Mycelial biomass cultivation of Lentinus crinitus / Crescimento micelial de Lentinus crinitus

Lentinus crinitus is a medicinal basidiomycete, little studied regarding the basic cultivation conditions, which is used in bioremediation and consumed by native Indians from the Brazilian Amazon. Also, it produces a fungal secondary metabolite panepoxydone that has been described as an essential regulator of the inflammatory and immune response. This study aimed to evaluate basic conditions of temperature, pH, and nitrogen concentration and source in the cultivation of L. crinitus mycelial biomass. In order to evaluate fungal growth temperature, 2% malt extract agar (MEA) medium, pH 5.5, was utilized from 19 to 40 °C. For pH, MEA had pH adjusted from 2 to 11 and cultivated at 28 °C. Urea or soybean meal was added to MEA to obtain final concentration from 0.5 and 16 g/L of nitrogen, pH of 5.5, cultivated at 28 °C. The best temperature growth varies from 31 to 34 ºC and the optimal one is 32.7º C, and the best pH ranges from 4.5 to 6.5 and the optimal one is 6.1. Protein or non-protein nitrogen concentration is inversely proportional to the mycelial biomass growth. Nitrogen concentrations of 2.0 g/L soybean meal and urea inhibit mycelial biomass growth in 11% and 12%, respectively, but high concentrations of 16.0 g/L nitrogen inhibit the growth in 46% and 95%, respectively. The fungus is robust and grows under extreme conditions of temperature and pH, but smaller adaptation with increasing nitrogen concentrations in the cultivation medium, mainly non-protein nitrogen.

Lentinus crinitus é um basidiomiceto medicinal consumido por índios nativos da Amazônia brasileira. Este fungo tem sido estudado quanto ao potencial de biorremediação de metais, mas ainda carece de estudos sobre às condições básicas de crescimento. L. crinitus produz panepoxidona - um metabólito secundário fúngico - descrito como regulador da resposta inflamatória e imune em células animais. Este trabalho teve como objetivo avaliar as condições básicas de temperatura, pH e concentração e fonte de nitrogênio para o crescimento micelial de L. crinitus. O fungo foi crescido em meio agar extrato de malte a 2% (MEA), pH 5,5 e mantido entre 19 e 40 °C. Para a avaliação de pH o MEA teve o pH ajustado de 2 a 11 e o crescimento foi realizado a 28 °C. As fontes de nitrogênio estudadas foram a uréia e o farelo de soja adicionado ao MEA para obter entre 0,5 a 16 g/L de nitrogênio, pH de 5,5, cultivado a 28 ° C. A melhor faixa temperatura para o crescimento micelial foi de 31 a 34 ºC com ótimo a 32,7 º C; a melhor faixa de pH de 4,5 a 6,5 e com ótimo de 6,1. A concentração de nitrogênio proteico ou não proteico é inversamente proporcional ao crescimento do fungo. Concentrações de nitrogênio de 2,0 g/L reduzem o crescimento da biomassa micelial em 11% e 12%, respectivamente e meios com nitrogênio de 16,0 g/L reduzem o crescimento em 46% e 95%, respectivamente. O fungo é robusto e cresce sob condições extremas de temperatura e pH, mas menor adaptação em meios com alta concentração de nitrogênio, principalmente não proteico.

Lentinus crinitus response to blue light on carbohydrate-active enzymes / Resposta de Lentinus crinitus à luz azul em enzimas ativas por carboidratos

Fungi are capable of sensing light from ultraviolet to far-red and they use light as a source of information about the environment anticipating stress and adverse conditions. Lentinus crinitus is a lignin-degrading fungus which produces laccase and other enzymes of biotechnological interest. The effect of blue light on fungal enzymatic activity has been studied; however, it has not been found studies on the effect of the blue light on carbohydrate-active enzymes and on mycelial biomass production of L. crinitus. We aimed to investigate carbohydrate-active enzymes activity and mycelial biomass production of L. crinitus cultivated under continuous illumination with blue light. L. crinitus was cultivated in malt extract medium in the dark, without agitation, and under continuous illumination with blue light-emitting diodes. The blue light reduced the total cellulase, pectinase and xylanase activities but increased the endoglucanase activity. Blue light reduced the mycelial growth of L. crinitus in 26% and the enzymatic activity-to-mycelial biomass ratio (U mg-1 dry basis) increased in 10% total cellulase, 33% endoglucanase, and 16% pectinase activities. Also, it is suggested that L. crinitus has a photosensory system and it could lead to new process of obtaining enzymes of biotechnological interest.

Fungos são capazes de sentir a luz com comprimentos de onda que variam do ultravioleta ao infravermelho e usam a luz como fonte de informação sobre o ambiente, antecipando condições adversas e de estresse. Lentinus crinitus é um fungo ligninolítico que produz lacase e outras enzimas de interesse biotecnológico. O efeito da luz azul na atividade enzimática de fungos já foi estudado, contudo, ainda não há estudos sobre o efeito da luz azul na produção de enzimas ativas sobre carboidratos (CAZymes, carbohydrate-active enzymes) e de biomassa micelial de L. crinitus. O objetivo deste estudo foi investigar a avitivade de CAZymes e a produção de biomassa micelial de L. crinitus cultivado sob iluminação continua com luz azul. L. crinitus foi cultivado em meio extrato de malte, sem agitação, na ausência de luz e sob luz continua fornecida por diodos emissores de luz azul. A luz azul reduziu a atividade de cellulase total, pectinase e xilanase, mas aumentou a atividade de endoglucanase. A luz azul reduziu o crescimento micelial de L. crinitus em 26% e aumentou a razão atividade enzimática/biomassa micelial (U mg-1 em base seca) de cellulase total em 10%, endoglucanase em 33% e pectinase em 16%. Além disso, sugere-se que L. crinitus possua um sistema fotossensorial que poderia ser explorado para a otimização de bioprocessos que visam a obtenção de enzimas de interesse biotecnológico.