Production of mycelial biomass by the Amazonian edible mushroom Pleurotus albidus

ABSTRACT Edible mushroom species are considered as an adequate source of food in a healthy diet due to high content of protein, fiber, vitamins, and a variety of minerals. The representatives of Pleurotus genus are characterized by distinct gastronomic, nutritional, and medicinal properties among the edible mushrooms commercialized worldwide. In the present study, the growth of mycelial biomass of Pleurotus albidus cultivated in submerged fermentation was evaluated. Saccharose, fructose, and maltose were the three main carbon sources for mycelial biomass formation with corresponding yields of 7.28 g L−1, 7.07 g L−1, and 6.99 g L−1. Inorganic nitrogen sources did not stimulate growth and the optimal yield was significantly higher with yeast extract (7.98 g L−1). The factorial design used to evaluate the influence of saccharose and yeast extract concentration, agitation speed, and initial pH indicated that all variables significantly influenced the production of biomass, especially the concentration of saccharose. The greater amount of saccharose resulted in the production of significantly more biomass. The highest mycelial biomass production (9.81 g L−1) was reached in the medium formulated with 30.0 g L−1 saccharose, 2.5 g L−1 yeast extract, pH 7.0, and a speed of agitation at 180 rpm. Furthermore, P. albidus manifested different aspects of morphology and physiology under the growth conditions employed. Media composition affected mycelial biomass production indicating that the diversification of carbon sources promoted its improvement and can be used as food or supplement.

Microscopia de epifluorescência para a determinação de biomassa micelial em substrato de cultivo sólido particulado / Epifluorescense microscopy for the determination of mycelial biomass in particulated solid substrate cultivation / Microscopia de pifluorescencia para la determinación de biomasa micelial en sustrato de cultivo solido particulado

A determinação de biomassa micelial fúngica crescida em substratos de cultivo sólido particulado (SCSP) é ainda um desafio devido à dificuldade de separação do micélio e o substrato. O objetivo deste trabalho foi avaliar a técnica de microscopia de epifluorescência para determinação da biomassa micelial de Pleurotus ostreatus em SCSP. Para determinação da exatidão da metodologia P. ostreatus foi crescido em meio líquido de extrato de malte e; a biomassa micelial foi separada por centrifugação, liofilizada e moída. Concentrações conhecidas do pó do micélio foram misturadas ao SCSP, composto de bagaço de cana de açúcar e fibra de soja, previamente autoclavado. Em seguida, a biomassa micelial foi determinada por microscopia de epifluorescência. Para promover a variação da biomassa micelial a ser determinada por microscopia de epifluorescência, SCSP adicionado de diferentes concentrações de ferro foram utilizados para o crescimento do fungo. Concluiu- -se que a técnica apresenta baixa precisão e exatidão, o que implica na necessidade de maiores estudos para aplicação desta técnica para a determinação de biomassa micelial crescida em SCSP.

Determination of fungal mycelial biomass grown on solid substrate cultivation (SSC) is still a challenge due to the difficulty in separating mycelium and substrate. The objective of this study was to evaluate the epifluorescence microscopy to determine the mycelial biomass of Pleurotus ostreatus grown in SSC. P. ostreatus was grown in malt extract liquid medium and mycelial biomass was separated by centrifugation. It was then lyophilized and milled. Mycelial powder was added at known concentrations to SSC composed of sugarcane bagasse and soy fiber, previously autoclaved. Mycelial biomass was determined by epifluorescence microscopy. In order to promote mycelial biomass variation for the determination by epifluorescence microscopy, SSC added at different iron concentrations was used for fungus growth. It was concluded that the technique has low precision and accuracy, which implies the need for further studies in order to apply this technique for the determination of mycelial biomass grown in SSC.

La determinación de biomasa micelial fúngica crecida en sustratos de cultivo sólido particulado (SCSP) es todavía un reto debido a la dificultad de separación del micelio y el sustrato. El objetivo de este estudio fue evaluar la técnica de microscopía de epifluorescencia para determinación de la biomasa micelial de Pleurotus ostreatus en SCSP. Para determinación de exactitud de la metodología P. ostreatus se cultivó en medio líquido de extracto de malta y; la biomasa micelial separada por centrifugación, liofilizada y molida. Concentraciones conocidas del polvo del micelio fueron mezcladas al SCSP, compuesto de bagazo de caña de azúcar y fibra de soya, previamente tratado en autoclave. A continuación, la biomasa micelial a ser determinada por microscopía de epifluorescencia. Para promover la variación de la biomasa micelial a ser determinada por microscopía de epifluorescencia, SCSP añadida con diferentes concentraciones de hierro fueron utilizados para el crecimiento del hongo. Se concluye que la técnica presenta baja precisión y exactitud, lo que implica en la necesidad de realizar más estudios para aplicación de esta técnica para la determinación de biomasa micelial crecida en SCSP.

Produção de lacase de fungos basidiomicetos por fermentação submersa com cascas de café / Laccase production from basidiomycetes by submerged fermentation with coffee hurks / Producción de lacase de hongos basidiomicetos por fermentación sumergida con cascaras de café

Cascas de café são fonte de carboidratos e nutrientes que podem ser bioconvertidos em produtos de interesse como enzimas. Lacases são cobre polifenol oxidases que oxidam compostos fenólicos, enquanto reduzem oxigênio molecular à água e; sua baixa especificidade a substratos permite sua aplicação em várias áreas como indústria têxtil, de alimentos e biorremediação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade de produção de lacase de três linhagens de fungos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 e Pleurotus florida U6/10) por fermentação submersa com cascas de café e avaliar o uso de cobre como indutor dessa enzima. A casca de café mostrou ser um bom substrato para produção de lacases e das três linhagens testadas Pleurotus ostreatus (U6/9) foi a mais produtiva (22,5 U mL-1). A melhor fonte de nitrogênio para produção de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) foi o extrato de levedura na concentração de 9 g/L (20 U mL-1). A adição de 150 μM de CuSO4 resultou na indução significativa na produção de lacases nessa linhagem (21 U mL-1) no 12° dia de cultivo.

Coffee husks are a source of carbohydrates and nutrients that may be bioconverted into products of interest, such as enzymes. Laccases are copper polyphenol oxidases that oxidize phenolic compounds while reducing molecular oxygen to water. Laccase’s low specificity to substrates allows its application in several areas such as textiles, food processing and bioremediation industries. The aims of this study were to evaluate the potential to produce laccase from three strains of basidiomycetous fungi (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9, and Pleurotus florida U6/10) by submerged fermentation with coffee husks, and to evaluate the use of copper as an inducer of the enzyme. Coffee husk proved to be a good substrate for laccase production, with Pleurotus ostreatus (U6/9) being the most productive strain (22.5 U mL-1). The best source of nitrogen for laccase production of Pleurotus ostreatus (U6/9) was yeast extract 9 g/L (20 U mL-1). The addition of CuSO4 (150 μM) resulted in significant induction of laccase (21 U mL-1) on the 12th day of cultivation.

Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, tales como enzimas. Lacases son cobre polifenol oxidasas que oxidan compuestos fenólicos, mientras reducen el oxígeno molecular a el agua y; su baja especificidad a sustratos permite su aplicación en diversas áreas, como la industria textil, de alimentos y de biorremediación. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la capacidad de producción de lacase de tres linajes de hongos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 y Pleurotus florida U6/10) por fermentación sumergida con cáscaras de café, y evaluar el uso del cobre como inductor de esta enzima. La cáscara de café resultó ser un buen sustrato para la producción de lacases y, de las tres linajes probadas, Pleurotus ostreatus (U6/9) fue la más productiva (22,5 U mL-1). La mejor fuente de nitrógeno para la producción de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) fue el extracto de levadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, evadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de la producción de lacases en esa linaje (21 U mL-1), en el 12º día de cultivo.