Response of ligninolytic macrofungi to the herbicide atrazine: dose-response bioassays / Respuesta de macrohongos ligninolíticos al herbicida atrazina: bioensayos dosis-respuesta

ABSTRACT

The effect of atrazine concentrations on mycelial growth and ligninolytic enzyme activities of eight native ligninolytic macrofungi isolated in Veracruz, México, were evaluated in a semi-solid culture medium. Inhibition of mycelial growth and growth rates were significantly affected (p = 0.05) by atrazine concentrations (468, 937, 1875, and 3750 mg/l). In accordance with the median effective concentration (EC50), Pleurotus sp. strain 1 proved to be the most tolerant isolate to atrazine (EC50 = 2281.0 mg/l), although its enzyme activity was not the highest. Pycnoporus sanguineus strain 2, Daedalea elegans and Trametes maxima showed high laccase activity (62.7, 31.9, 29.3 U mg/protein, respectively) without atrazine (control); however, this activity significantly increased (p < 0.05) (to 191.1, 83.5 and 120.6 U mg/protein, respectively) owing to the effect of atrazine (937 mg/l) in the culture medium. Pleurotus sp. strain 2 and Cymatoderma elegans significantly increased (p < 0.05) their manganese peroxidase (MnP) activities under atrazine stress at 468 mg/l. The isolates with high EC50 (Pleurotus sp. strain 1) and high enzymatic activity (P. sanguineus strain 2 and T. maxima) could be considered for future studies on atrazine mycodegradation. Furthermore, this study confirms that atrazine can increase laccase and MnP activities in ligninolytic macrofungi.

RESUMEN

Se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de atrazina sobre el crecimiento micelial y la actividad enzimática de ocho macrohongos ligninolíticos aislados en Veracruz, México. La inhibición del crecimiento micelial y la tasa de crecimiento diaria fueron significativamente (p < 0,05) afectadas por todas las dosis de atrazina (468, 937, 1875 y 3750 mg/l) adicionadas al medio de cultivo. De acuerdo con la concentración efectiva media (CE50), Pleurotus sp. cepa 1 fue el aislamiento más tolerante a la atrazina (CE50 = 2281 mg/l), aunque sus actividades enzimáticas no fueron altas. Pycnoporus sanguineus cepa 2, Daedalea elegans y Trametes maxima mostraron actividades altas de lacasa (62,7, 31,9 y 29,3 U mg/proteína, respectivamente) en ausencia de atrazina (control); estas actividades se incrementaron (p < 0,05) significativamente (191,1, 83,5 y 120,6 U mg/proteína, respectivamente) en presencia de atrazina (937 mg/l) en el medio de cultivo. Pleurotus sp. cepa 2 y Cymatoderma elegans incrementaron significativamente (p < 0,05) sus actividades de manganeso peroxidasa (MnP) bajo la concentración de 468 mg/l de atrazina. Los aislamientos con alta CE50 (Pleurotus sp. cepa 1) y alta actividad enzimática (P. sanguineus cepa 2 y T. maxima) podrían ser considerados para futuros estudios en la micodegradación de atrazina. Además, el presente estudio confirma que la atrazina puede incrementar las actividades lacasa y MnP en macrohongos ligninolíticos.