Biodegradation of remazol brilliant blue R by ligninolytic enzymatic complex produced by Pleurotus ostreatus

ABSTRACT

Pleurotus ostreatus ("shimeji") is produced in Brazil on a commercial scale using various lignocellulosic residues. Efforts have been made to reuse the culture residue to obtain products of greater aggregate value such as enzymes or in processes of bioremediation. We evaluated the Remazol brilliant blue R (RBBR) degradation potential of extracts from solid substrate colonized by P. ostreatus and extracts from residue of the "shimeji" mushroom yield. Colonized substrates and residue were provided by Toyobo do Brasil Ltda. Extraction was performed with sodium acetate buffer (50 mM, pH 4.6). RBBR decolorization was monitored at 592 nm and peroxidase and laccase activities were measured by monitoring the oxidation of ABTS. Horseradish peroxidase was used as reference. The time of growth of P. ostreatus influenced RBBR degradation and peroxidase and laccase activities. Concentration of 1 mM H2O2 and pH 4.0 were the best for RBBR decolorization. Complete RBBR decolorization was obtained with the addition of only one aliquot of 50 æL of 1 mM H2O2. The stability of the extracts was higher when they were kept under refrigeration than when stored frozen. The potential application of the ligninolytic complex derived from P. ostreatus and mushroom residue for xenobiotic degradation was demonstrated.

RESUMO

Pleurotus ostreatus ("shimeji") é produzido no Brasil em escala comercial empregando-se vários resíduos lignocelulósicos. Esforços têm sido feitos para reaproveitamento do resíduo do cultivo em produtos de maior valor agregado, como enzimas ou sua aplicação em processos de biorremediação. Foi feita avaliação do potencial de degradação do azul brilhante de remazol (RBBR) por extratos obtidos de substratos sólidos colonizados por P. ostreatus e por extratos do resíduo da produção do cogumelo "shimeji". Substratos colonizados e o resíduo foram fornecidos pela Toyobo do Brasil Ltda. Extração foi feita com tampão acetato de sódio (50 mM, pH 4,6). Descoloração do RBBR foi acompanhada a 592 nm e atividades de peroxidases e lacase pela oxidação do ABTS. Peroxidase da raiz forte (HRP) foi usada como referência. O tempo de crescimento de P. ostreatus influenciou a degradação do RBBR e a produção das atividades enzimáticas de peroxidases e de lacase. Concentração de 1 mM de H2O2 e pH 4,0 mostraram-se ótimos para descoloração do RBBR. Descoloração total do RBBR foi obtida com adição de apenas uma alíquota de 50 æL de H2O2 (1 mM). Maior estabilidade dos extratos foi obtida por refrigeração que por congelamento. Foi evidenciado o potencial de aplicação de extratos enzimáticos de Pleurotus ostreatus e do resíduo da produção do cogumelo para a degradação de compostos xenobióticos.