ABSTRACT
Pleurotus ostreatus is a producer of biomass and laccase, an enzyme used in fermentation processes for the hydrolysis of lignocellulosic substrate, with potential use in biofuel production and animal feed. Thus, there is a need to seek more appropriate regional substrate for the production of mycelial biomass and laccase. Hence, the aim of this study was to evaluate the effect of physical and chemical characteristics of agro-industrial byproducts in a substratum formulation for the mycelial growth and laccase production by P. ostreatus. The experiment was conducted with the milled raw materials: soy fiber, wheat bran, rice bran, corn grain and corn cob that were separated according to size and analyzed for carbon/nitrogen (C/N) ratio. Mycelial growth was evaluated on substratum in cylindrical tubes of borosilicate. Then laccase production was assessed using a 26-2 fractional factorial design with the variables: raw material granulometry and addition of minerals (copper, zinc, iron, cadmium and magnesium) in the substrate. The production of laccase was determined by oxidation of ABTS (2,2-bisazin-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid). The results indicate that the most important factor for mycelial growth is the holding capacity of oxygen in the substratum. For mycelial growth of P. ostreatus the corn cob and wheat bran are the best components for the substrate. The other ra
Pleurotus ostreatus é um produtor de biomassa e lacase, enzima utilizada em processos fermentativos para a hidrólise de substratos lignocelulósicos, com potencial de utilização na produção de biocombustíveis e na alimentação animal. Desta forma, há a necessidade de buscar substratos regionais mais apropriados para a produção de biomassa micelial e de lacase. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das características físico-químicas de subprodutos da agroindústria na formulação de substratos para o crescimento micelial e a produção de lacase por P. ostreatus. O experimento foi realizado com as matérias-primas: fibra de soja, farelo de trigo, farelo de arroz, grãos de milho e sabugo de milho que foram separadas em função da granulometria e analisadas quanto à relação carbono/nitrogênio (C/N). O crescimento micelial foi avaliado em meio de cultivo sólido particulado em tubos cilíndricos de borosilicato. Em seguida a produção de lacase foi avaliada utilizando um planejamento fatorial fracionário 26-2 com as variáveis: granulometria do meio de cultivo e adição de minerais (cobre, zinco, ferro, cádmio e magnésio) no meio de cultivo. A produção de lacase foi determinada pela oxidação do ABTS (ácido 2,2-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina-6-sulfônico). Os resultados indicam que o fator mais importante para o crescimento micelial é a capacidade de retenção de oxigênio do meio
ABSTRACT
Pleurotus ostreatus is a producer of biomass and laccase, an enzyme used in fermentation processes for the hydrolysis of lignocellulosic substrate, with potential use in biofuel production and animal feed. Thus, there is a need to seek more appropriate regional substrate for the production of mycelial biomass and laccase. Hence, the aim of this study was to evaluate the effect of physical and chemical characteristics of agro-industrial byproducts in a substratum formulation for the mycelial growth and laccase production by P. ostreatus. The experiment was conducted with the milled raw materials: soy fiber, wheat bran, rice bran, corn grain and corn cob that were separated according to size and analyzed for carbon/nitrogen (C/N) ratio. Mycelial growth was evaluated on substratum in cylindrical tubes of borosilicate. Then laccase production was assessed using a 26-2 fractional factorial design with the variables: raw material granulometry and addition of minerals (copper, zinc, iron, cadmium and magnesium) in the substrate. The production of laccase was determined by oxidation of ABTS (2,2-bisazin-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid). The results indicate that the most important factor for mycelial growth is the holding capacity of oxygen in the substratum. For mycelial growth of P. ostreatus the corn cob and wheat bran are the best components for the substrate. The other ra
Pleurotus ostreatus é um produtor de biomassa e lacase, enzima utilizada em processos fermentativos para a hidrólise de substratos lignocelulósicos, com potencial de utilização na produção de biocombustíveis e na alimentação animal. Desta forma, há a necessidade de buscar substratos regionais mais apropriados para a produção de biomassa micelial e de lacase. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das características físico-químicas de subprodutos da agroindústria na formulação de substratos para o crescimento micelial e a produção de lacase por P. ostreatus. O experimento foi realizado com as matérias-primas: fibra de soja, farelo de trigo, farelo de arroz, grãos de milho e sabugo de milho que foram separadas em função da granulometria e analisadas quanto à relação carbono/nitrogênio (C/N). O crescimento micelial foi avaliado em meio de cultivo sólido particulado em tubos cilíndricos de borosilicato. Em seguida a produção de lacase foi avaliada utilizando um planejamento fatorial fracionário 26-2 com as variáveis: granulometria do meio de cultivo e adição de minerais (cobre, zinco, ferro, cádmio e magnésio) no meio de cultivo. A produção de lacase foi determinada pela oxidação do ABTS (ácido 2,2-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina-6-sulfônico). Os resultados indicam que o fator mais importante para o crescimento micelial é a capacidade de retenção de oxigênio do meio
ABSTRACT
Basidiomycetes are laccase producers used for hydrolysis of lignocellulosic byproducts in fermentative processes and could be used on biofuel production or ruminant feeding. The objective of this study was to evaluate the effect of concentrations of non-protein nitrogen sources on laccase production and mycelial growth of Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes and Agaricus blazei. The fungi were grown on soybean hulls to which urea (U), ammonium sulfate (AS) or mixture of AS:U (1:1) were added to achieve carbon/nitrogen (C/N) ratios of 5, 15, 20 or 30. The average longitudinal mycelial growth was measured and laccase activity was determined by the oxidation of 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid. Higher C/N ratios increased mycelial growth and decreased laccase production. The highest activities were obtained with a C/N ratio of 5. P. ostreatus, L. edodes and A. blazei produced more laccase when AS, AS:U and U, respectively, were added. In addition, C/N ratios lower than 30 induced laccase syntheses, inhibited mycelial growth and were a better condition for pre-hydrolysis of plant residues.
Basidiomicetos são produtores de lacases utilizadas na hidrólise de subprodutos lignocelulósicos em processos fermentativos e pode ser utilizado na produção de biocombustíveis ou na alimentação de ruminantes. Avaliou-se o efeito da adição de fontes e concentrações de nitrogênio não-protéico na produção de lacase e no crescimento micelial de Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes e Agaricus blazei. Os fungos foram cultivados em cascas de soja com adição de uréia (U), sulfato de amônio (AS) ou AS:U (1:1) de forma a manter a relação carbono/ nitrogênio (C/N) de 5, 15, 20 ou 30. O crescimento micelial longitudinal médio foi medido, e a atividade da lacase foi determinada pela oxidação do ácido 2,2'-azino-bis-3-etilbenzotiazolina-6-sulfônico. O crescimento micelial foi diretamente proporcional à relação C/N, enquanto a atividade de lacase foi inversamente proporcional. Os maiores valores de atividade foram obtidos para a relação C/N de 5. As melhores fontes de N para a produção de lacase por P. ostreatus, L. edodes e A. blazei foram, respectivamente, AS, AS:U e U. Relações C/N menores que 30 induziram a síntese de lacase e inibiram o crescimento micelial, proporcionando condições ideais para a pré-hidrólise de resíduos vegetais.
ABSTRACT
Basidiomycetes are laccase producers used for hydrolysis of lignocellulosic byproducts in fermentative processes and could be used on biofuel production or ruminant feeding. The objective of this study was to evaluate the effect of concentrations of non-protein nitrogen sources on laccase production and mycelial growth of Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes and Agaricus blazei. The fungi were grown on soybean hulls to which urea (U), ammonium sulfate (AS) or mixture of AS:U (1:1) were added to achieve carbon/nitrogen (C/N) ratios of 5, 15, 20 or 30. The average longitudinal mycelial growth was measured and laccase activity was determined by the oxidation of 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid. Higher C/N ratios increased mycelial growth and decreased laccase production. The highest activities were obtained with a C/N ratio of 5. P. ostreatus, L. edodes and A. blazei produced more laccase when AS, AS:U and U, respectively, were added. In addition, C/N ratios lower than 30 induced laccase syntheses, inhibited mycelial growth and were a better condition for pre-hydrolysis of plant residues.
Basidiomicetos são produtores de lacases utilizadas na hidrólise de subprodutos lignocelulósicos em processos fermentativos e pode ser utilizado na produção de biocombustíveis ou na alimentação de ruminantes. Avaliou-se o efeito da adição de fontes e concentrações de nitrogênio não-protéico na produção de lacase e no crescimento micelial de Pleurotus ostreatus, Lentinula edodes e Agaricus blazei. Os fungos foram cultivados em cascas de soja com adição de uréia (U), sulfato de amônio (AS) ou AS:U (1:1) de forma a manter a relação carbono/ nitrogênio (C/N) de 5, 15, 20 ou 30. O crescimento micelial longitudinal médio foi medido, e a atividade da lacase foi determinada pela oxidação do ácido 2,2'-azino-bis-3-etilbenzotiazolina-6-sulfônico. O crescimento micelial foi diretamente proporcional à relação C/N, enquanto a atividade de lacase foi inversamente proporcional. Os maiores valores de atividade foram obtidos para a relação C/N de 5. As melhores fontes de N para a produção de lacase por P. ostreatus, L. edodes e A. blazei foram, respectivamente, AS, AS:U e U. Relações C/N menores que 30 induziram a síntese de lacase e inibiram o crescimento micelial, proporcionando condições ideais para a pré-hidrólise de resíduos vegetais.