Lignolytic enzymes produced by Trametes villosa ccb176 under different culture conditions

The expression of the enzymatic system produced by basidiomycetous fungi, which is involved in the degradation of xenobiotics, mainly depends on culture conditions, especially of the culture medium composition. Trametes villosa is a strain with a proven biotechnological potential for the degradation of organochlorine compounds and for the decolorization of textile dyes. The influence of glucose concentration, addition of a vegetable oil-surfactant emulsion, nature of the surfactant and the presence of manganese and copper on the growth, pH and production of laccase, total peroxidase and manganese-dependent peroxidase activities were evaluated. In general, acidification of the medium was observed, with the pH reaching a value close to 3.5 within the first days of growth. Laccase was the main activity detected under the different conditions and was produced throughout the culture period of the fungus, irrespective of the growth phase. Supplementation of the medium with vegetable oil emulsified with a surfactant induced manganese-dependent peroxidase activity in T. villosa. Higher specific yields of laccase activity were obtained with the addition of copper.

A expressão do sistema enzimático produzido por fungos basidiomicetos envolvido na degradação de xenobióticos é bastante dependente das condições de cultivo, principalmente da composição do meio de cultivo. Trametes villosa CCB176 é uma linhagem com comprovado potencial biotecnológico para degradação de compostos organoclorados e descoloração de corantes têxteis. Foi avaliada a influência da concentração de glicose, adição de emulsão de óleo vegetal e surfactante, natureza do surfactante e os metais manganês e cobre no crescimento, pH e na produção das atividades de lacase, de peroxidases totais e de peroxidase dependente de manganês. No geral, ocorreu acidificação do meio com pH atingindo valor próximo a 3,5, nos primeiros dias de crescimento. Lacase foi a principal atividade detectada nas diferentes condições e sua produção se deu durante todo o período de cultivo do fungo, independente da fase de crescimento. Suplementação do meio com óleo vegetal emulsificado com surfactante resultou em indução da atividade de peroxidase dependente de manganês produzida por T. villosa. Maiores valores de rendimento específico da atividade de lacase foram propiciados pelo cobre.

Biodegradation of reactive textile dyes by basidiomycetous fungi from brazilian ecosystems

The potential of Trametes villosa and Pycnoporus sanguineus to decolorize reactive textile dyes used for cotton manufacturing in the State of Minas Gerais, Brazil, was evaluated. Growth and decolorization halos were determined on malt extract agar containing 0.002g L-1 of the dye. T. villosa decolorized all 28 of the tested dyes while P. sanguineus decolorized only 9. The effect of culture conditions (shaking and dye and nitrogen concentration) on the degradation of Drimaren Brilliant Blue dye was evaluated during growth of the fungi in liquid synthetic medium. Shaking favored degradation and decolorization was not repressed by nitrogen. In pure culture, T. villosa and P. sanguineus decolorized synthetic effluent consisting of a mixture of 10 dyes. Higher decolorization of the synthetic effluent was observed when a mixed culture of the two fungi was used. This study demonstrated differences between tropical basidiomycete species in terms of their ability to degrade reactive dyes, and reinforces the potential of this group of fungi for the decolorization of textile effluents.

O potencial de Trametes villosa e Pycnoporus sanguineus de descolorir corantes têxteis reativos utilizados na manufatura de algodão no estado de Minas Gerais foi avaliado. Halos de crescimento e descoloração foram determinados em agar extrato malte (MEA) com 0,002g L-1 do corante. T. villosa descoloriu os 28 corantes testados e P. sanguineus apenas 9. A influência de condições de cultivo (agitação, concentração de corante e concentração de nitrogênio) na degradação do corante azul brilhante Drimaren foi avaliada durante crescimento dos fungos em meio líquido sintético. Agitação favoreceu a degradação e não foi observada repressão da descoloração pelo nitrogênio. Em cultura pura, T. villosa e P. sanguineus descoloriram efluente sintético constituído por uma mistura de dez corantes. Maior descoloração do efluente sintético foi observada no cultivo misto destes dois fungos. Este estudo evidenciou diferenças entre espécies de basidiomicetos tropicais na capacidade em degradar corantes reativos e reforçou o potencial deste grupo de fungos para a descoloração de efluentes têxteis.

Enhancement of growth of Lentinus crinitus in soil using benomyl and vegetable oil

In order to identify alternatives for soil fumigation in bioremediation process, the addition of benomyl and vegetable oil on the growth of L. crinitus and mitosporic fungi were evaluated. Benomyl can be used as an alternative to methyl bromide. Addition of vegetable oil favors the growth of L. crinitus.

Para identificar alternativas para a fumigação de solo em processos de biorremediação, foi avaliada a adição de benomil e de óleo vegetal no crescimento de Lentinus crinitus e fungos mitospóricos. Benomil pode ser usado como alternativa ao brometo de metila. A adição de óleo vegetal favoreceu o crescimento de L. crinitus.

Ligninolytic enzymes production and Remazol brilliant blue R decolorization by tropical brazilian basidiomycetes fungi

Remazol Brilliant Blue R (RBBR) dye was used as substrate to evaluate ligninolytic activity in 125 basidiomycetous fungi isolated from tropical ecosystems. The extracellular RBBR decolorizing activity produced when selected fungi were grown in solid media and in soil contaminated with organochlorines was also evaluated. A total of 106 fungi decolorized the RBBR during the growth in malt extract agar (MEA, 2%); 96 fungi showed a mycelia growth and decolorization activity stronger than the P. chrysosporium used as reference. Extracellular extracts of 35 selected fungi grown on solid medium with sugar cane bagasse (BGS) were evaluated for RBBR decolorization and peroxidase activity. All fungi showed peroxidase activities, but 5 of those were unable to decolorize the RBBR. Different patterns of ligninolytic enzymes were detected in 12 fungi extracts. Mn-dependent peroxidase (MnP) was produced by Peniophora cinerea, Psilocybe castanella, three strains of Trametes villosa, T. versicolor, Melanoporia nigra and Trichaptum byssogenum. All 12 fungi had laccase activity. Trogia buccinalis showed the highest RBBR decolorization and did not produce MnP activity. RBBR decolorization without MnP production was also observed for three strains of Lentinum tested. Higher levels of peroxidase and laccase cannot be related to high RBBR decolorization. RBBR decolorization by extracellular extract was also detected during the growth of P. castanella, L. crinitus, P. cinerea and two strains of T. Villosa in pentachlorophenol- and hexachlorobenzene-contaminated soils. These fungi showed higher RBBR decolorization when grown in the presence of organochlorine compounds than when in non contaminated soil.

O corante azul brilhante Remazol R (RBBR) foi usado como substrato para avaliar 125 fungos basidiomicetos isolados de ecossistemas tropicais brasileiros quanto a atividade ligninolítica. A descoloração do RBBR por extratos obtidos do crescimento de fungos em meio sólido e em solo contaminado com organoclorados foi também avaliada. Cento e seis fungos descoloriram o RBBR durante o crescimento em meio sólido (agar extrato malte); noventa e seis desses fungos mostraram crescimento micelial e descoloração superiores a uma cepa de Phanerochaete chrysosporium usada como referência. Trinta e cinco fungos foram crescidos em meio sólido contendo bagaço de cana-de-açúcar (BGS) e seus extratos foram avaliados quanto a descoloração do RBBR e a produção de atividade de peroxidases. Todos os fungos mostraram atividade de peroxidases, mas 5 foram incapazes de descolorir o RBBR. Diferentes padrões de enzimas lignolíticas foram detectados em 12 desses extratos fúngicos, porém todos mostraram atividade de laccase. Atividade de peroxidase dependente de manganês (MnP) foi produzida por Melanoporia nigra, Peniophora cinerea, Psilocybe castanella, três cepas de Trametes villosa, T. versicolor e Trichaptum byssogenum. Trogia buccinalis apresentou a maior descoloração do RBBR e não produziu MnP. Descoloração do RBBR sem produção de MnP foi também observada para as três cepas de Lentinus testadas. Altos níveis de atividades de peroxidases e laccases não mostraram relação com significativa descoloração do RBBR. Foi observada descoloração do RBBR por extratos obtidos de P. castanella, L. crinitus, P. cinerea e duas cepas de T. Villosa durante crescimento em solos contaminados com pentaclorofenol e hexaclorobenzeno. Estes fungos mostraram maior descoloração de RBBR na presença de compostos organoclorados do que em solos não contaminados.