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.

Characterization of fungal inoculum used in soil bioremediation

Studies have indicated the capacity of basidiomycetes to degrade recalcitrant organopollutants. However, the age of the fungal inoculum to obtain a more effective degradation has not been defined. The criterion used is total colonization of the substrate. Psilocybe castanella CCB444 and Lentinus crinitus CCB274 have been evaluated in soils containing hexachlorobenzene. In the present study, the physiological conditions of the fungal inocula were characterized on solid substrate (sugarcane bagasse, starch and soy flour). Colonization of the substrate, loss of organic matter, pH variation, organic carbon, total nitrogen, fungal biomass and enzymatic activity were evaluated over 30 days of incubation. Colonization of the substrate was almost complete after 20 days for both species, with about 90% of organic matter remaining on the substrates. The pH continued to be acid during incubation. The highest enzymatic production was observed at 10 days for L. crinitus and at 5 days for P. castanella. The fungi presented growth up to 30 days. The C/N ratio of the inocula showed little variation. The use among 10 and 15-day-old inoculum is adequate since sufficient nutrients are left to guarantee survival of the fungus, vigorous colonization of the substrate, a growing biomass and an active enzymatic system, thus permitting fungal growth in soil.

Estudos indicam capacidade de basidiomicetos em degradar organopoluentes recalcitrantes. Porém, ainda não foi padronizada a idade do inóculo fúngico a ser aplicado para que ocorra uma degradação mais efetiva. O critério utilizado é colonização total do substrato. Psilocybe castanella CCB444 e Lentinus crinitus CCB274 têm sido avaliados em solos com hexaclorobenzeno. No presente trabalho, foram caracterizadas as condições fisiológicas dos inóculos fúngicos em substrato sólido (bagaço de cana-de-açúcar , amido e farinha de soja). Determinou-se a colonização do substrato, perda de matéria orgânica, variação de pH, carbono orgânico, nitrogênio total, biomassa fúngica e atividade enzimática durante 30 dias de incubação. A colonização do substrato foi quase completa após 20 dias, para ambos os fungos, restando cerca de 90% de matéria orgânica nos substratos. O pH permaneceu ácido durante incubação. A maior produção enzimática foi aos 10 dias para L. crinitus e aos 5 dias para P. castanella. Os fungos apresentaram crescimento até os 30 dias. A relação C/N dos inóculos variou pouco. Conclui-se que, inóculos entre 10 e 15 dias de idade podem ser utilizados, pois ainda restam nutrientes suficientes para manter a sobrevivência do fungo, colonização vigorosa do substrato, biomassa crescente e sistema enzimático ativo, permitindo seu crescimento no solo.

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.