Degradação do repelente DEET pelas lacases do Pleurotus ostreatus / Degradation of repellent DEET by Pleurotus ostreatus laccases

Objetivo: Avaliar a capacidade de remediação do DEET em meio líquido, pelo fungo de decomposição branca Pleurotus ostreatus usando como indutor enzimático os resíduos sólidos do cacau e realizar bioensaios de toxicidade com as amostras pós-tratamento, para aplicações em tratamentos de águas. Método: Foi realizada a produção enzimática com resíduos do Cacau. A biorremediação com o caldo enzimático foi realizada em erlenmeyers de 250mL, contendo a solução do composto, tampão acetato de sódio pH 5 e o caldo batata, incubados à 28°C, com rotação de 120 rpm, por 48 horas. Já com o fungo ativo, o mesmo foi incubado a 28 ºC e teve em seu meio a adição do composto. As amostras foram quantificados em Cromatografia líquida de alta performance (CLAE). O teste de adsorção foi feito com o fungo autoclavado e analisado após 14 dias. Resultado: O composto se apresentou possivelmente tóxico e a remediação mostrou uma tendência linear de degradação com o fungo de 39%. Conclusão: Pleurotus ostreatus é um candidato promissor para o tratamento de contimanações geradas por DEET.

Objective: We evaluated the remediation capacity of DEET in liquid medium by the white decomposition fungus Pleurotus ostreatus using the solid residues of cocoa as an enzymatic inducer and performed toxicity bioassays with the post-treatment samples, for water treatment applications. Method: Enzymatic production with cocoa residues was performed. Bioremediation with the enzyme broth was performed in a 250mL erlenmeyer flasks, containing the solution of the compound, sodium acetate buffer pH 5 and the potato broth, incubated at 28 °C, with rotation of 120 rpm, for 48 hours. With the active fungus, the same was incubated at 28 ºC and had in its culture medium the addition of the compound. The samples were quantified in high performance liquid chromatography (HPLC). The adsorption test was performed with the autoclaved fungus and analyzed after 14 days. Results: The compound was possibly toxic and the remediation showed a linear tendency of degradation of 39% with the fungus. Conclusion: Pleurotus ostreatus is a promising candidate for the treatment of contaminants generated by DEET.

Produção de lacase de fungos basidiomicetos por fermentação submersa com cascas de café / Produccin de lacase de hongos basidiomicetos por fermentación sumergida con cáscaras de café / Laccase production from basidiomycetes by submerged fermentation with coffee hukss

Cascas de café são fonte de carboidratos e nutrientes que podem ser bioconvertidos em produtos de interesse como enzimas. Lacases são cobre polifenol oxidases que oxidam compostos fenólicos, enquanto reduzem oxigênio molecular à água e; sua baixa especificidade a substratos permite sua aplicação em várias áreas como indústria têxtil, de alimentos e biorremediação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade de produção de lacase de três linhagens de fungos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 e Pleurotus florida U6/10) por fermentação submersa com cascas de café e avaliar o uso de cobre como indutor dessa enzima. A casca de café mostrou ser um bom substrato para produção de lacases e das três linhagens testadas Pleurotus ostreatus (U6/9) foi a mais produtiva (22,5 U mL-1). A melhor fonte de nitrogênio para produção de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) foi o extrato de levedura na concentração de 9 g/L (20 U mL-1). A adição de 150 µM de CuSO4 resultou na indução significativa na produção de lacases nessa linhagem (21 U mL-1)no 12° dia de cultivo.

Coffee husks are a source of carbohydrates and nutrients that may be bioconverted into products of interest, such as enzymes. Laccases are copper polyphenol oxidases that oxidize phenolic compounds while reducing molecular oxygen to water. Laccase?s low specificity to substrates allows its application in several areas such as textiles, food processing and bioremediation industries. The aims of this study were to evaluate the potential to produce laccase from three strains of basidiomycetous fungi (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9, and Pleurotus florida U6/10) by submerged fermentation with coffee husks, and to evaluate the use of copper as an inducer of the enzyme. Coffee husk proved to be a good substrate for laccase production, with Pleurotus ostreatus (U6/9) being the most productive strain (22.5 U mL-1). The best source of nitrogen for laccase production of Pleurotus ostreatus (U6/9) was yeast extract 9 g/L (20 U mL-1). The addition of CuSO4 (150 µM) resulted in significant induction of laccase (21 U mL-1) on the 12th day of cultivation.

Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, tales como enzimas. Lacases son cobre polifenol oxidasas que oxidan compuestos fenólicos, mientras reducen el oxígeno molecular a el agua y; su baja especificidad a sustratos permite su aplicación en diversas áreas, como la industria textil, de alimentos y de biorremediación. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la capacidad de producción de lacase de tres linajes de hongos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 y Pleurotus florida U6/10) por fermentación sumergida con cáscaras de café, y evaluar el uso del cobre como inductor de esta enzima. La cáscara de café resultó ser un buen sustrato para la producción de lacases y, de las tres linajes probadas, Pleurotus ostreatus (U6/9) fue la más productiva (22,5 U mL-1). La mejor fuente de nitrógeno para la producción de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) fue el extracto de levadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 µM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de la producción de lacases en esa linaje (21 U mL-1), en el 12º día de cultivo.

Produção de lacase de fungos basidiomicetos por fermentação submersa com cascas de café / Laccase production from basidiomycetes by submerged fermentation with coffee hurks / Producción de lacase de hongos basidiomicetos por fermentación sumergida con cascaras de café

Cascas de café são fonte de carboidratos e nutrientes que podem ser bioconvertidos em produtos de interesse como enzimas. Lacases são cobre polifenol oxidases que oxidam compostos fenólicos, enquanto reduzem oxigênio molecular à água e; sua baixa especificidade a substratos permite sua aplicação em várias áreas como indústria têxtil, de alimentos e biorremediação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade de produção de lacase de três linhagens de fungos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 e Pleurotus florida U6/10) por fermentação submersa com cascas de café e avaliar o uso de cobre como indutor dessa enzima. A casca de café mostrou ser um bom substrato para produção de lacases e das três linhagens testadas Pleurotus ostreatus (U6/9) foi a mais produtiva (22,5 U mL-1). A melhor fonte de nitrogênio para produção de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) foi o extrato de levedura na concentração de 9 g/L (20 U mL-1). A adição de 150 μM de CuSO4 resultou na indução significativa na produção de lacases nessa linhagem (21 U mL-1) no 12° dia de cultivo.(AU)

Coffee husks are a source of carbohydrates and nutrients that may be bioconverted into products of interest, such as enzymes. Laccases are copper polyphenol oxidases that oxidize phenolic compounds while reducing molecular oxygen to water. Laccases low specificity to substrates allows its application in several areas such as textiles, food processing and bioremediation industries. The aims of this study were to evaluate the potential to produce laccase from three strains of basidiomycetous fungi (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9, and Pleurotus florida U6/10) by submerged fermentation with coffee husks, and to evaluate the use of copper as an inducer of the enzyme. Coffee husk proved to be a good substrate for laccase production, with Pleurotus ostreatus (U6/9) being the most productive strain (22.5 U mL-1). The best source of nitrogen for laccase production of Pleurotus ostreatus (U6/9) was yeast extract 9 g/L (20 U mL-1). The addition of CuSO4 (150 μM) resulted in significant induction of laccase (21 U mL-1) on the 12th day of cultivation.(AU)

Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, tales como enzimas. Lacases son cobre polifenol oxidasas que oxidan compuestos fenólicos, mientras reducen el oxígeno molecular a el agua y; su baja especificidad a sustratos permite su aplicación en diversas áreas, como la industria textil, de alimentos y de biorremediación. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la capacidad de producción de lacase de tres linajes de hongos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 y Pleurotus florida U6/10) por fermentación sumergida con cáscaras de café, y evaluar el uso del cobre como inductor de esta enzima. La cáscara de café resultó ser un buen sustrato para la producción de lacases y, de las tres linajes probadas, Pleurotus ostreatus (U6/9) fue la más productiva (22,5 U mL-1). La mejor fuente de nitrógeno para la producción de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) fue el extracto de levadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, evadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de la producción de lacases en esa linaje (21 U mL-1), en el 12º día de cultivo.(AU)

Produção de lacase de fungos basidiomicetos por fermentação submersa com cascas de café / Laccase production from basidiomycetes by submerged fermentation with coffee hurks / Producción de lacase de hongos basidiomicetos por fermentación sumergida con cascaras de café

Cascas de café são fonte de carboidratos e nutrientes que podem ser bioconvertidos em produtos de interesse como enzimas. Lacases são cobre polifenol oxidases que oxidam compostos fenólicos, enquanto reduzem oxigênio molecular à água e; sua baixa especificidade a substratos permite sua aplicação em várias áreas como indústria têxtil, de alimentos e biorremediação. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a capacidade de produção de lacase de três linhagens de fungos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 e Pleurotus florida U6/10) por fermentação submersa com cascas de café e avaliar o uso de cobre como indutor dessa enzima. A casca de café mostrou ser um bom substrato para produção de lacases e das três linhagens testadas Pleurotus ostreatus (U6/9) foi a mais produtiva (22,5 U mL-1). A melhor fonte de nitrogênio para produção de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) foi o extrato de levedura na concentração de 9 g/L (20 U mL-1). A adição de 150 μM de CuSO4 resultou na indução significativa na produção de lacases nessa linhagem (21 U mL-1) no 12° dia de cultivo.

Coffee husks are a source of carbohydrates and nutrients that may be bioconverted into products of interest, such as enzymes. Laccases are copper polyphenol oxidases that oxidize phenolic compounds while reducing molecular oxygen to water. Laccase’s low specificity to substrates allows its application in several areas such as textiles, food processing and bioremediation industries. The aims of this study were to evaluate the potential to produce laccase from three strains of basidiomycetous fungi (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9, and Pleurotus florida U6/10) by submerged fermentation with coffee husks, and to evaluate the use of copper as an inducer of the enzyme. Coffee husk proved to be a good substrate for laccase production, with Pleurotus ostreatus (U6/9) being the most productive strain (22.5 U mL-1). The best source of nitrogen for laccase production of Pleurotus ostreatus (U6/9) was yeast extract 9 g/L (20 U mL-1). The addition of CuSO4 (150 μM) resulted in significant induction of laccase (21 U mL-1) on the 12th day of cultivation.

Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, tales como enzimas. Lacases son cobre polifenol oxidasas que oxidan compuestos fenólicos, mientras reducen el oxígeno molecular a el agua y; su baja especificidad a sustratos permite su aplicación en diversas áreas, como la industria textil, de alimentos y de biorremediación. Los objetivos de este estudio fueron evaluar la capacidad de producción de lacase de tres linajes de hongos basidiomicetos (Lentinula edodes U6/1, Pleurotus ostreatus U6/9 y Pleurotus florida U6/10) por fermentación sumergida con cáscaras de café, y evaluar el uso del cobre como inductor de esta enzima. La cáscara de café resultó ser un buen sustrato para la producción de lacases y, de las tres linajes probadas, Pleurotus ostreatus (U6/9) fue la más productiva (22,5 U mL-1). La mejor fuente de nitrógeno para la producción de lacases de Pleurotus ostreatus (U6/9) fue el extracto de levadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de Cáscaras de café son fuente de carbohidratos y nutrientes que pueden ser bioconvertidos en productos de interés, evadura a una concentración de 9 g L-1 (20 U mL-1). La adición de 150 μM de CuSO4 resultó en la inducción significativa de la producción de lacases en esa linaje (21 U mL-1), en el 12º día de cultivo.

Inducción de la actividad de lacasa en Ganoderma sp. y actividad antioxidante de su biomasa / Induction of lacasa activity in Ganoderma sp and the antioxidant activity of its biomass

Los basidiomicetes poseen un gran potencial para la producción de enzimas de amplia aplicación en la industria farmacéutica, alimentaria y en la recuperación de aguas y suelos. En Colombia se han recolectado varios géneros de hongos basidiomicetes, entre ellos el Ganoderma sp., que adicionalmente es reconocido a nivel mundial por su usos medicinales. En este trabajo se evaluó la influencia del pH del medio y de los inductores: cobre y aserrín de guadua (Angustifolia kunth), en la producción de la enzima lacasa y en la actividad antioxidante medida en los extractos metanólicos de la biomasa recuperada del Ganoderma sp. determinada por el contenido de compuestos fenólicos totales y la actividad captadora de los radicales DPPH y ABTS.+. Las variables analizadas a 3 niveles por el Software Design Expert 6, mostraron que la mejor combinación de variables para una máxima expresión enzimática fue obtenida con 0,75 por ciento de aserrín de guadua, 250 mM de cobre y pH 5; el mayor porcentaje de inhibición del radical ABTS (86 por ciento) se observó a pH 4, sin adición de cobre y con un porcentaje de aserrín de 1,50, y el mayor porcentaje de inhibición del radical DPPH (57 por ciento) se observó a pH 6, sin adición de cobre ni aserrín de guadua.

The Basidiomycetes have a great potential for the production of wide application enzymes in the pharmaceutical, alimentary, food industry and the water and soils recovery. In Colombia come types of Basidiomycetes fungi including the Ganoderma.sp that is additionally worldwide recognized by its medicinal effects. In present paper authors assessed the influence of invironment pH and of the inducers: copper and Angustifolia, kunth sawdust in the production of lacase enzyme and also in the antioxidant activity of DPPH and ABTS.+ radicals. The variables analyzed at three levels by Design Expert 6 software demonstrated that the better combination of variables for a maximal enzyme expression was obtained using the 0.75 percent Angustifolia kunth sawdust, 250 mM of copper and pH 5; the great percentage of the ABTS radical inhibition (86 percent) was observed at a pH 4 without copper addition and with a percentage of sawdust of 1.50 and the greater percentae of DPPH radical inhibition (57 percent) was observed at a pH 6 without sawdust and copper addition.

Xenobiotics enhance laccase activity in alkali-tolerant gama-proteobacterium JB / Xenobióticos aumentam a atividade de lacase em gama-Proteobacterium JB alcali-tolerante

Various genotoxic textile dyes, xenobiotics, substrates (10 µM) and agrochemicals (100 µg/ml) were tested for enhancement of alkalophilic laccase activity inã-proteobacterium JB. Neutral Red, Indigo Carmine, Naphthol Base Bordears and Sulphast Ruby dyes increased the activity by 3.7, 2.7, 2.6 and 2.3 fold respectively. Xenobiotics/substrates like p-toluidine, 8-hydroxyquinoline and anthracine increased it by 3.4, 2.8 and 2.3 fold respectively. Atrazine and trycyclozole pesticides enhanced the activityby 1.95 and 1.5 fold respectively.

Vários corantes têxteis genotóxicos, xenobióticos, substratos (10 mM) e agroquímicos (100 mM/mL) foram testados quanto ao aumento da atividade de lacase em ã-Proteobacterium JB. Os corantes Neutral Red, Indigo Carmine, Naphtol Base Bordears e Sulphast Ruby aumentaram a atividade em 3,7, 2,7, 2,6 e 2,3 vezes, respectivamente. Xenobióticos/substratos como p-toluidina, 8-hidroxiquinolina e antracina aumentaram a atividade em 3,4, 2,8 e 2,3 vezes, respectivamente. Atrazina e pesticidas triciclozol aumentaram a atividade em 1,95 e 1,5 vezes, respectivamente.

Ligninases production by Basidiomycetes strains on lignocellulosic agricultural residues and their application in the decolorization of synthetic dyes / Produção de ligninases por linhagens de fungos Basidiomicetos usando resíduos agrícolas lignocelulósicos e aplicação das enzimas na descoloração de corantes sintéticos

Wood rotting Basidiomycetes collected in the ôEstação Ecológica do Noroeste Paulistaõ, São José do Rio Preto, São Paulo State, Brazil, concerning Aphyllophorales order and identified as Coriolopsis byrsina SXS16, Lentinus strigellus SXS355, Lentinus sp SXS48, Picnoporus sanguineus SXS 43 and Phellinus rimosus SXS47 were tested for ligninases production by solid state fermentation (SSF) using wheat branor rice straw as culture media. C. byrsina produced the highest laccase (200 U mL-1) and Lentinus sp produced the highest activities of manganese peroxidase (MnP) and lignin peroxidase (LiP) (7 and 8 U mL-1, respectively), when cultivated on wheat bran. The effect of N addition on enzyme production was studied in medium containing rice straw and the data showed an increase of 3 up to 4-fold in the laccase production compared to that obtained in SSF on wheat bran. The laccases presented optimum pH at 3.0-3.5 and were stable at neutral pH values. Optimum pH for MnP and LiP activities was at 3.5 and between 4.5 and 6.0, respectively. All the strains produced laccase with optimum activities between 55-60ºC while the peroxidases presented maximum activity at temperatures of 30 to 55ºC. The crude enzymes promoted decolorization of chemically different dyes with around 70% of decolorization of RBBR and cybacron blue 3GA in 6h oftreatment. The data indicated that enzymes from these basidiomycetes strains are able to decolorize synthetic dyes.

Fungos decompositores de madeira, do grupo Basidiomicetes, coletados na ôEstação Ecológica do NoroestePaulistaõ, São José do Rio Preto, São Paulo, Brasil, pertencentes a ordem Aphyllophorales e identificados como Coriolopsis byrsina SXS16, Lentinus strigellus SXS355, Lentinus sp. SXS48,Picnoporus sanguineus SXS 43 e Phellinus rimosus SXS47 foram estudados para a produção de ligninases por FES (fermentação em estado sólido) usando farelo de trigo ou palha de arroz como meio de cultura. A espécie C. byrsina produziu a maior quantidade de lacase (200 U mL-1) enquanto que Lentinus sp. foi o melhor produtor de manganês peroxidase (MnP) e lignina peroxidase (LiP) (7 e 8 U mL-1, respectivamente), quando cultivados em meio composto por farelo de trigo. A avaliação do efeito da suplementação de nitrogênio do substrato sólido lignocelulósico (palha de arroz) indicou um aumento de 3 a 4 vezes na produção de lacase. A caracterização das enzimasmostrou que as lacases apresentaram atividade ótima em pH 3,0-3,5 e foram estáveis em pH de neutro a alcalino. O pH ótimo para atividade de MnP e LiP foi de 3,5 e entre 4,5 e 6,0, respectivamente. Todas as linhagens produziram lacase com atividade ótima a 55-60ºC, enquanto as peroxidases apresentaram atividades máximas entre temperaturas de 30 e 55ºC. A aplicaçãodas soluções enzimáticas brutas, obtidas pelo cultivo das linhagens em meio de farelo de trigo, em testes de descoloração de corantes sintéticos de diferentes grupos químicos levou amais 70% de perda de cor dos corantes RBBR e de cybacron blue 3GA, em 6h de tratamento. Os dados obtidos indicaramque as soluções enzimáticas contendo ligninases produzidas pelas linhagens de basidiomicetos estudadas promoveram adescoloração de corantes sintéticos.

Oxidative enzymes activities from Lentinula edodes on agribusiness substrate / Atividade de enzimas oxidativas do Lentinula edodes em substratos agroindustriais

Basidyomycete Lentinula edodes has its related enzymatic activity mainly on the agribusiness waste kind used as a substrate. The objective of this work was to verify the activity of oxidative enzymes lacase (Lac), lignina peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) of three L. edodes strains, in stationary system, cultivated the 25 ºC, in the absence of light, in substrates wtih 20% of bran of rice, 1% of CaCO3 and 79% of rice husk (CA), eucalyptus sawdust (SE), cassava bagasse (BM) and sugarcane bagasse (BC), adjusted to 60% of humidity. The Lac and MnP activities were bigger in eucalyptus sawdust (SE)  and sugarcane bagasse (BC). The LiP activity was not induced for tested substrates. The rice husk (CA) and cassava bagasse (BM) substrates, although are not adequate to produce Lac or MnP, can be used as additives to increase the porosity, air availability and easy metabolism polysaccharides.

O basidiomiceto Lentinula edodes tem sua atividade enzimática relacionada, principalmente, ao tipo de resíduo agroindustrial utilizado como substrato. O objetivo deste trabalho foi verificar a atividade das enzimas oxidativas lacase (Lac), lignina peroxidase (LiP) e manganês peroxidase (MnP) de três linhagens de L. edodes, em sistema estacionário, cultivadas a 25 ºC, na ausência de luz, em substratos compostos de 20% de farelo de arroz, 1% de CaCO3 e 79% de casca de arroz (CA), serragem de eucalipto (SE), bagaço de mandioca (BM) e bagaço de cana-de-açúcar (BC), ajustados à 60% de umidade. As atividades de Lac e MnP foram maiores nos substratos a base de serragem de eucalipto (SE) e bagaço de cana-de-açúcar (BC). A atividade de LiP não foi induzida pelos substratos testados. Os substratos à base de casca de arroz (CA) e bagaço de mandioca (BM), não se mostraram adequados na indução da produção de Lac ou MnP, mas podem ser utilizados como aditivos para aumentar a porosidade, disponibilidade de ar e fornecer polissacarídeos de fácil metabolização.

Ligninases production by Basidiomycetes strains on lignocellulosic agricultural residues and their application in the decolorization of synthetic dyes

Wood rotting Basidiomycetes collected in the "Estação Ecológica do Noroeste Paulista", São José do Rio Preto, São Paulo State, Brazil, concerning Aphyllophorales order and identified as Coriolopsis byrsina SXS16, Lentinus strigellus SXS355, Lentinus sp SXS48, Picnoporus sanguineus SXS 43 and Phellinus rimosus SXS47 were tested for ligninases production by solid state fermentation (SSF) using wheat bran or rice straw as culture media. C. byrsina produced the highest laccase (200 U mL-1) and Lentinus sp produced the highest activities of manganese peroxidase (MnP) and lignin peroxidase (LiP) (7 and 8 U mL-1, respectively), when cultivated on wheat bran. The effect of N addition on enzyme production was studied in medium containing rice straw and the data showed an increase of 3 up to 4-fold in the laccase production compared to that obtained in SSF on wheat bran. The laccases presented optimum pH at 3.0-3.5 and were stable at neutral pH values. Optimum pH for MnP and LiP activities was at 3.5 and between 4.5 and 6.0, respectively. All the strains produced laccase with optimum activities between 55-60°C while the peroxidases presented maximum activity at temperatures of 30 to 55°C. The crude enzymes promoted decolorization of chemically different dyes with around 70% of decolorization of RBBR and cybacron blue 3GA in 6h of treatment. The data indicated that enzymes from these basidiomycetes strains are able to decolorize synthetic dyes.

Fungos decompositores de madeira, do grupo Basidiomicetes, coletados na "Estação Ecológica do Noroeste Paulista", São José do Rio Preto, São Paulo, Brasil, pertencentes a ordem Aphyllophorales e identificados como Coriolopsis byrsina SXS16, Lentinus strigellus SXS355, Lentinus sp. SXS48, Picnoporus sanguineus SXS 43 e Phellinus rimosus SXS47 foram estudados para a produção de ligninases por FES (fermentação em estado sólido) usando farelo de trigo ou palha de arroz como meio de cultura. A espécie C. byrsina produziu a maior quantidade de lacase (200 U mL-1) enquanto que Lentinus sp. foi o melhor produtor de manganês peroxidase (MnP) e lignina peroxidase (LiP) (7 e 8 U mL-1, respectivamente), quando cultivados em meio composto por farelo de trigo. A avaliação do efeito da suplementação de nitrogênio do substrato sólido lignocelulósico (palha de arroz) indicou um aumento de 3 a 4 vezes na produção de lacase. A caracterização das enzimas mostrou que as lacases apresentaram atividade ótima em pH 3,0-3,5 e foram estáveis em pH de neutro a alcalino. O pH ótimo para atividade de MnP e LiP foi de 3,5 e entre 4,5 e 6,0, respectivamente. Todas as linhagens produziram lacase com atividade ótima a 55-60°C, enquanto as peroxidases apresentaram atividades máximas entre temperaturas de 30 e 55°C. A aplicação das soluções enzimáticas brutas, obtidas pelo cultivo das linhagens em meio de farelo de trigo, em testes de descoloração de corantes sintéticos de diferentes grupos químicos levou a mais 70% de perda de cor dos corantes RBBR e de cybacron blue 3GA, em 6h de tratamento. Os dados obtidos indicaram que as soluções enzimáticas contendo ligninases produzidas pelas linhagens de basidiomicetos estudadas promoveram a descoloração de corantes sintéticos.

Xenobiotics enhance laccase activity in alkali-tolerant -proteobacterium JB

Various genotoxic textile dyes, xenobiotics, substrates (10 µM) and agrochemicals (100 µg/ml) were tested for enhancement of alkalophilic laccase activity in-proteobacterium JB. Neutral Red, Indigo Carmine, Naphthol Base Bordears and Sulphast Ruby dyes increased the activity by 3.7, 2.7, 2.6 and 2.3 fold respectively. Xenobiotics/substrates like p-toluidine, 8-hydroxyquinoline and anthracine increased it by 3.4, 2.8 and 2.3 fold respectively. Atrazine and trycyclozole pesticides enhanced the activityby 1.95 and 1.5 fold respectively.

Vários corantes têxteis genotóxicos, xenobióticos, substratos (10 mM) e agroquímicos (100 mM/mL) foram testados quanto ao aumento da atividade de lacase em -Proteobacterium JB. Os corantes Neutral Red, Indigo Carmine, Naphtol Base Bordears e Sulphast Ruby aumentaram a atividade em 3,7, 2,7, 2,6 e 2,3 vezes, respectivamente. Xenobióticos/substratos como p-toluidina, 8-hidroxiquinolina e antracina aumentaram a atividade em 3,4, 2,8 e 2,3 vezes, respectivamente. Atrazina e pesticidas triciclozol aumentaram a atividade em 1,95 e 1,5 vezes, respectivamente.

Oxidative enzymes activities from Lentinula edodes on agribusiness substrate / Atividade de enzimas oxidativas do Lentinula edodes em substratos agroindustriais

Basidyomycete Lentinula edodes has its related enzymatic activity mainly on the agribusiness waste kind used as a substrate. The objective of this work was to verify the activity of oxidative enzymes lacase (Lac), lignina peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) of three L. edodes strains, in stationary system, cultivated the 25 ºC, in the absence of light, in substrates wtih 20% of bran of rice, 1% of CaCO3 and 79% of rice husk (CA), eucalyptus sawdust (SE), cassava bagasse (BM) and sugarcane bagasse (BC), adjusted to 60% of humidity. The Lac and MnP activities were bigger in eucalyptus sawdust (SE)  and sugarcane bagasse (BC). The LiP activity was not induced for tested substrates. The rice husk (CA) and cassava bagasse (BM) substrates, although are not adequate to produce Lac or MnP, can be used as additives to increase the porosity, air availability and easy metabolism polysaccharides.

O basidiomiceto Lentinula edodes tem sua atividade enzimática relacionada, principalmente, ao tipo de resíduo agroindustrial utilizado como substrato. O objetivo deste trabalho foi verificar a atividade das enzimas oxidativas lacase (Lac), lignina peroxidase (LiP) e manganês peroxidase (MnP) de três linhagens de L. edodes, em sistema estacionário, cultivadas a 25 ºC, na ausência de luz, em substratos compostos de 20% de farelo de arroz, 1% de CaCO3 e 79% de casca de arroz (CA), serragem de eucalipto (SE), bagaço de mandioca (BM) e bagaço de cana-de-açúcar (BC), ajustados à 60% de umidade. As atividades de Lac e MnP foram maiores nos substratos a base de serragem de eucalipto (SE) e bagaço de cana-de-açúcar (BC). A atividade de LiP não foi induzida pelos substratos testados. Os substratos à base de casca de arroz (CA) e bagaço de mandioca (BM), não se mostraram adequados na indução da produção de Lac ou MnP, mas podem ser utilizados como aditivos para aumentar a porosidade, disponibilidade de ar e fornecer polissacarídeos de fácil metabolização.

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.

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.

Genetic diversity among Botryosphaeria isolates and their correlation with cell wall-lytic enzyme production

Nine isolates of Botryosphaeria spp. were evaluated for their growth and the production of cell wall-lytic enzymes (laccase, pectinase and beta-1,3-glucanase) when grown on basal medium in the absence and presence of the laccase inducer, veratryl alcohol (VA). The genetic relationship among the nine isolates collected from different host plants was determined by RAPD analyses. ITS sequence analysis showed eight closely related isolates classified as Botryosphaeria rhodina, and one isolate classified as Botryosphaeria ribis. RAPD analysis resolved the isolates into three main clusters based upon levels of laccase and beta-1,3-glucanase activity. There appears to be no correlation between pectinase production and genetic diversity among the nine isolates. However, the strain characterized as B. ribis, positioned out of the main cluster, was found to be the highest producer of pectinases in the presence of VA.

Nove isolados de Botryosphaeria spp foram avaliados quanto ao crescimento e produção de enzimas líticas da parede celular (lacase, pectinase e beta-1,3-glucanase) quando cultivados em meio basal na ausência e presença do indutor de lacase álcool veratrílico (VA). As relações genéticas entre os nove isolados coletados de diferentes plantas hospedeiras foram determinadas por RAPD. A análise das seqüências de nucleotídeos da região ITS mostrou oito isolados estreitamente relacionados, os quais foram classificados como Botryosphaeria rhodina e um isolado como Botryosphaeria ribis. A análise por RAPD agrupou os isolados em três grupos principais condizentes com os níveis de atividades de lacase e beta-1,3-glucanase. Nenhuma correlação foi detectada entre a produção de pectinase e a diversidade genética nos nove isolados. Entretanto, a linhagem caracterizada como B. ribis, posicionada fora dos grupos principais, se mostrou maior produtora de pectinase na presença de álcool veratrílico.

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

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 µL 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.

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 µL 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.

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.

Screening of inducers for laccase production by Lentinula edodes in liquid medium

Laccases are enzymes involved in lignin degradation and are produced by various organisms. Due to their low substrate specificity their potential to be used in biotechnological applications has received attention. The addition of laccase inducers to the culture medium of microorganisms can enhance laccase production and facilitate its purification and utilization. The aim of this study was to investigate the effect of some compounds as laccase inducers in cultures of Lentinula edodes (shiitake). First, it was selected a culture medium suitable for laccase production by shiitake using two levels of N (2.6 and 26 mM) and seven levels of Cu (0, 50, 100, 150, 200, 250 and 300 µM). The medium with 2.6 mM N and 250 µM Cu was found to provide the highest laccase activity. To the selected medium it were added gallic acid (1 mM), catechol (1 mM), ammonium tartrate (55 µM), hydroxybenzoic acid (1 mM) and vanillin (1 mM). The two first compounds completely inhibited laccase activity and a 30 day time course experiment was carried out with the remaining compounds. Only cultures with ammonium tartrate exhibited laccase activity higher than control cultures, reaching 251 U/mL of extract after 30 days. A native-PAGE was performed and showed only one band, suggesting that no isozyme was produced.

Lacases são enzimas envolvidas na degradação da lignina e produzidas por diversos organismos. Devido à sua baixa especificidade por substratos, seu potencial para utilização em aplicações biotecnológicas tem sido objeto de investigação. A adição de indutores de lacases ao meio de cultivo de microrganismos aumenta a produção dessas enzimas, facilitando sua purificação e utilização. Este trabalho teve como objetivo investigar o efeito de alguns compostos utilizados como indutores de lacases em fungos na produção destas enzimas por Lentinula edodes (shiitake). Previamente a utilização de indutores, foi selecionado um meio de cultura para a produção de lacases por shiitake, utilizando-se duas concentrações de N (2,6 mM e 26 mM) e sete de Cu (0, 50, 100, 150, 200, 250 e 300 µM). O meio no qual maior atividade de lacases foi detectada continha 2,6 mM N e 250 µM de Cu. Posteriormente, ao meio selecionado foram adicionados ácido gálico (1 mM), catecol (1 mM), tartarato de amônio (55 µM), ácido hidroxibenzóico (1 mM) e vanilina (1 mM). Os dois primeiros compostos inibiram completamente a atividade de lacases por shiitake, e um experimento com os restantes foi conduzido por 30 dias. Apenas as culturas com tartarato de amônio apresentaram atividade de lacase maior que o tratamento controle, alcançando 251 U/mL de extrato após 30 dias de cultivo. Um gel de atividade (native PAGE) exibiu apenas uma banda, sugerindo não haver produção e isozimas.

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.

Laccase production by Lepista sordida

A Lepista sordida laccase has been characterized. Laccase and manganese peroxidase were detected in liquid medium with ammonium phosphate, yeast extract and ammonium molybdidate as nitrogen sources after 3 days of cultivation. Laccase optimal temperature and pH were 45ºC and 3.5, respectively.

Uma lacase de Lepista sordida foi caracterizada. O fungo produziu lacase e manganês peroxidase em meio líquido com fosfato de amônio, extrato de levedura e molibdato de amônio como fontes de nitrogênio 3 dias após a inoculação. Temperatura e pH ótimos para lacase foram 45ºC e 3,5, respectivamente.