Evaluación del potencial biotecnológico de la cepa TA-CMU de Trametes sp.

Abstract

The genus Trametes includes fungal species characterized by the production of extracellular enzymes such as laccase, lignin peroxidase (LiPs) and manganese peroxidase (MnPs). The first reports of the presence of the enzymatic activities of ligninases in the genus Trametes were performed in the species T. versicolor during the last decade. Due to the low specificity of these enzymes is possible its application on different industrial and biotechnological processes as well as in biorremediation. The aim of this study was to evaluate the capacity to produce extracellular laccase, LiPs and MnPs from a wild strain of Trametes sp, under different inducers of enzyme activity and prove its efficiency in degrading recalcitrant organic substrates, and xenobiotics. In a first step the genetic relationships of the TA-CMU strain was analyzed, determining that it belonged to the species Trametes versicolor. For the plate tests, the strain was grown on malt extract solid medium added with different xenobiotics and inoculated in potato dextrose broth under the presence of various inducers of enzyme activity. Within the inorganic inductors, copper showed the greatest increase in enzyme activity of ligninases, 490 U L-1 for laccases, 94.6 U L-1 for MnPs and 17. U L-1 for LiPs, compared with manganese. However, the highest increase occurred in the presence of corn straw 535 U L-1 for laccase, 87.6 U L-1 for MnP and 109.4 U L-1 in the case of LiP. The paper wastewater showed higher enzyme activities of ligninases compared with Black Liquor, 404.5 U L-1 for laccase, 62.35 U L-1 for MnP and 128 U L-1 for LiP.

El género Trametes incluye a especies de hongos que se caracterizan por la producción de lacasas extracelulares, lignin peroxidasas (LiPs) y manganeso peroxidasas (MnPs). Los primeros reportes de la presencia de actividades enzimáticas de ligninasas en el género Trametes se realizaron en la especie T. versicolor durante la última década del siglo pasado. Debido a la baja especificidad de estas enzimas es posible su aplicación en distintos procesos industriales, biotecnológicos y de biorremediación. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la capacidad de producción de lacasa extracelular, LiP y MnP de un aislado silvestre de Trametes sp. bajo distintos inductores de actividad enzimática, así como probar su eficiencia en el biotratamiento de sustratos orgánicos recalcitrantes y xenobióticos. En una primera etapa se analizaron las relaciones filogenéticas de la cepa TA-CMU, determinando que pertenecía a la especie Trametes versicolor. La cepa fue crecida en medio sólido de extracto de malta, para los ensayos de decoloración en placa adicionado con distintos xenobióticos, así como en medio líquido de extracto de papa bajo la presencia de diversos inductores de actividad enzimática. De los inductores inorgánicos, el cobre mostraró un mayor incremento de actividad enzimática de ligninasas, que el manganeso con 490 U L-1 para la lacasa y 94.6 U L-1 para las MnP 17.8 U L-1. Sin embargo, el mayor incremento ocurrió en presencia de rastrojo de maíz, con valores de 535 U L-1 para la lacasa, 87.6 U L-1 para la MnP y 109.4 U L-1 para la LiP. En términos de xenobióticos y efluentes con fenoles, el agua residual de papelera arrojó mayores actividades enzimáticas de ligninasas a comparación del Licor Negro, con 404.5 U L-1 para la lacasa, de 62.3 U L-1 para la MnP y de 128 U L-1 para la LiP.