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Los basidiomicetos ligninolíticos secretan un conjunto de enzimas para degradar la lignina que les confiere la capacidad para detoxificar y degradar compuestos aromáticos diversos incluidos los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), contaminantes difíciles de degradar muy extendidos en los ecosistemas terrestres. Su oxidación a quinonas por las oxidorreductasas ligninolíticas (peroxidasas y lacasas) es clave en el metabolismo de los PAHs por dichos hongos (1), capaces de mineralizar completamente algunos de ellos (2). Las lacasas son fenoloxidasas con amplia especificidad de sustrato que, en presencia de compuestos que actúan como intermediarios redox, son capaces de oxidar compuestos no fenólicos de alto potencial redox. Algunos mediadores artificiales han resultado muy eficaces en la degradación por lacasa de lignina (3) o PAHs (1), pero la aplicación del sistema lacasa-mediador en procesos de interés medioambiental requiere mediadores eficaces, de bajo coste y seguros para el medioambiente.
Recientemente nuestro grupo ha descrito una serie de compuestos fenólicos de origen natural, derivados de las unidades fenilpropano de lignina, como eficaces mediadores de lacasa en la decoloración de tintes industriales (4). En el presente estudio se evalúa mediante GC-MS y HPLC la capacidad de la lacasa de Pycnoporus cinnabarinus para degradar PAHs en presencia de vainillina, acetovainillona, siringaldehído, acetosiringona o ácido p-cumárico. La presencia de algunos de estos mediadores fenólicos incrementa significativamente la velocidad y el rendimiento de transformación de antraceno a antraquinona por la lacasa de P. cinnabarinus, alcanzando más del 90% de degradación en presencia de ácido p-cumárico. El incremento de la concentración de mediador (hasta relaciones molares de sustrato/mediador de 1:20) no mejoró significativamente la máxima degradación alcanzada utilizando bajas concentraciones. La posibilidad de obtener estos compuestos de una fuente barata, su empleo a bajas dosis, y la ausencia de toxicidad de los mismos facilitaría enormemente su aplicación. La confirmación de la oxidación de PAHs in vitro con lacasas y mediadores naturales, mostraría el posible papel de estas enzimas (presentes en muchas especies microbianas y de plantas) en la degradación in vivo de PAHs por organismos endógenos del suelo.
1. Pickard, M.A., R. Roman, R. Tinoco & R.Vázquez-Duhalt (1999) A.E.M. 65, 3805-3809
2. Hammel, K.E., B. Green & W. Z. Gai (1991) P.N.A.S .USA 88, 10605-10608
3. Bourbonnais, R., M.G. Paice, B. Freiermuth, E. Bodie & S. Borneman (1997) A.E.M. 63, 4627-4632
4. Camarero, S., D. Ibarra, M.J. Martínez & A.T. Martínez (2005) A.E.M. 71, 1775-1784