Enzimas ligninolíticas producidas por nuevos basidiomicetos aislados en la Sierra de Ayllón capaces de degradar colorantes industriales

Barrasa, J.M.¹, Martínez, A.T.² y Martínez, M.J.²

¹Departamento de Biología Vegetal, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, E-28871, Madrid. ²Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC, Ramiro de Maeztu 9, 28040 Madrid, (e-mail: mjmartinez@cib.csic.es)

Los basidiomicetos de podredumbre blanca producen oxidoreductasas extracelulares, incluyendo lacasas, peroxidasas, y oxidasas productoras de H₂O₂. Estas enzimas, además de estar implicadas en la degradación de la lignina, tienen interés en la degradación de otros compuestos aromáticos que producen problemas de contaminación ambiental, entre los que se encuentran muchos colorantes que se utilizan en la industria textil. Sin embargo, no todos los basidiomicetos producen las mismas enzimas, y éstas pueden tener características diferentes. Así, dependiendo de su potencial redox, pueden o no oxidar los compuestos aromáticos contaminantes de suelos y aguas. Esta gran variabilidad enzimática puede depender principalmente, no sólo de las especies estudiadas, sino también de las condiciones de cultivo empleadas.

Los hongos utilizados en este estudio son basidiomicetos poco conocidos desde el punto de vista de su sistema enzimático. Se aislaron a partir de cuerpos fructíferos crecidos sobre madera degradada en condiciones naturales en la Sierra de Ayllón (Sistema Central). Una vez aislados en placas de agar malta se identificaron en base a caracteres morfológicos y se llevó a cabo un test de decoloración en placa en presencia de 2 colorantes sintéticos: Reactive Back 5 y Ractive Bue 38. De los 30 basidiomicetos aislados sólo 12 fueron capaces de crecer en presencia de los dos colorantes y sólo 3 de ellos (Calocera cornea, Polyporus alveolaris y Lopharia spadicea) decoloraron eficientemente los dos colorantes ensayados a diferentes concentraciones (75 y 150 mg/L). Es este trabajo se estudia la producción de las enzimas extracelulares secretadas por estos hongos en cultivos en agitación (180 rpm y 28 ^oC), utilizando un medio basal con glucosa como fuente de carbono y diferentes inductores: Cu²⁺ y etanol (para las lacasas) y Mn²⁺ y alcohol veratrílico (para peroxidasas). C. cornea produjo, principalmente, actividad peroxidasa dependiente de Mn²⁺ en los cultivos suplementados con Mn²⁺, siendo la lacasa una actividad minoritaria que no se indujo por la presencia de Cu²⁺ ni Cu²⁺-etanol. Similar patrón enzimático fue encontrado en L. spadicea, aunque en este hongo se detectaron niveles similares de actividad peroxidasa dependiente de Mn²⁺ tanto en presencia como en ausencia de Mn²⁺. P. alveolarisprodujo peroxidasa dependiente de Mn²⁺, sólo en presencia de este ión en los cultivos, y también elevada actividad lacasa en presencia de Cu²⁺- etanol. Dado que los tres hongos degradaron los colorantes ensayados y mostraron distintos sistemas enzimáticos, se pretende purificar y caracterizar estas enzimas, contrastar su eficacia con otras previamente descritas y comprobar si representan nuevas alternativas para la degradación de colorantes textiles u otras aplicaciones medioambientales.