Enzymatic mechanisms and detoxification of dry olive-mill residue by Cyclocybe aegerita, Mycetinis alliaceus and Chondrostereum purpureum

Reina, Rocío; Liers, Christiane; García-Romera, Inmaculada; Aranda, Elisabet

doi:10.1016/j.ibiod.2016.11.029

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“…On the other hand, some authors declared the crucial role of laccase in the decolorization of RBBR [ 62 , 67 , 68 ] or in the decolorization of both anthraquione and azo dyes [ 28 , 49 ]. Although it is widely known that the ligninolytic enzymes laccase and MnP produced by saprotrophic fungi play a crucial role in the degradation of various xenobiotics, including dyes [ 92 ], the process of their degradation is more complicated and many other factors (different mediators, radicals, hydrogen peroxide, other oxidative enzymes, and so on) participate in it [ 7 , 17 , 18 , 93 , 94 ]. For example, one can mention the most recently discovered novel types of hemedependent peroxidases, aromatic peroxygenases, and dye-decolorizing peroxidases, which catalyze remarkable reactions such as peroxide-driven oxygen transfer and cleavage of anthraquinone derivatives [ 7 , 94 ].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Ligninolytic Enzyme Production and Decolorization Capacity of Synthetic Dyes by Saprotrophic White Rot, Brown Rot, and Litter Decomposing Basidiomycetes

Eichlerová

Baldrián

2020

JoF

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An extensive screening of saprotrophic Basidiomycetes causing white rot (WR), brown rot (BR), or litter decomposition (LD) for the production of laccase and Mn-peroxidase (MnP) and decolorization of the synthetic dyes Orange G and Remazol Brilliant Blue R (RBBR) was performed. The study considered in total 150 strains belonging to 77 species. The aim of this work was to compare the decolorization and ligninolytic capacity among different ecophysiological and taxonomic groups of Basidiomycetes. WR strains decolorized both dyes most efficiently; high decolorization capacity was also found in some LD fungi. The enzyme production was recorded in all three ecophysiology groups, but to a different extent. All WR and LD fungi produced laccase, and the majority of them also produced MnP. The strains belonging to BR lacked decolorization capabilities. None of them produced MnP and the production of laccase was either very low or absent. The most efficient decolorization of both dyes and the highest laccase production was found among the members of the orders Polyporales and Agaricales. The strains with high MnP activity occurred across almost all fungal orders (Polyporales, Agaricales, Hymenochaetales, and Russulales). Synthetic dye decolorization by fungal strains was clearly related to their production of ligninolytic enzymes and both properties were determined by the interaction of their ecophysiology and taxonomy, with a more relevant role of ecophysiology. Our screening revealed 12 strains with high decolorization capacity (9 WR and 3 LD), which could be promising for further biotechnological utilization.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Ligninolytic Enzyme Production and Decolorization Capacity of Synthetic Dyes by Saprotrophic White Rot, Brown Rot, and Litter Decomposing Basidiomycetes

Eichlerová

Baldrián

2020

JoF

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“…In addition to triggering UPO production by soybeans and their ingredients in different fungi (e.g. by soybean meal, [48]; soybean peptone, [105]; glycinin or conglycinin, [106]), recently published data indicate that DOR and its aqueous extract (ADOR) have stimulating effects on UPO secretion too [38, 107].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Genome and secretome of Chondrostereum purpureum correspond to saprotrophic and phytopathogenic life styles

et al. 2019

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The basidiomycete Chondrostereum purpureum (Silverleaf fungus) is a saprotroph and plant pathogen commercially used for combatting forest “weed” trees in vegetation management. However, little is known about its lignocellulose-degrading capabilities and the enzymatic machinery that is responsible for the degradative potential, and it is not yet clear to which group of wood-rot fungi it actually belongs. Here, we sequenced and analyzed the draft genome of C . purpureum (41.2 Mbp) and performed a quantitative proteomic approach during growth in submerged and solid-state cultures based on soybean meal suspension or containing beech wood supplemented with phenol-rich olive mill residues, respectively. The fungus harbors characteristic lignocellulolytic hydrolases (GH6 and GH7) and oxidoreductases (e.g. laccase, heme peroxidases). High abundance of some of these genes (e.g. 45 laccases, nine GH7) can be explained by gene expansion, e.g. identified for the laccase orthogroup ORTHOMCL11 that exhibits a total of 18 lineage-specific duplications. Other expanded genes families encode for proteins more related to a pathogenic lifestyle (e.g. protease and cytochrome P450s). The fungus responds to the presence of complex growth substrates (lignocellulose, phenolic residues) by the secretion of most of these lignocellulolytic and lignin-modifying enzymes (e.g. alcohol and aryl alcohol oxidases, laccases, GH6, GH7). Based on the genetic and enzymatic constitution, we consider the ‘marasmioid’ fungus C . purpureum as a ‘phytopathogenic’ white-rot fungus (WRF) that possesses a complex extracellular enzyme machinery to accomplish efficient lignocellulose degradation during both saprotrophic and phytopathogenic life phases.

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“…El tratamiento del orujo con los hongos además produjo un efecto fitoestimulante, el cual dependió del tipo de hongo y especie vegetal usada. Resultados similares se encontraron al cultivar plantas de tomate con alperujo tratado con diferentes hongos de pudrición, no obstante, previo a su aplicación este sustrato fue autoclavado (Sampedro et al, 2007;Reina et al, 2017). En relación a los resultados obtenidos en esta tesis, el efecto fitoestimulante podría ser producto a un aumento de la disponibilidad de los nutrientes en el orujo causado por el tratamiento con los hongos y su permanencia, el accionar de los microorganismos del suelo sobre el orujo predigerido incluyendo la liberación de sustancias promotoras del crecimiento vegetal, como auxinas y giberelinas , aunque deben realizarse más estudios para comprobar esta hipótesis.…”

Section: Iv4-discusiónunclassified

“…La información disponible sobre la FES con hongos como tecnología de tratamiento para la obtención de abonos o fertilizantes orgánicos es escasa (Sampedro et al, 2007;Reina et al, 2017). La transformación del orujo de V. labrusca bajo este tipo de tratamiento presentaría una serie de ventajas respecto a los métodos tradicionalmente empleados, compostaje y vermicompostaje.…”

Section: Iv4-discusiónunclassified

“…Aparejado a estos cambios, el material transformado con los hongos es probable que contenga sustancias que pueden afectar la actividad de los microorganismos del suelo y las plantas; esto sugiere que cuando se modifican sustratos por la actividad fúngica o como en otros bioprocesos, es indispensable monitorear la presencia de inhibidores por medio de bioensayos de fitotoxicidad (Tiquia et al, 1996). La detoxificación de residuos derivados de la industria oleica mediante hongos bajo FES reveló que la eficiencia del tratamiento varía en función del aislamiento fúngico empleado, la dosis aplicada y el tiempo requerido (Aranda et al, 2004(Aranda et al, , 2007Sampedro et al, 2004Sampedro et al, , 2005Reina et al, 2017). Entre los hongos de pudrición blanca empleados en procedimientos como los descriptos se destacó la participación de Coriolopsis rigida, implicando la participación de lacasas y peroxidasas como los mecanismos que contribuyen a reducir la presencia de sustancias fenólicas fitotóxicas (Aranda et al, 2007;Saparrat et al, 2010).…”

Section: Iv1-introducciónunclassified

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Biotransformación de los residuos del vino de la costa de Berisso (provincia de Buenos Aires) por hongos saprótrofos

Troncozo¹

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En la localidad de Berisso (Buenos Aires, Argentina), “La Cooperativa de la Costa” cultiva la vid americana Vitis labrusca var. isabella L. para la elaboración artesanal del “vino de la costa” de consumo local y popular. Esta actividad origina una gran cantidad de subproductos de naturaleza lignocelulósica, denominados comúnmente orujos de uva; cuyo apilamiento en el sitio constituye un reservorio/fuente potencial de patógenos y vectores de impacto sanitario y ambiental. La obtención de abonos o enmiendas orgánicas a partir de subproductos agroindustriales representa una estrategia prometedora en el marco de la gestión y revalorización de este tipo de residuos. El uso del orujo de V. labrusca como abono orgánico está limitado por su pH ácido y la presencia de sustancias fenólicas con actividad antagónica sobre los microorganismos y las plantas. La transformación fúngica del orujo bajo condiciones de fermentación en estado sólido (FES) ha revelado ser una alternativa sustentable para la conversión y detoxificación de residuos agroindustriales utilizando hongos saprótrofos. Esto plantea un interrogante acerca del potencial de varios hongos saprótrofos como agentes de biotransformación del orujo en abono orgánico. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo de tesis fue revalorizar el orujo de uva de V. labrusca var. isabella que se genera durante la elaboración del vino regional de la Costa de Berisso por medio de hongos saprótrofos bajo condiciones de FES como alternativa para la gestión del residuo y como estrategia para su implementación como abono orgánico. A partir del análisis físico-químico y biológico del orujo de V. labrusca se estimó el contenido de materia orgánica y la carga de diferentes macronutrientes. En base al análisis comparativo de diferentes parámetros, se analizó la habilidad de diferentes hongos saprótrofos para transformar el orujo bajo condiciones de FES, identificando alteraciones físico-químicas del orujo por la actividad metabólica de los hongos estudiados. Entre éstos, Ulocladium botrytis LPSC 813 fue capaz de degradar y alcalinizar el orujo sin alterar los niveles de NH+4-N del sustrato de partida. El orujo transformado con los hongos resultó ser menos fitotóxico y promover el crecimiento vegetal cuando fue aplicado al suelo. Por lo tanto, el tratamiento del orujo de la “Cooperativa de la Costa” con hongos bajo condiciones de FES constituye una estrategia prometedora para su revalorización como abono orgánico y puede ser de utilidad para la gestión sustentable de este tipo de residuo.

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Enzymatic mechanisms and detoxification of dry olive-mill residue by Cyclocybe aegerita, Mycetinis alliaceus and Chondrostereum purpureum

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Ligninolytic Enzyme Production and Decolorization Capacity of Synthetic Dyes by Saprotrophic White Rot, Brown Rot, and Litter Decomposing Basidiomycetes

Ligninolytic Enzyme Production and Decolorization Capacity of Synthetic Dyes by Saprotrophic White Rot, Brown Rot, and Litter Decomposing Basidiomycetes

Genome and secretome of Chondrostereum purpureum correspond to saprotrophic and phytopathogenic life styles

Biotransformación de los residuos del vino de la costa de Berisso (provincia de Buenos Aires) por hongos saprótrofos

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