The early oxidative biodegradation steps of residual kraft lignin models with laccase

Crestini, Claudia; Argyropoulos, Dimitris S.

doi:10.1016/s0968-0896(98)00173-4

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“…132 O sistema lacase-mediador tem sido utilizado na deslignificação de polpas, [139][140][141][142][143] na degradação de corantes têxteis, 144,145 de hidrocarbonetos aromáticos, 146 de pesticidas e inseticidas, 147,148 e em síntese orgânica. 149,150 Na indústria de polpa e papel, as tecnológicas de branqueamento enzimático apresentam grandes vantagens pela substituição das etapas de branqueamento com cloro.…”

unclassified

Relevância de compostos de baixa massa molar produzidos por fungos e envolvidos na biodegradação da madeira

Arantes¹,

Milagres²

2009

Quím. Nova

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Recebido em 16/7/08; aceito em 27/1/09; publicado na web em 3/7/09 RELEVANCE OF LOW MOLECULAR WEIGHT COMPOUNDS PRODUCED BY FUNGI AND INVOLVED IN WOOD BIODEGRADATION. Over the last decade, evidences have been shown that the wood biodegradation by fungi is not only a result of the action of their enzymatic machinery but also of various low molecular weight non-enzymatic compounds, especially in fungi that promote brown and white decay, which in nature are the major wood decaying microorganisms. The present review focuses on the recent theories involving these low molecular weight compounds that act direct or synergistically with lignocellulolytic enzymes to attack the wood main macromolecular constituents, their relevance as potential degradative systems, in the overall wood biodegradation, and also outlines their potential biotechnological applications.Keywords: wood biodegradation; enzymes; low molecular weight compounds.A biodegradação de materiais lignocelulósicos, como a madeira, é um processo natural de reciclagem de matéria orgânica e o entendimento deste processo contribui com a compreensão do ciclo natural do carbono, que tem início na biossíntese dos seus constituintes a partir de H 2 O, CO 2 e energia solar e termina com a mineralização destes constituintes e liberação de CO 2 e H 2 O, em decorrência da decomposição causada principalmente por fungos.Por muito tempo o processo de biodegradação foi foco de muitos estudos devido à grande quantidade de madeira e produtos à base de madeira, que são danificados por ação de fungos, e devido à necessidade do desenvolvimento de métodos de prevenção à biodegradação menos ofensivos ao meio ambiente. Atualmente, os fungos degradadores de madeira e/ou seus sistemas degradativos têm sido intensivamente estudados em razão do elevado potencial de utilização em aplicações biotecnológicas, como na biodegradação de compostos xenobióticos, 1-3 biorremediação de solos, 1,4,5 biopolpação da madeira 6,7 e biobranqueamento de polpas celulósicas. [8][9][10] Uma vez que o desenvolvimento e a eficácia destes métodos/processos dependem principalmente do conhecimento dos mecanismos químicos e bioquímicos envolvidos na biodegradação dos constituintes da madeira, o entendimento destes mecanismos certamente irá contribuir para o desenvolvimento de novas aplicações, assim como para a melhoria das já existentes.Apesar do considerável conhecimento adquirido nas últimas dé-cadas a respeito da enzimologia da biodegradação dos constituintes da madeira, até os dias de hoje não se conhecem os mecanismos químicos e bioquímicos exatos empregados pelos fungos durante este processo. Contudo, sabe-se que o processo de biodegradação da madeira por fungos não pode ser explicado unicamente com base na ação das diversas enzimas lignocelulolíticas por eles secretadas. Dentro dessa abordagem, pesquisas recentes têm indicado uma participação expressiva de compostos de baixa massa molar (CBMM). 11,12Neste sentido, esta revisão tem como objetivo principal agrupar as diferentes teorias envolvendo CBMM produ...

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unclassified

Relevância de compostos de baixa massa molar produzidos por fungos e envolvidos na biodegradação da madeira

Arantes¹,

Milagres²

2009

Quím. Nova

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“…Water-miscible cosolvents can increase the substrate solubility, but unfortunately, most laccases hardly tolerate high concentrations of organic solvents, which limits their practical use. [14][15][16][17][18] Therefore, an optimum cosolvent concentration constitutes a compromise between laccase inactivation and substrate solubilization.…”

mentioning

confidence: 99%

Screening Mutant Libraries of Fungal Laccases in the Presence of Organic Solvents

Alcalde¹,

Bülter²,

Zumárraga³

et al. 2005

SLAS Discovery

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Reliable screening methods are being demanded by biocatalysts'engineers, especially when some features such as activity or stability are targets to improve under nonnatural conditions (i.e., in the presence of organic solvents). The current work describes a protocol for the design of a fungal laccase-expressed in Saccharomyces cerevisiae-highly active in organic cosolvents. A high-throughput screening assay based on ABTS (2,2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)) oxidation was validated. The stability of the ABTS radical cation was not significantly altered in the presence of acetonitrile, ethanol, or DMSO. With a coefficient of variance below 10% and a sensitivity limit of 15 pg laccase/µL, the assay was reproducible and sensitive. The expression system of Myceliophthora thermophila laccase variant T2 in S. cerevisiae was highly dependent on the presence of Cu 2+. Copper concentration was limited up to 10 µM CuSO 4 where expression levels (~14-18 mg/L) were acceptable without compromising the reliability of the assay. A mutant library was created by error-prone PCR with 1.1 to 3.5 mutations per kb. After only 1 generation of directed evolution, mutant 6C9 displayed about 3.5-fold higher activities than parent type in the presence of 20% acetonitrile or 30% ethanol. The method provided here should be generally useful to improve the activity of other redox enzymes in mixtures of water/cosolvents. (Journal of Biomolecular Screening 2005:624-631)

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“…[6][7][8][9][10] So far, the only catalytic oxidation of TMP to HDB was achieved by Takehira and co-workers. [11][12][13][14] Copper-containing enzymes, such as vanillyl alcohol oxidase [15] or laccase [16] can selectively produce the aromatic aldehyde functional group from a methyl group. We report here a bioinspired Cu ii /neocuproine system to perform the selective para-formylation of mesitol [Eq.…”

mentioning

confidence: 99%

Copper‐Mediated Selective Oxidation of a CH Bond

Boldron¹,

Gámez²,

Tooke³

et al. 2005

Angew Chem Int Ed

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The early oxidative biodegradation steps of residual kraft lignin models with laccase

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Relevância de compostos de baixa massa molar produzidos por fungos e envolvidos na biodegradação da madeira

Relevância de compostos de baixa massa molar produzidos por fungos e envolvidos na biodegradação da madeira

Screening Mutant Libraries of Fungal Laccases in the Presence of Organic Solvents

Copper‐Mediated Selective Oxidation of a CH Bond

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