El papel de la lacasa de hongo zigomiceto en la degradación de ácidos húmicos
Autores: Lisov, Alexander; Belova, Oksana; Zavarzina, Anna; Konstantinov, Andrey; Leontievsky, Alexey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El papel de la lacasa de hongo zigomiceto en la degradación de ácidos húmicos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Suelo húmico
Hongos
Lacasa
Zigomicetos
Actividad enzimática
ácidos húmicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La estabilidad bioquímica del humus del suelo es un factor importante que afecta la calidad del suelo. Los hongos son algunos de los descomponedores más eficientes de la materia húmica debido a la presencia de enzimas oxidativas, incluida la lacasa fenoloxidasa. La producción de lacasa por los zigomicetos, un grupo de hongos celulolíticos ampliamente distribuidos en el suelo, está poco estudiada. El papel potencial de la lacasa de los zigomicetos en el reciclaje del humus es desconocido. Aquí, mostramos por primera vez que la lacasa del hongo zigomiceto puede despolimerizar de manera efectiva los ácidos húmicos in vitro. El hongo produjo lacasa de forma extracelular en un medio de cultivo líquido. A diferencia de lo que ocurre con las lacasas en basidiomicetos lignolíticos, los intentos de aumentar la actividad enzimática mediante inductores, cambios en la fuente de nitrógeno y carbono no lograron aumentar la producción de lacasa. La lacasa fue purificada mediante cromatografía de intercambio iónico y filtración en gel. El peso molecular de la lacasa fue de 51,75 kDa. La lacasa catalizó la oxidación de ABTS y K[Fe(CN)], compuestos fenólicos, pero no de tirosina. La actividad de la lacasa fue inhibida por NaN y NaF. El pH óptimo de la actividad de la lacasa fue de 3,0 para ABTS y 5,0 para 2,6-dimetoxifenol. La enzima tuvo una estabilidad térmica moderada y se inactivó rápidamente a 70 grados Celsius. La lacasa purificada despolimerizó los ácidos húmicos de retisol, compost y turba de manera más efectiva que el líquido de cultivo que contenía lacasa. Los resultados del estudio amplían nuestro conocimiento sobre el papel de las lacasas de diferentes productores en la transformación de la materia orgánica natural.
Descripción
La estabilidad bioquímica del humus del suelo es un factor importante que afecta la calidad del suelo. Los hongos son algunos de los descomponedores más eficientes de la materia húmica debido a la presencia de enzimas oxidativas, incluida la lacasa fenoloxidasa. La producción de lacasa por los zigomicetos, un grupo de hongos celulolíticos ampliamente distribuidos en el suelo, está poco estudiada. El papel potencial de la lacasa de los zigomicetos en el reciclaje del humus es desconocido. Aquí, mostramos por primera vez que la lacasa del hongo zigomiceto puede despolimerizar de manera efectiva los ácidos húmicos in vitro. El hongo produjo lacasa de forma extracelular en un medio de cultivo líquido. A diferencia de lo que ocurre con las lacasas en basidiomicetos lignolíticos, los intentos de aumentar la actividad enzimática mediante inductores, cambios en la fuente de nitrógeno y carbono no lograron aumentar la producción de lacasa. La lacasa fue purificada mediante cromatografía de intercambio iónico y filtración en gel. El peso molecular de la lacasa fue de 51,75 kDa. La lacasa catalizó la oxidación de ABTS y K[Fe(CN)], compuestos fenólicos, pero no de tirosina. La actividad de la lacasa fue inhibida por NaN y NaF. El pH óptimo de la actividad de la lacasa fue de 3,0 para ABTS y 5,0 para 2,6-dimetoxifenol. La enzima tuvo una estabilidad térmica moderada y se inactivó rápidamente a 70 grados Celsius. La lacasa purificada despolimerizó los ácidos húmicos de retisol, compost y turba de manera más efectiva que el líquido de cultivo que contenía lacasa. Los resultados del estudio amplían nuestro conocimiento sobre el papel de las lacasas de diferentes productores en la transformación de la materia orgánica natural.