Patrones de lacasas de Pleurotus ostreatus desarrollado en fermentación sumergida a diferentes pH del medio de cultivo Público Deposited

Se evaluó el efecto del pH (3.5, 4.5, 6.5 y 8.5) del medio de cultivo del hongo Pleurotus ostreatus sobre la actividad y el perfil zimográfico (intra- y extra-celular) de lacasas, así como sobre los perfiles de expresión de cinco genes de lacasas (lacc 1, 4, 6, 9 y 10). Se utilizó un medio de cultivo líquido con glucosa, extracto de levadura y sales minerales (cobre como inductor). Se usó 2,6-dimetoxifenol como sustrato y se incubó en soluciones buffer a los diferentes pH para determinar la actividad de las lacasas por espectrofotometría y por zimografía de cada fermentación. La máxima actividad de lacasas extracelular fue de 77550 U/L a pH de 4.5 cuando el hongo se desarrolló a ese pH. En las fermentaciones a pH de 3.5 y 6.5 se obtuvieron valores de 29490 U/L y 25000 U/L a pH de 4.5 y 3.5, respectivamente. La actividad intracelular mostró los valores máximos en las fermentaciones de pH de 4.5 y 6.5 (4800 y 1741 U/g de biomasa seca, respectivamente) incubados a pH de 4.5 y 6.5 respectivamente. En los zimogramas, la fermentación de pH de 3.5 mostró 3 isoenzimas cuando se incubó a pH de 6.5, y 2 isoenzimas en los otros pH; se observaron 3 isoenzimas en la fermentación de pH 4.5 cuando el zimograma se incubó a pH 4.5, 6.5 y 8.5. Cuatro isoenzimas se observaron en la fermentación a pH 6.5 incubado al mismo pH, 3 isoenzimas en esta misma fermentación cuando se incubó a pH de 4.5 y 8.5. A pH de 8.5 se observó una isoenzima cuando se incubó en todos los pH evaluados. En los extractos intracelulares, se observaron 3 isoenzimas en las fermentaciones de 3.5 y 4.5 cuando se incubaron a pH de 8.5, 6.5 y 8.5 y 2 isoenzimas en la fermentación de pH de 6.5 en todos los pH de incubación. En relación al patrón de expresión de los genes de lacasa analizados, se observaron diferencias en el tiempo y nivel de expresión de los 5 genes (lacc 1, 4, 6, 9 y 10). lacc 9 no se expresó en ninguna condición. En la fermentación de pH de 3.5, lacc 4, 6 y 10 se expresaron con mayor intensidad. En la fermentación de pH de 4.5 fueron lacc 6 y 10. En la fermentación de pH de 6.5, todos los genes mostraron el mismo nivel de expresión aproximadamente. Para la fermentación de pH inicial de desarrollo de 8.5, lacc 1, 4 y 6 tuvieron mayor expresión. Se observó que el pH de desarrollo del hongo es un factor que modifica el patrón de producción y expresión de las lacasas.

The effect of pH (3.5, 4.5, 6.5 and 8.5) of the culture medium of Pleurotus ostreatus on laccases activity and zymogram profile (intra-and extra-cellular), as well as on the expression profiles of five laccase genes (lacc 1, 4, 6, 9 and 10) was evaluated. A liquid culture medium containing glucose, yeast extract and mineral salts (including copper inductor) was used. Laccase activity was evaluated at different pH (3.5, 4.5, 6.5 and 8.5) using 2,6-dimethoxyphenol as substrate. The maximum extracellular laccase activity was 77550 U/L at pH 4.5 when the fungus was developed at pH mentioned above. In fermentations at pH 3.5 and 6.5, the laccases activities incubated at pH 4.5 and 3.5 were 29490 and 25000 U/L, respectively. Intracellular activity showed the maximum values in fermentation of 4.5 and 6.5 when were incubated at pH 4.5 and 6.5 (4800 and 1741 U/g dry biomass, respectively). In zymograms, fermentation at pH 3.5 showed three isoforms when was incubated at pH 6.5, and 2 isoforms in the others pH evaluated, three isoforms were observed in fermentation at pH 4.5 when was incubated at pH 4.5, 6.5 and 8.5. Four isoforms were observed in the fermentation at pH 6.5 incubated at the same pH, and 3 isoforms in above fermentation when was incubated at pH 4.5 and 8.5. Only one isoform was observed at pH of 8.5 when was incubated at all pH tested. In intracellular extracts were observed three isoforms in fermentations at 3.5 and 4.5 when were incubated at pH 8.5, 6.5 and 8.5 and two isoforms in the fermentation at pH of 6.5 in all pH of incubation. Differences were observed at level and time of expression of 5 genes (lacc 1, 4, 6, 9 and 10) evaluated. lacc 9 was not expressed in any condition. In the fermentation at pH 3.5, lacc 4, 6 and 10 were expressed with greater intensity. In the fermentation at pH 4.5, lacc 6 and 10 were expressed with greater intensity. In the fermentation at pH 6.5, all genes showed approximately the same level of expression. For fermentation at pH 8.5, lacc 1, 4 and 6 showed the higher expression. In this study, was observed that the pH of development of the fungus is a factor that modifies the patterns of expression and production of the laccases.

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