Estudio de la actividad lignocelulósica del hongo Pleurotus ostreatus sobre el rastrojo de cebada

Abstract

Este trabajo describe la evaluación del crecimiento del hongo ligninolítico Pleurotus ostreatus (cepas IE8 y CP50) sobre rastrojo de cebada suplementada con fuente de nitrógeno exógena (urea o sulfato de amonio) y humedades de 70 y 80 %; inicialmente se evaluó la velocidad de crecimiento radial (Vr) en cajas Petri y rastrojo de cebada. Las Vr más altas fueron 0.568 mm h-1 del testigo A (CP50, 80% de humedad, Medio con agua destilada) y 0.573 mm h-1 del tratamiento 6 (cepa IE8, 80% de humedad, Medio base). (Ver cuadro 5, pag. 23). Al adicionar una fuente de nitrógeno exógena las cepas no mejoran su Vr; sin embargo el 80% de humedad favoreció el Vr de ambas cepas. Con las condiciones antes mencionadas se eligió el hongo Pleurotus ostreatus (cepas IE8) para realizar un fermentado sólido (FSS). La cinética de producción de xilanasas, celulasas y lacasas fue evaluada durante 30d; la actividad de celulasas máxima (15,95 U/gss) se registró a los 8d; mientras que para xilanasas (80,51 U/gss) y lacasas (3,46 U/gss) coincidió con el máximo contenido de proteína extracelular (0,12 mg/gss) a los 12d de fermentación. La caracterización del extracto enzimático se realizó a temperatura controlada (39º C) a dos valores de pH (6 y 7). Las enzimas mostraron mayor estabilidad a 39º C y pH 6, con valores de actividad residual para xilanasas, celulasas y lacasas de 77,5, 49,1 y 27,5%, respectivamente luego de 15 h. A pH 7, la actividad enzimática residual fue menor y no mostró cambios significativos entre ellos (celulasas: 36,8%; xilanasas: 41,1% y lacasas: 42,1%). El análisis bromatológico reveló diferencias significativas (P<0,05) después de 30d de fermentación en los contenidos de FDN, hemicelulosa y lignina, disminuyendo en 2,42; 7,03 y 3,79% de MS con respecto al tiempo inicial, respectivamente. La proteína bruta aumentó 0,86% de MS y la DIVMS incrementó de 39,64 a 42,36% después de 30d. El estudio muestra la factibilidad de emplear procesos biotecnológicos simples y obtener enzimas con actividad fibrolítica directamente sobre rastrojo de cebada, coadyuvando en el incremento de la digestibilidad de la fibra. ________This work describes the evaluation of growth for Pleurotus ostreatus (white-rot fungi) (strains IE8 y CP50) on barley wastes supplemented with an exogenous nitrogen source (urea or ammonium sulphate) and moisture adjusted to 70 or 80%. Initially, radial growth rate (Vr) was evaluated on barley wastes on Petri dishes. Highest Vr were 0.568 mm h-1 for a control medium A (strain CP50, moisture 80% containing only distilled water) and 0.573 mm h-1 for treatment 6 (strain IE8, moisture 80% containing in saline solution and phosphate dipotasio. Results showed that addition of an external nitrogen source did not improve radial growth; however, adjusting initial moisture at 80% had a positive effect for both strains. After these results Pleurotus ostreatus IE8 was selected for further studies in solid fermentation (FSS). An enzymatic production kinetics was evaluated for 30 d for xylanases, cellulases and laccases; maximal cellulose activity (15,95 U/gss) was obtained at 8d; whereas for xylanases (80,51 U/gss) and laccase (3,46 U/gss) maximal titres were observed after 12 d, which also agreed with the maximum extracellular protein content (0,12 mg/gss). An enzymatic extract characterization was achieved at controlled temperature (39º C) and two pH values (6 and 7). The enzymatic activities showed greater stability at 39º C and pH 6, since values for residual activities for xylanases, cellulases and laccases were 77,5; 49,1 and 27,5%, respectively after 15 h. At pH 7 residual enzymatic activities were lower with no significant differences among these values (cellulases 36,8%; xylanases 41,1% and laccases 42,1%). The bromatological analysis revealed significant differences (P<0,05) after 30d of fermentation in comparison to those values observed at initial time since contents of FDN, hemicellulases and lignin diminished by 2,42; 7,03 and 3,79% of DM. The gross protein increased 0,86% of DM and the DMIVS increased from 39,64 up to 42,36% after 30d. The study shows the feasibility to use simple biotechnological processes in order to obtain fibrolytic enzymes directly on barley wastes, increasing fiber digestibility.