Biomasa residual del procesamiento de productos hortícolas de la Amazonia para crecimiento micelial y producción de proteasas por una especie de hongo comestible
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i3.13393Palabras clave:
Copoazú; Exocarpo; Hidrolasas; Lentinus crinitus; Residuos lignocelulósicos.Resumen
Los residuos hortícolas se pueden utilizar para cultivar setas y obtener enzimas proteolíticas. El objetivo de esta investigación fue evaluar el potencial de los residuos lignocelulósicos como sustratos para el crecimiento micelial y la producción de proteasas por Lentinus crinitus. El cultivo de la matriz se realizó en agar papa dextrosa (APD) suplementado con extracto de levadura (EL) 0.5 % (p/v). El crecimiento micelial vertical (CMV) se ejecutó en tubos de ensayo que contenían los siguientes residuos lignocelulósicos suplementados con salvado de arroz (SA): aserrín (A), semilla de asaí (SA) y exocarpos de piña (CP), copoazú (CC) y tucumá (CT). El vigor micelial estuvo clasificado por el método subjetivo de notas y la actividad proteolítica fue determinada usando una solución de azocaseína 1% (p/v). Asimismo, la caracterización enzimática se realizó usando el extracto obtenido de la mezcla de residuos que favorecieron el buen desarrollo micelial de L. crinitus y su producción de proteasas. Los resultados indicaron un CMV significativo en A+SA (0.40 cm/día) mientras que en CC+SA el micelio de L. crinitus se desenvolvió muy vigorosamente. Los cultivos en CC+SA (6.71 U/mL) y CT+SA (6.44 U/mL) fueron los que expresaron mejor actividad proteolítica, siendo que el extracto obtenido del cultivo en CC+SA tuvo predominancia de proteasas aspárticas con optima actividad en pH 5 y a 50 °C, las cuales estuvieron fuertemente inhibidas por Zn+2 y Mn+2. Se concluye que los residuos de la horticultura amazonica estimulan la producción de masa micelial y proteasas por L. crinitus.
Citas
Aguilar, J. G., & Sato, H. H. (2018). Microbial proteases: Production and application in obtaining protein hydrolysates. Food Research International, 103, 253-262.
Banerjee, G., & Ray, A. K. (2017). Impact of microbial proteases on biotechnological industries. Biotechnology and Genetic Engineering Reviews, 33(2), 119-143.
Barzkar, N., Homaei A., Hemmati R., & Patel, S. (2018) Thermostable marine microbial proteases for industrial applications: scopes and risks. Extremophiles, 22(3), 335-346.
Bellettini, M. B., Fiorda, F. A., Maieves, H. A., Teixeira, G. L., Ávila, S., Hornung, P. S., Maccari Junior, A., & Ribani, R. H. Factors affecting mushroom Pleurotus spp. (2019). Saudi Journal of Biological Sciences, 26(4), 633-646.
Boratyński, F., Szczepańska, E., Grudniewska, A., Gniłka, R., & Olejniczak, T. (2018). Improving of hydrolases biosynthesis by solid-state fermentation of Penicillium camemberti on rapeseed cake. Scientific reports, 8(1), 1-9.
Braga, R. S. B., Brito, E. C. M., Souza, R. A. T., Teixeira, F. S., & Martim, S. R. (2020). Lentinus villosus Klotzsch (1833) AM 169: uma fonte natural e renovável de protease alcalina. Brazilian Journal of Development, 6(11), 85867-85883.
Brito E. C. M., Braga, R. S., Teixeira, M. F. S., & Martim, S. R. (2019). Produção e caracterização parcial de proteases aspárticas sintetizadas por Lentinus crinitus (L.) Fr. 1825 DPUA 1693 (Polyporaceae). Boletim Museu Paraense Emílio Goeldi, 14(3), 463-472.
Fonseca, T. R. B; Barroncas, J. F; & Teixeira, M. F. S. (2014). Production in solid matrix and proteases partial characterization of edible mushroom from amazon rain forest. Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial, 8 (1), 1227-1236.
Fonseca, T. R. B., Silva, T. A., Alecrim, M. M., Cruz, R. F., Filho, & Teixeira, M. F. S. (2015). Cultivation and nutritional studies of an edible mushroom from North Brazil. African Journal of Microbiology Research, 9(30), 1814-1822.
Inácio, F. D., Ferreira, R. O., Araujo, C. A. V., Brugnari, T., Castoldi, R., Peralta, R. M., & Souza, C. G. M. (2015). Proteases of Wood Rot Fungi with Emphasis on the Genus Pleurotus. BioMed Research International, 1-10.
Justina, M. D., Justina, M. B. D., & Skoronsk, E. (2018). O uso das enzimas na indústria de laticínios: uma breve revisão. Revista do Instituto Laticínios Cândido Tostes, 73(3), 172-184.
Leighton. T. J., Doi, R. H., Warren, R. A. J., & Kelln, R. A. (1973). The relationship of serine protease activity to RNA polymerase modification and sporulation in Bacillus subtilis. Journal Molucular Bioloogy, 76(1), 103-122.
Lu, T., Bau, T., & Ohga, S. (2017). Physiological study of the wild edible mushroom Leucocalocybe mongolica. Journal- Faculty of Agriculture Kyushu University, 62(1), 1-8.
Macedo, A. J. P., Kirsch, L. S., Palheta, R. A., Putzke, J., & Teixeira, M. F. S. (2011). Crescimento micelial de Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) P. Karst. em resíduos lignocelulósicos disponíveis na Amazônia. Caderno de Pesquisa, 23(3), 16-25.
Machado, A. R. G., Teixeira, M. F. S., Kirsch, L. S., Campelo, M. C. L., & Oliveira, I. M. A. (2016). Nutritional value and proteases of Lentinus citrinus produced by solid state fermentation of lignocellulosic waste from tropical region. Saudi Journal of Biological Sciences, 23(5), 621-627.
Machado, A. R.G., Martim, S. R., Alecrim, M.M., & Teixeira, M. F. S. (2017). Production and characterization of proteases from edible mushrooms cultivated on Amazonic tubers. African Journal of Biotechnology, 16(46), 2160-2166.
Madhusankha, G. D. M. P., & Thilakarathna, R.C.N. (2021). Meat tenderization mechanism and the impact of plant exogenous proteases: A review. Arabian Journal of Chemistry, 14(2), 2-18.
Magalhães, A. A. S., Silva, T. A., Teixeira, M. F.S., Cruz, R. F., Filho, Silva, S. D., Gomes, D. M. D., & Pereira, J. O. (2019). Produção e caracterização de enzimas proteolíticas de Lentinus crinitus (L.) Fr. 1825 DPUA 1693 do bioma amazônico (Polyporaceae). Boletim Museu Paraense Emílio Goeldi, 14(3), 453-461.
Martim, S. R., Silva, L. S. C., Alecrim, M. M., Souza, B. C., Oliveira, I. M. A., & Teixeira, M. F. S. (2017). Proteases ácidas de cogumelo comestível da Amazônia para aplicabilidade industrial. Boletim Museu Paraense Emílio Goeldi, 12(3), 353-362.
Minitab, 2017. Minitab statistical software. LEAD Technologies, Inc. Version 18.1.
Neves, K. C. S. Produção de proteases coagulantes por espécies de Pleurotus em resíduos vegetais da Amazônia. 2014. 99f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2014.
Palheta, R. A., Vieira, J. N., Neves, K. C. S., & Teixeira, M. F. S. (2011). Crescimento micelial vertical de duas espécies de Pleurotus em resíduo agroindustrial da Amazônia utilizando planejamento fatorial. Caderno de Pesquisa, 23(3), 52-60.
Ravindran, R., Hassan, S.S., Williams, G. A., & Jaiswal, A. K, A. (2018) Review on bioconversion of agro-industrial wastes to industrially important enzymes. Bioengineering, 5(4), 2-20.
Rohan (2021). Proteases Market worth 2.21 Billion USD by 2021. https://www.marketsandmarkets.com/PressReleases/proteases.asp
Siala, R., Frikha, F., Mhamdi, S., Nasri, M., & Kamoun, A. S. (2012). Optimization of Acid Protease Production by Aspergillus niger I1 on Shrimp Peptone Using Statistical Experimental Design. The Scientific World Journal.
Souza, R. A. T., Fonseca, T. R. B., Kirsch, L. S., Silva, L. S. C., Alecrim, M. M., Cruz, R. F., Filho, & Teixeira, M. F. S. (2016). Nutritional composition of bioproducts generated from semi-solid fermentation of pineapple peel by edible mushrooms. African Journal of Biotechnology, 15(12), 451-457.
Tavano, O. L., Berenguer-Murcia, A., Secundo, F., & Fernandez-Lafuente, R. (2018). Biotechnological applications of proteases in food technology. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 17, 412-436.
Verduzco-Oliva, R., & Gutierrez-Uribe, J. A. (2020). Beyond enzyme production: solid state fermentation (SSF) as an alternative approach to produce antioxidant polysaccharides. Sustainability, 12(2), 2-14.
Zhao, A., Li, Y., Leng, C., Wang, P., & Li, Y. (2013). Inhibitory effect of protease inhibitors on larval midgut protease activities and the performance of Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae). Frontiers in Physiology, 9, 1-9.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Samara Claudia Picanço Batista; Fabiano Brito Prado; Ana Kezia Pimentel de Brito; Maria do Perpétuo Socorro de Lima Verde Coelho; Teresa Alarcón Castillo; Salomão Rocha Martim; Maria Francisca Simas Teixeira
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
