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Lignocellulosic supplementation of the culture medium for mycelial development and production of phenoloxidase enzymes from Amazonian strains of gasteroid fungi (Basidiomycota)

Por: Tipo de material: ArtigoArtigoAssunto(s): Recursos online: Em: Journal of Biotechnology and Biodiversity (Brazil) v. 12(1) p. 24-34; (2024)Sumário: Strains of gasteroid fungi are capable of oxidizing phenolic components and producing enzymes of great commercial value. However, the difficulty in producing biomass and, consequently, the low levels of ex-pression of enzymes produced by these fungi hinder the advancement of biotechnological studies. A possible alternative may be supplementing the culture medium with lignocellulosic substrates, as observed in the cultivation of edible mushrooms, for example. Thus, the objective of this study was to analyze the effect of supplementing a potato-based culture medium with different concentrations of wheat and rice bran on mycelial development and the production of phenoloxidase enzymes of Amazonian strains of Cyathusand Geastrum. The basidiomas were collected in the Amazon of Pará, and the strains were obtained from mycelial isolation on Potato Dextrose Agar (PDA) medium. The strains were inoculated in semi-solid and liquid potato-based medium containing 10% and 20% rice bran and 10% and 20% wheat bran. For a period of 20 days, mycelial growth was observed in solid form, and for 40 days, the development of the strains in liquid medium was monitored, all incubated at 25°C in the dark. Growth and production of fresh and dry biomass were measured, as well as the production of phenoloxidase, arising from growth in liquid medium. Supplementation using 10% wheat bran was the most promising for the radial growth of four of thesix species tested (C. limbatus, G. hirsutum, G. echinulatum, and G. schweinitzii), in addition to being the best treatment for the production of biomass and phenoloxidase enzymes for all species. Considering that wheat bran is easily accessible, this study stimulates basic science, especially in the Amazon, where Funga is still underestimated in terms of diversity and biotechnological potential. Keywords: Mycelial cultures, lignocellulosic brans, earthstar fungi, bird's nest fungi, enzymatic productionSumário: Suplementação lignocelulósica do meio de cultura para desenvolvimento micelial e produção de enzimas fenoloxidase de cepas amazônicas de fungos gasteroides (Basidiomycota). Cepas de fungos gasteroides são capazes de oxidar componentes fenólicos e produzir enzimas de grande valor comercial. Porém, a dificuldade na produção de biomassa e consequentemente os baixos níveis de expressão das enzimas produzidas por esses fungos, impedem o avanço dos estudos biotecnológicos. Uma alternativa possível pode ser o uso da suplementação do meio de cultura com substratos lignocelulógicos, como como observado no cultivo de cogumelos cultiváveis, por exemplo. Assim, o objetivo desse estudo foi analisar o efeito da suplementação do meio de cultura a base de batata com diferentes concentrações de farelo de trigo e arroz no desenvolvimento micelial e na produção de enzimas fenoloxidases de cepas amazônicas de Cyathus e Geastrum. Os basidiomas foram coletados na Amazônia paraense e as cepas obtidas a partir do isolamento micelial em meio Batata Dextrose Ágar (BDA). As cepas foram inoculadas em meio semisólido e líquido a base de batata contendo 10 e 20% de farelo de arroz e 10 e 20% de farelo de trigo. Por um período de 20 dias observou-se o crescimento micelial semisólido e por 40 dias o desenvolvimento das cepas em meio líquido, todos incubados 25°C no escuro. O crescimento e a produção de biomassa fresca e seca foram mensuradas, assim como a produção de fenoloxidase, oriunda do crescimento em meio líquido. A suplementação usando farelo de trigo a 10% foi a mais promissora para o crescimento radial de quatro, das seis espécies testadas (C. limbatus, G. hirsutum, G. echinulatume, G. schweinitzii), além de ter sido o melhor tratamento para a produção de biomassa e enzimas fenoloxidases para todas as espécies. Considerando que o farelo de trigo é de fácil acesso, este estudo estimula a ciência de base, principalmente na Amazônica, onde a Funga ainda é subestimada em diversidade e potencial biotecnológico. Palavras-chaves: Culturas miceliais, farelos lignocelulósicos, fungos estrela-da-terra, fungos ninho-de-pássaros, produção enzimática
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Periódicos Periódicos Biblioteca Nacional de Agricultura - Binagri Agrobase - Periódicos Periódicos agrícolas 2024 12(1) Online 2024-6787

Bibliography p. 31-34 (63 ref.); Summaries (En, Pt); 2 illus.; 5 tables

Strains of gasteroid fungi are capable of oxidizing phenolic components and producing enzymes of great commercial value. However, the difficulty in producing biomass and, consequently, the low levels of ex-pression of enzymes produced by these fungi hinder the advancement of biotechnological studies. A possible alternative may be supplementing the culture medium with lignocellulosic substrates, as observed in the cultivation of edible mushrooms, for example. Thus, the objective of this study was to analyze the effect of supplementing a potato-based culture medium with different concentrations of wheat and rice bran on mycelial development and the production of phenoloxidase enzymes of Amazonian strains of Cyathusand Geastrum. The basidiomas were collected in the Amazon of Pará, and the strains were obtained from mycelial isolation on Potato Dextrose Agar (PDA) medium. The strains were inoculated in semi-solid and liquid potato-based medium containing 10% and 20% rice bran and 10% and 20% wheat bran. For a period of 20 days, mycelial growth was observed in solid form, and for 40 days, the development of the strains in liquid medium was monitored, all incubated at 25°C in the dark. Growth and production of fresh and dry biomass were measured, as well as the production of phenoloxidase, arising from growth in liquid medium. Supplementation using 10% wheat bran was the most promising for the radial growth of four of thesix species tested (C. limbatus, G. hirsutum, G. echinulatum, and G. schweinitzii), in addition to being the best treatment for the production of biomass and phenoloxidase enzymes for all species. Considering that wheat bran is easily accessible, this study stimulates basic science, especially in the Amazon, where Funga is still underestimated in terms of diversity and biotechnological potential.

Keywords: Mycelial cultures, lignocellulosic brans, earthstar fungi, bird's nest fungi, enzymatic production

Suplementação lignocelulósica do meio de cultura para desenvolvimento micelial e produção de enzimas fenoloxidase de cepas amazônicas de fungos gasteroides (Basidiomycota). Cepas de fungos gasteroides são capazes de oxidar componentes fenólicos e produzir enzimas de grande valor comercial. Porém, a dificuldade na produção de biomassa e consequentemente os baixos níveis de expressão das enzimas produzidas por esses fungos, impedem o avanço dos estudos biotecnológicos. Uma alternativa possível pode ser o uso da suplementação do meio de cultura com substratos lignocelulógicos, como como observado no cultivo de cogumelos cultiváveis, por exemplo. Assim, o objetivo desse estudo foi analisar o efeito da suplementação do meio de cultura a base de batata com diferentes concentrações de farelo de trigo e arroz no desenvolvimento micelial e na produção de enzimas fenoloxidases de cepas amazônicas de Cyathus e Geastrum. Os basidiomas foram coletados na Amazônia paraense e as cepas obtidas a partir do isolamento micelial em meio Batata Dextrose Ágar (BDA). As cepas foram inoculadas em meio semisólido e líquido a base de batata contendo 10 e 20% de farelo de arroz e 10 e 20% de farelo de trigo. Por um período de 20 dias observou-se o crescimento micelial semisólido e por 40 dias o desenvolvimento das cepas em meio líquido, todos incubados 25°C no escuro. O crescimento e a produção de biomassa fresca e seca foram mensuradas, assim como a produção de fenoloxidase, oriunda do crescimento em meio líquido. A suplementação usando farelo de trigo a 10% foi a mais promissora para o crescimento radial de quatro, das seis espécies testadas (C. limbatus, G. hirsutum, G. echinulatume, G. schweinitzii), além de ter sido o melhor tratamento para a produção de biomassa e enzimas fenoloxidases para todas as espécies. Considerando que o farelo de trigo é de fácil acesso, este estudo estimula a ciência de base, principalmente na Amazônica, onde a Funga ainda é subestimada em diversidade e potencial biotecnológico.

Palavras-chaves: Culturas miceliais, farelos lignocelulósicos, fungos estrela-da-terra, fungos ninho-de-pássaros, produção enzimática

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