Resumo

Los basidiomicetos de la podredumbre blanca de la madera son los principales productores de lacasas. Estas enzimas son oxidorreductasas que contienen cobre en su sitio activo y solo utilizan oxígeno molecular como co-sustrato para oxidar compuestos fenólicos y aminas aromáticas. Además, en presencia de compuestos de bajo peso molecular que actúan como mediadores redox pueden oxidar otros compuestos no fenólicos o de elevado peso molecular, éste es el caso de la mayoría de los colorantes sintéticos que presentan estructura compleja. Para este trabajo se utilizó una cepa de Pycnoporus sanguineus aislada en Uruguay. Se efectuó la optimización del cultivo para la producción de lacasa mediante fermentación en fase semi-sólida con virutas de madera (desechos forestales). Se realizó en primer lugar un experimento factorial exploratorio (2⁸) para estudiar la influencia de fuentes de carbono (glucosa, glicerol), fuentes de nitrógeno orgánico (extracto de levadura, peptona, urea), tiempo de cultivo, pH y cantidad de virutas de madera sobre la producción de lacasa por P. sanguineus. Con los factores que mostraron mayor influencia en la producción de lacasa (pH, glucosa, extracto de levadura y virutas) se realizó un diseño central compuesto para llegar a los niveles óptimos de cada factor. Además se estudió el efecto de diferentes inductores agregados en este medio optimizado como: sulfato de manganeso, lignina álcali y sulfato de cobre, observándose efecto inductor solo en el caso del cobre. Con el medio optimizado y cobre como inductor, se logró alcanzar la producción de 15000 UE/L. Fue relevante comprobar que este hongo no produce otras enzimas ligninolíticas como: manganeso-dependiente peroxidasa y lignina peroxidasa. Esto es importante pues indica que toda decoloración observada fue exclusivamente producida por acción de la lacasa. Con el sobrenadante del cultivo optimizado se estudió la degradación de 3 colorantes sintéticos: Acid Red 88 (AR88), Reactive Black 5 (RB5) y Lanaset Grey (LG), en ausencia y presencia de cuatro mediadores redox. La lacasa producida fue capaz de degradar el colorante AR88 un 70% en 24 h sin mediadores. La adición del mediador metil siringato permitió alcanzar un 98% de degradación en 5 min. Para la degradación de los colorantes RB5 y LG fue necesaria la presencia de mediadores. Los mejores resultados se obtuvieron para RB5 con metil siringato -70% en 5 min -, y para LG con el mediador ácido violúrico- 60% en 2 h. La optimización de la producción de esta lacasa y los promisorios resultados obtenidos en la degradación de colorantes sintéticos, hacen de esta enzima una excelente herramienta para el diseño de procesos biotecnológicos que requieran reacciones redox para su desarrollo.