Efecto del Di (2-etilhexil) ftalato sobre el crecimiento de Pleurotus ostreatus y su producción de enzimas lacasas

Abstract

Los ftalatos son diésteres aromáticos derivados del ácido o-ftálico o del ácido t-ftálico, ampliamente utilizados como plastificantes. El di (2-etilhexil) ftalato (DEHF) se ha utilizado durante más de 70 años como aditivo en muchos productos, como plásticos, pinturas y tintas, o como disolvente en formulaciones industriales, sin embargo, estos compuestos pueden ser eliminados del ambiente gracias al sistema metabólico de algunos microorganismos como bacterias y hongos, capaces de utilizarlos como fuente de carbono y energía. El hongo ligninocelulolítico Pleurotus ostreatus, presenta un sistema enzimático único y no específico extracelular siendo las enzimas lacasas las principales enzimas encargadas de la degradación de la lignina y otros compuestos orgánicos estructuralmente relacionados con los esteres de ftalato. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del DEHF sobre el crecimiento de P. ostreatus y su producción de enzimas lacasas crecido en medio líquido. Se utilizó la cepa P. ostreatus 50 (del cepario del COLPOS, Puebla). Se prepararon tres medios de cultivo, 1) Medio sin adición de ftalato (MSAF), 2) MSAF + 500 mg de DEHF/L y 3) MSAF + 1000 mg de DEHF/L. El pH se ajustó a 6.5 usando NaOH 1M. Para las fermentaciones liquidas se emplearon matraces de 125 ml conteniendo 50 ml de cada medio de cultivo y se inocularon con 3 fragmentos de micelio de 10 mm de diámetro, se incubaron a 28 ºC durante 23 d a 120 rpm. La velocidad específica de crecimiento (µ) y la biomasa máxima obtenida (Xmax) fueron calculadas empleando la ecuación logística. La actividad enzimática de lacasas fue evaluada utilizando 2,6 dimetoxifenol (DMP) como sustrato y se leyó a una absorbancia de 460 nm. El rendimiento teórico de la enzima con respecto a la biomasa (YE/X) se estimó como la relación entre la Emax (U/L) y Xmax (g/L). De igual manera se calculó el rendimiento de la biomasa con respecto al sustrato (YX/S) empleando la Xmax y la concentración de la fuente de C2. Se calculó la productividad en el pico máximo de actividad (PRO= Emax/ tiempo de fermentación), además de la tasa específica de formación de la enzima (qp=µYE/X). El perfil zimográfico fue determinado empleando la técnica de electroforesis con agar de poliacrilamida, incubando los geles a 25 °C con DMP 2mM como sustrato. La Xmax obtenida en el medio conteniendo 1000 mg de DEHF/L fue de 7.6 g/L y una µ de 0.019 h-1 significativamente mayores en comparación con los otros medios de cultivo, al igual que el (YX/S) el mayor valor fue obtenido en el medio de 1000 mg de DEHF/L. El consumo de glucosa se dio en un 100 % en todos los medios de cultivo, sin embargo, en el medio de 1000 mg de DEHF/L, el consumo fue a menor velocidad que en los otros medios. Con respecto al perfil de pH, se observa en los medios conteniendo DEHF que disminuye consecuentemente obteniendo pH cerca de 4.5 y 4. El Con respecto a la producción de lacasas, la máxima obtenida, fue de 8973 U/L y 7962 U/L en el medio conteniendo 1000 y 500 mg de DEHF/L respectivamente. Con respecto a la Emax, YE/X, PRO y la qp se mostrarón los mayores valores en el medio conteniendo 1000 mg de DEHF/L, siendo significativamente diferente a los medios conteniendo 500 mg de DEHF/L y al MSAF. Se mostró un efecto del DEHF sobre la los perfiles zimográficos de lacasas, observándose por lo menos 3 isoformas distintas de lacasas al aumentar la concentración de este compuesto. Estos resultados sugieren que la presencia del DEHF muestra un efecto directo sobre la producción de la biomasa y que los anillos aromáticos en su estructura son un inductor de la enzima por lo cual se obtienen valores de actividad enzimática y producción de isoformas de lacassa mediado por la inducción que se da en estas debido a la presencia de los anillos aromáticos del DEHF.