Biodegradation of lignocellulosic materials by Trametes trogii (Aphyllophorales, Basidiomycetes)

Los materiales lignocelulósicos se explotan en industrias tales como la madera, el papel y la agroindustria, cuyos residuos podrían transformarse en productos utilizables por bioconversíón. Dentro de los hongos existen algunos con mayor capacidad degradativa de lignina, los que producen “pudrición blanca”. Uno de ellos es Trametes trogii. Experiencias previas en biopulpado con la cepa utilizada en este estudio, demostraron que reducía el consumo de energia y mejoraba la calidad del papel obtenido. Este trabajo se inició con el objetivo de comprobar si dicho hongo es capaz de producir enzimas lignocelulolíticas in vitro, las cuales podrían utilizarse en procesos de bioconversíón de materiales lignocelulósicos de desecho y otros procesos biotecnológicos. El mismo comprende la detección y el estudio de las enzimas involucradas en la conversión de materiales lignocelulolíticos por T. trogii (celulasas, xilanasas, pectínasas y enzimas que intervienen en la degradación de lignina), la investigación de las condiciones nutricionales y de cultivo que favorecen la producción de las distintas actividades enzimáticas, asi como una caracterización de dichas actividades enzimáticas en el extracto crudo. Previamente a la aplicación industrial de los hongos de pudrición blanca, es necesario investigar el proceso de degradación y como éste afecta a los diferentes tipos celulares, por ello paralelamente se realizaron ensayos de degradación sobre madera y analizaron los cambios estructurales y ultraestructurales producidos por la acción de T. trogii. Los resultados obtenidos permiten afirmar que T. trogii bajo condiciones adecuadas produce los sistemas enzimáticos extracelulares necesarios para degradar activamente los principales componentes de las paredes celulares de las plantas superiores. Teniendo en cuenta los altos títulos y la tolerancia a situaciones extremas registrados para algunas de dichas enzimas, se podría considerar que constituye una buena fuente para la obtención de los sistemas enzimáticos empleados en diferentes procesos de bioconversíón.Lignocellulosic materials are exploited in wood, paper and agroindustries, whose residues might be transformed in utilizable products by bioconversion. White-tot Basidiomycetes are the only type of wood-rotting fungi that can attack efficiently all wood components, including lignin. One of them is Trametes trogii. Biopulping research with the strain used in this study, showed that it reduces energy input and significantly improves strength characteristics of finished paper. The aim of the present work was proving its ability to produce lignocellulolytic enzymes in vitro, which could be used in biotechnological processes. It comprises the detection and study of the enzymes involved in the conversion of lignocellulosic materials by T. trogii (cellulases, xylanases, pectinases and enzymes which participate in lignin degradation), the investigation of the nutritional and culture conditions that promote the production of such activities, as well as their characterization in a crude extract. Prior to application of whiterotters for industrial use, knowledge of how these fungi degrade different cells and the process responsible for the degradation is necessary, because of this, degradation assays on wood were done, and structural and ultrastructural changes caused by the action of T. trogii were analyzed. The results obtained showed that under appropriate conditions T. trogii is capable of producing the enzymatic systems required to degrade the main components of plant cell walls. Taking into account the high titers and tolerance to adverse situations displayed by some of these enzymes, T. trogii might be considered a good source for the obtention of enzymatic systems employed in bioconversion processes.Fil:Levin, Laura Noemí. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina