Establecimiento de las condiciones de fermentación de Fusarium oxysporum para la producción de Lacasas con potencial en la degradación de contaminantes fenólicos

Abstract

Fungal species never described or useful to man are current research topics in the biotechnological area. Its purpose is to build a collection of fungal species that transform food, that favor the biogeochemical cycle, that produce bioactive metabolites or that mitigate the toxicity of anthropogenic compounds. It is in this last aspect that this research is based. Fusarium is a ubiquitous, complex species, native to the soil, originating from isolated saprophytes and pathogens. Phytopathogenic forms of Fusarium are known for their ability to produce cellulolytic enzymes. Likewise, in other investigations it was described with the capacity to produce oxide-reductases. One of these is the Laccases (E.C. 1.10.3.2). Which are known for their ability to catalyze a wide variety of phenolic and non-phenolic substrates. Which are structures of different anthropogenic compounds. In the investigation, the fermentation conditions of two strains of Fusarium oxysporum for the production of Laccases can be produced. With a Placket-Burman model, factors of interest in its production were identified, such as carbon source and temperature. To continue the study, the Laccases of F. oxysporum species complex 33 NRRL38515 were partially purified. By means of precipitation with ultrafiltration membranes and molecular exclusion chromatography, Laccases with a molecular weight between 50 kDa and 100 kDa were purchased. This purified extract was evaluated with different dyes and drugs with phenolic structures and we observed structural modifications in the reaction products.

Especies fúngicas jamás descritas o útiles para el hombre son temas de investigación vigente en el área biotecnológica. Su realización tiene como finalidad la construcción de un acervo de especies fúngicas que transformen alimentos, que favorezcan el ciclo biogeoquímico, que produzcan metabolitos bioactivos o que mitiguen la toxicidad de compuestos antropogénicos. Es en este último aspecto en el que se plantea esta investigación. Fusarium es una especie ubicua, compleja, originaria de suelo, proveniente de aislados saprófitos y patógenos. Las formas fitopatógenas de Fusarium se conocen por su capacidad para producir enzimas celuloliticas. Asimismo, en otras investigaciones se describió con capacidad para producir óxido-reductasas. Una de estas son las Lacasas (E.C. 1.10.3.2). Las cuales se conocen por su capacidad para catalizar una amplia variedad de sustratos fenólicos y no fenólicos. Los cuales son estructuras de diferentes compuestos antropogénicos. En la investigación se establecieron las condiciones de fermentación de dos cepas de Fusarium oxysporum para la producción de Lacasas. Con un modelo Placket-Burman se identificaron factores de interés en su producción tal como fuente de carbono y temperatura. Para continuar el estudio se purificaron parcialmente las Lacasas de F. oxysporum species complex 33 NRRL38515. Mediante precipitación con membranas de ultrafiltración y cromatografía de exclusión molecular se obtuvieron Lacasas de un peso molecular entre 50 kDa y 100 kDa. Este extracto purificado se evaluó con diferentes colorantes y fármacos de estructuras fenólicas y observamos modificaciones estructurales en los productos de reacción.