Favolus brasiliensis CULTIVADO EM RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS: AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE DE LACASE E DA DESCOLORAÇÃO DE CORANTES SINTÉTICOS
1MAYNARA DE OLIVEIRA ROCHA, 2DIOGO BONFIM SCHUCHARDT, 3GUSTAVO HENRIQUE ALVARENGA DOS SANTOS, 4ANA PAULA BANDEIRA GOBO, 5RAFFAELLA GOBO OTAVIO DA SILVA, 6JULIANA SILVEIRA DO VALLE
1Discente do curso de Medicina, PIBIC UNIPAR, Umuarama - PR 2Discente do curso de Farmácia, PIC UNIPAR, Umuarama - PR 3Discente do curso de Farmácia, UNIPAR, Umuarama - PR 4Mestranda em Biotecnologia Aplicada à Agricultura, Bolsista PROSUP/CAPES, UNIPAR, Umuarama - PR 5Mestranda em Biotecnologia Aplicada à Agricultura, Bolsista PROSUP/CAPES, UNIPAR, Umuarama - PR 6Docente da Pós-Graduação em Biotecnologia Aplicada à Agricultura e em Ciência Animal com Ênfase em Produtos Bioativos, UNIPAR, Umuarama - PR
Introdução: Lacases são polifenol oxidases produzidas por diferentes fungos, sobretudo ascomicetos e basidiomicetos. As lacases fúngicas destacam-se pelo potencial biotecnológico, decorrente de sua capacidade de oxidar diferentes compostos aromáticos e lignina (Cruz et al., 2024). Essas enzimas podem ser aplicadas em processos de biorremediação, como os dedicados à descoloração de corantes e efluentes têxteis coloridos, que geram grande impacto ambiental (Khan, 2025). A produção de lacases por fungos pode ser estimulada pela presença de resíduos da agroindústria na composição do meio de cultivo. O melaço de cana-de-açúcar (MC) e a polpa cítrica peletizada (PCP), por exemplo, são resíduos produzidos em grande quantidade e seu reaproveitamento na produção de lacases é uma estratégia sustentável e competitiva (Neyra et al., 2025). Favolus brasiliensis é um fungo basidiomiceto que cresce sobre madeira, indicando seu potencial para produção de lacases (Zabin et al., 2024). Contudo, não há estudos sobre seu cultivo em resíduos agroindustriais ou a produção de lacase e potencial para a descoloração de corantes. Objetivo: Avaliar a produção de lacase por F. brasiliensis cultivado em meio à base de subprodutos agroindustriais e testar sua atividade descolorante frente a corantes sintéticos. Material e Métodos: F. brasiliensis (Fr.) Fr. U24-4 do Laboratório de Biologia Molecular da UNIPAR foi utilizado. O micélio foi cultivado em meio mineral contendo 1,0 g/L de extrato de levedura (Almeida et al., 2018) e 20 g/L de glicose (controle) ou um dos resíduos agroindustriais, melaço de cana-de-açúcar (MC) e polpa cítrica peletizada (PCP). Um litro de água e 50 g de PCP foram misturados e levados à autoclave (121 °C) por 15 min., filtrados e o filtrado denominado extrato de PCP (EPCP) (Vandelook et al., 2024). O MC foi diluído em água (1:1) a 40 °C. Os subprodutos foram adicionados ao meio de cultivo em diferentes proporções (1:5, 1:10 e 1:20) e autoclavados (121 °C por 20 min.) e, após a inoculação com o micélio, os frascos foram incubados por 21 dias a 28 °C, sem agitação e sem luz (Almeida et al., 2018). O meio com as enzimas extracelulares recuperado por filtração ao fim do cultivo (extrato bruto) foi usado nas análises de lacase e descoloração. A atividade de lacase foi determinada pela oxidação do ABTS (1 mM) em tampão acetato de sódio (0,1 M, pH 5,0) a 30 °C e monitorada a 420 nm (Avelino et al., 2020). A descoloração dos corantes azo azul 220 (A220) e vermelho 195 (R195) e do triarilmetano verde malaquita (VM), foi avaliada in vitro pela redução da absorbância da mistura de corante (0,01%) e extrato bruto, monitorada nos máximos de absorção de cada corante (R195 597 nm, A220 600 nm e VM 620 nm) (Avelino et al., 2020). Resultados: Houve diferença na atividade de lacase de F. brasiliensis quando cultivado em diferentes meios. Os meios contendo MC aumentaram a atividade de lacase que foi, em média, 15% maior (34,23 ± 0,2 U/mL) do que no controle (29,9 ± 0,2 U/mL). Porém, as atividades de lacase não diferiram entre as diferentes proporções de MC. O EPCP aumentou a atividade de lacase em 12% (33,6 ± 0,2 U/mL) comparado com o meio com glicose, exceto quando o EPCP foi usado a 1:10, em que a atividade de lacase foi 14% menor (25,86 ± 0,09 U/mL). Os extratos enzimáticos obtidos do cultivo com MC e EPCP promoveram maior descoloração em 24 horas do que o controle. O cultivo em EPCP resultou na maior descoloração do A220 variando de 92% (EPCP 1:20 e 1:10) a 89% (EPCP 1:5). O cultivo em MC também descoloriu o A220 variando de 80% (MC 1:10 e 1:20) a 71% (MC 1:5). O extrato enzimático obtido do cultivo com glicose (controle) não descoloriu o A220 de forma significativa (4,7%). O cultivo em EPCP 1:20 resultou na maior descoloração do VM (70%), seguido pelo extrato do meio MC 1:5 (25%) e MC 1:10 (11,7%). O corante R195 foi o que sofreu menor descoloração pelas lacases de F. brasiliensis variando de 33,5% com o extrato do meio MC 1:5 a 14,8% com o meio EPCP 1:5, contudo, os resíduos agroindustriais aumentaram a descoloração do R195 comparado com o meio controle (2,6%). Discussão: Nossos resultados são os primeiros a avaliar a produção de lacase em meios com resíduos agroindustriais de F. brasiliensis. O aumento da atividade de lacase quando o micélio foi cultivado nos meios MC e EPCP sugere que afetou positivamente a expressão da enzima. Nossos resultados estão de acordo com Fabrini et al. (2016) que descreveram que o MC aumentou a lacase de Pycnoporus sanguineus. Tanto o meio de MC quanto EPCP promoveram maior descoloração dos corantes do que o controle. O A220, comparado aos corantes R195 e VM, foi o descolorido com mais eficiência. As diferenças na eficiência de descoloração podem ser explicadas pelas características estruturais dos corantes. Assim, corantes estruturalmente mais complexos como o R195 tendem a ser mais resistentes (Pozdnyakova et al., 2022). Conclusão: Favolus brasiliensis cultivado em MC e EPCP mostrou excelente capacidade para produção de lacase e descoloração de corantes, demonstrando seu potencial para o desenvolvimento de processos biotecnológicos visando o tratamento de efluentes.
Referências: ALMEIDA, Patricia H. et al. Decolorization of remazol brilliant blue R with laccase from Lentinus crinitus grown in agro-industrial by-products. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, p. 3463-3473, 2018. AVELINO, Katielle V. et al. Coculture of white rot fungi enhance laccase activity and its dye decolorization capacity. Research, Society and Development, v. 9, n. 11, p. e88191110643-e88191110643, 2020. CRUZ, Ian David Araújo et al. A systematic study on the characteristics and applications of laccases produced by fungi: insights on their potential for biotechnologies. Preparative Biochemistry & Biotechnology, v. 54, p. 896-909, 2024. FABRINI, F. F. et al. Produção de lacase de Pycnoporus sanguineus em meio de cultivo a base de melaço soja. Arquivos de Ciências Veterinárias e Zoologia da UNIPAR, Umuarama, v. 19, p. 159-164, 2016. KHAN, Mohd Faheem. Recent advances in microbial enzyme applications for sustainable textile processing and waste management. Sci, v. 7, p. 46, 2025. NEYRA, Lucia Carolina R. et al. Emerging Biorefinery Approaches to produce microbial amylases and their formulations and applications in the food industry. Waste and Biomass Valorization, p. 1-31, 2025. POZDNYAKOVA, Natalia et al. Widespread ability of ligninolytic fungi to degrade hazardous organic pollutants as the basis for the self-purification ability of natural ecosystems and for mycoremediation technologies. Applied Sciences, v. 12, p. 2164, 2022. VANDELOOK, Simon et al. Effects of orange peel extract on laccase activity and gene expression in Trametes versicolor. Journal of Fungi, v. 10, n. 6, p. 370, 2024. ZABIN, Denis Augusto et al. Taxonomic reinvestigation of Favolus in the Neotropics utilizing morphological and multigene phylogenetic analyses. Mycological Progress, v. 23, n. 1, p. 44, 2024.