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FUENTES DE LACASAS QUE SON ÚTILES EN EL AGUA. BIORREMEDIACIÓN
Lacas fúngicas La primera lacasa fúngica fue reportada por Bertrand [24], quien observó que esta enzima era responsable de cambio de color en hongos del género Boletus cuando en contacto con el aire. Una gran cantidad de hongos han sido confirmado como productores de lacasa, con hongos de podredumbre blanca siendo el más reconocido. Entre las especies de hongos, el basidiomicetos, específicamente Agaricus bisporus, Pleurotus ostreatus, Trametes versicolor, Phanerochaete Chrysosporium y Coprinus cinereus, producen varios isoformas de lacasa (Tabla 1) [23, 25, 26]. Las lacasas fúngicas están involucradas en la esporulación, pigmento producción, formación corporal fructífera, defensa contra el estrés, patogenia vegetal y degradación de lignina [27, 28]. Aunque la mayoría de las lacasas purificadas son extracelulares enzimas, hongos que pudren la madera también contienen intracelular lacasas Se ha sugerido que la localización de lacasa probablemente está relacionada con su fisiología funciona y determina el rango de sustratos disponibles [29] Las lacasas existen en una variedad de estructuras; la mayoría de ellos son monoméricos, pero algunos también están presentes en formas homodiméricas, heterodiméricas y multiméricas. Su masa molecular varía de 50 a 140 kDa, dependiendo del organismo, aunque es un hongo típico lacasa variará de 60 a 70 kDa con un isoeléctrico apunte alrededor de pH 4.0 [29, 30]. Las lacasas fúngicas son generalmente glicosilada, con un aumento de masa del 10- 25%, aunque algunas lacasas presentan un aumento> 30%. Se ha demostrado la porción de carbohidratos de las lacasas. Para asegurar su estabilidad conformacional y para proteger la enzima de la proteólisis y la inactivación por radicales [31, 32].
El potencial redox (E °) de las lacasas tiene una relación directa con la energía requerida para eliminar un electrón del sustrato reductor, constituyendo uno de los fundamentos características de estas enzimas [33]. Por lo tanto, las lacasas con un alto E °, como las lacas fúngicas, son de interés especial en biotecnología porque son capaces de sustratos oxidantes con alta E ° (E °> 400 mV) [33–36] Por ejemplo, el E ° de bisfenol A (BPA), p-nonilfenol y azo dye BR114 están por encima de 600 mV [37, 38]. Las lacasas fúngicas ayudan a la biorremediación a través de la oxidación. de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) [39, 40], plásticos y compuestos fenólicos [41–44], colorantes [44-48], y la degradación de productos farmacéuticamente activos compuestos [49-52], entre otros (tabla 1). Dado que las lacasas de hongos de podredumbre blanca tienen el potencial dedegradación de compuestos fenólicos, diferentes estudios tienen implicó la inmovilización de microorganismos, como como T. versicolor, en esponjas de alginato de sílice y loofa como soportes para la eliminación de fenol [43]. Mientras que el extracto crudo de Trametes pubescens se ha utilizado para la degradación de clorofenoles (Tabla 1) [44]. Además, extracto crudo del hongo de podredumbre blanca Trametes hirsuta, demostrado capaz de degradar el cloranfenicol (uno de los más micro contaminantes persistentes en desechos farmacéuticos), con o sin mediadores (tabla 1) [44, 53]. Fukuda y col. [54] utilizó una lacasa purificada libre de Trametes villosa para degradar BPA, otro contaminante peligroso descargado en ríos y mares, sin necesidad de mediadores. Mientras tanto, Barrios-Estrada et al. [42] informó que la degradación de BPA (20 mg / L) ocurrió dentro del primeras 24 h cuando se usa Pycnoporus sanguineus (CS43) y T. lacasas versicolor inmovilizadas sobre membranas cerámicas (Tabla 1). Diferentes estrógenos esteroideos pueden ser eliminado o degradado de sistemas acuosos por el libre lacasas de P. sanguineus o lacasas de T. versicolor o Myceliophthora thermophila que han sido inmovilizadas sobre membranas cerámicas (Tabla 1) [55, 56]. Otro compuestos problemáticos en efluentes de textiles y papel Las industrias incluyen tintes sintéticos, de los cuales, muchos son tóxico para los mamíferos Por lo tanto, se han hecho esfuerzos hacia su eliminación de las aguas residuales industriales utilizando lacasas de T. versicolor y Trametes trogii (Tabla 1) [49, 58].
una planta de la industria de biocombustibles usando escala de laboratorio estudios [67]. Lacasas de plantas e insectos. La primera lacasa identificada e informada de las plantas fue del árbol de laca japonés Toxicodendron vernicifluum (Rhus vernicifera) [72]. Sin embargo, estudios en planta Las lacasas son raras. Las lacasas de plantas comparten su molecular Arquitectura y mecanismos de reacción con lacasas fúngicas. En general, tienen un E ° más bajo como lacasas bacterianas (0.41 V para R. vernicifera y un pI entre 7.0 y 9.6) [22, 31, 73]. Estas proteínas muestran una mayor glucosilación. patrón (22 45%) [74, 75], consta de 500–600 amino ácidos, y pesan aproximadamente 60-130 kDa [31]. Planta las lacasas han sido descritas y asociadas con la biosíntesis y polimerización de lignina [76, 77], alargamiento [78-80], y la respuesta al estrés [81-83]. Aunque las lacasas de plantas no han estado involucradas en gran medida en bioremediación, algunos casos aplicados han sido reportado. Wang y col. [84] presentó un sistema de fitorremediación ex planta basada en la sobreproducción en A. thaliana de una lacasa secretoria (LAC1), que fue Expresado de forma nativa en las raíces de Gossypium arboreum. La expresión de LAC1 en A. thaliana confirió resistencia a varios compuestos fenólicos tóxicos, probablemente atribuibles a la transformación inducida por LAC1. LAC1 recombinante las plantas fueron resistentes a compuestos fenólicos bajo condiciones de invernadero, ayudando a desintoxicar su crecimiento medio ambiente [84]. Watharkar y col. [85] mostró que las lacasas y otras enzimas de Asparagus densiflorus podría aplicarse en el tratamiento de textiles industriales efluentes Para los estudios a escala de laboratorio, utilizaron un subsuelo vertical fitoreactor de flujo basado en percolación vertical de aguas residuales a través de
capas de suelo, zona radicular y una red fondo. Para estudios a gran escala, plantaron camas de A. densiflorus en un sistema de transpiración de alta velocidad (HRTS), que se ha utilizado con éxito para algunas industrias. En En ambos casos, A. densiflorus mostró la capacidad de degradarse tintes y niveles reducidos de metales pesados tóxicos. Se han propuesto lacasas de otras plantas y probado con éxito para la degradación del tinte usando suspensión células y lacasas purificadas [86-90]. Huang y col. [91] identificado lacasas en arroz (Oryza sativa), posiblemente involucradas en el catabolismo de atrazina e isoproturon (herbicidas) o desintoxicación Las dos lacasas Oryza sativa expresadas heterólogo en P. pastoris, condujo a una mayor resistencia de células a atrazina e isoproturon, lo que sugiere que algunas de las lacasas podrían estar involucradas en la desintoxicación o degradación de estos herbicidas [91]. Las plantas se han utilizado con éxito como recombinantes. Sistemas de expresión de lacasas fúngicas y vegetales. Chiaiese et al. [92] expresó una lacasa de P. ostreatus en Nicotiana tabacum, capaz de reducir el 70% del total. Contenido de fenol de las aguas residuales de la almazara (tabla 1). Otros autores han expresado hongos laccases con industrial aplicaciones en plantas a base de arroz [93] y tabaco [94, 95], así como las semillas de maíz [69]. Por el contrario, insecto Se ha informado que las lacasas juegan un papel importante enesclerotización de cutículas y pigmentación, así como otros procesos como la curación de heridas y el sistema inmunitario desarrollo y mantenimiento [96, 97]. Al mejor de según nuestro conocimiento, no se ha reportado lacasa de insectos para procesos de biorremediación.
