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The objective of the work was to evaluate the production of lignocllulolytic enzymes produced by Trametes polyzona HHM001 during its growth on corn leaf residues. Two particle sizes (PS) (PS8 and PS12), two levels of aeration (1 vvm and 0 vvm), as well as the height of the substrate in the production of lignocellulolytic enzymes were tested. The enzymatic activities of Laccase (Lcc), Lignin peroxidase (LiP), and Manganese peroxidase (MnP) were favored under aerated conditions (1 vvm). The enzymatic activity of Lcc was the most favored, with 80 Activity Units (AU)/mL, compared to the culture without aeration, in which 40 AU/mL was obtained. The production of xylanases (Xyl) and cellulases (Cel) were not influenced by aeration under the tested conditions. The results indicated that the particle size has more effect on enzyme production than the presence or absence of air, with a particle size of 8 where the best levels of enzymatic activity were observed. It was observed that the height of the substrate in the fermentation column strongly affects the activity of ligninolytic enzymes and not of the hydrolytic; at 5 cm, the highest ligninolytic activity was detected, where aeration favors oxidative conditions. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Revista Colombiana de Biotecnología is the property of Universidad Nacional de Colombia and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Se determinó el efecto de bocashi (B, compost fermentado) y fertilizantes de liberación lenta (SRFs) sobre la colonización micorrízica (MC), la actividad de invertasa, celulasa, fosfatasa ácida (AcP) y alcalina (AlP) y el rendimiento de maíz en suelos de terraza (TS) y valle (VS) en Oaxaca, México. Se utilizó un diseño completamente al azar con siete tratamientos y cuatro repeticiones: control (C) sin fertilización; fertilización convencional (CF) (90-46-00 NPK); B; SRF1 (Multigro 6®, 21-14- 10 NPK); SRF2 (Multigro 3®, 24-05-14 NPK); B+SRF1; B+SRF2. El porcentaje más alto de colonización micorrízica fue con CF en VS, y con SRF2 en TS. La mayor longitud de micelio extraradical se registró con B, B+SRF1 y CF en VS, y con B+SRF1 en TS. En ambos suelos, B incrementó el número de esporas. La actividad más alta de AcP fue con B y SRF2 en VS, y con B+SRF1 y B+SRF2 en TS. La actividad más alta de AlP se detectó con B+SRF1 y CF en VS y con C en TS. La actividad más alta de invertasa se encontró con B+SRF1, SRF2 y CF en VS y con B en TS. El rendimiento de grano incrementó solamente con B en VS. La interacción significativa tipo de suelo × tratamiento de fertilización, para la mayoría de las propiedades biológicas analizadas, sugiere que la respuesta de la colonización micorrízica y de la actividad enzimática a la fertilización, estuvo determinada por el tipo de suelo. Bocashi sola o combinada con SRFs puede mejorar la fertilidad biológica del suelo en cultivos de maíz.

This study investigated the enzyme activities of two (2) microbial organisms in the fore- and mid- gut regions in the gastrointestinal tract, in Archarchatina marginata, a giant Land snail from the region of West Africa. Microbial analysis was conducted to verify the microbial organisms present in different parts of the snail gut while enzyme assay was performed to determine the type and level of enzyme activities taking place in the mouth and stomach regions. Results revealed the different bacteria inhabiting the regions of the alimentary tract in Archarchatina marginata. Azobacter chroococcum and Pseudomonas syringae, the two bacteria isolate that were further investigated, effectively digested starch, cellulose and casein. However, P. syringae exhibited the highest enzymatic activities for cellulase (8.72µmol/min/ml at 18h) and amylase (9.05 µmol/min/ml at 24h) while Azobacter chroococcum exhibited the highest enzymatic activity for protease (17.18 µmol/min/ml at 24h) during incubation. Consequently, the study validated amylolytic, cellulolytic and proteolytic bacterial activities within the digestive tract of A. marginata. This knowledge is informative for research and an aid to snail farmers in the choice of feeding materials for these land snails. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

La disposición indiscriminada de residuos sólidos urbanos continúa generando problemas ambientales en varios países. El objetivo de esta investigación fue desarrollar un inóculo de hongos celulolíticos y evaluar su efectividad en el compostaje de residuos orgánicos. El estudio incluyó muestras de suelo de bosques y de fincas productoras de cereales y de composteras. De cada muestra, se prepararon diluciones hasta 10-4. De cada dilución, se inocularon tubos que contenían medio mineral líquido y una tira de papel filtro. De las tiras de papel que indicaron presencia de microorganismos, se realizaron subcultivos, primero en medio papa dextrosa agar y, luego, en medio sólido mineral, con celulosa, como fuente de C. Los aislamientos obtenidos fueron evaluados por su capacidad celulolítica y los que mostraron mayor capacidad probados por su compatibilidad para crecimiento. Del total de 39 aislamientos, 32, se identificaron como Penicillium sp.; tres, como Trichoderma sp.; uno, como Mucor sp.; uno, como Chaetomium sp.; uno, como Verticillium sp. y, uno, como Trichurus sp. Los aislamientos difirieron en su capacidad celulolítica, 10 aislamientos no mostraron halo de hidrólisis y, en los 29 restantes, la amplitud del halo varió entre 0,10 y 0,7cm. Con base en la capacidad celulolítica y compatibilidad el inóculo fue conformado con los aislamientos 21 (Trichoderma sp.) y 62 y 66 (Penicillium sp.). La inoculación con los hongos celulolíticos seleccionados o con los microorganismos de los productos comerciales EM® y Agroplux® no produjo efectos en el proceso de compostaje, que se diferencien significativamente de los producidos naturalmente por los microorganismos nativos.

El mucílago de nopal contiene polisacáridos que pueden influir en la actividad enzimática del suelo. Se emplearon dos suelos, arenoso (63%) y arcilloso (67%), donde se probaron tres dosis de mucílago de nopal; T80 20, T40-60, T10-90 (porcentaje de mucílago-agua), más el testigo solo con agua. Los tratamientos se colocaron en una cámara de ambiente controlado a 25 ºC y humedad de 40%. Se tomaron muestras a los 7, 14 y 21 días, después de aplicado el mucílago. Se valoró la actividad de las enzimas: amilasa, celulasa, lipasa e invertasa, que participan en el ciclo del carbono para saber como afecta el mucílago de nopal en ellas. A los 21 días en el suelo arcilloso, con el tratamiento T80-20 hubo mayor actividad de: amilasa (91 mg de azúcares reductores 10 g 1 de materia seca 24 h-1), lipasa (133.33 nM de 4 metil umbeliferona g 1 de materia seca 24 h-1) e invertasa (5.53 mg de glucosa 10 g-1 de materia seca 24 h-1), y la celulasa en el T40-60 presentó la mayor actividad (72.66 µg de glucosa g-1 de materia seca 24 h 1). En el suelo arenoso a los 21 días, el T80-20 fue el que presentó mayor actividad lipasa (60.66 nM de 4 metil umbeliferona g-1 de materia seca 24 h-1), el T40 60: invertasa (1.86 mg de glucosa 10 g-1 de materia seca 24 h-1) y celulasa (33.66 µg de glucosa g 1de materia seca 24 h-1), y el T10-90 amilasa (43.66 mg de azúcares reductores 10 g-1 de materia seca 24 h-1). El mucílago de nopal incrementó la actividad enzimática (amilasa, celulasa, lipasa e invertasa) en los dos tipos de suelo.

Como estrategia para alcanzar mayor rendimiento en el procesamiento de pulpa de mora y al mismo tiempo extraer los esteviolglucósidos presentes en hojas deshidratadas de estevia (Stevia rebaudiana Bertoni), fueron evaluados 5 preparados enzimáticos durante la elaboración de un jugo de mora. Se evaluaron dos niveles de las variables consideradas: concentración de enzima (100 y 200ppm) y tiempo de incubación (15 y 30min) en dos medios de extracción: agua y pulpa de mora (a 50 y 35°C, respectivamente). La eficiencia del tratamiento fue analizado a través de la determinación de sólidos insoluasbles en suspensión, sólidos solubles y cuantificación por HPLC de esteviósido y rebaudiósido A. En base al análisis estadístico aplicado se pudo afirmar que no existe ningún efecto, ni en el tiempo de incubación, ni en la concentración del complejo enzimático, sobre los valores resultantes de sólidos solubles totales, pero si en los SIS, del preparado comercial ®Pectinex Ultra AFPL. En relación a la extracción de esteviolglucósidos, tanto en los ensayos de extracción en jugo de mora como en agua, hay diferencias estadísticamente significativas al valorar el binomio enzima*tiempo. Las concentraciones más altas de esteviolglucósidos fueron alcanzadas empleando 200ppm de ®Pectinex Clear durante 30 segundos. A pesar de ello, los valores obtenidos son similares a las concentraciones cuantificadas en la muestra testigo lo que corrobora que la difusión de estos compuestos de las hojas al medio, ocurre principalmente por la solubilidad de los mismos, más que por la hidrólisis originada por las enzimas especificas empleadas en el estudio.

Título en ingles: Characterization of Aspergillus ficuum hydrolytic enzymes produced in solid state fermentation of cold-pressed canola cake Resumen: En el presente trabajo, se describe la caracterización respecto al pH y temperatura de extractos semipurificados mediante ultrafiltración escalonada de las enzimas fitasa, celulasa y xilanasa de Aspergillus ficuum cepa DSM 932 producidos en fermentación en estado sólido (en adelante SSF) y usando torta de canola como sustrato. La fitasa presentó un pH y una temperatura óptima de 5.0 y 60°C respectivamente, en tanto que la celulasa presentó un pH óptimo de 7.0 con una temperatura óptima de 60°C y el extracto de xilanasa un pH óptimo de 5.4 y una temperatura óptima de 45°C. Palabras clave: caracterización enzimas; fitasa; xilanasa; celulasa. Abstract: This paper, describes the characterization respect to pH and temperature of semi-purified extracts by ultrafiltration step of the enzymes phytase, cellulase and xylanase produced by Aspergillus ficuum DSM 932 strain, in solid state fermentation (SSF) using cold-pressed canola cake as substrate. Phytase showed the optimal pH and temperature 6.0 and 60°C, respectively, while cellulase showed a pH optimal of 7.0 with an optimal temperature of 60°C and xylanase extract an optimal pH of 5.4 and an optimal temperature of 45°C

Título en inglés: Influence of inoculum concentration on the cellulase and xylanase production by Aspergillus niger Resumen Existe un gran interés por el uso de enzimas lignocelulolíticas en varias industrias, y en la biodegradación de biomasa para la producción de biocombustibles y otras aplicaciones. Entre las fuentes microbianas de enzimas, Aspergillus niger es uno de los microorganismos más utilizados en la producción de enzimas industriales, debido a sus niveles altos de secreción de proteína y a su condición GRAS (generally regarded as safe). El objetivo del presente estudio fue evaluar la influencia de la concentración de inóculo en la morfología y producción de celulasas y xilanasas con A. niger en cultivo sumergido. Para ello, fueron inoculados matraces de 250 mL con 40 mL de medio con 3% (v/v) de una suspensión de 104 o 108 esporas por mililitro e incubados a 28 ºC y 175 rpm durante 120 horas. Se utilizaron 10 g*L-1 de lactosa como fuente de carbono. En cada caso se determinó la cantidad de biomasa, la proteína extracelular soluble, lactosa residual, actividad celulasa total y xilanasa cada 24 horas. Aunque no hubo un efecto notorio en la morfología de crecimiento, salvo en el color y el diámetro de pellets obtenidos, sí se afectó la µmax (0,06 y 0,03 h-1 para 104 y 108 esporas*mL-1, respectivamente) y la concentración máxima de biomasa. Además, mientras que las productividades volumétricas de celulasa (ΓFPA) (8,2 y 8,0 UI.*L-1*h-1 para 104 y 108 esporas*mL-1, respectivamente) fueron similares para ambos inóculos, la productividad de xilanasa (ΓXIL) fue mayor para el inóculo más concentrado (29,7 y 33,4 UI¨*L-1*h-1 para 104 y 108 esporas*mL-1, respectivamente). Los resultados indican que la productividad de celulasas y xilanasas está estrechamente relacionada con la concentración de inóculo. Palabras clave: celulasa; xilanasa; cultivo sumergido; morfología; Aspergillus niger. Abstract There is a great interest for the use of lignocellulolytic enzymes in several industries and in biomass degradation for production of biofuels and other applications. Among the microbial sources of enzymes, Aspergillus niger is one of the most used microorganisms in the production of industrial enzymes due to its high levels of protein secretion and its GRAS (generally regarded as safe) condition. The aim of the present study was to evaluate the influence of A. niger inoculum concentration in the morphology and production of cellulases and xylanases in submerged cultures. For this, 250 mL flasks containing 40 mL culture medium were inoculated with a 3% (v/v) of either 104 or 108 spores per milliliter suspension and incubated at 28 º C and 175 rpm during 120 hours. Lactose (10 g*L-1) was used as the carbon source. In each case, the amount of biomass, the extracellular soluble protein, residual lactose, total celullase activity and xylanase activity were determined every 24 hours. Even thought there was not a notorious effect on the growth morphology, except in color and diameter of pellets; µmax was affected (0.06 and 0.03 h-1 for 104 and 108 spores*mL-1, respectively) as well as maximum biomass concentration. In addition, while the volumetric productivity of cellulase (8.2 and 8.0 UI*L-1*h-1 for 104 and 108 spores*mL-1, respectively) were similar for both inocula, the productivity of xylanase was greater for the more concentrated inoculum (29.7 and 33.4 UI*L-1*h-1 for 104 and 108 spores*mL-1, respectively).The results show that cellulase and xylanase productivities are closely related to the inoculum concentration. Key words: Cellulase; xylanase; submerged culture; morphology; Aspergillus niger.

En este artículo describimos un nuevo método enzimático para consolidar la celulosa del papel. Este método consiste en la síntesis de la celulosa con una enzima hidrolítica: la celulasa. Ésta actúa como una sintetasa, consolidando el papel cuando es mezclada en una solución orgánica de solvente/tampón (4:1) en presencia de un sustrato (β-cellobiosyl fluoride). Para mejorar el tratamiento añadimos un gel de agar-agar con todos los reactivos necesarios. Para observar el estado de las fibras antes y después del tratamiento, realizamos test mecánicos y fotografías de microscopía electrónica de barrido. Se observó que el proceso de consolidación casi consigue recuperar el estado físico inicial de las fibras así como su resistencia al desgarre y alargamiento.

Para pitaya amarilla (Acanthocereus pitajaya) se ha encontrado que el ablandamiento excesivo de la cáscara contribuye al deterioro del fruto, al aplicar diferentes técnicas de conservación en fresco. Dado que tanto la celulasa como la xilanasa se han vinculado con el ablandamiento de la cáscara de frutos, este trabajo se basó en la búsqueda de las mejores condiciones de extracción y medida de actividad de celulasa y xilanasa. El mejor sistema de extracción fue buffer fosfato 20 mM, NaCl 0,5 M, pH 7,0. Para la medida de actividad de celulasa es necesario incubar durante 60 min a 37 ºC, con un volumen de extracto enzimático crudo de 30 µL, empleando buffer acetato 100 mM a pH 5,0; los valores de constante aparente de Michaelis Menten (KM aparente) y velocidad máxima (VMÁX) fueron 0,279 mg/mL y 0,00014 nmol glucosa/min, respectivamente. Para determinar la actividad de xilanasa se establecieron 15 min de tiempo de incuba-ción, a 50 ºC, empleando 30 µL de extracto enzimático crudo a pH 4,0 (buffer acetato 100 mM); los valores de KM aparente y VMÁX para xilanasa fueron 0,073 mg/mL y 0,0011 nmol glucosa/min, respectivamente.

Se evaluó la capacidad de degradación de sustratos altamente Àbrosos por 18 aislados funga-les ruminales en fermentaciones de 120 horas utilizando como única fuente de carbono pasto colosuana (Bothriochloa pertusa). Dentro del ensayo se incluyeron aislados pertenecientes a los géneros Neocallimastix, Orpinomyces y Piromyces. De acuerdo con los parámetros del modelo de Gompertz, la fase de adaptación de los aislados fue de 23,8 horas (h) ± 4,20, con una producción de gas promedio de 195 ml/g sustrato ± 7,52, con un tiempo en alcanzar la mitad de la producción de gas entre las 35 y 55 h. La mayor tasa máxima de producción de gas (TMPG) fue de 5,7 ml/h, perteneciente a un aislado del género Orpinomyces. Se observó una degradación de la materia seca (MS) de 58% ± 2, y de la Àbra en detergente neutro (FDN) de 46% ± 2 en promedio para todos los aislados fungales. La producción total de ácidos grasos volátiles (AGV) fue de 22,04 ± 1,5 mM, con una proporción molar de ácido acético de 0,93% ± 0,01 para el promedio de los 18 aislados. Los valores máximos de las actividades enzimática carboximetilcelulasa (CMCasa), celulasa microcristalina y xilanasa fueron 9,56, 1,39 y 303,12 UI respectivamente, conÀrmando la preferencia de los hongos ruminales hacia los sustratos hemicelulósicos. Se realizó un análisis de factores principales, y los aislados se agruparon por medio de un análisis de conglomerados. Fueron selecciona-dos cinco aislados fungales los cuales presentaron la mayor diversidad en los parámetros evaluados, principalmente en degradación de MS, FDN y las actividades enzimáticas. Se seleccionó un aislado del género Neocallimastix, dos del género Orpinomyces, y dos del género Piromyces.

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Se midió el efecto de la adición de una pectinasa y una celulasa comerciales sobre la digestibilidad in vitro de la materia orgánica de dos variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris L.), una negra (Brunca) y una roja (Chirripó). Se mantuvieron condiciones fijas de pH (entre 6,3 y 6,4), tiempo (60 min) y temperatura (40° C) y se ensayaron tres concentraciones de cada enzima: 0,25%, 0,50% y 1,0% m/m. Los incrementos en la digestibilidad in vitro del frijol negro fueron 6,9%; 9,5% y 12,3% (p0,05) en la aceptación general de los frijoles tratados enzimáticamente (negro o rojo) y los frijoles sin tratar.Effect of pectinase and cellulase addition on in vitro digestibility of common bean (Phaseolus vulgaris). Effect of commercial pectinase and cellulase addition on in vitro digestibility of two common bean (Phaseolus vulgaris) varieties, black (Brunca) and red (Chirripó), was measured. Constant conditions of pH (6,3-6,4), time (60 min), and temperature (40°C) were held, and three enzyme concentrations were tested: 0,25%, 0,5% and 1,0% m/m. In vitro digestibility increases for black beans were 6,9%; 9,5% and 12,3% (p0,05) in general acceptance of enzyme treated beans (black or red) or nontreated beans was noted.

La interacción macroinvertebrados-microorganismos-biomasa vegetal es un eje fundamental en el ciclaje del carbono. En algunos agroecosistemas resultan abundantes residuos de cosecha que frecuentemente son incinerados, como sucede en la caña de azúcar en Colombia. Se estudió la transformación de residuos de cosecha a través de la interacción entre ensamblajes de poblaciones de larvas de escarabajos y poblaciones de microorganismos propiciadas por los mencionados macroinvertebrados, considerando la cantidad consumida y evaluando la actividad de E-glucosidasa resultante en el suelo. De ésta, se registraron diferencias significativas en los tratamientos aplicados, evidenciándose que son precisamente dos especies selectas de Oryctini (Coleoptera: Scarabaeoidea), históricamente catalogados como plagas, las que a través de su interacción sinérgica con la microbiota edáfica, propician altos niveles de actividad de ß-glucosidasa. Los resultados indican que el escarabajo rinoceronte, Podischnus agenor Oliver, además de ser el mayor consumidor de residuos de cosecha, aporta positivamente al cultivo de la caña de azúcar, toda vez que no se le restrinja el acceso a material que satisfaga sus requerimientos alimentarios. El escarabajo torito, Strategus aloeus Linné, en asocio con P. agenor presentó un comportamiento similar.

The effect of Bokashi (B, a fermented compost), slow-release fertilizers (SRFs) and their combined application on mycorrhizal colonization (MC), soil invertase, cellulase, acid (AcP) and alkaline (AlP) phosphatases activities and maize (Zea mays L.) yield was investigated in terrace (TS) and valley (VS) soils in Oaxaca, Mexico. A complete randomized design, seven fertilizer treatments and four replications were used: unamended control (C); conventional fertilization (90-46-00 NPK) (CF); B; SRF1 (Multigro 6®, 21-14-10 NPK); SRF2 (Multigro 3®, 24-05-14 NPK); B+SRF1; B+SRF2. Highest root colonization percentage: CF in VS, and SRF2 in TS. Highest extraradical mycelium length: B, B+SRF1, CF in VS, and B+SRF1 in TS. In both soils, B increased the spore number. Highest AcP activity: B, SRF2 in VS, and B+SRF1, B+SRF2 in TS. Highest AlP activity: B+SRF1, CF in VS, and C in TS. Highest invertase activity: B+SRF1, SRF2, CF in VS, and B in TS. Grain yield only increased with B in VS. The significant interaction soil type × fertilizer treatment for the majority of the biological soil properties analyzed suggests that MC and soil enzyme activity response to fertilization was influenced by soil type. Bokashi, alone or combined with SRFs improves biological soil fertility in maize fields. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

In soils, the macro invertebrate-microorganism-biomass interaction is a fundamental axis for carbon cycling. Sugarcane is a major biomass-producing, abundant crop residues are left on the field. These crop residues are frequently burned before harvesting in Colombia. This work studied the sugar cane residues transformation by scarab larvae and microorganisms interactions, taking account of the β-glucosidase activity. The crop residues consumption by population assemblages of three Dynastinae scarab species was evaluated. Significative differences in β-glucosidase activity were found between the population assemblages and respecting the control treatment. It was shown that precisely two Oryctini (Coleoptera: Scarabaeoidea) species, historically regarded as pests, are the ones which through their synergic interaction with the edaphic microbiota, led to high β-glucosidase levels in soils. Results indicate that the rhinoceros beetle Podischnus agenor Oliver is the major litter consumer and positively contributes to sugar cane crops, as far as its feeding requirements are not restricted by pre-harvest burning. Strategus aloeus Linné, in association with P. agenor displayed a similar behaving. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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Coffee pulp is one of the polluting solid residuals of the coffee industry, it constitutes 40 % of the weight of the fruit. In the work reported here three sources of inoculum were assayed (bovine manure, supernatant and sedimenting muds coming from humid benefic center), for the anaerobic degradation of pulp of the variety Coffea arabic L. in a bioreactor carrying out a batch fermentation. The influence of each inoculum on methane production and cellulolytic enzymatic activity was tested. The bovine manure without heat treatment showed the biggest value of methane production, relative methanogenic activities and total cellulase activity, this value was 10,29 L; 0,004 mL CH4/ g SV * d and 0,2637 m moles.min-1mL-1 respectively. The results suggested that bovine manure was the most advisable inoculum for the starting of digestors that use the coffee pulp as substrate. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

La interacción macroinvertebrados-microorganismos-biomasa vegetal es un eje fundamental en el ciclaje del carbono. En algunos agroecosistemasresultan abundantesresiduos de cosecha que frecuentemente son incinerados, como sucede en la caña de azúcar en Colombia. Se estudió la transformación de residuos de cosecha a través de la interacción entre ensamblajes de poblaciones de larvas de escarabajos y poblaciones de microorganismospropiciadas por los mencionados macroinvertebrados, considerando la cantidad consumida y evaluando la actividad de β-glucosidasa resultante en el suelo. De ésta, se registraron diferencias significativas en los tratamientos aplicados, evidenciándose que son precisamentedos especies selectas de Oryctini(Coleoptera: Scarabaeoidea), históricamente catalogados como plagas, las que a través de su interacción sinérgica con la microbiota edáfica, propician altos niveles de actividad de ß-glucosidasa. Los resultados indican que el escarabajo rinoceronte, Podischnusagenor Oliver, además de ser el mayor consumidor de residuos de cosecha, aporta positivamente al cultivo de la caña de azúcar, toda vez que no se le restrinja el acceso a material que satisfaga sus requerimientos alimentarios. El escarabajo torito, StrategusaloeusLinné, en asocio con P. agenor presentó un comportamiento similar.