Phanerochaete chrysosporium and funalia trogii for the degradation of cotton stalk and their laccase,peroxidase,ligninase and cellulase enzyme aktivities under semi solid state conditions

Pamuk sapı ile phanerochaete chrysosporium ve funalia trogii'nin yarı katı fermentasyonu sonucu oluşan lakkaz,peroksidaz,ligninaz ve selülaz aktiviteleri

Abstract

The potential of white rot fungi, namely Phanerochaete chrysosporium ME 446 and Funalia trogii for the degradation of lignocellulosics and their ligninolytic enzyme activities under semi-solid state conditions has been studied. In this study, cotton plant stalk which is an agrowaste, is used as lignocellulosics material. It’s very good source of fibrous raw material for the manufacture of pulp and paper industry, and also is available abundantly. In this study, proportion of lignin and cellulose is in cotton stalk 23±2 % and 40±3 % respectively. Degradation of lignin and cellulose by P. chrysosporium and F. trogii under semi-solid state were determined during the 20 days of incubation period.Growth of P. chrysosporium on the cotton stalks resulted in the degradation of 22% lignin and 24% cellulose and also growth of F. trogii on the cotton stalks resulted in the degradation of 23% lignin and 27% cellulose. During the incubation period all extracellular enzyme activities, laccase, peroxidase, cellulase, ligninase, in the stock basal medium were determined in 48 hr. time intervals Morever, culture medium supplemented with glucose to investigate catabolic effects of glucose on the fungal metobolism, and also on the ligninolytic enzyme activities. For the degradation of polimeric molecules, such as lignin and cellulose, structurally simple molecules, like glucose is required. Because all enzyme activities that is described above related with dried mycelium weight decreased when compared with medium that is supplemented with glucose. From thes results, we conclode that ligninolytic enzyme systems of P. chrysosporium and F. trogii were activated during the secondary metobolism of fungal growth

Özet

Iki Beyaz-çürüçül fungus Phanerochaete chrysosporium ME 446 ve Funalia trogii tarafından pamuk sapının yarı-katı fermentasyonu ile lignosellülozik yıkım ve lignolitik enzim aktiviteleri çalısılmıstır. Lignosellülozik kaynak olarak pamuk sapının kullanılmasının sebebi, ülkemizde oldukça önemli miktarda olusması ve lignin selüloz içeriginin tespit edilmesi ile kagıt üretim endüstrisinde kullanılabilirliginin arastırılmasıdır. Yapılan çalısmalarda, pamuk sapının %23±2 lignin ve %40±3 selüloz içerdigi tespit edilmistir. Yarı-Katı fermentasyon ile 20 günlük inkübasyon sonucu, P. chrysosporium %22 lignin ve %24 selüloz yıkımına, F. trogii ise %23 lignin, %27 selüloz yıkımına yol açmıstır. Inkübasyon periyodu esnasında P. chrysosporium ve F. trogii tarafından ekstrasellüler olarak stok bazal ortamına salgılanan lakkaz, peroksidaz, ligninaz, selülaz enzim aktiviteleri 20 gün süresince 48 saatte bir belirlenmistir. Ayrıca, kültür ortamına glukoz eklenerek veya çıkarılarılarak, glukozun fungal metobolizma ve lignolitik enzim aktiviteleri üzerine olan katobolik etkisi de arastırılmıstır. Glukoz içermeyen ortamlarda yapılan çalısmalar göstermistirki, özellikle lignin ve sellüloz gibi polimer moleküllerin yıkımı için, glukoz gibi basit yapılı bir moleküle ihtiyaç duyulmaktadır. Çünkü bu ortamlarda, kuru misel agırlıgı (KMA) ile baglantılı olarak yukarıda bahsedilen tüm enzim aktiviteleri glukoz içeren ortam ile karsılastırıldıgı zaman azalmıstır. Sonuçlarımız göstermistir ki, P. chrysosporium ve F. trogii’nin lignolitik sistemi fungal gelisimin sekonder metobolizması esnasında aktive edilmektedir.