Represion catabolica en Ganoderma lucidum durante de decoloración del colorante textil Negro reactivo 5

Abstract

Los efluentes de la industria textil representan una amenaza ambiental debido a la presencia de colorantes azoicos, que tiñen el agua, reducen la penetración lumínica y limitan la fotosíntesis acuática, favoreciendo la eutrofización. Además, estos compuestos son tóxicos y potencialmente carcinogénicos. Algunos hongos filamentosos, como Ganoderma lucidum, producen enzimas ligninolíticas inespecíficas capaces de degradar estructuras aromáticas complejas. La síntesis de estas enzimas puede inducirse por compuestos xenobióticos, metales pesados o derivados de la lignina, pero también está fuertemente regulada por la disponibilidad de nutrientes, particularmente por fuentes de carbono fácilmente asimilables, fenómeno conocido como represión catabólica por carbono (RCC). La RCC inhibe la producción de enzimas especializadas cuando hay disponibles fuentes como la glucosa, priorizando el crecimiento rápido por sobre el metabolismo secundario. Esta regulación plantea un desafío en contextos de biorremediación, ya que los colorantes no son metabolizables y suele añadirse una fuente de carbono para sostener el crecimiento del hongo, lo que puede suprimir la expresión de enzimas degradativas. Se planteó la hipótesis de que la presencia de glucosa favorece el crecimiento de G. lucidum pero reduce su capacidad decolorante sobre el colorante Negro Reactivo 5 (NR5) debido a RCC. El objetivo del estudio fue evaluar la relación entre RCC, crecimiento fúngico y decoloración de NR5 en medios agarizados. Se inocularon tacos de G. lucidum en tres medios de cultivo comunes: YM (glucosa 1%, extracto de malta 0,3%, extracto de levadura 0,3%, peptona 0,5%, agar 1,8%), NDM (glucosa 2%, (NH₄)₂SO₄ 0,25%, extracto de levadura 0,25%, KH₂PO₄ 0,05%, MgSO₄·7H₂O 0,05%, CaCl₂ 0,02%, agar 1,8%) y LBM (glucosa 0,01%, extracto de levadura 0,001%, peptona 0,01%, agar 1,8%). También se prepararon medios con distintas fuentes de carbono (glucosa, sacarosa, rafinosa, maltosa, glicerol y glicerol crudo, al 1%) y de nitrógeno (peptona o sulfato de amonio, al 0,5%). Los medios fueron suplementados con 200 mg/L de NR5 y se incluyeron los respectivos controles sin colorante. Se midió el diámetro del crecimiento y de los halos de decoloración, y se calcularon las velocidades correspondientes. Las velocidades de crecimiento no variaron significativamente entre medios con y sin NR5: YM (10,7–10,2 mm/día), NDM (8–7,9 mm/día) y LBM (7,7–8,5 mm/día). No obstante, solo en LBM se observaron halos de decoloración, aunque pequeños. Las mayores tasas de crecimiento (alrededor de 11 mm/día) se obtuvieron en medios con cualquier fuente de carbono combinada con peptona, sin diferencias significativas entre condiciones con o sin NR5. Con excepción de la glucosa, estas combinaciones generaron halos con velocidades de decoloración entre 9,8 y 10,2 mm/día. Sacarosa y glicerol también promovieron la decoloración cuando se combinaron con (NH₄)₂SO₄. En ningún caso se observó decoloración en presencia de glucosa. Estos resultados evidencian una relación negativa entre la velocidad de crecimiento inducida por glucosa y la capacidad decolorante de G. lucidum, lo cual sugiere un efecto de RCC sobre la expresión de enzimas ligninolíticas. En aplicaciones de biorremediación, se recomienda evitar el uso de glucosa y seleccionar fuentes de carbono que sostengan el crecimiento sin activar los mecanismos de represión catabólica.