Biotransformation of Araucaria araucana lignans: solid-state fermentation with a naturally occurring Pleurotus ostreatus strain

Abstract The effects of a naturally occurring Patagonian strain of the white-rot fungus Pleurotus ostreatus on Araucaria araucana wood lignans was evaluated. Lignans of colonized and non-colonized wood shavings and the activity of fungal ligninolytic enzymes were studied. Lignans were identified using gas chromatography with a mass spectrometry detector. Only eudesmin lignan resisted biological degradation. The highest laccase activity was 0.111 ± 0.067 IU.g-1 dry matter substrate, which was reached after 60 days, whereas the highest manganese peroxidase (MnP) activity was 0.220 ± 0.109 IU.g-1 dry matter substrate, which was reached after 25 days, when the fungus was grown in a solid-state culture on wood shavings. The degradation properties of this fungal strain may be useful for not only treating resinous wastes from the regional forest industry to produce biofuels but also improving paper production. Moreover, the capacity of this white-rot fungus to grow on resinous A. araucana materials as substrate suggests the possibility of using the wood shavings or sawdust of this and other conifers as a food source to culture P. ostreatus, an edible mushroom. Resumen Se evaluaron los efectos de una cepa patagónica de Pleurotus ostreatus sobre la composición de los lignanos de madera de Araucaria araucana. Se estudiaron los lignanos presentes en virutas de madera colonizada y no colonizada por el hongo y se evaluaron las actividades de las enzimas ligninolíticas. Los lignanos se identificaron mediante cromatografía de gases acoplada a espectrómetro de masas (GCMS). Solamente el lignano eudesmin resistió la degradación biológica. La mayor actividad de la enzima lacasa detectada fue de 0,111 ± 0,067 UI.g-1, que se alcanzó luego de 60 días, mientras que la mayor actividad de la enzima manganeso peroxidasa (MnP) fue de 0,220 ± 0,109 UI.g-1 a los 25 días de cultivo. Las propiedades degradativas de esta cepa fúngica pueden ser útiles, no solamente para tratar los desechos resinosos de la industria forestal regional sino también para producir biocombustibles a partir de estos, o aplicarlos en la producción de papel. Además, la capacidad de este hongo de podredumbre blanca para crecer en un sustrato resinoso como A. araucana sugiere la posibilidad de usar las virutas o aserrínes de coníferas como sustrato para cultivar un alimento de valor como P. ostreatus.