Caracterización y papel biorremediador de la lacasa producida por el hongo ligninolítico coriolopsis rigida en alpeorujo

Resumen

La industria oleícola ha experimentado un proceso de modernización que ha permitido la producción de aceite de mayor calidad y capacidad antioxidante con gran ahorro en la cantidad de agua necesaria para su extracción. Con el nuevo sistema de extracción de aceite se produce un residuo denominado alpeorujo, masa semilíquida de orujos húmedos, que tras una segunda extracción con hexano, se obtiene alpeorujo seco y extractado. Este subproducto posee propiedades fitotóxicas y antimicrobianas que pueden provocar un gran impacto medioambiental si se desechan indebidamente. Estas propiedades contaminantes, junto con la gran cantidad de alpeorujo que se genera en un periodo de tiempo muy corto y en una zona muy concreta y reducida como es la cuenca mediterránea, plantean la necesidad de buscar formas eficaces de gestión y aprovechamiento del residuo. Se han propuesto diferentes estrategias para la revalorización del alpeorujo, entre las que cabe destacar la producción de energía mediante combustión, la extracción de compuestos antioxidantes o el uso como absorbente para la eliminación de pesticidas de suelos contaminados. Otra vía para la revalorización del alpeorujo podría ser su utilización como abono orgánico ya que este residuo posee un contenido elevado en materia orgánica y otros componentes de interés agroquímico que lo hacen susceptible de utilizarlo como fertilizante. Este uso alternativo del alpeorujo contribuiría al procesamiento de las grandes cantidades de residuo que se generan en cada campaña, así como al establecimiento de niveles mas elevados de materia orgánica en los suelos de la cuenca mediterránea, deficientes en este elemento. Sin embargo, diversos estudios han puesto de manifiesto las propiedades tóxicas que posee el residuo que, entre otras cosas, causan un gran daño en el crecimiento de plantas superiores y producen la inhibición de la germinación de semillas. Por tanto, es inviable la aplicación directa de alpeorujo al suelo, siendo necesario someter el residuo a procesos previos de transformación y estabilización que eviten sus efectos contaminantes. Se ha estudiado la posibilidad de someter al alpeorujo a procesos de biorremediación que eliminen su toxicidad y lo transformen en un fertilizante. La mayoría de estos estudios se están realizando con hongos ligninolíticos o de podredumbre blanca ya que poseen la maquinaria enzimática necesaria para degradar la lignina y celulosa de la madera en la que habitan, lo que les hace idóneos para degradar los compuestos tóxicos presentes en los huesos, piel y pulpa del alpeorujo. Sin embargo, estos procesos de biorremediación con hongos ligninolíticos necesitan periodos de fermentación excesivamente largos que dificultan la gestión de gran cantidad de residuo. Una alternativa puede ser el uso de enzimas ligninolíticas extracelulares en los tratamientos de biorremediación del alpeorujo, lo cual permitiría la detoxificación del residuo en un periodo de tiempo mucho más corto. Por tanto, en la presente Memoria Doctoral se plantea como objetivo principal la biorremediación enzimática del alpeorujo mediante su tratamiento con lacasa producida por el hongo ligninolítico Coriolopsis rigida y así se conseguiría disminuir el efecto tóxico de este residuo y revalorizarlo como fertilizante orgánico de forma rápida y eficaz. La realización de este proceso requiere el conocimiento de las características y expresión de la lacasa de C. rigida para la optimización en el proceso de biorremediación del alpeorujo. Por tanto, la presente Memoria Doctoral abordará los siguientes objetivos específicos: - Estudio de la producción y expresión de la lacasa de C. rigida en presencia de alpeorujo - Secuenciación de la lacasa de C. rigida producida en presencia de alpeorujo. - Optimización de la producción de la enzima lacasa por C. rigida. - Optimización de las condiciones del proceso de biorremediación del alpeorujo mediante la aplicación de actividad lacasa de C. rigida. - Estudio del efecto de la aplicación de la lacasa de C. rigida en la fitotoxicidad y microtoxicidad del alpeorujo.