A thermostable laccase from Thermus sp. 2.9 and its potential for delignification of Eucalyptus biomass

Autores
Navas, Laura Emilce; Martínez, Fernando D.; Taverna, María Eugenia; Fetherolf, Morgan M.; Eltis, Lindsay D.; Nicolau, Verónica; Estenoz, Diana Alejandra; Campos, Eleonora; Benintende, Graciela Beatriz; Berretta, Marcelo Facundo
Año de publicación
2019
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Laccases are multicopper oxidases that are being studied for their potential application in pretreatment strategies of lignocellulosic feedstocks for bioethanol production. Here, we report the expression and characterization of a predicted laccase (LAC_2.9) from the thermophilic bacterial strain Thermus sp. 2.9 and investigate its capacity to delignify lignocellulosic biomass. The purifed enzyme displayed a blue color typical of laccases, showed strict copper dependence and retained 80% of its activity after 16 h at 70 °C. At 60 °C, the enzyme oxidized 2,2′-azino-di-(3-ethylbenzthiazoline sulfonate) (ABTS) and 2,6-dimethoxyphenol (DMP) at optimal pH of 5 and 6, respectively. LAC_2.9 had higher substrate specifcity (kcat/KM) for DMP with a calculated value that accounts for one of the highest reported for laccases. Further, the enzyme oxidized a phenolic lignin model dimer. The incubation of steam-exploded eucalyptus biomass with LAC_2.9 and 1-hydroxybenzotriazole (HBT) as mediator changed the structural properties of the lignocellulose as evidenced by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and thermo-gravimetric analysis (TGA). However, this did not increase the yield of sugars released by enzymatic saccharifcation. In conclusion, LAC_2.9 is a thermostable laccase with potential application in the delignifcation of lignocellulosic biomass.
Fil: Navas, Laura Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; Argentina
Fil: Martínez, Fernando D.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; Argentina
Fil: Taverna, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Francisco; Argentina
Fil: Fetherolf, Morgan M.. University of British Columbia; Canadá
Fil: Eltis, Lindsay D.. University of British Columbia; Canadá
Fil: Nicolau, Verónica. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Francisco; Argentina
Fil: Estenoz, Diana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentina
Fil: Campos, Eleonora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina
Fil: Benintende, Graciela Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Berretta, Marcelo Facundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; Argentina
Materia
DELIGNIFICATION
EUCALYPTUS GLOBULUS BIOMASS
REDOX MEDIATOR
THERMOSTABLE BACTERIAL LACCASE
THERMUS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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In conclusion, LAC_2.9 is a thermostable laccase with potential application in the delignifcation of lignocellulosic biomass.Fil: Navas, Laura Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; ArgentinaFil: Martínez, Fernando D.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; ArgentinaFil: Taverna, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Francisco; ArgentinaFil: Fetherolf, Morgan M.. 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