Pesquisa
Crescimento micelial e bioacumulação de lítio por basidiomicetos
Doutorado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Maria Graciela Iecher Faria
Orientador: Giani Andrea Linde Colauto
Defendido em: 04/03/2017
Resumo
O lítio vem sendo utilizado, na forma de carbonato, como estabilizador de humor em caso de transtorno de humor bipolar por mais de 70 anos. Outros sais de lítio, como o cloreto, não são utilizados na clínica, pois são muito solúveis em meio aquoso, apresentando um pico 1 hora após a administração da dose. Já o carbonato de lítio tem pico de concentração plasmática após 4 horas, sendo pouco solúvel em água, isto resulta em uma diminuição da biodisponibilidade do lítio. O ideal seria um composto de solubilidade intermediária para melhorar o tratamento. A bioacumulação de metais, como o lítio, em basidiomicetos pode ser uma forma de controlar a solubilidade e biodisponibilidade destes compostos. Estes fungos são em sua maioria comestíveis e capazes bioacumular minerais. A concentração dos elementos bioacumulados são geralmente dependentes da espécie e composição do substrato de cultivo. Desta forma, face a escassez de trabalhos sobre a bioacumulação de lítio em basidiomicetos verifica-se a necessidade de pesquisar linhagens e condições de cultivo mais apropriadas para o enriquecimento do fungo com lítio. O cultivo micelial em meio líquido vem sendo a melhor escolha para a produção de biomassa enriquecida com minerais em detrimento ao corpo de frutificação. Isto pois, requer menor tempo de cultivo, custo, além do maior controle do processo produtivo e maior rendimento de bioacumulação. A bioacumulação através da produção micelial permite ainda avaliar as alterações da morfologia do fungo, que pode ocorrer devido às altas concentrações dos sais utilizados. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a produção de biomassa micelial e bioacumulação de lítio por Pleurotus ostreatus e Lentinus crinitus. As duas espécies estudadas, P. ostreatus e L. crinitus apresentaram capacidade de produção de biomassa micelial e bioacumulação na presença dos sais utilizados, LiCl e Li2CO3. P. ostreatus apresentou maior produção de biomassa micelial seca, 7173,33 mg L-1, e maior bioacumulação de lítio, 1575,29 µg g-1, na presença de 5 mg L-1 de Li proveniente de Li2CO3. L. crinitus produz biomassa micelial na presença de até 25 mg L-1 de Li (Li2CO3) e 100 mg L-1 de Li (LiCl) em pH 6,5, sendo a maior produção de biomassa, 7218,89 mg L-1, na presença de 5 mg L-1 de Li (LiCl) e maior bioacumulação de lítio, 574,72 µg g-1, no tratamento de 40 mg L-1 de Li (Li2CO3). Além de ter a produção de biomassa e bioacumulação de lítio afetada pelo pH do meio de cultivo. Apresentando maior rendimento em pH 4,5. A produção de micélio de basidiomicetos bioacumulado com lítio pode representar uma melhoria na eficácia do tratamento utilizado para transtorno de humor bipolar.
Palavras-chave
Grampo de conexão; Basidiomicetos; Cultivo submerso
Title
Micelial growth and biocumulation of lithium by basidiomicetes
Abstract
Lithium has been used in the carbonate form as a mood stabilizer in cases of bipolar disorder for more than 70 years. Other lithium salts, such as chloride, are not used in clinics because it is very soluble in aqueous medium, showing a peak 1 hour after dosing. Lithium carbonate has a peak plasma concentration after 4 hours, and is poorly soluble in water, resulting in a decrease in the lithium bioavailability. The ideal would be an intermediate solubility compound that could improve the treatment. Metals bioaccumulation such as lithium, in basidiomycetes may be a way of controlling the solubility and bioavailability of these compounds. These fungi are mostly edible and capable of bioaccumulating minerals.The concentration of the bioaccumulated elements are generally dependent on the species and composition of the culture substrate. Thus, in view of the scarcity of studies on the lithium bioaccumulation in basidiomycetes, it is necessary to investigate the most appropriate strains and cultivation conditions for the enrichment of fungi with lithium. Liquid mycelial cultivation is the best choice for the biomass production enriched with minerals in detriment to the fruiting body. This, therefore, requires less time of cultivation and costs, besides the greater control of the productive process and greater bioaccumulation yield. Bioaccumulation through mycelial production also allows to evaluate the changes in fungus morphology, which may occur due to the high salt concentration used. Thus, the aim of this study was to evaluate the production of mycelial biomass and lithium bioaccumulation by Pleurotus ostreatus and Lentinus crinitus. Both species showed capacity of mycelial biomass production and bioaccumulation in the presence of the salts LiCl and Li2CO3. P. ostreatus showed higher production of dry mycelial biomass, 7173.33 mg L-1, and higher lithium bioaccumulation, 1575.29 μg g-1, in the presence of 5 mg L-1 of Li from Li2CO3. L. crinitus produced mycelial biomass in the presence of up to 25 mg L-1 of Li (Li2CO3) and 100 mg L-1 of Li (LiCl) at pH 6.5, with the highest biomass production being 7218.89 mg L-1, in the presence of 5 mg L-1 of Li (LiCl) and greater lithium bioaccumulation, 574.72 μg g-1, in the treatment of 40 mg L-1 of Li (Li2CO3). In addition to the production of biomass and bioaccumulation of lithium affected by the pH of the culture medium, featuring higher yield at pH 4.5. The production of basidiomycete mycelium bioaccumulated with lithium may represent an improvement in the efficacy of the treatment used for bipolar mood disorder.
Keywords
Connecting clamp; Basidiomycetes; Submerged culture