Los basidiomicetos incluyen varios hongos comestibles / medicinales de valor nutracéutico significativo y se sabe que producen metabolitos secundarios con importantes aplicaciones en formulaciones cosméticas. Los metabolitos secundarios son compuestos de bajo peso molecular, con una considerable complejidad estructural y funcional. En el sector cosmético se pueden encontrar en varias formulaciones antienvejecimiento por sus propiedades antioxidantes y antitirosinasas.
El estrés oxidativo es una de las causas predominantes del envejecimiento cutáneo. Muchos informes han demostrado la capacidad de los microorganismos para biosintetizar los metabolitos secundarios antioxidantes y contribuir al mantenimiento de un equilibrio equilibrado entre oxidantes y antioxidantes. Los compuestos fenólicos y los carotenoides se encuentran entre las clases más representativas de productos naturales con importantes propiedades antioxidantes.
¿Cómo actúa la tirosinasa en la melanina?
Función de los metabolitos secundarios
Los inhibidores de tirosinasa se utilizan principalmente para el tratamiento y prevención de la hiperpigmentación en las capas epidérmicas de la piel humana. Por esta razón también se conocen como agentes blanqueadores de la piel. La pigmentación desigual es uno de los principales cambios asociados con el envejecimiento. La mayoría de los inhibidores de la tirosinasa proceden de fuentes naturales que incluyen varias plantas y microorganismos (terrestres o marinos). Entre ellos, el ácido kójico, el ácido azelaico y el ácido elágico son los agentes blanqueadores de la piel más comunes. A pesar del aumento de la demanda clínica e industrial de inhibidores de tirosinasa, en la actualidad existen muy pocos compuestos certificados para uso clínico. Por tanto, existe una gran necesidad de nuevos agentes anti-tirosinasa.
Con miras a la explotación potencial de basidiomicetos cultivados en residuos agroindustriales en las industrias cosmética y de biocatálisis, se evaluaron cepas silvestres de basidiomicetos saprotróficos comestibles / medicinales aisladas de diversos hábitats por su potencial antienvejecimiento (actividad antitirosinasa y antioxidante ) y para la producción de enzimas biotecnológicamente relevantes con actividad celulolítica y ligninolítica.
Un estudio se centró en la descripción de nuevas cepas de basidiomicetos silvestres como alternativas para la valorización de residuos agroindustriales, con el objetivo de aprovechar tanto la biomasa fúngica para la extracción de compuestos bioactivos, como el sustrato líquido gastado como fuente rica en enzimas de relevancia industrial, en el contexto de la economía circular.
Actividad antioxidante y anti-tirosinasa de extractos de hongos
Se prepararon cultivos líquidos de Abortiporus biennis, Pleurotus citrinopileatus y Ganoderma resinaceum, utilizando diferentes materiales de desecho lignocelulósicos como fuentes de carbono. Los cultivos de hongos fueron evaluados por su actividad antioxidante y anti-tirosinasa y por su producción potencial de enzimas con actividad celulolítica y ligninolítica, respectivamente.
Enzimas Oxidativas Mitocondriales
Se encontró que P. citrinopileatus contiene más copias de enzimas oxidativas que A. biennis, así como más copias de endoxilanasa. No obstante, se muestra que ambas cepas poseen el potencial biocatalítico para la degradación completa de la biomasa lignocelulósica y sustratos relativos. Las cepas fúngicas mencionadas, junto con G. resinaceum, que es una cepa con una secuencia de genoma desconocida, se cultivaron en diferentes materiales lignocelulósicos como fuentes de carbono, y se exploró el perfil de las actividades enzimáticas secretadas en los sobrenadantes de reacción.
OMWW es el subproducto líquido del proceso de producción de aceite de oliva mediante el sistema decantador de tres fases, que es muy popular en los países mediterráneos. El color oscuro, olor fuerte y alta carga fenólica de OMWW plantean problemas importantes en su disposición en rellenos sanitarios y plantas de tratamiento biológico; por lo tanto, se requiere la desintoxicación antes de su liberación ambiental. Los basidiomicetos se han utilizado ampliamente para el tratamiento biológico de dichos efluentes, debido a sus potentes sistemas de enzimas oxidativas. Se encontró que todas las cepas estudiadas pudieron lograr una ruptura completa de la carga fenólica OMWW. La máxima degradación del fenol fue observada por P. citrinopileatus.
El siguiente paso fue estudiar la producción de enzima durante el crecimiento en un sustrato lignocelulósico no tratado, por lo tanto, las tres cepas de hongos se cultivaron en CC, en cultivos líquidos en agitación. Las actividades de endocelulasa, endoxilanasa y lacasa se controlaron durante el curso de la fermentación. Se encontró que G. resinaceum era el productor de lacasa más potente de las tres cepas.
Todas las cepas producen azúcares solubles durante el curso de la reacción, en comparación con la concentración del control, lo que indica la presencia de actividad enzimática en los polisacáridos de biomasa.
Aplicaciones futuras de éstos metabolitos secundarios
Todos los datos anteriores, junto con la existencia de varias copias de genes de polisacárido monooxigenasas líticas (LPMO) en los genomas de P. Citrinopileatus y A. biennis, apoyan la existencia de una potente actividad LPMO para la degradación eficiente de polisacáridos. P. citrinopileatus mostró la actividad inhibidora de tirosinasa más interesante, mientras que A. biennis mostró el mayor potencial de eliminación de DPPH. Las tres cepas mostraron un potencial degradativo significativo y además son degradadores preferenciales de la lignina.
En general, las tres cepas muestran propiedades antioxidantes y antitirosinasa prometedoras y un potencial significativo para aplicaciones de biodegradación, pero también para el descubrimiento de nuevas actividades enzimáticas.
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