Isolation, screening and identification of ligno-cellulolytic fungi from northern central Morocco
Résumé
Extracellular enzymes from filamentous fungi are increasingly used in eco-friendly biotransformation processes. Their relevant technological role and their stability towards extreme process conditions make of them the first sustainable solution for the elaboration of bio-based products from biomass conversion.
Objectives. This paper describes the isolation of filamentous fungi from decaying plant material in the region of Meknes (northern central Morocco) and the assessment of their ability to breakdown lignocellulose. The objective is to select performant fungi with enzymatic machinery adapted to local environment and with potential for the breakdown of the regional specific lignocellulosic by-products into potentially high-value molecules.
Method. Cereals, decaying wood, olive-pomace and -pulp and their composts were used to isolate ligno-cellulolytic fungi. One hundred twenty-seven pure strains were isolated and screened at 25 °C on selective media with cellulose or lignin as the sole carbon source. Performant strains were validated for the production of lignocellulolytic enzymes and identified using molecular technique.
Results. Twenty-eight fungi had mycelial diameter on cellulose ≥ 6 cm and cellulolytic index ≥ 0.9. Twenty-two strains had the same profile on lignin medium. The production of endoglucanase, lignin peroxidase and manganese peroxidase enzymes was confirmed in performant strains using qualitative assay and molecular identification revealed that the best performing fungi were Mucor circinelloides, Mucor racemosus, Penicillium brasilianum, Penicillium crustosum, Paecilomyces sp., Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Aspergillus fischeri, Curvularia spicifera, Humicola grisea, Trichoderma atroviride and Cosmospora viridescens. Measurement of ligno-cellulolytic activities revealed that Penicillium and Fusarium strains mainly from wood decay and compost had the best profiles among performing strains.
Conclusions. Isolated fungi are high decomposers of biomass and represent a prominent solution to develop green bioprocesses in the region.
Les enzymes extracellulaires des champignons filamenteux sont de plus en plus utilisées dans la biotransformation respectueuse de l'environnement. Leur rôle technologique pertinent et leur stabilité vis-à-vis des procédés limites en font la première solution durable pour élaborer des produits biosourcés issus de la conversion de la biomasse.
Objectifs. Cet article traite de l'isolement de champignons filamenteux dans la région de Meknès (centre du Maroc) et de l'évaluation de leur capacité à décomposer la ligno-cellulose. L'objectif est de sélectionner des champignons performants dotés d’une machinerie enzymatique adaptée à l'environnement local et présentant un potentiel pour la décomposition des sous-produits ligno-cellulosiques spécifiques de la région en molécules à haute valeur ajoutée.
Méthode. Céréales, bois pourri, grignons/pulpe d'olive et leurs composts ont été utilisés pour isoler les champignons ligno-cellulolytiques. Cent vingt-sept souches pures ont été isolées et criblées à 25 °C sur milieux sélectifs avec cellulose ou lignine comme uniques sources de carbone. Les souches performantes ont été validées pour produire les enzymes ligno-cellulolytiques et identifiées avec les techniques moléculaires.
Résultats. Vingt-huit champignons avaient un diamètre mycélien sur cellulose ≥ 6 cm et un indice cellulolytique ≥ 0,9. Vingt-deux avaient le même profil sur lignine. La production d'endoglucanase, lignine peroxydase et manganèse peroxydase a été qualitativement confirmée chez les souches performantes et leur identification moléculaire a révélé que ces champignons étaient Mucor circinelloides, Mucor racemosus, Penicillium brasilianum, Penicillium crustosum, Paecilomyces sp., Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Aspergillus fischeri, Curvularia spicifera, Humicola grisea, Trichoderma atroviride et Cosmospora viridescens. La mesure des activités ligno-cellulolytiques a révélé que les souches de Penicillium et de Fusarium provenant principalement du bois pourri et du compost présentaient les meilleurs profils parmi les souches performantes.
Conclusions. Les champignons isolés sont des décomposeurs actifs de biomasse et représentent une solution pertinente pour développer les bioprocédés verts dans la région.
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