Degradation and transformation of aquatic humic substances by laccase-producing fungi Cladosporium cladosporioides and Polyporus versicolor

A phenoloxidase-producing fungus – Cladosporium cladosporioides – was isolated from water of a bog lake. At high concentrations of carbon (333 mM) and nitrogen (12 mM), the fungus demonstrated the formation of a laccase and a high ligninolytic activity. After addition of riverine or groundwater humic substances into culture media (ca. 1 mg mL–1), the fungus showed the ability of degrading (utilizing) of about 60% of these substances. However, the exact quantification of the degree of degradation was difficult because of adsorption of humic matter on fungal mycelium. Reisolated humic substances were lower in aromatic and higher in aliphatic structures. A crude enzyme from the C. cladosporioides culture showed only low activity in decolorizing humic substances, whereas decolorization up to 50% was observed when using a laccase preparation from Polyporus versicolor, and especially in the presence of a redox mediator. Abbau und Umwandlung von aquatischen Huminstoffen durch die Laccase-bildenden Pilze Cladosporium cladosporioides und Polyporus versicolor Aus dem Wasser eines Moorsees wurde ein Phenoloxidase-bildender Pilz – Cladosporium cladosporioides – isoliert. Bei hohen Konzentrationen von Kohlenstoff (333 mmol L–1) und Stickstoff (12 mmol L–1) konnte bei dem Pilz die Bildung von Laccase und eine hohe ligninolytische Aktivitat nachgewiesen werden. Bei Zugabe von Huminstoffen aus Flus- und Grundwasser in das Kulturmedium (ca. 1 mg mL–1) bewirkte der Pilz einen Abbau von ca. 60% und eine strukturelle Veranderung der Huminstoffe. Allerdings war die Bilanzierung des Huminstoffabbaus durch die teilweise Adsorption dieser Substanzen an das Pilzmycel erschwert. Die reisolierten Huminstoffe wiesen eine niedrigere Aromatizitat und einen erhohten Anteil aliphatischer Strukturen auf. Ein aus der Kultur von C. cladosporioides gewonnenes Enzympraparat zeigte nur schwache Aktivitat bei der Entfarbung von Huminstoffen. Ein Laccase-Praparat aus Polyporus versicolor bewirkte dagegen eine ca. 50%ige Entfarbung aquatischer Huminstoffe.