Biodegradation of triphenyl methane dyes by white rot fungus, Trametes versicolor

White rot fungi produce lignin-degrading enzymes such as laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase. These extracellular oxidases efficiently degrade recalcitrant synthetic dyestuffs with diverse chemical structures. Here, we examined the activities of lignin-degrading enzymes in Trametes versicolor using triphenyl methane dyes, crystal violet (CV) and malachite green (MG). Both dyes were decolorized by T. versicolor in solid and liquid culture conditions. T. versicolor decolorized MG more quickly than CV in both conditions. Among three ligninolytic enzymes, laccase was most abundantly found in the decolorization processes of CV and MG. However, higher activity of laccase was needed to degrade CV than MG. The much less activity of MnP was also detected. But the increase of MnP activity was well corresponded to the decolorization efficiency of CV, suggesting the involvement of MnP in CV degrading process. However, its role in the degradation process of MG is supposed to be subsidiary to laccase.

Trametes versicolor 의한 triphenyl methane계 염료의 분해

구름버섯(Trametes versicolor)은 phenolic compound인 CV와 MG를 효과적으로 탈색할 수 있었으며 고체와 액체배양 상태 모두에서 CV보다 MG를 더 효과적으로 탈색시켰다. 구름버섯에 의한 두 색소의 탈색 과정에서 phenolic compounds를 분해하는 것으로 알려진 세 가지 효소 중 laccase의 활성이 가장 높았다. MnP 역시 적은 수치지만 활성을 나타냈으며 LiP의 활성은 나타나지 않았다. 따라서 구름버섯에 의한 합성염료의 분해과정에서 laccase가 주로 사용되고 MnP는 탈색과정에서 보조적인 작용을 하는 것으로 추정된다. 그러나 CV의 경우 MnP가 활발하게 염료분해에 관여하는 것으로 판단된다. 또한 MG가 대부분 탈색되었을 때의 laccase 활성(0.16 U/mg)이 CV가 대부분 탈색되었을 때의 활성(0.23 U/mg)보다 현저하게 낮은 것으로 보아 구름버섯이 CV를 탈색시키는데 더 높은 활성의 laccase가 필요로 하는 것이 밝혀졌다. 본 실험에서 한국산 구름버섯 종의 CV와 MG 탈색능력이 확인되었으며 앞으로 한국산 구름버섯을 이용한 triphenyl methane계에 속하는 합성염료의 분해에 관한 친환경적 처리기술 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.