Efeitos do extrato aquoso de Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Gigartinales) sobre o desenvolvimento e metabolismo em cultivos da especie em condições controladas

Abstract

O cultivo de macroalgas é uma atividade em expansão pelo mundo e no Brasil. Embora a maior parte da produção seja destinada à indústria alimentícia, nos últimos anos, sua utilização como matéria-prima para a obtenção de bioestimulantes para uso agrícola vem ganhando destaque. Os extratos de macroalgas contêm uma grande quantidade de compostos bioativos que podem melhorar o desenvolvimento e crescimento vegetal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do bioestimulante líquido extraído de Kappaphycus alvarezii (BLK) no cultivo da própria espécie em condições controladas. O primeiro capítulo avaliou a regeneração e desenvolvimento de explantes de K. alvarezii submetidos a diferentes concentrações de BLK. O segundo capítulo avaliou os efeitos de BLK no cultivo in vitro de talos de K. alvarezii logo após a aplicação e seus efeitos a médio prazo. Foi observado que todas as concentrações de BLK testadas (2%, 4% e 6%) estimularam a formação de eixos eretos, o crescimento e o ganho de biomassa em explantes de K. alvarezii cultivados in vitro, sendo os melhores resultados obtidos em concentração 4%. Ademais, foram observadas alterações nas reservas de amido e de açúcares solúveis totais e, aumento nos teores de clorofila a e de carotenoides, indicando uma alteração metabólica positiva nos explantes tratados com BLK. No cultivo de talos in vitro, uma diminuição das taxas de crescimento, processo intenso de ramificação e aumento nos teores de ficobiliproteínas foram observadas em todos os tratamentos com BLK, possivelmente relacionado à turbidez causada pelo extrato no meio de cultivo. No entanto, 42 dias após o tratamento com BLK, os talos passaram a exibir maiores taxas de crescimento, aumento de clorofila a, carotenoides e flavonoides totais (BLK 4%). Esses resultados sugerem que os efeitos do uso de BLK em cultivo de K. alvarezii dependem da concentração, tipo de cultivo e frequência de aplicação. A concentração de 4% promoveu ganho de biomassa e formação de eixos eretos em explantes, e em talos cultivados in vitro. Com base nos resultados, é possível utilizar BLK (4%) para otimizar o crescimento de K. alvarezii cultivada in vitro.

Abstract: Seaweed cultivation is an increasing activity worldwide and in Brazil. Although most production is going to the food industry, in recent years, its use as a raw material for biostimulants for land crops use has been highlighting. Seaweed extracts contain bioactive compounds that can improve plant development and growth. The aim of this work was to evaluate the potential of the liquid biostimulant extracted from Kappaphycus alvarezii (BLK) in its own cultivation in vitro. The first chapter evaluated the regeneration and development of K. alvarezii explants treated with different concentrations of BLK. The second chapter assessed the effects of BLK in K. alvarezii thalli cultivated in vitro immediately after application and in medium-term. All BLK tested concentrations (2%, 4%, and 6%) stimulated the formation of erect axes, growth, and biomass gain in K. alvarezii explants cultivated in vitro, with the best results obtained at the 4%. Additionally, changes in starch reserves and total soluble sugars were observed, along with an increase in chlorophyll a and carotenoid levels, indicating a positive metabolic alteration in explants treated with BLK. In the thalli cultivated in vitro, a decrease in growth rates, and an increase of branches and phycobiliprotein content were observed in all treatments, which could be related to the turbidity caused by the extract. However, 42 days after the treatment period, thalli presented higher growth rates, increased chlorophyll a, carotenoid, and total flavonoid content (4% BLK). These results suggest that the effects of BLK in K. alvarezii cultivation depend on concentration, type of cultivation, and application frequency. In this context, 4% BLK promoted biomass gain and the formation of erect axes in explants, as well as in thalli cultivated in vitro. In tanks, 4% BLK pulse-fed is suggested; however, further testing with different concentrations and exposure times could be necessary to optimize results. Based on those results, it is possible to use the BLK (4%) to enhance growth of K. alvarezii cultivated in vitro.