Evaluación de la fitotoxicidad de un extracto acuoso del alga Padina gymnospora (Kützing) sobre semillas de Lactuca sativa L.

Zenia González-Giro, Pedro Luis Batista-Corbal

Resumen


Padina gymnospora (Kützing), es una alga con potencialidades farmacológicas y bioestimulantes. El objetivo de esta investigación fue evaluar la fitotoxicidad de un extracto acuoso de P. gymnospora mediante un bioensayo con semillas de Lactuca sativa L. La biomasa de P. gymnospora se colectó en la zona Este del litoral de Santiago de Cuba, Cuba. Se realizó tamizaje fitoquímico del extracto y se determinaron las principales familias de metabolitos secundarios presentes en él. Se cuantificaron los polifenoles por el método de Folin-Ciocalteu. El bioensayo de fitotoxicidad se realizó in vitro, con una duración de 120 horas. Se analizaron dos concentraciones del extracto: extracto puro (P-100) y una dilución al 50% (P-50). El control negativo fue agua destilada. Se evaluó la influencia de ambas concentraciones sobre el porcentaje de germinación relativo (PGR), el porcentaje de crecimiento de radícula relativo (CRR) y con estos dos parámetros se calculó el índice de germinación (IG). Además, se midió la longitud del hipocótilo. Se identificaron un total de seis familias de metabolitos secundarios. Los más abundantes fueron los compuestos fenólicos y/o taninos y los carbohidratos. La concentración de polifenoles fue estimada en 0.384 mg g-1 en equivalentes de ácido tánico. Las dos concentraciones del extracto produjeron más del 95% de germinación de las semillas. Los valores de CRR fueron de 45.77% para P-100 y 47.15% para P-50 lo que indicó inhibición de la longitud radicular. El IG fue de 46.57% y 45.49% para P-100 y P-50, respectivamente.  La longitud del hipocótilo en ambos tratamientos superó al control. El extracto se clasificó de como levemente tóxico para el biomodelo empleado.

 

Palabras clave: análisis fitoquímico, metabolitos secundarios, fitotoxicidad, algas marinas


Palabras clave


análisis fitoquímico; metabolitos secundarios; fitotoxicidad; algas marinas

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Referencias


Abdala RT, Cabello A, M E, Lopez F (2014) Variación intratalo de compuestos fenólicos, actividad antioxidante y actividad de la fenolsulfatasa en Cystoseira tamariscifolia (Phaeophyceae) del sur de España. Cienc Mar 40(1): 01-09

Águila EJ, Marrero OCh, Cárdenas YE, Bernal NP (2013) Evaluación ecotoxicológica de extractos acuosos de plantas en semillas de rábano, lechuga y tomate. Centro Agrícola 40(1):83-87

Canales B (2001) Uso de Derivados de Algas Marinas en la Producción de Tomate, Papa, Chile y Tomatillo: Resultados de Investigación. Palau Bioquím SA, Coahuila

Dakora FD (2003) Defining new roles for plant and rhizobial molecules in sole and mixed plant cultures involving symbiotic legumes. New Phytologist 158: 39–49

Echaverría B, Franco A, Martínez A (2009) Evaluación de la actividad antioxidante y determinación del contenido de compuestos fenólicos en extractos de macroalgas del Caribe Colombiano. Vitae 16(1): 126-131

González A, Castro J, Vera J, Moenne A (2013) Seaweed oligosaccharides stimulate plant growth by enhancing carbon and nitrogen assimilation, basal metabolism, and cell division. J Plant Growth Regul 32:443–448

González MR, Knoerzer K, Sabarez H, Simal S, Rosselló C, Femenia A (2014) Effect of acoustic frequency and power density on the aqueous ultrasonic-assisted extraction of grape pomace (Vitis vinifera L.) - a response surface approach. Ultrasonics Sonochemistry 21(6): 2176-2184

Hernández RM, Santacruz F, Ruiz MA, Norrie J, Hernández G (2014) Effect of liquid seaweed extracts on growth of tomato seedlings (Solanum lycopersicum L.). J Appl Phycol 26: 619–628

Hernández RM, Santacruz F, Ruiz MA, Hernández G (2016) Activity of seaweed extracts and polysaccharide-enriched extracts from Ulva lactuca and Padina gymnospora as growth promoters of tomato and mung bean plants. J Appl Phycol 28: 2549–2560

Ibraheem BM, Hamed SM, Abd AA, Farag FM, Abdel-Raouf N (2017) Antimicrobial activities of some brown macroalgae against some soil borne plant pathogens and in vivo management of Solanum melongena root diseases. Aust J Basic Appl Sci 11: 157–168

Igartuburu JM (2000) Alelopatía en agroecosistema. Metodologías, aplicaciones y perspectivas. En: INCA (ed). XII Seminario Científico y IV Simposio de Agricultura Sostenible, La Habana, 14-17/11/2000, pp. 63-63. Ediciones INCA, La Habana

Kumari R, Kaur I, Bhatnagar AK (2011) Effect of aqueous extract of Sargassum johnstonii Setchell & Gardner on growth, yield and quality of Lycopersicon esculentum Mill. J Appl Phycol 23: 623–633

Lallana MC, Foti MN, Lallana VH, Elizalde JHI, Billard CE (2013) Determinación de reducción del crecimiento radical (CE50) por una formulación de glifosato utilizando lechuga y trigo como especies bioindicadoras. Fac Cienc Agrar Univ Nac Cuyo 45(1): 00-00

Littler DS, Littler MM (2000) Caribbean Reef Plants. Off Shore Graphics Inc, Washington

Liu ZY, Xie LY, Wu ZJ, Lin QY, Xie LH (2005) Purification and characterization of anti-TMV protein from a marine algae Ulva pertusa. Acta Phytopathol Sin 35: 256–261

Mascheck JA, Baker BJ (2008) The Chemistry of Algal Secondary Metabolism. En: Amsler CD (ed). Algal Chemical Ecology, pp.1-24. Springer, Berlin; doi: 10.1007/978-3-540-74181-7_1

MINSAP (1997) Guía metodológica para la investigación en plantas medicinales. Editorial Pueblo y Educación, La Habana

Navarro AR, Arrueta RG, Maldonado MC (2006) Determinación de efecto de diferentes compuestos a través de ensayos de fitotoxicidad usando semillas de lechuga, escarola y achicoria. Toxicol 23: 125-129

Oliveros AJ, Macías FA, Carrera C, Marín D, Molinillo JM (2009) Exudados de la raíz y su relevancia actual en las interacciones alelopáticas. Quím Nova 32(1): 198-213

Poi de Neiff A, Ramos A (2001) Utilización de bioensayos para el estudio ecotoxicológico de los ríos Salado y Negro (Chaco. Argentina). Disponible en: http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/cyt/2001/6-Biologicas/B-019.pdf. Consultado 06/02/2018

Rioux LE, Turgeon SL, Beaulieu M (2007) Characterization of polysaccharides extracted from brown seaweeds. Carbohydrate Polym 69: 530–537

Rodríguez AP, Carpizo E, Cupul A (2013) Oxidative damage associated with thermal stress in Pocillopora verrucosa from the Mexican Pacific. Cienc Mar 39: 113–118; doi: 10.7773/cm.v39i1.2168

Rodríguez H, Mederos D, Hechevarría I (2002) Efectos alelopáticos de restos de diferentes especies de plantas medicinales sobre la albahaca (Ocimum basilicum L.) en condiciones de laboratorio. Rev Cubana Plant Med 2002(2): 00-00

Shanmughapriya S, Manilal A, Sujith S, Selvin J, Seghal G, Natarajaseenivasan K (2008) Antimicrobial activity of seaweeds extracts against multiresistant pathogens. Annals of Microbiology 58(3): 535-541

Sharma HS, Fleming C, Selby C (2014) Plant biostimulants: a review on the processing of macroalgae and use of extracts for crop management to reduce abiotic and biotic stresses. J Appl Phycol 26: 465–490

Shekhar SHS, Lyons G, McRoberts C (2012) Brown seaweed species from Strangford Lough: compositional analyses of seaweed species and biostimulant formulations by rapid instrumental methods. J Appl Phycol 24: 1141–1157

Stirk WA, Arthur GD, Lourens AF, Novak O, Strnad M, van Staden J (2004) Changes in cytokinin and auxin concentrations in seaweed concentrates when stored at an elevated temperature. J Appl Phycol 16: 31–39

Tejeda O, Rodríguez MT (2008) Inhibidores de germinación y crecimiento de maleza y hortalizas, en residuos de amaranto (Amaranthus hypochondriacus L.). Agrociencia 42(4): 415

Tiquia SM (2000) Evaluating phytotoxicity of pig manure from the pig

– on – litter system. En: Warman PR, Taylor BR (Eds). Proceedings

of the International Composting Symposium, pp. 625-647. CBA Press Inc, Truro

Vera J, Castro J, González A, Moenne A (2011) Seaweed polysaccharides and derived oligosaccharides stimulate defense responses and protection against pathogens in plants. Mar Drugs 9: 2514–2525

Wang S, Zhong FD, Zhang YJ, Wu ZJ, Lin QY, Xie LH (2004) Molecular characterization of a new lectin from the marine algae Ulva pertusa. Acta Biochim Biophys Sin 36: 111–117

Wajahatullah K, Rayirath U, Subramanian SP, Jithesh MN, Rayorath P, Hodges DM, Critchley AT, Craigie JS, Norrie J, Prithiviraj B (2009) Seaweed Extracts as Biostimulants of Plant Growth and Development. J Plant Growth Regul 28: 386–399

Zhang H, Yang X, Wang Y (2011) Microwave assisted extraction of secondary metabolites from plants : Current status and future directions. Trends in Food Science & Technology 22(12): 672–688; doi: 10.1016/j.tifs.2011.07.003

Zucconi F, Peram A, Forte M, De Bertolidi M (1981) Evaluating toxicity of inmature compost. Byocycle 22(4): 54-57




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