O derivado de aminoácido D-Ac106 favorece o crescimento de Lactuca sativa em cultivo hidropônico?
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Breno Germano de Freitas Oliveira
Maria Rita Scotti Muzzi
Maria Rita Scotti Muzzi
Resumo
O aumento da demanda global por alimentos impõe a necessidade de estratégias que ampliem
a produtividade agrícola de forma sustentável, sem expansão das áreas cultivadas. Sendo assim,
bioestimulantes e reguladores de crescimento vegetal podem ser ferramentas promissoras para
melhorar o cultivo, especialmente se utilizados em conjunto com sistemas mais eficientes, como
a hidroponia. Em estudos prévios, o composto D-Ac106, um derivado de aminoácido,
demonstrou potencial como estimulador do crescimento radicular em diferentes espécies,
motivando a continuidade de estudos voltados ao seu uso prático. Assim, este trabalho teve
como objetivo desenvolver e avaliar novas formulações contendo D-Ac106, visando sua
solubilização em meio aquoso e aplicação segura e eficiente em Lactuca sativa. Foram obtidas
duas novas formulações e avaliadas outras duas previamente descritas. Em ensaios de
germinação, nenhuma formulação foi prejudicial às plântulas. Porém, a formulação contendo
lactato de etila (0,065% ou 0,1%) comprometeu o acúmulo de massa fresca, o comprimento de
raízes e o índice de velocidade de germinação. Em comparação ao controle, a formulação de
D-Ac106 solubilizada em etanol, dimetilsulfóxido, propilenoglicol e polietilenoglicol-400
promoveu aumento significativo do comprimento radicular a partir de 2,5 mg/L, atingindo
incremento aproximado de 150% na concentração de 25 mg/L. Resultados semelhantes foram
obtidos com a solubilização em água apenas, sendo o efeito positivo restrito às maiores
concentrações, o que sugere menor biodisponibilidade de D-Ac106 na ausência de excipientes.
O aumento de massa seca de parte aérea e raiz, observados no cultivo hidropônico na presença
de D-Ac106 dissolvido em polissorbato 20 e éter monoetílico de dietilenoglicol constituiu um
efeito dos excipientes apenas. Não foram observadas alterações nos parâmetros avaliados
quando D-Ac106 (1 mg/L) foi aplicado via outras formulações. A atividade das enzimas
antioxidantes catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX) em plântulas cultivadas em espuma
fenólica, na presença de D-Ac106 a 0,625 mg/L solubilizado diretamente em água, foi 33,5%
inferior à do controle, sugerindo ausência de estresse oxidativo nas plântulas. Em conjunto, os
resultados demonstram que a D-Ac106 pode ser utilizado nas formulações testadas, sendo
necessário maior aprofundamento para avaliar as concentrações mais adequadas com o intuito
de explorar seu potencial bioestimulante.
Abstract
The increasing global demand for food requires strategies that enhance agricultural productivity
in a sustainable manner, without expanding cultivated areas. In this context, biostimulants and
plant growth regulators may represent promising tools to improve crop performance, especially
when used in conjunction with more efficient systems such as hydroponics. In previous studies,
the compound D-Ac106, an acetylated thiohydantoin derived from an amino acid, demonstrated
potential as a regulator of root growth in different species, motivating further studies aimed at
its practical application. Thus, the objective of this work was to develop and evaluate new
formulations containing D-Ac106, aiming at its solubilization in aqueous media and safe and
efficient application in Lactuca sativa. Two new formulations were obtained, and two others
previously described were also evaluated. In germination assays, none of the formulations were
detrimental to seedlings growth. However, the treatment with the formulation containing D
Ac106 dissolved in 0.065% or 0.1% ethyl lactate, resulted in a significant decrease in plants’
fresh mass, root length, and germination speed index. When compared to the control, D-Ac106
(≥ 2.5 mg/L) dissolved in ethanol, dimethyl sulfoxide, propylene glycol, and polyethylene
glycol-400 promoted a significant increase in root length, reaching an increase of about 150%
at 25 mg/L. Similar results were obtained with direct solubilization in water, with the positive
effect restricted to highest concentrations, an indicative of lower bioavailability of D-Ac106 in
excipient(s)-free solution. The increment in roots and shoot dry matter noted from hydroponics
cultivation in the presence of D-Ac106 dissolved in polysorbate 20 plus diethylene glycol
monoethyl ether was a result of the presence of excipients only. No changes in the evaluated
parameters were noted when D-Ac106 (1 mg/L) was applied via the other formulations. The
activity of the antioxidant enzymes catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in
seedlings grown in phenolic foam in the presence of 0.625 mg/L D-Ac106 aqueous solution
was 33,5% lower than that of control seedlings, suggesting absence of oxidative stress. Overall,
the results demonstrate that D-Ac106 is suitable for use in the tested formulations, although
further studies are required to identify the proper concentrations to better exploit the
biostimulant potential of D-Ac106.
Assunto
Desenvolvimento Vegetal, Reguladores de Crescimento de Plantas, Hidroponia, Lactuca
Palavras-chave
bioestimulantes, reguladores de crescimento vegetal, hidroponia, Lactuca sativa, crescimento radicular