A commercial extract of brown macroalga (Ascophyllum nodosum) affects yield and the nutritional quality of spinach in vitro

Resumo

Efeitos de extratos da alga marinha marrom (Ascophyllum nodosum, ANE) sobre crescimento e alterações bioquímicas e moleculares em espinafre foram estudados. Geral aumentos na biomassa, clorofila e atividade antioxidante foram observados em uma taxa de aplicação de 0,1 g L–1 ANE. Peso massa fresca, conteúdo de matéria seca e total a proteína solúvel apresentou aumentos de 1,6, 1,2 e 1,5 vezes, respectivamente. Clorofila total aumentou em 30% e a capacidade antioxidante total, fenólicos e conteúdo de flavonoides
aumentou em pelo menos 33%. Um aumento de 1,4 vezes na atividade da chalcona isomerase foi observada, enquanto a atividade da fenilalanina amônia liase não foi afetada. O ANE afetou a abundância de transcrição de genes que afetam sacarose e glicina betaína
metabolismo. A abundância transcrita da glutamina sintetase citosólica (GS1), betaína aldeído desidrogenase (BADH), colina monooxigenase (CMO) e glutationa redutase (GR) aumentou em plantas tratadas com 0,1 g L–1 de ANE.

Abstract

The effects of extracts of the brown marine alga (Ascophyllum nodosum, ANE) on growth and biochemical and molecular changes in spinach were studied. Overall increases in biomass, chlorophyll, and antioxidant activity were observed at an application rate of 0.1 g L–1 ANE. Shoot fresh weight, dry-matter content, and total soluble protein showed 1.6-, 1.2-, and 1.5-fold increases, respectively. Total chlorophyll increased by 30% and total antioxidant capacity, phenolics, and flavonoid content increased by at least 33%. A 1.4-fold increase in chalcone isomerase activity was observed, whereas the activity of phenylalanine ammonia lyase was not affected. The
ANE affected the transcript abundance of genes that affect sucrose and glycine betaine metabolism. The transcript abundance of cytosolic glutamine synthetase (GS1), betaine aldehyde dehydrogenase (BADH), choline monooxygenase (CMO), and glutathione
reductase (GR) increased in plants treated with 0.1 g L–1 ANE.