Tyrosol, a phenolic compound from Phomopsis sp., is a potential biostimulant in soybean seed treatment

Resumo

Estudos revelaram as atividades antioxidantes e antifúngicas do metabólito tirosol, um composto fenólico do azeite e de vários fungos endofíticos. A substância foi isolada do extrato de acetato de etila do fungo endofítico Phomopsis sp. e foi descrito como um produto natural (NP) com potencial efeito bioestimulante no tratamento de sementes de soja. Neste estudo, a aplicação de solução oleosa de tirosol (10 mg/L) em sementes de soja não apresentou diferença significativa em relação às sementes de soja sem tirosol em termos de porcentagem de germinação, número de nódulos, número de sementes por planta e número de vagens por planta. A análise metabolômica das folhas de soja por GC-MS mostrou diferenças na composição química entre os tratamentos, com diferenças significativas na abundância de 11 metabólitos. Entre eles, o ácido aspártico, que é precursor de vários aminoácidos essenciais, apresentou efeito positivo sob aplicação de tirosol, e a análise das rotas metabólicas (MetaboAnalyst 4.0) indicou melhora significativa na via do metabolismo do nitrogênio. As substâncias relacionadas à translocação de nitrogênio também se comportaram de forma diferente com o tratamento das sementes com tirosol, com efeito negativo nas concentrações de alantoína e ureia, mas efeito positivo no aspartato. Estes resultados mostram que o tirosol altera o metabolismo da planta de soja sem efeitos significativos no rendimento da cultura.

Abstract

Studies have revealed the antioxidant and antifungal activities of the metabolite tyrosol, a phenolic compound from olive oil and several endophytic fungi. The substance was isolated from the ethyl acetate extract of the endophytic fungus Phomopsis sp. and was described as a natural product (NP) with a potential biostimulant effect in soybean seed treatment. In this study, the application of an oil-based solution of tyrosol (10 mg/L) to soybean seeds showed no significant difference from soybean seeds without tyrosol in terms of germination percentage, number of nodules, number of seeds per plant, and number of pods per plant. Metabolomic analysis of the soybean leaves using GC–MS showed differences in the chemical composition between the treatments, with significant differences in the abundance of 11 metabolites. Among them, aspartic acid, which is a precursor to several essential amino acids, presented a positive effect under tyrosol application, and the analysis of the metabolic routes (MetaboAnalyst 4.0) indicated a significant improvement in the nitrogen metabolism pathway. The substances related to nitrogen translocation also behaved differently with the tyrosol treatment of seeds, with a negative effect on the concentrations of allantoin and urea, but a positive effect on aspartate. These results show that tyrosol changes soybean plant metabolism without significant effects on crop yield.