Humic Substances as Microalgal Biostimulants—Implications for Microalgal Biotechnology
Resumo
As substâncias húmicas (SH) atuam como bioestimulantes para organismos fotossintéticos terrestres. Os seus efeitos nas plantas estão relacionados com características específicas do SH: atividades de tamponamento pH e redox, características (pseudo)emulsificantes e surfactantes, capacidade de ligar íons metálicos e encapsular moléculas hidrofóbicas lábiles, capacidade de adsorção às estruturas da parede das células. As propriedades específicas do SH resultam da complexidade de sua estrutura supramolecular. Esta estrutura é mais dinâmica em soluções aquosas/suspensões do que no solo, o que aumenta as características específicas de SH. Portanto, os efeitos do SH em microalgas são mais pronunciados do que em plantas terrestres. Os efeitos do SH relatados sobre as microalgas incluem maior disponibilidade de nutrientes iônicos, melhor proteção contra o estresse abiótico, incluindo contra vários poluentes químicos e espécies iônicas de elementos potencialmente tóxicos, maior acumulação de ingredientes de valor agregado e aumento da biofloculação. Estes efeitos do SH são semelhantes aos das plantas terrestres e poderiam ser considerados como efeitos bioestimulantes de microalgas. Tais efeitos bioestimulantes são subutilizados na atual biotecnologia de microalgas. Esta revisão apresenta o conhecimento relacionado às interações entre microalgas e substâncias húmicas e analisa o potencial do SH para aumentar a produtividade e rentabilidade da biotecnologia de microalgas.
Abstract
Humic substances (HS) act as biostimulants for terrestrial photosynthetic organisms. Their effects on plants are related to specific HS features: pH and redox buffering activities, (pseudo)emulsifying and surfactant characteristics, capacity to bind metallic ions and to encapsulate labile hydrophobic molecules, ability to adsorb to the wall structures of cells. The specific properties of HS result from the complexity of their supramolecular structure. This structure is more dynamic in aqueous solutions/suspensions than in soil, which enhances the specific characteristics of HS. Therefore, HS effects on microalgae are more pronounced than on terrestrial plants. The reported HS effects on microalgae include increased ionic nutrient availability, improved protection against abiotic stress, including against various chemical pollutants and ionic species of potentially toxic elements, higher accumulation of value-added ingredients, and enhanced bio-flocculation. These HS effects are similar to those on terrestrial plants and could be considered microalgal biostimulant effects. Such biostimulant effects are underutilized in current microalgal biotechnology. This review presents knowledge related to interactions between microalgae and humic substances and analyzes the potential of HS to enhance the productivity and profitability of microalgal biotechnology.
D. G. Popa
C. Lupu
D. Constantinescu-Aruxandei
F. Oancea
2022 - Marine Drugs
Palavras-chave:
Substâncias húmicas, cultivo de microalgas, efeitos herméticos, maior disponibilidade de nutrientes, melhor proteção contra o estresse abiótico, maior acumulação de ingredientes bioativos, aumento da produtividade das microalgas
Termos de indexação:
Espécies iônicas, biotecnologia, biostimulantes, estrutura supramolecular, parede das células, soluções aquosas, plantas terrestres, nutrientes iônicos
