Use of mycorrhizal fungi releases the application of organic fertilizers to increase the production of leaf vitexin in yellow passion fruit

Abstract

BACKGROUND: Low-cost organic fertilizers, such as coconut powder and vermicompost, and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) may benefit the Passiflora edulis f. flavicarpa plant. However, it has not been established whether the joint application of these inputs may increase the production of vitexin and other molecules associated with the phytotherapeutic properties of this plant. Here, we tested the hypothesis that the application of AMF and organic fertilizers maximizes the production of bioactive compounds in leaves of P. edulis. RESULTS: The inoculation of Acaulospora longula into P. edulis grown in fertilization-free soil promoted an increase of 86% in the concentration of leaf vitexin, 10.29% in the concentration of total phenols, and 13.78% in the concentration of total tannins in relation to the AMF-free control, rendering soil fertilization superfluous.CONCLUSION: The application of A. longula increases the production of foliar biomolecules, such as vitexin, in yellow passion fruit plants. Thus, the addition of coconut powder and vermicompost to the substrate composition is not necessary, leading to the commercialized production of phytomass in the herbal medicines industry.

Tecnologia Micorrízica Como Bioinsumo Para Produção De Compostos Fenólicos De Importância À Indústria De Fitomedicamentos

“…DC. (Freitas et al, 2004a), Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf (Cruz et al, 2020) Mentha crispa (Urcoviche et al, 2015, Punica granatum (Silva et al, 2014c;, Passiflora alata Curtis (Riter Netto et al, 2014;Oliveira et al, 2015a,b) e P. edulis f. flavicarpa (Oliveira et al, 2019a;Oliveira et al, 2020) have been increasing.…”

Arbuscular mycorrhizal fungi and coconut coir dust application enhance the production of foliar secondary metabolites in Passiflora cincinnata Mast. seedlings

“…13 Such benefits can be optimized by the application of selected organic substrates, such as coconut coir dust, in suitable doses. 14 The coconut coir dust, produced from the mesocarp, is a promising low-cost organic substrate since it provides soil conditioning properties, an adequate pH, electrical conductivity and is pathogen-free, 15 and may contribute to the soil mycorrhizal activity. 9 In coir-based substrates, mycorrhizal plants can present higher fruit production 16 and concentration of metabolites.…”

“…9 In coir-based substrates, mycorrhizal plants can present higher fruit production 16 and concentration of metabolites. 14 The joint application of AMF and organic substrates to increase the concentration of compounds is known for Passiflora alata Curtis [17][18][19] and Passiflora edulis Sims. 14,20 However, in P. cincinnata it is only reported the mycorrhizal inoculation effect on the growth promotion.…”

“…14 The joint application of AMF and organic substrates to increase the concentration of compounds is known for Passiflora alata Curtis [17][18][19] and Passiflora edulis Sims. 14,20 However, in P. cincinnata it is only reported the mycorrhizal inoculation effect on the growth promotion. 21 Thus, the hypothesis was tested to find whether the application of coconut coir dust and AMF enhance the production of secondary metabolites in P. cincinnata.…”

Potencial De Carica Papaya L. Como Agente Aleloquímico Sobre a Germinação E Crescimento De Glycine Max E Phalaris Canariensis

“…Os benefícios da micorrização na produção de compostos bioativos estão relacionados a alguns mecanismos, que contribuem para otimização da biossíntese em plantas inoculadas com FMA, como: 1) melhoria na absorção de nutrientes para o vegetal (Mollavali et al 2016;), sobretudo o Fósforo(Freitas et al 2004); 2) alterações nos níveis hormonais vegetais(Zubek et al 2012); 3) ativação de rotas metabólicas(Zimare et al 2013); 4) resposta de defesa da planta à colonização micorrízica (Mollavali et al 2016); 5) produção espécies reativas de oxigênio(Chaudhary et al 2008); 6) síntese otimizada de algumas enzimas envolvidas na produção de compostos secundários(Toussaint et al 2007); 7) regulação na síntese de metabólitos secundários, mediada pelos níveis de açúcares, via controle gênico (Mota-Fernández et al 2011); 8) otimização da biossíntese de moléculas sinalizadoras, como o óxido nítrico, o peróxido de hidrogênio e o ácido salicílico(Zhang et al 2013) e 9) aumento na expressão de genes associados à síntese de compostos bioativos, quando as plantas estão formando micorriza(Mandal et al 2015 a,b; Battini et al 2016). É provável que alguns desses mecanismos ocorram concomitantemente Na maioria das situações, a produção de diversos compostos do metabolismo secundário, além dos metabólitos primários, tem sido maximizada pela aplicação de FMA(Oliveira et al 2020).Por outro lado, apesar de pouco documentado, em algumas situações a aplicação de FMA não otimiza a produção de compostos bioativos, como registrado por Silva e Silva(2017), em Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir.…”