Influência da borra de café no crescimento e nas propriedades químicas e biológicas de plantas de alface (Lactuca sativa L.)

• Author(s): Ferreira, Anabela
• Date: 2011
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/6889
• Origin: Biblioteca Digital do IPB
• Subject(s): Borras de café; Alface (Lactuca sativa L.); Crescimento das plantas; Actividade antioxidante
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Ramalhosa, Elsa; Baptista, Paula
• Contributor(s): Biblioteca Digital do IPB

Description

O presente trabalho pretendeu avaliar as potencialidades do uso da borra de café como fertilizante agrícola. Para tal cultivaram-se plantas de alface (Lactuca sativa L.), em substrato composto por uma mistura de terra vegetal e borra de café, no estado fresco e compostado, em cinco concentrações diferentes [2,5; 5; 10; 15 e 20% (v/v)]. Como controlo utilizou-se substrato composto só com terra vegetal. Os efeitos da aplicação da borra de café foram avaliados por análise do crescimento, concentração de pigmentos fotossintéticos, composição mineral, anatomia radicular, citogenética das células meristemáticas radiculares e actividade antioxidante das folhas. Verificou-se que ambos os tipos de borra de café, bem como a sua concentração, influenciaram significativamente o crescimento das plantas. Constatou-se que quanto à borra de café fresca, esta deve ser aplicada em doses baixas (2,5% ou 5%, v/v), enquanto que na forma compostada, as doses a aplicar devem ser iguais ou superiores a 15% (v/v). Nestas condições observou-se, para ambos os casos, um incremento em biomassa, de pigmentos fotossintéticos e de macronutrientes foliares, superior face às plantas controlo. Adicionalmente verificou-se que a borra de café fresca, a concentrações iguais ou superiores a 20%, induz a binucleação das células meristemáticas radiculares e reduz o número de feixes vasculares do xilema, condicionando a absorção dos componentes minerais do substrato. Em relação à avaliação da actividade antioxidante de alfaces, verificou-se em estudos preliminares, que o uso de amostras desidratadas nas extracções permitia obter soluções com maior capacidade redutora total do que com amostras frescas. Adicionalmente, também se verificou que baixas concentrações de metanol ou de acetona a temperaturas elevadas, originaram extractos com maior Capacidade Redutora Total e Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH. Em relação à aplicação de borra de café no cultivo de alface, verificou-se que ao usar borra de café compostada, o Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH e o Poder Redutor para essas plantas, foram semelhantes aos determinados para o controlo, independentemente da concentração em borra de café utilizada. Pelo contrário, menores valores de EC50 para o Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH e Poder Redutor, foram obtidos em alfaces cultivadas em borra de café fresca, e principalmente para as concentrações de 15 e 20% (v/v), indicando uma maior actividade antioxidante nessas alfaces. Estes resultados indicam que o uso de elevadas concentrações de borra de café fresca pode funcionar como um stress, originando uma maior produção de compostos com actividade antioxidante. The present study intends to evaluate the potential of using spent coffee as a fertilizer in agriculture. Thus, lettuces (Lactuca sativa L.) were cultivated in a mixture of topsoil and spent coffee, composted and no-composted, in five concentrations [2,5; 5; 10; 15 e 20% (v/v)]. Topsoil was used as control. The effect of the application of the spent coffee was evaluated by assessing the plant growth, the photosynthetic pigments contents, the foliar mineral composition and the antioxidant activity, as well as by microscopic observation of the root anatomy and the root tips cells. It was found that both types of spent coffee, as well as their concentration, significantly influenced the growth of plants. It was found that the fresh spent coffee must be applied at low doses (2,5% or 5%, v/v), while in the composted form, the concentrations to be used must be equal to or greater than 15% (v/v). Under these conditions it was observed in both cases, an increase in foliar biomass and in the contents of foliar photosynthetic pigments and macronutrients, as compared to control plants. Additionally it was found that fresh spent coffee, at concentrations equal to or greater than 20% (v/v), induces the formation of binucleated root cells and reduces the number of xylems in roots, conditioning the absorption of mineral components of the substrate. In relation to the antioxidant activity of the lettuce, we verified in preliminary studies that the use of dehydrated samples in the extractions allowed obtaining solutions with higher Total Reducing Capacity than when using fresh samples. Moreover, it was verified that low concentrations of methanol or acetone at high temperatures, originated extracts with higher Total Reducing Capacity and DPPH Radical Scavenging Activity. Regarding the application of coffee-grounds in lettuce culture, the use of composted coffee-ground originated plants with DPPH Radical Scavenging Activity and Reducing Power similar to the control plants, not depending on the coffee-ground concentration used. On contrary, low EC50 values were obtained for the DPPH Radical Scavenging Activity and Reducing Power when lettuces cultivated in fresh coffee-ground were analyzed. Furthermore, the lowest values were obtained with the 15 and 20% (v/v) of coffee-grounds, indicating the higher antioxidant activity of these lettuces. These results suggest that the use of high concentrations of fresh coffee-grounds may act as a stress, originating a higher production of compounds with antioxidant activity.