The use of Gracilaria tikvahiae (Gracilariales, Rhodophyta) as a model system to understand the nitrogen nutrition of cultured seaweeds

Abstract

Seaweeds have physiological mechanisms to acquire, utilize, and store various forms of nitrogen in environments where nitrogen levels vary tremendously in space and time . Knowledge of the nitrogen relationships of seaweeds is required for the development of successful seaweed mariculture . For example, it would seem at first that continuous nitrogen enrichment would be desirable in such systems because maximal seaweed yields are possible only when growth is not nitrogen-limited . Yet such fertilization is wasteful and can result in yield reductions due to the enhancement of epiphyte growth . Because most seaweeds can rapidly taken up high concentrations of nitrogen, far in excess of what is required for current growth demands, enrichments are needed only when internal nitrogen concentrations fall to near the critical level (i .e ., the minimal tissue concentration of nitrogen required for maximal growth) . Nutrients are best applied at brief pulses of high nitrogen concentrations .

Influência da disponibilidade de nitrato sobre crescimento, atividade da nitrato redutase, composição química e captação de nitrato e fosfato em Gracilariopsis tenuifrons (Gracilariales, Rhodophyta)

“…Dessa forma, alguns autores afirmam que o nutriente limitante definitivo no ambiente marinho seria o nitrogênio (Ryther & Dustan, 1971 , uma vez que o aumento na disponibilidade de nitrogênio (na forma de nitrato ou amônio) proporcionou elevação das taxas de crescimento de diversas algas, por exemplo, da microalga Nanochloris atomus (Ryther & Dustan, 1971) e das rodófitas Gracilaria foliifera, Neoagardhiella baileyi , Gracilaria tikvahiae Hanisak, 1990) e…”

“…Alguns trabalhos com macroalgas indicam que a GDH possui baixa afinidade pelo amônio e que a principal via de assimilação deste íon é através da GS/GOGAT . Atualmente, considera-se que a principal função da GDH esteja relacionada ao catabolismo do glutamato, formando 2-oxoglutarato, que pode ser utilizado no ciclo de Krebs (Taiz & Zeiger, 2004 DeBoer, 1978;Ryther et al, 1981;Hanisak, 1990;Haglund & Pedersén, 1993;Smit, 2002;Cohen & Fong, 2004;Nishihara et al, 2005).…”

“…Entretanto, a preferência pela fonte de nitrogênio depende de sua taxa de captação, que é influenciada pelas condições de luminosidade e temperatura, pela sua concentração externa e pelo estoque interno de nitrogênio da alga, entre outros fatores Hanisak, 1990;. A luz afeta a captação de nutrientes indiretamente através da fotossíntese que: i) fornece energia (ATP) para o transporte ativo, ii) produz esqueletos de carbono que são necessários para a incorporação do nitrogênio em macromoléculas orgânicas e iii) aumenta a taxa de crescimento, desencadeando uma maior necessidade de nutrientes .…”

“…A razão de Redfield, que define uma relação fixa C:N para o plâncton marinho de 106:16 (aproximadamente 6,06), tem sido contestada por diversos trabalhos, os quais afirmam que a razão C:N varia de acordo com a espécie e com as condições nutricionais a que os organismos estão submetidos (Geider & La Roche, 2002;Ho et al, 2003). (Hanisak, 1990;García-Sanchez et al, 1993;Geider & La Roche, 2002). Em Gracilaria sp., G. tikvahiae e Gracilariopsis lemaneiformis, a razão C:N variou apenas de acordo com o conteúdo tecidual de nitrogênio (Hanisak, 1990;.…”

“…(Hanisak, 1990;García-Sanchez et al, 1993;Geider & La Roche, 2002). Em Gracilaria sp., G. tikvahiae e Gracilariopsis lemaneiformis, a razão C:N variou apenas de acordo com o conteúdo tecidual de nitrogênio (Hanisak, 1990;. Porém, em Gp.…”