Efeitos do bioestimulante de Kappaphycus alvarezii em espécies de interesse agrícola: uma revisão sistemática (2020-2024)

Autores/as

Palabras clave:

Alga vermelha, Rhodophyta, Extrato aquoso

Resumen

O objetivo desta revisão foi analisar os efeitos do extrato de Kappaphycus alvarezii como biofertilizante de espécies de interesse agrícola, considerando artigos científicos publicados entre 2020 e 2024. A revisão sistemática seguiu os critérios Prisma e foi realizada na base de dados do Portal de Periódicos da Capes. Dos 480 artigos inicialmente identificados, 25 abordavam o uso de K. alvarezii com foco na área agronômica. Entre as culturas avaliadas, destacaram-se o milho, arroz e tomate, totalizando 72% dos estudos. Constatou-se uma variação importante nos resultados em relação às concentrações dos extratos testados, i.e., entre 0,1% a 10% (v/v), indicando que a eficácia do biofertilizante pode ser dose-dependente. Além disso, a forma de obtenção do extrato também pode desempenhar um papel importante. No entanto, de forma geral, os estudos demonstram que o extrato algal não apenas estimula o crescimento e a produtividade das plantas, mas também melhora sua resistência a estresses. Ademais, influencia positivamente os mecanismos moleculares, a sanidade vegetal e o microbioma do solo, contribuindo para sistemas de produção com menor impacto ambiental. Assim, o biofertilizante de K. alvarezii pode ser uma alternativa viável para a agricultura sustentável.

Métricas

Cargando métricas ...

Publication Facts

Metric
This article
Other articles
Peer reviewers 
Revisores: 3
2.4 promedio

Reviewer profiles  N/D

Author statements

Author statements
This article
Other articles
Data availability 
N/A
16%
External funding 
No
32% con financiadores
Competing interests 
N/D
11%
Metric
Para esta revista
Other journals
Articles accepted 
Artículos aceptados: 33%
33% aceptado
Days to publication 
104
145

Indexado: {$indexList}

Editor & editorial board
profiles
Academic society 
Epagri - Revista Agropecuária Catarinense
Editora: 
Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - Epagri

Biografía del autor/a

Aline Nunes, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”

Doutora em Biotecnologia e Biociências pela Universidade Federal de Santa Catarina. Pós-doutoranda na Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho". Experiência em compostos bioativos, metabolômica e quimiometria.

E-mail: alinenunes_bio@hotmail.com. ORCID: 0000-0002-7758-2681

Gadiel Zilto Azevedo, Universidade Federal de Santa Catarina

Engenheiro Agrônomo pela Universidade Federal de Santa Catarina. Experiência em metabolômica e quimiometria.

E-mail: gad.azevedo@gmail.com. ORCID: 0000-0002-1263-4604.

Marcelo Maraschin, Universidade Federal de Santa Catarina

Doutor em Bioquímica pela Universidade Federal do Paraná. Atualmente é professor titular na Universidade Federal de Santa Catarina. O foco de sua linha de pesquisa é o uso de ferramentas analíticas e técnicas de bioinformática na investigação do metaboloma e do potencial de espécies terrestres e marinhas como fontes de compostos de interesse biotecnológico.

E-mail: m2@cca.ufsc.br. ORCID: 0000-0002-4146-4835.  

Giuseppina Pace Pereira Lima, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”

Doutora em Ciências Biológicas (Botânica - Bioquimica e Fisiologia Vegetal) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Atualmente é professora Titular em Bioquímica Vegetal da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Tem experiência na área de Bioquímica de Plantas e atua em Bioquímica Pós-Colheita.

E-mail: pace.lima@unesp.br. ORCID: 0000-0002-1792-2605.

Citas

AMATUZZI, J. C. A.; VIEIRA, L. N.; SANT’ANNA-SANTOS, B. F.; NOSEDA, M. D.; FRAGA, H. P. F. Improved in vitro development of Epidendrum secundum (Orchidaceae) by using aqueous extract of the seaweed Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Solieriaceae). Acta Physiologiae Plantarum, v. 42, n. 8, p. 1-9, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s11738-020-03129-6.

BANU A, T.; RAMANI P, S.; MURUGAN, A. Effect of seaweed coating on quality characteristics and shelf life of tomato (Lycopersicon esculentum mill). Food Science and Human Wellness, v. 9, n. 2, p. 176–183, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fshw.2020.03.002.

CASTRO, T. A. V. T.; TORCHIA, D. F. O.; LIMA, A. C. S.; LOPES, S. A.; CANTARINO, R. E.; RODRIGUES, N. F.; PEREIRA, E. G.; GOMES, V. O. R.; SANTOS, L. A.; VENDRAMINI, A. L. A.; GARCÍA, A. C. Conversion of Kappaphycus alvarezii macroalgae biomass enriched with fulvic acid into a foliar biostimulant for plant (Oryza sativa L.) growth and stress protection. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, v. 11, n. 1, p. 1-22, 2024b. DOI: https://doi.org/10.1186/s40538-024-00687-6.

CASTRO, T. A. V. T.; TAVARES, O. C. H.; TORCHIA, D. F. O.; SILVA, H. O.; MOURA, O. V. T.; CANTARINO, R. E.; LOPES, S. A.; VIÊGAS, C. V.; VENDRAMINI, A. L. A.; SANTOS, L. A.; BERBARA, R. L. L.; GARCÍA, A. C. Organic fragments of k-carrageenan, lipids and peptides plus K-rich inorganic fraction in Kappaphycus alvarezii biomass are responsible for growth stimulus in rice plant when applied both foliar and root pathway. Algal Research, v. 71, p. 1-16, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.103040.

CASTRO, T. A. V. T.; TAVARES, O. C. H.; TORCHIA, D. F. O.; PEREIRA, E. G.; RODRIGUES, N. F.; SANTOS, L. A.; VENDRAMINI, A. L. A.; MATA JR., M. R.; VIÊGAS, C. V.; BERBARA, R. L. L.; GARCÍA, A. C. Regulation of growth and stress metabolism in rice plants through foliar and root application of seaweed extract from Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta). Journal of Applied Phycology, v. 36, n. 4, p. 2295–2310, 2024a. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-024-03216-y.

DEB, K.; SINGH, S. Effect of seaweed (Kappaphycus alvarezii) extract on rainfed aerobic rice (Oryza sativa L.). Environment Conservation Journal, v. 23, n. 3, p. 260–266. DOI: https://doi.org/10.36953/ECJ.10072231.

DUTTA, S. K.; LAYEK, J.; YADAV, A.; DAS, S. K.; RYMBAI, H.; MANDAL, S.; SAHANA, N.; BHUTIA, T. L.; DEVI, E. L.; PATEL, V. B.; LOHA, R.; MISHRA, V. K. Improvement of rooting and growth in kiwifruit (Actinidia deliciosa) cuttings with organic biostimulants. Heliyon, v. 9, n. 7, p. 1-15, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e17815.

GANDHI, G.; GOPALAKRISHNAN, V. A. K.; VEERAGURUNATHAN, V.; GHOSH, A. Unlocking the potential of tropical red and brown seaweed-based biostimulants – a comparative assessment for sustainable maize (Zea mays) production. Journal of Applied Phycology, v. 36, n. 3, p. 1513–1531, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-023-03155-0.

GARAI, S.; BRAHMACHARI, K.; SARKAR, S.; MONDAL, M.; BENERJEE, H.; NANDA, M. K.; CHAKRAVARTY, K. Impact of seaweed sap foliar application on growth, yield, and tuber quality of potato (Solanum tuberosum L.). Journal of Applied Phycology, v. 33, n. 3, p. 1893–1904, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-021-02386-3.

HERMANS, S. Opinion: developments in the commercialisation of seaweed extract biostimulants. Journal of Applied Phycology, v. 36, n. 6, p. 3149–3152, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-024-03366-z.

KHOLSSI, R.; LOUGRAIMZI, H.; GRINA, F.; LORENTZ, J. F.; SILVA, I.; CASTAÑO-SÁNCHEZ, O.; MARKS, E. A. N. Green Agriculture: a review of the application of micro- and macroalgae and their impact on crop production on soil quality. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, v. 22, p. 4627-4641, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/s42729-022-00944-3.

KUMAR, R.; TRIVEDI, K.; ANAND, K. G. V.; GHOSH, A. Science behind biostimulant action of seaweed extract on growth and crop yield: insights into transcriptional changes in roots of maize treated with Kappaphycus alvarezii seaweed extract under soil moisture stressed conditions. Journal of Applied Phycology, v. 32, n. 1, p. 599–613, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-019-01938-y.

LAYEK, J.; DUTTA, S. K.; KRISHANAPPA, R.; DAS, A.; GHOSH, A.; MISHRA, V. K.; PANWAR, A. S.; HAZARIKA, S.; DEVI, S.; KUMAR, M.; BURAGOHAIN, J. Productivity, quality and profitability enhancement of French bean, okra and tomato with seaweed extract application under North-Eastern Himalayan condition. Scientia Horticulturae, v. 309, n. 111626, p. 1-14, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111626.

MANI, S. D.; GOVINDAN, M.; MUTHAMILARASAN, M.; NAGARATHNAM, R. A sulfated polysaccharide κ-carrageenan induced antioxidant defense and proteomic changes in chloroplast against leaf spot disease of tomato. Journal of Applied Phycology, v. 33, n. 4, p. 2667–2681, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-021-02432-0.

MELO, P. C.; COLLELA, C. F.; SOUSA, T.; PACHECO, D.; COTAS, J.; GONÇALVES, A. M. M.; BAHCEVANDZIEV, K.; PEREIRA, L. Seaweed-based products and mushroom β-glucan as tomato plant immunological inducers. Vaccines, v. 8, n. 3, p. 1-13, 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/vaccines8030524.

MUHIE, S. H. Novel approaches and practices to sustainable agriculture. Journal of Agriculture and Food Research, v. 10, n. 100446, p. 1-11, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jafr.2022.100446.

MUNARO, D.; NUNES, A.; SCHMITZ, C.; BAUER, C.; COELHO, D. S.; OLVEIRA, E. R.; YUNES, R. A.; MOURA, S.; MARASCHIN, M. Metabolites produced by macro- and microalgae as plant biostimulants. In: Studies in Natural Products Chemistry. Elsevier, p. 87–120, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91095-8.00011-8.

NIVETHA, N.; SHUKLA, P. S.; NORI, S. S.; KUMAR, S.; SURYANARAYAN, S. A red seaweed Kappaphycus alvarezii-based biostimulant (AgroGain®) improves the growth of Zea mays and impacts agricultural sustainability by beneficially priming rhizosphere soil microbial community. Frontiers in Microbiology, v. 15, p. 1-18, 2024. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1330237.

NUNES, A.; AZEVEDO, G. Z.; SCHMITZ, C.; LIMA, G. P. P.; MARASCHIN, M. The importance of the capes scientific database for the Brazilian and world research. Revista Brasileira de Pós-Graduação, v. 20, n. 41, p. 1–14, 2025. DOI: https://doi.org/10.21713/rbpg.v20i41.2237.

OLIVEIRA, E. R.; NUNES, A.; DUTRA, F. S.; AZEVEDO, G. Z.; SCHNEIDER, A. R.; SANTOS, B. R.; MUNARO, D.; MOURA, S.; LIMA, G. P. P.; MARASCHIN, M. Marine and terrestrial biostimulant elicitors of tolerance to cold stress. Frontiers in Plant Science, v. 16, p. 1-21, 2025. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1569516.

PRAMANICK, B.; BRAHMACHARI, K.; KAR, S.; MAHAPATRA, B. S. Can foliar application of seaweed sap improve the quality of rice grown under rice–potato–greengram crop sequence with better efficiency of the system? Journal of Applied Phycology, v. 32, n. 5, p. 3377–3386, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-020-02150-z.

ROY, A.; GHOSH, D.; KASERA, M.; GIRISH, T. R.; VEMANNA, R. S.; MOHAPATRA, S.; NARAYAN, S. S.; BHATTACHARJEE, S. Kappaphycus alvarezii-derived formulations enhance salicylic acid-mediated anti-bacterial defenses in Arabidopsis thaliana and rice. Journal of Applied Phycology, v. 34, n. 1, p. 679–695, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-021-02658-y.

SHUKLA, P. S.; NIVETHA, N.; NORI, S. S.; KUMAR, S.; CRITCHLEY, A. T.; SURYANARAYAN, S. A biostimulant prepared from red seaweed Kappaphycus alvarezii induces flowering and improves the growth of Pisum sativum grown under optimum and nitrogen-limited conditions. Frontiers in Plant Science, v. 14, p. 1-18, 2024. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1265432.

SHUKLA, P. S. NIVETHA, N.; NORI, S. S.; BOSE, D.; KUMAR, S.; KHANDELWAL, S.; CRITCHLEY, A.; SURYANARAYAN, S. Understanding the mode of action of AgroGain®, a biostimulant derived from the red seaweed Kappaphycus alvarezii in the stimulation of cotyledon expansion and growth of Cucumis sativa (cucumber). Frontiers in Plant Science, v. 14, p. 1-16, 2023. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1136563.

TRIVEDI, K.; GOPALAKRISHNAN, V. A. K.; KUMAR, R.; GHOSH, A. Transcriptional analysis of maize leaf tissue treated with seaweed extract under drought stress. Frontiers in Sustainable Food Systems, v. 5, p. 1-14, 2021a. DOI: https://doi.org/10.3389/fsufs.2021.774978.

TRIVEDI, K.; KUMAR, R.; ANAND, K. G. V.; BHOJANI, G.; KUBAVAT, D.; GHOSH, A. Structural and functional changes in soil bacterial communities by drifting spray application of a commercial red seaweed extract as revealed by metagenomics. Archives of Microbiology, v. 204, n. 1, p. 1-21, 2021b. DOI: https://doi.org/10.1007/s00203-021-02644-5.

TRIVEDI, K.; ANAND, K. G. V.; KUBAVAT, D.; GHOSH, A. Role of Kappaphycus alvarezii seaweed extract and its active constituents, glycine betaine, choline chloride, and zeatin in the alleviation of drought stress at critical growth stages of maize crop. Journal of Applied Phycology, v. 34, n. 3, p. 1791–1804, 2022. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-022-02722-1.

TRIVEDI, K.; ANAND, K. G. V.; VAGHELA, P.; CRITCHLEY, A. T.; SHUKLA, P. S.; GHOSH, A. A review of the current status of Kappaphycus alvarezii-based biostimulants in sustainable agriculture. Journal of Applied Phycology, v. 35, n. 6, p. 3087–3111, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s10811-023-03054-4.

UDO, T.; MUMMALETI, G.; MOHAN, A.; SINGH, R. K.; KONG, F. Current and emerging applications of carrageenan in the food industry. Food Research International, v. 173, p. 1-21, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113369.

VAGHELA, P.; GANDHI, G.; TRIVEDI, K.; ANAND, K. G. V.; CHAVDA, D.; MANNA, M.; SETH, T.; SETH, A.; SHANMUGAM, M.; GHOSH, A. Underpinning beneficial maize response to application of minimally processed homogenates of red and brown seaweeds. Frontiers in Plant Science, v. 14, p. 1-21, 2023a. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1273355.

VAGHELA, P.; TRIVEDI, K.; ANAND, K. G. V.; BRAHMBHATT, H.; NAYAK, J.; KHANDHEDIYA, K.; PRASAD, K.; MORADIYA, K.; KUBAVAT, D.; KONWAR, L. J.; VEERAGURUNATHAN, V.; GRACE, P. G.; GHOSH, A. Scientific basis for the use of minimally processed homogenates of Kappaphycus alvarezii (red) and Sargassum wightii (brown) seaweeds as crop biostimulants. Algal Research, v. 70, p. 1-22, 2023b. DOI: https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.102969.

YOGENDRA, N. D.; PRAKHYATH, K. M.; RAVIKUMARA, R.; PADALIA, R. C.; GHOSH, A. Effect of Kappaphycus alvarezii seaweed liquid extract on growth, yield and chemical constituents of Geranium (Pelargonium graveolens l’ Herit. ex Aiton). Journal of Plant Nutrition, v. 48, n. 6, p. 907-920, 2024. DOI: https://doi.org/10.1080/01904167.2024.2415478.

YUSUF, R.; BAHRUDIN; MAS’UD, H.; SYAKUR, A.; AFRIANA, D. S.; KALABA, Y.; KRISTIANSEN, P. Application of local seaweed extracts on growth and yield of mustard greens (Brassica juncea L.). Earth and Environmental Science, v. 484, n. 1, p. 1-8, 2020. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/484/1/012066.

Descargas

Publicado

2025-11-21

Cómo citar

Nunes, A., Azevedo, G. Z., Maraschin, M., & Lima, G. P. P. (2025). Efeitos do bioestimulante de Kappaphycus alvarezii em espécies de interesse agrícola: uma revisão sistemática (2020-2024). Agropecuária Catarinense, 38. Recuperado a partir de https://publicacoes.epagri.sc.gov.br/rac/article/view/2204

Número

Vol. 38 (2025): Ahead of print

Sección

Revisão Bibliográfica

Licencia

Derechos de autor 2025 Aline Nunes, Gadiel Zilto Azevedo, Marcelo Maraschin, Giuseppina Pace Pereira Lima

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.

Datos de los fondos

Artículos más leídos del mismo autor/a