Changes in the amount of soluble carbohydrates and polyphenols contents during decomposition of Montrichardia arborescens (L.) Schott

Abstract

This study describes the aerobic and anaerobic decay of soluble carbohydrates (CH) and polyphenols (PH) during decomposition of Montrichardia arborescens. Plant and water samples were collected in the Cantá stream (2º 49' 11" N and 60º 40' 24" W), Roraima, Brazil. Decomposition chambers with plant fragments and stream water were incubated. Particulate organic matter was separated from dissolved organic matter and concentrations of CH and PH were determined. The results were fitted to 1st order kinetics models. CH and PH comprised a labile fraction (LCH and LPH) and a refractory fraction (RCH and RPH). The global coefficient associated with LCH weight loss was 1.4 times higher under aerobic conditions (3.4 day-1) higher than for anaerobic conditions. On the other hand, the RCH decay rate in the anaerobic process (0.0074 day-1) was 1.39 times higher. LCH was estimated to be 92% while RCH amounted to 8%. The LPH anaerobic decay was 5.2 times the value for the aerobic decay (0.67 day-1). For both conditions, RPH decay coefficients were similar (» 0.011 day-1). In the aerobic experiments LPH and RPH corresponded to 92.5% and 7.5%, respectively. For the anaerobic process these contents were 85.5% and 14.5%, respectively. From these results, we concluded that in the Cantá stream, the anaerobic degradation of phenols is more efficient than the aerobic counterpart. The aerobic condition provides a faster decay of carbohydrates of this plant.Este estudo descreveu o decaimento aeróbio e anaeróbio de carboidratos (CH) e polifenóis (PH) durante a decomposição de Montrichardia arborescens. As amostras de planta e de água foram coletadas no igarapé do Cantá (2º 49 ' 11 " N e 60º 40 ' 24 " W), Roraima, Brasil. Câmaras de decomposição contendo fragmentos de plantas e água do iguarapé foram incubadas. A matéria orgânica particulada foi separada da dissolvida e as concentrações CH e PH foram determinadas. Os resultados foram ajustados a um modelo cinético de 1ª ordem. O CH e o PH apresentaram duas frações: uma lábil (LCH e LPH) e uma refratária (RCH e RPH). Verificou-se que o coeficiente global relacionado com a perda de massa do LCH para condição aeróbia (3,4 dia-1) foi 1,4 vezes mais elevado que para a anaeróbia. Por outro lado, o coeficiente de decaimento do RCH para o processo anaeróbio (0,0074 dia-1) foi 1,39 vezes mais elevado. O LCH foi estimado em 92% e o refratário em 8%. A degradação anaeróbia de LPH foi 5,2 vezes mais elevada que a aeróbia (0,67 dia-1). Os coeficientes de decaimento do RPH foram similares (» 0,011 dia-1) para ambas condições. Para o experimento aeróbio, o LPH e o RPH corresponderam a 92,5% e 7,5%. Para os processos anaeróbios estas frações foram de 85,5% e 14,5%, respectivamente. A partir destes resultados, supõe-se que no igarapé do Cantá, a degradação anaeróbia dos polifenóis seja mais eficiente que a aeróbia. A condição aeróbia promove um decaimento mais rápido dos carboidratos desta planta.