Potential agricultural use of olive cake

J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 43-52, 2020.

Original Article

Potential agricultural use of a sub-product (olive cake) from olive oil industries composting with soil

[Uso agrícola potencial de un subproducto (alperujo) de las industrias del aceite de oliva compostado con suelo]

Ariadna Hammann1, Lorena M. Ybañez1, María I. Isla2, Mirna Hilal1,2*

1Centro de Estudios de Especies Vegetales de Interés Regional (CEVIR). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad Nacional de Catamarca. Belgrano 300, Catamarca capital, Catamarca, Argentina.
2Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal (INBIOFIV, UNT-CONICET). Facultad de Ciencias Naturales e IML. San Lorenzo 1469, S. M. de Tucumán, Tucumán, Argentina.
Abstract

Context: Olive cake and olive mill wastewater are by-products of olive oil industries. Olive cake is not currently being exploited.

Aims: To evaluate the cytotoxicity and genotoxicity induced in Allium cepa root meristems by olive cake in various preparations (aqueous dilutions of olive cake and mixtures of olive cake with soil before and after a composting process).

Methods: Olive cake aqueous dilutions as well as fresh and composted olive cake – soil mixtures were obtained. Samples were assayed on Allium cepa L roots and the phenolic content was also determined.

Results: Aqueous dilutions showed acute genotoxicity with a mitotic index dramatic reduction and a high number of cell abnormalities.  Olive cake induced chromosome aberrations such as bridges, stickiness, and laggard chromosomes and cell aberrations such as strap, folded, giant and binucleated cells. Anomalies increase with polyphenol concentration, both in aqueous dilutions and in mixtures of olive cake – soil without composting. Composted mixtures did not exhibit cell toxicity up to 10% of olive cake although they can decrease the mitotic index, which would produce a reduction in plant growth.

Conclusions: Results indicate the varied behavior of olive cake according to sample preparation and suggest the possible use of this by-product incorporated to soils and subjected to composting.

KeywordsAllium cepa; genotoxicity; olive cake-soil mixture; olive cake; polyphenols.

Resumen

Contexto: El alperujo es un subproducto de las industrias del aceite de oliva, el cual, actualmente, no está siendo explotado.

Objetivos: El objetivo de este estudio es evaluar la citotoxicidad y genotoxicidad inducida en meristemas de raíces de Allium cepa por alperujo en diferentes preparados (diluciones acuosas de alperujo y mezclas de alperujo con suelo, antes y después de un proceso de compostado).

Métodos: Se prepararon diluciones acuosas de alperujo así como mezclas frescas y compostadas de alperujo-suelo. Las muestras fueron analizadas sobre raíces de Allium cepa L. y se determinó, además, el contenido de compuestos fenólicos.

Resultados: Las diluciones acuosas mostraron genotoxicidad aguda con una reducción drástica del índice mitótico y un alto número de anomalías celulares. El alperujo indujo aberraciones cromosómicas, tales como puentes, pegajosidad y cromosomas rezagados y aberraciones celulares como células alargadas, plegadas, gigantes y binucleadas. Las anomalías aumentaron con la concentración de polifenoles tanto en diluciones acuosas como en mezclas de alperujo-suelo sin compostaje. Las mezclas compostadas no mostraron toxicidad celular hasta el 10% de la torta de oliva, aunque disminuyeron el índice mitótico, lo cual produciría una disminución en el crecimiento de plantas.

Conclusiones: Los resultados indican el diferente comportamiento del alperujo según la preparación de las muestras e indican el posible uso de este subproducto incorporado a suelos y sometido a compostaje.

Palabras ClaveAllium cepa; alperujo; genotoxicidad; mezclas alperujo-suelo; polifenoles.

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Citation Format: Hammann A, Ybañez LM, Isla MI, Hilal M (2020) Potential agricultural use of a sub-product (olive cake) from olive oil industries composting with soil. J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 43–52.

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