USO DE AMINOÁCIDOS EN LA AGRICULTURA
M.C. César Chávez Robles
Todos los seres vivos necesitan L-aminoácidos como unidades estructurales fundamentales para la formación de proteínas, enzimas y materiales de partida para la síntesis de otras sustancias esenciales. Hasta hace unos años, la única forma de promover la formación de aminoácidos en las plantas era de forma indirecta y solo a través del sistema radicular: por medio de la adición de fertilizantes inorgánicos, el nitrógeno pasa a la solución del suelo y de aquí es absorbido por las raíces y transformado en aminoácidos. Este proceso exige a la planta un consumo energético muy alto, que podría ser aprovechado en otros procesos biológicos.
En la actualidad, está demostrado que la aplicación al suelo o foliar de aminoácidos tiene un efecto muy favorable sobre la nutrición de los cultivos, ya que se le suministran los eslabones fundamentales para la formación de las macromoléculas biológicas, sin necesidad de pasos intermedios para la síntesis.
FUNCIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS
Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas, macromoléculas complejas que en las plantas desarrollan funciones estructurales (como componentes de las paredes celulares), enzimáticas (muchos procesos bioquímicos están catalizados por proteínas) y hormonales.
Se caracterizan por tener en su molécula un grupo amino (-NH2) y un grupo ácido (-COOH) unidos a un mismo carbono, denominado carbono alfa. A este carbono se encuentran unidos también un átomo de hidrógeno y un radical que es el que diferencia a los distintos aminoácidos.
COOH
H - C - NH2
R
H - C - NH2
R
En función de la posición que ocupen en el espacio los 4 grupos unidos al carbono alfa, se distinguen dos tipos de isómeros denominados dextrógiros (D) y levógiros (L). Los aminoácidos que forman las proteínas, denominados aminoácidos proteicos, y la mayoría de los que se encuentran en la naturaleza, son siempre de la forma L.
Además de los aminoácidos proteicos, que son 20, existen otros que se presentan en forma libre o combinada, pero nunca formando parte de las proteínas. A estos se les denomina aminoácidos no proteicos y se conocen más de 200.
Las plantas son capaces de sintetizar todos los aminoácidos, tanto los proteicos como los no proteicos, utilizando como fuente de nitrógeno el amonio y el nitrato que encuentran en el suelo o que se les aporta foliarmente. Algunos aminoácidos, además contienen azufre, que la planta obtiene del sulfato del suelo.
La síntesis de aminoácidos es costosa para las plantas en relación al requerimiento energético que precisan. Este gasto de energía es especialmente importante en momentos en los cuales la fisiología de la planta no es óptima, como puede ser en el caso de golpes de calor o frío, enfermedades o estrés hídrico.
Además, está demostrado que las plantas sometidas a cualquier tipo de estrés, necesitan incrementar el contenido total de aminoácidos libres para soportar dicha situación. Esto, lo hacen a costa de disminuir la formación de proteínas, lo que provoca una reducción en la tasa de crecimiento de éstas.
APLICACIÓN DE AMINOÁCIDOS EN LAS PLANTAS:
Al final de la década de 1970 surgió la alternativa de la fertilización directa de las plantas con aminoácidos libres. Este método evitaría la transformación química del nitrógeno nítrico y amónico dentro de la planta en aminoácidos y por tanto llevaría a ésta a un importante ahorro energético que le ayudaría a superar, tanto situaciones de estrés como para fomentar su crecimiento y desarrollo.
También se sabe que los aminoácidos están íntimamente relacionados con los mecanismos de regulación del crecimiento y desarrollo vegetal. Algunas hormonas vegetales se encuentran unidas a aminoácidos o proceden de la transformación de éstos, lo que indica el importante papel que puede tener la aplicación de aminoácidos libres como fertilizantes.Las plantas pueden absorber los aminoácidos tanto por vía radicular como por vía foliar.
- Por vía radicular serían absorbidos igual que el nitrógeno nítrico o amónico, y la savia los repartiría por toda la planta.
- La vía foliar es la más utilizada, ya que pueden aplicarse conjuntamente con otros tratamientos como abonos foliares, fitosanitarios, herbicidas, etc., traslocándose los aminoácidos desde las hojas al resto de la planta. La aplicación foliar es más eficiente a corto plazo que la vía radicular, aunque esta última es la aconsejable para favorecer el enraizamiento tras el transplante, fundamentalmente en hortícolas.
Pruebas realizadas aplicando aminoácidos radioactivos (marcados con 14C) han demostrado que éstos entran rápidamente en la planta, y entre un 5 y un 20% se integra en ella antes de un día, dependiendo ésto del aminoácido, la planta y factores externos. Estas pruebas han demostrado la efectividad de los L-aminoácidos externos al comprobarse su rápida incorporación al metabolismo de las plantas como si fueran éstas las que los han sintetizado, contribuyendo así al proceso de desarrollo y crecimiento.
OBTENCIÓN DE AMINOÁCIDOS:
Los aminoácidos se obtienen por hidrólisis de proteínas. La hidrólisis significa la ruptura de las proteínas en las unidades que las forman, es decir, los aminoácidos. Tras el proceso de hidrólisis se obtiene una mezcla compuesta mayoritariamente por aminoácidos libres, aunque también contiene en menor proporción pequeñas cadenas de aminoácidos (péptido de cadena corta). La planta únicamente puede utilizar los aminoácidos libres y dentro de éstos los que son de forma L.
Las proteínas empleadas para la obtención de aminoácidos pueden ser de origen vegetal o animal. Las más aconsejables para su empleo como fertilizantes son las de origen vegetal, ya que contienen los aminoácidos que emplean las plantas en las concentraciones usuales en ellas.
La hidrólisis del material proteico para su transformación en aminoácidos libres puede realizarse por medio de enzimas proteolíticas (hidrólisis enzimática) o por ataque con ácidos concentrados como ácido clorhídrico o sulfúrico (hidrólisis ácida). La hidrólisis enzimática se realiza en condiciones suaves (aproximadamente de 60 ºC de temperatura) por moléculas que selectivamente van rompiendo las cadenas de proteína y liberando aminoácidos.Por el contrario, la hidrólisis ácida se produce en condiciones extremas (T > 100º C y medio ácido concentrado), lo que provoca la destrucción de algunos aminoácidos esenciales como el triptófano (que está relacionado con la síntesis de una hormona: el ácido indol-acético) y la obtención de una mezcla de D y L aminoácidos, no siendo útiles los D-aminoácidos para la planta, como ya se dijo.
Por tanto, puede afirmarse que los aminoácidos procedentes de la hidrólisis enzimática de proteínas de origen vegetal (soja, girasol, etc.) constituyen un fertilizante equilibrado para las plantas al contener todos los aminoácidos necesarios para las plantas y en las proporciones adecuadas. Por todo lo anteriormente mencionado, los aminoácidos entran al grupo de sustancias llamadas bioactivadores.
BIOACTIVADORES
Los Bioactivadores están compuestos por aminoácidos, polisacáridos, péptidos y/o ácidos húmicos. Los bioctivadores se absorben y se utilizan de forma inmediata. Su absorción no depende de la actividad fotosintética de la planta. Los bioactivadores pasan directamente a los tejidos conductores con un consumo mínimo de energía.
La finalidad de la aplicación de estos productos no es la nutricional, sino la de favorecer y potenciar el metabolismo vegetal.
BENEFICIOS DE LOS AMINOÁCIDOS EN LAS PLANTAS
- Aumentan la permeabilidad celular y la absorción y translación de los iones nutrientes.
- Aumentan la floración, disminuyendo el número de abortos florales regulando los procesos osmóticos.
- Indispensables para una excelente floración, combinados con micro elementos incrementan el peso y sabor de los frutos.
- Potencian la absorción de nutrientes minerales, facilitando su transporte a través
de la savia. - Aceleran la recuperación de plantas sometidas a condiciones adversas, tales como: transplantes, transportes, heladas, viento, granizo, poda, asfixias, efectos tóxicos de tratamientos fitosanitarios, etc.
- Equilibran el metabolismo de las plantas.
- Rápida asimilación, tanto foliar como radicular.
- Acción inmediata.
- Aprovechamiento total.
- Aumento de la producción, calidad y retraso del envejecimiento.
- Ahorro para el cultivo.
- Regulación estomática.
- Actividad radicular.
- Resistencia a estrés hídrico, heladas y enfermedades.
- Poder quelatante.
- Aumenta la producción y la precocidad de los frutos.
- Mejora la polinización y cuajado de los frutos
Los aminoácidos son elementos esenciales de las enzimas que catalizan la síntesis de azúcares, almidón y otros componentes de hojas, flores y frutos. Aminoácidos como la Lisina y Arginina, contribuyen al aumento de clorofila de las hojas y retrasan el envejecimiento, con lo que se intensifica el rendimiento de la fotosíntesis.Se pueden mezclar con todos los productos fitosanitarios y abonos líquidos, facilitando su acción, con el consiguiente ahorro de gasto en la explotación.
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Nota de la Redacción:
Si desea ahondar más sobre el tema, le sugiero leer otros trabajos editados en este blog, además de un ensayo de Fertilización Foliar con Aminoácidos en Trigo que realicé el pasado Diciembre de 2010 en Miguel Riglos, La Pampa.
Aquí están los links:
Ensayo en Trigo
Trabajos de Investigación en Fertilización Foliar con Aminoácidos
