Sebastían Saltarini, Asistente de Investigación-Agroadvance SpA

La importancia de los aminoácidos en el desarrollo y defensa al estrés en las plantas es una temática de interés en el último tiempo, y su uso exógeno ha comenzado a proliferar en la industria agrícola; sin embargo, cabe preguntarse qué son los aminoácidos y como interaccionan en los tejidos vegetales.

Químicamente, los aminoácidos son un tipo de moléculas orgánicas llamados así por contener un grupo amino (-NH2) y un grupo ácido orgánico (-COOH) sobre un mismo centro. Adicionalmente, contienen una cadena, llamada radical, que es única para cada aminoácido, y que determina sus propiedades físicas y químicas.

En todos los sistemas biológicos conocidos, los aminoácidos son vitales para el desarrollo de organismos, pues son los bloques constitutivos de las proteínas, proceso denominado proteogénesis. Su biosíntesis, al contrario de lo que ocurre en animales y humanos, se observa en las plantas a partir de sus elementos; el carbono y el oxígeno obtenidos del aire, combinado con el nitrógeno proveniente del suelo. Luego y de acuerdo con Trovato y colaboradores (2021), encontraremos 5 subgrupos de aminoácidos o subfamilias (Figura 1) que participan de numerosos procesos vitales para la supervivencia vegetal, como por ejemplo: la L-glicina y el L-glutamato que son fundamentales para la formación de tejidos vegetales y la síntesis de clorofila, responsable de la fotosíntesis. El L-glutamato, además, actúa favoreciendo la apertura de estomas, estructuras que regulan el balance hídrico de la planta. Otros aminoácidos tendrán un efecto quelante sobre micronutrientes, lo cual facilita la absorción y transporte de éstos dentro de la planta y algunos serán precursores o activadores de fitohormonas, como la L-metionina, precursora del etileno y otros factores de crecimiento como la espermina y la espermidina, el L-triptófano, precursor de la síntesis de auxinas y la L-arginina inductora de la síntesis de hormonas relacionadas con el desarrollo de flores y frutos.

Luego y si consideramos la nomenclatura de los aminoácidos encontraremos dos isomerías: L y D relacionada con la presencia de un carbono asimétrico en la estructura, siendo solo los aminoácidos con configuración L asimilables y utilizables por las plantas. Estos aminoácidos serán producidos a partir de hidrolisis ácidas y enzimáticas, mientras que la hidrólisis alcalina proporcionará una mezcla racémica de 50% D y 50% L.

En este punto cabe destacar además que los aminoácidos podrán encontrarse en tres formas: como aminoácidos libres, como péptidos o como proteínas, siendo relevante por lo tanto considerar el porcentaje de aminoácidos totales y de aminoácidos libres cuando analicemos una formulación, y la proporción de cada componente en el aminograma.

¿Qué sucede entonces cuando experimentamos situaciones de estrés abiótico como temperaturas extremas, niveles altos de salinidad o déficit hídrico? Las plantas responden con modificaciones en el metabolismo de aminoácidos, donde las vías catabólicas de los aminoácidos menos abundantes se ven inducidas para usarlos como alternativa para respirar cuando hay bajas en la tasa fotosintética. Ejemplo de ello es la variación en el contenido de L-prolina, que actúa como osmolito compatible durante períodos de estrés hídrico y/o salino.

Cuando aplicamos aminoácidos al suelo, estos tendrán una función dual en el agroecosistema, por una parte serán asimilados como estructuras intactas y si las condiciones son las adecuadas, con una absorción incluso más eficiente que la de nitrógeno ureico o inorgánico para las distintas funciones de la planta y por otra, nutrir a los microorganismos que habitan la rizosfera para establecer un saludable equilibrio en las raíces y con ello un suelo vivo.

CP-Soil, por ejemplo, es un fertilizante de formulación tipo polvo mojable, destinado a fertirriego, y diseñado para nutrir el suelo agrícola con un perfil de aminoácidos completo. Gracias a que es producido mediante la hidrólisis de proteínas, contiene la gran mayoría de los aminoácidos proteogénicos, además de aminoácidos modificados de alta importancia como la taurina y la hidroxiprolina. Así, y en conjunto con su alto contenido de materia orgánica y nutrientes, CPSoil es capaz de nutrir la microflora del suelo agrícola al mismo tiempo de entregar aminoácidos de rápida disponibilidad a los cultivos.

Adaptado de: Trovato M, Funck D, Forlani G, Okumoto S and Amir R (2021)
Editorial: Amino Acids in Plants: Regulation and Functions in
Development and Stress Defense. Front. Plant Sci. 12:772810. doi: 10.3389/fpls.2021.772810

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