Cómo los aminoácidos ayudan al crecimiento de las plantas
Los aminoácidos se denominan comúnmente "componentes básicos de la vida". Esta es una descripción adecuada, ya que representan el componente estructural primario en las células de todas las proteínas, no solo en nuestro cuerpo, sino también en las plantas.
Las proteínas se construyen a través de una secuenciación especializada de aminoácidos para crear una amplia gama de elementos dentro de la planta, desde enzimas específicas hasta órganos vitales. Los aminoácidos hacen posibles formas de vida complejas.
Las plantas tienen la capacidad de obtener carbono y oxígeno del aire e hidrógeno del agua del suelo mediante la creación de carbohidratos, que luego se combinan con nitrógeno, lo que conduce a la síntesis de aminoácidos. Este proceso ocurre constantemente a lo largo de la vida de la planta.
Todos los tipos de plantas crean una gran cantidad de aminoácidos que se utilizan en una amplia variedad de procesos metabólicos y estructurales.
Sin embargo, a lo largo de los años, los estudios han demostrado que las plantas pueden beneficiarse enormemente de la aplicación externa de aminoácidos suplementarios y pueden hacerlo de varias formas. Algunos son más entendidos que otros. En este artículo, destacaremos algunas de las formas conocidas en las que las plantas pueden usar aminoácidos aplicados externamente y cómo se pueden usar en los propios jardines. Pero primero, es importante comprender cómo los aminoácidos pueden estar disponibles para una planta y de qué manera se pueden utilizar mejor.
Cómo los aminoácidos están disponibles para las plantas
Dado que los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas y las proteínas son un componente clave en las células de los seres vivos, cuando el proceso básicamente se invierte por la descomposición de la materia orgánica, uno de los subproductos restantes son los aminoácidos.
En el suelo, las proteínas animales y vegetales muertas se descomponen lentamente por microorganismos especializados en sus aminoácidos constituyentes y polipéptidos de cadena corta, con la ayuda de enzimas proteicas específicas, como la proteasa. Este proceso lleva tiempo y cuando los aminoácidos están realmente disponibles para la planta es extremadamente difícil de determinar.
Además, es importante tener en cuenta que las plantas solo pueden utilizar aminoácidos suplementarios en forma de L-aminoácido. Aquellos que están en forma de D-aminoácido no pueden ser asimilados por la planta y, por lo tanto, se dejan sintetizar en la propia planta.
Entonces, ¿qué hacemos cuando la descomposición orgánica toma demasiado tiempo y sabemos que las plantas solo pueden usar aminoácidos en forma de L-aminoácido? Bueno, afortunadamente, el ingenio humano y la ciencia sólida han llevado a la capacidad no solo de imitar, sino también de acelerar drásticamente el proceso de digestión enzimática.
En la fabricación de fertilizantes a base de aminoácidos y bioestimulantes, se utiliza un proceso llamado "hidrólisis enzimática" para acelerar la digestión de proteínas vegetales o animales. A través de la hidrólisis enzimática, las proteínas se tratan con enzimas específicas a la temperatura y el pH ideales para descomponerlas en aminoácidos y polipéptidos de cadena corta. El resultado final se denomina hidrolizado de proteínas; de los cuales los dos productos más comunes en el mercado hoy en día son el hidrolizado de proteína de soja y el hidrolizado de proteína de pescado. Estas sustancias tienen un perfil completo de aminoácidos disponibles en forma de "L" y también un contenido modesto de nutrientes.
Los extractos de algas también contienen una amplia gama de aminoácidos, siendo los productos de algas procesados en frío los más beneficiosos. Es importante recordar que todas las plantas secas o fertilizantes orgánicos de origen animal también contienen aminoácidos, pero se requiere una mayor descomposición antes de que puedan beneficiar a la planta. Otra cosa a tener en cuenta es que todos los L-aminoácidos se pueden producir sintéticamente en un laboratorio o fábrica y también se utilizan en muchas formulaciones de fertilizantes.
Suministro de nitrógeno soluble en agua mediante aminoácidos
El beneficio más conocido del uso de aminoácidos en el crecimiento y desarrollo de las plantas es que son una fuente soluble en agua de uno de los nutrientes elementales más importantes: el nitrógeno. Las proteínas comprenden una gran parte de materia orgánica y uno de los principales componentes de las proteínas y, posteriormente, de los aminoácidos, es el nitrógeno.
A medida que la materia orgánica es degradada por enzimas proteolíticas, en el suelo o durante el proceso de fabricación, el nitrógeno contenido en los aminoácidos se vuelve disponible como fuente de nitrógeno soluble en agua que las plantas pueden absorber fácilmente.
La planta puede utilizar este nitrógeno para crear, entre otras cosas, más estructuras de crecimiento basadas en aminoácidos y proteínas.
Además, como el nitrógeno derivado del aminoácido soluble en agua permanece en el suelo por largos períodos de tiempo, los microorganismos especializados continuarán el proceso de mineralización, convirtiendo efectivamente el nitrógeno en otras formas de bajo peso molecular, como amoníaco y nitrato, ambos de que están fácilmente disponibles para plantar raíces. Este proceso es parte del ciclo del nitrógeno y ayuda a mantener una proporción equilibrada de moléculas de nitrógeno con carga positiva y negativa en el suelo.
Barreras de protección alrededor de los nutrientes
También se ha demostrado que los aminoácidos tienen propiedades quelantes o complejantes cuando se combinan con otros nutrientes elementales, principalmente secundarios y micronutrientes. Los quelatos y propiedades complejas se crean mediante una reacción química entre un catión metálico (como hierro, manganeso, cobre o zinc) y un agente quelante o complejante, que en este caso es el aminoácido. La reacción crea un escudo protector alrededor del catión cargado positivamente, evitando reacciones negativas típicas, como la precipitación de soluciones o el atado o ligado eléctricamente a partículas del suelo cargadas negativamente.
En pocas palabras, una molécula de fertilizante que está protegida al ser quelada o complejada con un aminoácido permanecerá más estable y disponible para las raíces de la planta durante un largo período de tiempo. Esto aumenta la probabilidad de ser absorbido por la planta, lo que conduce a un crecimiento más fuerte y saludable.
Hay varios aminoácidos que tienen la capacidad de quelar o complejar un catión, un nutriente con carga positiva, pero los dos que se ha demostrado que lo hacen con mayor eficacia son la L-glicina y el ácido L-glutámico. Tienen la capacidad de formar la barrera protectora más fuerte alrededor de los nutrientes. Tanto la molécula de nutriente como su capa protectora de aminoácidos son transportadas a la planta por las raíces o estomas, cuando se aplican por hoja.
Una vez dentro de la planta, el nutriente se libera del aminoácido y se utiliza de la forma necesaria. El aminoácido puede ser utilizado como nitrógeno o metabólicamente por la planta. En la etiqueta de un fertilizante, un ingrediente quelado o complejado con un aminoácido estará representado por el nombre del nutriente mineral seguido del aminoácido utilizado, como el glicinato de cobre, por ejemplo.
Aminoácidos y mecanismos de defensa de las plantas
Más recientemente, se han llevado a cabo o aún se están realizando varios estudios para ver cómo los aminoácidos afectan el desarrollo de las plantas más allá de la simple nutrición. Estos estudios y ensayos se centraron principalmente en cómo los aminoácidos aplicados actúan como bioestimulantes y cómo influyen en el metabolismo primario y secundario de una planta.
Muchos de estos estudios han demostrado que los aminoácidos tienen un efecto positivo en la capacidad de las plantas para resistir y recuperarse más rápidamente del antagonismo externo y los factores estresantes abióticos como el calor, la sequía, las heladas, así como los ataques de plagas y enfermedades.
Ciertos aminoácidos exhibieron la capacidad de afectar directamente la fisiología del estrés de una planta y ayudar a fortalecer el propio sistema inmunológico natural de la planta.
Algunos aminoácidos actúan como moléculas de señalización que, durante períodos de estrés abiótico, inician y activan vías metabólicas posteriores que ayudan a la planta a desarrollar mecanismos de defensa para prevenir o minimizar el daño de un punto de estrés externo. Se ha demostrado que otros aminoácidos son moléculas precursoras que conducen al desarrollo de compuestos producidos en el país, como las hormonas de crecimiento vegetal, que actúan de diversas formas para aumentar el crecimiento y el desarrollo de las plantas durante períodos de alto estrés.
El L-glutamato y la L-prolina han demostrado la capacidad de integrarse directamente en el metabolismo primario y secundario de una planta para ayudar a defenderse de los factores de estrés externos, incluida la retención de agua y el control de los estomas, ambos de gran importancia durante las condiciones de sequía. Estos se considerarían moléculas de señalización. Un buen ejemplo de un aminoácido que actúa como molécula precursora es el L-triptófano.
El L-triptófano es una molécula precursora que, cuando se aplica como suplemento, conduce al desarrollo del ácido indol acético o IAA, la hormona del crecimiento vegetal que afecta a varias partes de la planta. Uno que se destaca por este tema es su capacidad para promover el alargamiento del tallo. Esto es útil en condiciones en las que la planta recibe un suministro de luz irregular. IAA puede estirar las células en los tallos de la planta que no reciben suficiente luz y permitirles crecer o expandirse de manera más dramática para alcanzar la luz que desean.
Limitar el uso de fertilizantes tradicionales
Existe una tendencia actual entre los productores a intentar limitar la cantidad de fertilizantes tradicionales que utilizan en sus plantas y vemos que esta tendencia continuará en el futuro. El uso de productos no principalmente por su contenido de nutrientes, sino también por sus propiedades bioestimulantes es un componente importante que muchos productores están integrando en sus programas de manejo de plantas.
Los aminoácidos son un ejemplo perfecto de un material que puede proporcionar importantes nutrientes esenciales, pero también puede usarse como una herramienta de defensa natural contra el estrés externo, sin la necesidad de pesticidas químicos y productos de ese tipo. Cuando una planta puede fortalecerse naturalmente contra fuerzas externas no deseadas, se le permite usar los nutrientes ya disponibles para el crecimiento y la producción directos, no solo desperdiciarlos para recuperarse de circunstancias imprevistas.
Los aminoácidos son una gran herramienta para que cualquier productor tenga en su arsenal y una representación perfecta de cómo será el futuro del cultivo.
Buenos cultivos ;)
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