Sustancias orgánicas fisiológicamente activas

En la agricultura moderna, es común observar que los agroquímicos contienen sustancias orgánicas de diferente tipo, además de los nutrimentos. Cuando estos agroquímicos son adicionados, tanto vía suelo como directamente a la planta, dichas sustancias orgánicas pueden ser absorbidas por las hojas o por las raíces, insertarse en el metabolismo e influir positivamente en la respuesta de la planta, sobre todo bajo condiciones diversas. Esto puede reflejarse finalmente en una mejoría en la producción o en la calidad de las cosechas. Estas sustancias las podemos agrupar como: “Sustancias orgánicas fisiológicamente activas”. Una sistematización de estas sustancias, se presenta a continuación:

1. Azúcares. En los agroquímicos modernos se pueden encontrar monosacáridos, tales como la glucosa, fructuosa, arabinosa, manosa. Estos azúcares pueden ser absorbidas por las plantas y participar en el metabolismo de las mismas. Dichos azúcares pueden ser utilizados por las plantas como fuente de energía, lo cual es conveniente para aquellas plantas que se encuentran en alguna condición de estrés, permitiendo sobreponerlo con más éxito.

También se tienen oligosacáridos, tales como la sacarosa y las oligosacarinas. Estas últimas merecen una mención especial. Las oligosacarinas son el resultado de la descomposición de las paredes celulares de la planta, como producto de la invasión de patógenos, tales como los hongos. Estas sustancias actúan como señal para la producción de fitoalexinas, las cuales son los anticuerpos naturales de las plantas. Asimismo, se ha observado que las oligosacarinas poseen funciones similares a los reguladores del crecimiento.

2. Aminoácidos. Los agroquímicos modernos contienen aminoácidos, ya sea solos o combinados. Como aminoácidos solos se pueden encontrar a la leucina, glicina, valina, L-cisteína, arginina, metionina, tirosina, fenilalanina, prolina. Los aminoácidos, una vez absorbidos por las plantas, tienen varias funciones, entre las cuales se tiene: a) acortan el ciclo normal de producción de proteínas y lo independizan de los factores ambientales desfavorables; b) adelantan la maduración de manera uniforme; c) mejoran la absorción nutrimental y de productos fitosanitarios debido a su acción quelatante; d) fortalecen a los cultivos, en especial en condiciones estresantes

El aminoácido prolina se ha encontrado en las plantas, en respuesta al estrés por déficit de humedad o temperaturas extremas. El estrés hídrico es muy usual en los suelos salinos, por lo que la aplicación del aminoácido prolina a las plantas puede ayudar a sobreponer las condiciones salinas, donde el principal problema sea la baja disponibilidad del agua.

En los agroquímicos modernos se reportan sustancias formadas por varios aminoácidos. Así se tiene el glutatión, formado por glutamato, cistina y glicina. El glutation una vez absorbido por la planta, principalmente por vía foliar, tiene varias funciones: a) antioxidante; b) neutraliza herbicidas; c) limpieza de metales pesados, vía fitoquelatinas (Azcon-Bieto y Talón, 2000).

Otro compuesto muy común son las poliaminas, tales como la putrescina y la espermidina. Se ha demostrado que estas sustancias retrasan la senescencia de la clorofila, de los ácidos nucléicos, la proteólisis. Se ha observado que protegen a la planta de los estrés ambientales (nutrimental, temperatura, salinidad, rayos ultravioleta), presentan una gran capacidad antioxidante y protectora de la estabilidad de las membranas celulares (Azcon-Bieto y Talón, 2000). Asimismo, se han identificado algunas funciones similares a los reguladores del crecimiento en los procesos de morfogénesis y división celular. De manera particular Marschner, (2002) menciona experiencias donde la poliaminas, como la putrescina, ayuda a los cultivos a sobreponer el estrés por salinidad.

Finalmente se tienen las proteínas, específicamente la ubiquinona o coenzima Q₁₀. Este compuesto se ubica en la membrana de la mitocondria y participa conduciendo la energía, como aceptor de electrones, para la formación de los ATP.

3. Vitaminas. En los agroquímicos modernos es común encontrar la amplia gama de las vitaminas, esto es la A, C, E, K y el complejo B. Una de las funciones es participar en la activación enzimática.

4. Sustancias húmicas. Este grupo incluye las ácidos húmicos, los ácidos fúlvicos y los ácidos himatomelánicos, siendo los más comerciales los primeros dos. Estas sustancias húmicas se forman a partir de los residuos orgánicos mediante la acción de la actividad microbiana, sobre todo los hongos. Se encuentran sustancias húmicas en el suelo, en las compostas, en las turbas y en la leonardita. El uso de sustancias húmicas en la agricultura reporta grandes beneficios a las plantas cultivadas. Estos beneficios pueden ser indirectos y directos. Los indirectos se refieren a que las sustancias húmicas que se encuentran en el suelo o se aplican a los terrenos agrícolas, mejoran la fertilidad del mismo. Esto incluye incrementar de la actividad microbiana, la disponibilidad de los nutrimentos, además de modificar favorablemente los atributos físicos y químicos del suelo. Los beneficios directos, los cuales suponen la absorción de las sustancias húmicas o fracciones de ellas por las plantas y su intervención en el metabolismo de las mismas. Modifican la permeabilidad de las membranas y consecuentemente la absorción nutrimental; mejoran la síntesis de las proteínas y consecuentemente la actividad de las enzimas y la composición de las membranas celulares; elevan la fotosíntesis al incrementar la cantidad de clorofila; actúan protegiendo las hormonas o actúan de manera similar a ellas. Esto se traduce finalmente en una mayor tolerancia de las plantas a los diferentes estreses ambientales, tales como la salinidad, así como en una mayor producción y calidad de las cosechas. Actualmente existen una gran cantidad de agroquímicos que contienen sustancias húmicas en su composición, además de los nutrimentos y otras sustancias orgánicas fisiológicamente activas. Estas sustancias húmicas provienen mayoritariamente de la leonardita.

5. Saponinas. Estos compuestos tienen propiedades humectantes, actuando como poderoso surfactante. Al ser adicionada al agua o a las soluciones nutritivas, rompen la tensión superficial del agua. Esto presenta grandes ventajas, tales como: a) mayor facilidad para la entrada del agua de riego en los suelos hidrofóbicos; b) mejor penetración del fertilizante foliar en las hojas, frutos, tallos y c) mejor entrada del fertilizante líquido en los suelos con baja permeabilidad o estructura deteriorada por la presencia del sodio.

6. Reguladores del crecimiento. Son sustancias orgánicas, sintetizadas por las plantas o en la industria, que tienen la capacidad de afectar los procesos fisiológicos de las mismas en concentraciones mucho más bajas (<1mM, frecuentemente <1µM) que los nutrimentos o las vitaminas. Las más comunes son auxinas, giberelinas, citocininas, ácido abscísico, etileno. Cambios en los niveles de los reguladores en las plantas, se han asociado con el estrés por salinidad. Comúnmente se ha observado que disminuye las citocininas y se incrementa el ácido abscísico, de manera similar al estrés por sequía. El ácido abscísico es necesario para que la planta realice un rápido ajuste osmótico ante la salinidad. Con base en lo anterior, Marschner, (2002) menciona experiencias donde la aplicación externa del ácido abscísico mejora la respuesta de los cultivos a las condiciones salinas.

Escribir un comentario