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Aminoácidos nas plantas: o que são, quais suas funções e como eles podem auxiliar na eficiência agronômica das culturas.

O grande desafio da agricultura atual é aumentar a eficiência das culturas e, consequentemente, os ganhos em produtividade

Substâncias como os aminoácidos podem ser utilizadas para aumento da eficiência do uso de fertilizantes, indução da resistência de plantas ao estresse hídrico e resistência ao ataque de pragas e doenças. 

Entenda neste artigo o que são os aminoácidos, como eles são sintetizados pelas plantas e como podem ser utilizados na agricultura. Confira!

O que são os aminoácidos?

Aminoácidos são substâncias orgânicas que formam proteínas. São moléculas formadas por um Carbono (C) central ligado a um grupamento Carboxila (COOH), um grupamento Amino (NH2), um átomo de Hidrogênio e um grupamento R. 

estrutura de um aminoácido

Estrutura de um aminoácido
(Fonte: adaptado pelo autor)

Os grupamentos orgânicos R encontrados nos aminoácidos diferenciam as moléculas existentes. 

As plantas geralmente sintetizam cerca de 20 aminoácidos que podem ser encontrados nas proteínas. Entre os principais aminoácidos sintetizados por plantas destacam-se o glutamato, a glutamina e aspartato, como veremos a seguir. 

O grupo Amino (NH2) encontrado na estrutura dos aminoácidos é originado das reações da glutamina e glutamato. 

O esqueleto de carbono dos aminoácidos pode ser resultante do 3-fosfoglicerato, do fosfoenolpiruvato ou do piruvato, ambos produzidos durante o processo de glicólise. Outra fonte seria o 2-oxoglutarato ou oxalacetato formados no ciclo do ácido cítrico

gráfico com rotas biossintéticas dos esqueletos de carbono dos 20 aminoácidos padrão

Rotas biossintéticas dos esqueletos de carbono dos 20 aminoácidos padrão
(Fonte: Fisiologia e Desenvolvimento Vegetal – Taiz e Zeiger, 2017)

Alguns aminoácidos são considerados importantes em diversas funções nas plantas. Vou explicar melhor os principais deles:

Glicina

Participa na formação de glutationa, fitoquelatinas e glicina betaína (composto que é acumulado em plantas em condições de estresse hídrico e ajuda a manter a eficiência fotossintética).

Cisteína

É fonte de enxofre (S) e atua na síntese da glutationa (molécula que auxilia na defesa de plantas).

Fenilalanina

Atua na síntese de lignina, taninos, flavonoides e na formação do ácido salicílico. A lignina, por exemplo, auxilia na resistência das plantas. Já o ácido salicílico é conhecido por atuar na resistência das plantas aos patógenos.

Glutamato 

Participa da formação dos aminoácidos (arginina, glutamina e prolina) e também é precursor da molécula de clorofila.

Triptofano

Precursor da auxina, hormônio de crescimento radicular e também da parte aérea das plantas. 

Metionina 

Precursora do etileno, hormônio que atua na maturação dos frutos. 

6 benefícios do uso de aminoácidos nas plantas

O uso de aminoácidos pode beneficiar as plantas em diversos aspectos como:

  1. auxílio no metabolismo da planta, pois são substâncias ligadas à síntese de proteínas;
  2. atuação na germinação, no estádio vegetativo, na floração e maturação dos frutos;
  3. atuação na fotossíntese, na síntese e ativação da clorofila, aumentando a eficiência do processo e na reserva de carboidratos;
  4. proteção de plantas e maior tolerância ao ataque de pragas e doenças;
  5. eficiência na absorção e translocação de nutrientes aplicados via foliar;
  6. tolerância das plantas ao estresse hídrico devido ao maior potencial de desenvolvimento do sistema radicular e outros mecanismos.

Os aminoácidos e as condições de estresse na planta

Alguns compostos são osmoticamente ativos nas células (osmose = processo de difusão da água através de uma membrana semipermeável) e mesmo em altas concentrações mantém a integridade da membrana, não interferem no funcionamento enzimático, denominados de solutos compatíveis

Moléculas que frequentemente servem como solutos compatíveis

Moléculas que frequentemente servem como solutos compatíveis
(Fonte: Fisiologia e Desenvolvimento Vegetal – Taiz e Zeiger 2017)

Alguns destes compostos incluem a prolina (um aminoácido importante para plantas em condições de estresse salino e/ou hídrico) e a glicina betaína

A prolina pode apresentar uma função de ajuste osmótico, que protege as plantas de compostos tóxicos produzidos durante períodos de escassez de água. 

Quando aplicada de forma exógena nas plantas, estudos comprovam que a prolina pode melhorar a tolerância à salinidade ao regular os processos fisiológicos, bioquímicos e enzimáticos. 

Principais efeitos da prolina exógena na tolerância aos sais vegetais (abreviaturas: CRA = conteúdo relativo de água; ERO = espécies reativas de oxigênio; MDA = malondialdeído; PE = perda de eletrólitos)

Principais efeitos da prolina exógena na tolerância aos sais vegetais (abreviaturas: CRA = conteúdo relativo de água; ERO = espécies reativas de oxigênio; MDA = malondialdeído; PE = perda de eletrólitos)
(Fonte: adaptado de How Does Proline Treatment Promote Salt Stress Tolerance During Crop Plant Development?)

Além de proporcionar um efeito positivo no crescimento, desenvolvimento e produtividade da planta em condições de estresse salino

Impactos do uso de aminoácidos nas plantas

Uma pesquisa realizada na USP/Esalq mostrou eficiência no uso de aminoácidos no desenvolvimento de raízes via tratamento de sementes de soja 25 dias após a semeadura. 

Plantas de soja aos 25 dias após a semeadura submetidas ao tratamento de sementes com aminoácidos - A = Controle; B = Glutamato ; C = Cisteína ; D = Fenilalanina; E = Glicina; F = Completo

Plantas de soja aos 25 dias após a semeadura submetidas ao tratamento de sementes com aminoácidos – A = Controle; B = Glutamato ; C = Cisteína ; D = Fenilalanina; E = Glicina; F = Completo
(Fonte: Teixeira, W.S – ESALQ/USP)

A aplicação de cisteína promoveu um aumento no volume de raízes (59%), número de raízes laterais (48%) e comprimento de raízes laterais (86%) em relação ao tratamento controle. 

A glicina auxiliou no aumento de 25% do comprimento da raiz principal e o glutamato incrementou o comprimento total da raiz em 22%. 

Foi constatado também que glutamato, cisteína, fenilalanina e glicina podem atuar como aminoácidos sinalizadores em plantas de soja. Isso porque pequenas doses foram suficientes para aumentar a atividade de algumas enzimas antioxidantes.

Alguns bioestimulantes utilizados na soja também apresentam aminoácidos em sua composição e podem trazer uma série de benefícios durante o desenvolvimento vegetal. 

Outro estudo comprovou que o uso de aminoácidos e hormônios reduz o nível de estresse das plantas de soja durante o período inicial de crescimento e aumenta a massa de produção de matéria seca. 

No tratamento das sementes com micronutrientes, hormônios e aminoácidos, observou-se incremento na produtividade

O uso de produtos com aminoácidos 

Quando complexados com os aminoácidos, os nutrientes podem ser absorvidos com uma maior facilidade, como é o caso dos quelatos (aminoácidos + micronutrientes).  

A suplementação com aminoácidos é uma forma de estimular o crescimento das plantas e aumentar a produtividade, uma vez que funciona como uma forma delas economizarem energia na realização de diversos processos metabólicos ao longo do seu ciclo. 

A empresa Kimberlit desenvolveu uma linha de produtos que combinam fertilizante e aminoácidos e apresentam produtos que podem ser utilizados via foliar ou para tratamento de sementes. 

A Exion max, por exemplo, é uma linha que fornece manganês, zinco, cobre, à base de cloreto, com boro e molibdênio, aditivado com aminoácidos selecionados para leguminosas e oleaginosas. 

Outros produtos também são comercializados pela Biosul fertilizantes que possui grande variedade de produtos contendo aminoácidos solúveis e prontamente assimiláveis pelas plantas, aumentando o potencial de crescimento e resistência.

A Dominisolo comercializa o produto AMINO-EXP MP que é um produto indicado para formulações de adubos líquidos para aplicação via solo ou foliar. 

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Conclusão

Neste artigo, você viu o que são os aminoácidos e algumas funções que eles realizam nas plantas. 

Os aminoácidos são substâncias importantes e essenciais no desenvolvimento de plantas. A aplicação destes compostos durante o ciclo das culturas pode beneficiar no aumento da produtividade. 

Algumas pesquisas já foram realizadas, mas ainda são necessários mais testes em relação a doses e recomendações adequadas para a maioria das culturas. 

Espero que este texto tenha ajudado você a entender sobre como o uso dos aminoácidos podem aumentar a produtividade da sua lavoura!

Você já utilizou compostos com aminoácidos nas plantas? Compartilhe sua experiência nos comentários!