Uso de aminoácidos na agricultura

Introdução

O uso de aminoácidos na agricultura é algo comum há muitos anos, tanto no Brasil quanto em outros lugares do mundo, para diversas plantações. Ao longo do tempo, o número de empresas que oferecem uma grande variedade de produtos contendo aminoácidos tem crescido. Muitos especialistas e agricultores afirmam que há benefícios ao utilizar esses produtos.

Afinal, como os aminoácidos potencializam o desenvolvimento das plantas?

Os aminoácidos são substâncias orgânicas usadas principalmente para a síntese de proteínas. Entretanto, essas substâncias orgânicas também são fontes de nutrientes, ativadores do metabolismo das plantas, bem como fornecedores de esqueletos de carbono para inúmeras vias metabólicas, incluindo o metabolismo secundário e hormonal. Também são usados como substratos respiratórios sob deficiência de carbono (queda da fotossíntese), contribuindo para a produção de energia para as plantas na forma de Adenosina Trifosfato (ATP) (Figura 1, Batista-Silva et al., 2019).

Os aminoácidos desempenham um papel central em diversas operações celulares, com suas quantidades controladas internamente através de complexas vias de síntese e degradação, que, por sua vez, são influenciadas pela produção e quebra das proteínas.

Embora as plantas possam produzir seus próprios aminoácidos para cumprir várias funções fisiológicas, a adição externa desses componentes em áreas agrícolas é uma estratégia inteligente.

Essa suplementação pode impulsionar a produtividade e oferecer alívio em situações de estresse, como falta de água, salinidade, temperatura extrema ou altos níveis de luz.

Ao utilizar aminoácidos provenientes de fontes externas, a energia que antes era destinada à manutenção da reciclagem dessas moléculas orgânicas pode agora ser direcionada para a manutenção e crescimento celular.

É importante destacar que as plantas necessitam de quantidades específicas de aminoácidos durante seu ciclo de vida. Portanto, compreender suas funções é essencial para garantir o melhor desempenho.

Além disso, possuem a capacidade de aumentar a absorção e o transporte de diversos nutrientes por todas as partes da planta. Isso se deve à sua capacidade de facilitar a penetração através da cutícula, o que promove a entrada eficiente desses nutrientes, já que a carga iônica do metal é neutralizada, possibilitando o fornecimento eficaz de nutrientes à planta.

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:

• Auxílio no metabolismo da planta, pois são substâncias ligadas à síntese de proteínas;
• Atuação na germinação, no estádio vegetativo, na floração e maturação dos frutos;
• Atuação na fotossíntese, na síntese e ativação da clorofila, aumentando a eficiência do processo e na reserva de carboidratos;
• Proteção de plantas e maior tolerância ao ataque de pragas e doenças;
• Eficiência na absorção e translocação de nutrientes aplicados via foliar;
• Tolerância das plantas ao estresse hídrico devido ao maior potencial de desenvolvimento do sistema radicular e outros mecanismos.

Como os aminoácidos ajudam no estresse

Os aminoácidos desempenham um papel crucial como atenuadores de estresse devido ao fato de grupos específicos de aminoácidos serem diretamente utilizados na mitocôndria durante o processo respiratório.

Aminoácidos como os de cadeia ramificada (Leucina, Isoleucina e Valina), bem como os aromáticos (Tirosina, Triptofano e Fenilalanina), lisina e os sulfurados como cistina e metionina são completamente oxidados, liberando elétrons diretamente na cadeia transportadora de elétrons, contribuindo para a síntese de energia na forma de ATP – adenosina trifosfato, e também servem como fontes de nutrientes, como o enxofre (Figura 1, Araújo et al., 2011; Hildebrandt, 2018).

Esses processos são ativados quando ocorrem estresses que limitam a fotossíntese e reduzem os níveis de carboidratos, fonte de energia, afetando diretamente o crescimento e acúmulo de biomassa em folhas ou órgãos reprodutivos, como grãos, frutos, raízes, entre outros.

Estudos demonstram que a aplicação externa de aminoácidos aumenta a capacidade de as plantas resistirem a vários estresses ambientais (hídrico, térmico, luminosidade, entre outros). No âmbito de suas diversas funções, os aminoácidos contribuem para otimizar os processos fisiológicos.

Essas aplicações também modulam os níveis hormonais nas células, já que o triptofano e metionina são precursores dos hormônios auxina e etileno, respectivamente (Taiz & Zeiger, 2010). Portanto, a absorção desses hormônios induz a formação de raízes e melhora o desenvolvimento das plantas. Além disso, a auxina contribui para a manutenção do meristema apical caulinar, gerando novas estruturas vegetativas e reprodutivas.

A aplicação de aminoácidos aumenta a entrada de carbono no sistema das plantas, acelerando a recuperação dos efeitos prejudiciais causados pelo uso de herbicidas (como o glifosato), ao facilitar a conversão de fotoassimilados em estruturas funcionais.

Por outro lado, a classe dos aminoácidos aromáticos oferece proteção contra ataques de pragas e patógenos, pois também fazem parte da via de síntese de diversos compostos presentes no metabolismo secundário, como grupos fenólicos (ácido cinâmico, ácido cafeico, flavonas e ácidos cumáricos). Essas substâncias são frequentemente utilizadas como mecanismos de defesa das plantas.