6 principais aminoácidos e seus benefícios para a agricultura
Na agricultura contemporânea, lidar com os desafios relacionados ao uso equilibrado de recursos e ao desenvolvimento saudável das plantas é uma prioridade.
Nesse cenário, os aminoácidos têm recebido atenção por sua participação em processos metabólicos vitais e por suas aplicações no manejo agrícola.
Esses compostos orgânicos são responsáveis por funções essenciais no metabolismo vegetal, incluindo a fotossíntese, a respiração e a síntese de proteínas, que são indispensáveis para o ciclo de vida das plantas.
Os aminoácidos também apresentam propriedades que auxiliam as plantas em situações de adversidade, como estresses causados por mudanças climáticas, pragas e doenças.
Além disso, sua utilização pode otimizar a eficiência do uso de fertilizantes e favorecer o crescimento das culturas em diferentes condições de cultivo. Essas características fazem dos aminoácidos um aliado importante para práticas agrícolas mais equilibradas e planejadas.
Neste artigo, você encontrará informações sobre o que são os aminoácidos, como ocorrem no metabolismo vegetal e de que forma podem ser integrados ao manejo agrícola.
Vamos explorar como esses compostos orgânicos influenciam a dinâmica das lavouras, promovendo um ambiente mais favorável para o cultivo.
Pronto para aprofundar-se nesse tema?
Boa leitura!
O que são os aminoácidos?
Aminoácidos são moléculas orgânicas que compõem as proteínas e desempenham funções importantes no metabolismo das plantas.
Sua estrutura é formada por um carbono central (C) ligado a um grupamento carboxila (COOH), um grupamento amino (NH2), um átomo de hidrogênio e uma cadeia lateral conhecida como grupamento R, que é responsável por diferenciar os tipos de aminoácidos.
Nas plantas, cerca de 20 aminoácidos são sintetizados, muitos deles presentes em proteínas vegetais. Dentre os mais conhecidos estão o glutamato, a glutamina e o aspartato.
O grupamento amino (NH2) que integra essas moléculas é frequentemente originado de reações envolvendo glutamato e glutamina.
O esqueleto de carbono dos aminoácidos pode ser derivado de compostos metabólicos como o 3-fosfoglicerato, o fosfoenolpiruvato e o piruvato, que surgem durante a glicólise.
Outra fonte de carbono inclui intermediários do ciclo do ácido cítrico, como o 2-oxoglutarato e o oxalacetato, destacando a interação dessas moléculas com processos metabólicos básicos das plantas.
Figura 1. Rotas biossintéticas dos esqueletos de carbono dos 20 aminoácidos essenciais em plantas. Fonte: Taiz e Zeiger (2017)
Como os aminoácidos influenciam o metabolismo das plantas?
Os aminoácidos possuem múltiplas funções no metabolismo das plantas, contribuindo para processos metabólicos e fisiológicos importantes.
Suas aplicações mais destacadas incluem:
I. Participação na síntese de proteínas, fundamentais para o metabolismo vegetal;
II. Atuação em fases específicas como germinação, desenvolvimento vegetativo, floração e maturação dos frutos;
III. Auxílio na fotossíntese por meio da ativação da clorofila, facilitando o armazenamento de carboidratos;
IV. Suporte às plantas diante do impacto de pragas e doenças;
V. Aperfeiçoamento na absorção e transporte de nutrientes aplicados via foliar;
VI. Contribuição para a adaptação a condições adversas, como falta de água, promovendo o desenvolvimento radicular.
Adicionalmente, os aminoácidos estão ligados a processos como:
I. Síntese de compostos que regulam hormônios vegetais;
II. Interação com nutrientes e agroquímicos, auxiliando na sua assimilação;
Essas características tornam os aminoácidos elementos indispensáveis para o equilíbrio e a saúde das plantas no contexto agrícola.
Figura 2. Importância dos aminoácidos para as plantas de interesse econômico. Fonte: Taiz e Zeiger (2017) e Revista Cultivar (2023).
6 principais aminoácidos na agricultura
Nesta seção, exploraremos seis aminoácidos destacados por sua contribuição no metabolismo das plantas e sua aplicação prática na agricultura: glicina, cisteína, fenilalanina, glutamato, triptofano e metionina.
Esses compostos atuam em diferentes áreas, como osmoproteção, síntese de proteínas, produção de hormônios e defesa contra estresses ambientais e patógenos, sendo indispensáveis para o equilíbrio metabólico das plantas.
1) GLICINA
A glicina é uma molécula que participa ativamente no metabolismo das plantas, contribuindo para a síntese de compostos como glutationa, fitoquelatinas e glicina betaína, essenciais para diversas funções fisiológicas e metabólicas.
Esta última, classificada como uma amina quaternária, é acumulada pelas plantas em condições de estresse hídrico, contribuindo para a manutenção da eficiência fotossintética.
A glicina betaína é composta por elementos químicos como oxigênio, hidrogênio, carbono e nitrogênio, sendo uma molécula fundamental para o ajuste osmótico das células vegetais. É uma molécula que atua como osmoprotetora nas células vegetais, auxiliando no equilíbrio osmótico. Osmoprotetores são compostos que se acumulam nas células, regulando a pressão osmótica ao aumentar a concentração de solutos e prevenindo a saída de água por osmose, especialmente em condições de estresse.
Esses compostos incluem betaínas, como a glicina betaína, aminoácidos como a prolina, e açúcares como a trealose.
A glicina betaína é sintetizada naturalmente por plantas sob estresses abióticos, como seca ou salinidade, mas sua aplicação externa pode potencializar a capacidade das plantas de lidar com essas condições. Quando aplicada externamente, a glicina betaína pode induzir um estado de alerta na planta, permitindo respostas rápidas às mudanças ambientais que afetam o teor de água celular.
Relatos indicam que seu uso em práticas agrícolas, seja via solo, foliar ou fertirrigação, tem demonstrado efeitos positivos na adaptação das culturas a condições adversas.
2) CISTEÍNA
A cisteína é um aminoácido que atua como fonte de enxofre reduzido, sendo importante para o metabolismo vegetal. Está envolvida na síntese de glutationa, uma molécula que auxilia as plantas a lidarem com condições de estresse.
Além disso, a cisteína participa de processos de sinalização redox, regulando respostas metabólicas associadas a condições como seca e altas temperaturas. Esse aminoácido também está relacionado à fixação de nitrogênio pelas plantas, devido ao enxofre presente em sua composição. A cisteína contribui para o equilíbrio metabólico e fisiológico das culturas, especialmente em cenários de adversidades ambientais.
3) FENILALANINA
A fenilalanina é um aminoácido que participa da formação de compostos importantes no metabolismo das plantas, como lignina, taninos, flavonoides e ácido salicílico.
A lignina contribui para a estruturação dos caules lenhosos, atuando como barreira física contra patógenos e ajudando a reduzir a perda de água das células. O ácido salicílico, por sua vez, está relacionado a processos de defesa contra agentes externos.
Além disso, a fenilalanina é precursora de metabólitos secundários como:
- Antocianinas: responsáveis pela coloração de flores e frutos, com função protetora para as células;
- Taninos: compostos que influenciam na qualidade dos frutos, especialmente em culturas como a viticultura.
A presença e atuação desses compostos tornam a fenilalanina um componente relevante para o equilíbrio metabólico das plantas e sua adaptação às condições do ambiente.
4) GLUTAMATO
O glutamato é um aminoácido que atua no metabolismo das plantas, contribuindo para a formação de outros aminoácidos, como arginina, glutamina e prolina. Também atua como precursor da clorofila, molécula diretamente envolvida na fotossíntese e no processo de captação de energia luminosa.
No contexto agrícola, o glutamato está associado a processos relacionados à fotossíntese, à absorção de nutrientes e à adaptação das plantas a diferentes condições ambientais, influenciando diretamente o equilíbrio metabólico e fisiológico das culturas.
5) TRIPTOFANO
O triptofano é um aminoácido presente nas plantas que atua como precursor do ácido indolacético (AIA), uma auxina envolvida no desenvolvimento do sistema radicular e da parte aérea. Esse hormônio regula processos como divisão e diferenciação celular, além de influenciar a senescência ao inibir a ação do ácido abscísico.
Além de sua função na síntese de auxinas, o triptofano também compõe proteínas e participa da produção de substâncias indólicas que afetam o metabolismo e o desenvolvimento das plantas.
Apesar disso, o uso externo do triptofano pode impactar “negativamente” a formação de raízes, o que requer atenção no manejo.
6) METIONINA
A metionina é um aminoácido que atua como precursor do etileno, um hormônio vegetal relacionado à maturação dos frutos e à senescência. Além disso, participa da formação de compostos como espermina e espermidina, derivados da 5-adenosilmetionina, que estão associados a processos metabólicos e estruturais das plantas.
No solo, a metionina contribui para o equilíbrio da flora microbiana, auxiliando na mineralização da matéria orgânica e favorecendo a formação de estruturas ao redor das raízes. Sua interação com a microbiota apoia a estabilidade das paredes celulares dos microrganismos, promovendo condições adequadas para o desenvolvimento das plantas.
Conclusão
Os aminoácidos desempenham funções importantes no metabolismo vegetal, contribuindo para processos como a síntese de proteínas, regulação de hormônios e defesa contra condições adversas. Entre os principais destacam-se a glicina, cisteína, fenilalanina, glutamato, triptofano e metionina, cada um com papéis específicos no desenvolvimento e na manutenção das plantas.
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Sobre o autor
Alasse Oliveira da Silva
Doutorando em Produção Vegetal (ESALQ/USP)
• Engenheiro agrônomo e Técnico em agronegócio
• Mestre e especialista em Produção Vegetal (ESALQ/USP)
• alasse.oliveira77@gmail.com
• Perfil do Linkedin (https://www.linkedin.com/in/alasse-oliveira-352006199/?originalSubdomain=br)
