La melatonina tiene todas las posibilidades de encontrar su lugar en la industria fitosanitaria, según los científicos indios que están finalizando un estudio sobre el uso de la melatonina para el cultivo de plantas, incluso en sistemas orgánicos, y que muestran su alta eficacia.
En un artículo publicado en la publicación agronómica online india Krishi Jagran habla sobre los resultados del trabajo de un equipo de investigadores dirigido por el profesor de botánica Sridevi Tallapragada sobre los beneficios agrícolas de la melatonina: “Cuando completemos el estudio de Tras conocer los beneficios de la melatonina en la agricultura, queda claro que esta hormona tiene un enorme potencial para revolucionar la forma en que cultivamos. Desde la tolerancia al estrés hasta la resistencia a las enfermedades, regulando diversos procesos fisiológicos y sirviendo como regulador circadiano, promotor del crecimiento, antioxidante y eliminador de radicales libres, la melatonina es un aliado versátil.
La melatonina, una hormona asociada principalmente con la regulación de los ciclos de sueño-vigilia en animales, ha sido examinada en investigaciones por sus posibles beneficios en la agricultura. Estructuralmente está relacionado con las auxinas, un potente estimulador del crecimiento de las plantas. Así, se supuso que la melatonina actúa de manera similar a las auxinas, apoyando el crecimiento vegetativo de varias especies de plantas, lo que luego se confirmó.
La melatonina actúa como regulador circadiano, promotor del crecimiento, antioxidante y eliminador de radicales libres. Además, favorece el desarrollo de flores y frutos y proporciona protección contra condiciones ambientales estresantes.
La eficacia de la melatonina puede variar entre especies de plantas y bajo diferentes condiciones ambientales. En una era donde la sostenibilidad es importante, la melatonina combina bien con los principios de la agricultura orgánica. Su origen natural lo convierte en un activo valioso para quienes buscan implementar prácticas agrícolas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.
La melatonina, también conocida como N-acetil-5-metoxitriptamina, es una hormona que se encuentra en la glándula pineal de los mamíferos e identificada por Lerner y sus colegas en 1958.
La melatonina se asocia principalmente con la regulación de los ciclos de sueño-vigilia en los animales. Ahora, además de su papel en el sueño, la melatonina está ganando atención por sus posibles beneficios en la agricultura. La presencia de melatonina en las plantas fue descubierta originalmente de forma independiente por Dubbels et al en 1995.
El contenido de melatonina varía en los diferentes órganos y tejidos de las plantas, observándose concentraciones más altas en las plantas y hojas aromáticas en comparación con las semillas. La fitomelatonina desempeña un papel fundamental en la regulación de la fisiología reproductiva de las plantas y en la protección de las células vegetales de la apoptosis causada por condiciones ambientales desfavorables.
Sus diversas funciones fisiológicas incluyen su posible participación en la floración, el mantenimiento de los ritmos circadianos y la fotoperiodicidad, y como regulador del crecimiento. Esta molécula es un poderoso antioxidante que preserva la homeostasis mitocondrial y mejora la expresión genética de las enzimas antioxidantes. Exhibe actividad similar a la de las auxinas, afectando el crecimiento de raíces, brotes y explantes.
La melatonina también desempeña un papel en la activación de la germinación de las semillas y la promoción del desarrollo de las raíces (tanto laterales como adventicias). La evidencia también sugiere que la melatonina participa en el mantenimiento de la clorofila, mejorando así la fotosíntesis. Además, ayuda a retrasar la senescencia foliar inducida. Aunque la investigación en este campo continúa, podemos hablar con confianza de las perspectivas de la melatonina en la protección de plantas.
Aunque la melatonina se asocia tradicionalmente con los animales, también se sintetiza en las plantas. Aún no se comprenden completamente todas las vías biosintéticas en las plantas y las enzimas responsables de la producción de fitomelatonina. Los estudios que utilizan técnicas de radiotrazador han demostrado que el triptófano actúa como precursor común de la serotonina, la melatonina y el ácido indol-3-acético. Además, existe la posibilidad de que las plantas puedan absorberlo del suelo y también sintetizarlo mediante una serie de reacciones enzimáticas que involucran enzimas como la triptófano descarboxilasa y la serotonina N-acetiltransferasa. La presencia de melatonina en diversos tejidos vegetales, incluidas raíces, hojas y semillas, sugiere su amplia importancia en el reino vegetal.
1. Regulación de los ritmos biológicos
Al igual que en los animales, la melatonina en las plantas participa en la regulación de los ritmos circadianos. Ayuda a sincronizar diversos procesos fisiológicos dentro de la planta con el ciclo día-noche, influyendo en aspectos como el movimiento estomático y la fotosíntesis. Esta regulación circadiana por parte de la melatonina contribuye a la aptitud general y la adaptabilidad de las plantas en el medio ambiente. Se han informado fluctuaciones circadianas en los niveles de melatonina no solo en plantas superiores, sino también en algas y dinoflagelados protozoarios. Comprender y manipular estos ritmos ayudará a optimizar diversos procesos fisiológicos, lo que conducirá a mejores rendimientos de los cultivos.
2. Resistencia al estrés
Una de las contribuciones más importantes de la melatonina a la biología vegetal es su papel en el aumento de la tolerancia al estrés abiótico. Las plantas, como cualquier organismo vivo expuesto a condiciones ambientales adversas como sequía, salinidad o temperaturas extremas, suelen experimentar mayores niveles de estrés oxidativo. La melatonina actúa como un poderoso antioxidante, eliminando los radicales libres y mitigando el daño oxidativo. Además, la melatonina ayuda a regular la expresión de genes relacionados con el estrés, aumentando la capacidad de la planta para resistir condiciones adversas.
3. Envejecimiento lento
La senescencia es el proceso de envejecimiento de las plantas que resulta en una disminución del crecimiento y la productividad. La melatonina puede ayudar a retrasar el envejecimiento, permitiendo que las plantas sigan siendo viables durante un período más largo y potencialmente aumentando el rendimiento general.
4. Mejor absorción de nutrientes
La absorción eficiente de nutrientes es fundamental para la salud de las plantas. La melatonina se asocia con una mayor absorción de nutrientes en algunas especies de plantas. Esto puede conducir a una mayor eficiencia en la utilización de nutrientes y a la salud general de las plantas.
5. Mejorar la germinación de las semillas
El viaje de un cultivo comienza con una semilla, y la germinación de la semilla es una etapa crítica en el ciclo de vida de la planta. La melatonina promueve un inicio óptimo, influyendo positivamente en la tasa de germinación de las semillas, asegurando una formación uniforme y sostenible de los cultivos.
6. Mitigar el estrés ambiental
En ambientes con altos niveles de desafíos ambientales, como contaminación o condiciones climáticas extremas, la melatonina puede ayudar a las plantas a enfrentar estos desafíos, lo que resulta en cultivos más saludables y resistentes.
7. Mejora de la resistencia a las enfermedades
Además del estrés abiótico, la melatonina también desempeña un papel en la defensa de las plantas contra los patógenos. Las investigaciones han demostrado que la melatonina puede inducir mecanismos de defensa, lo que lleva a una mayor resistencia a diversos patógenos, incluidos bacterias, hongos y virus. Esto pone de relieve el potencial de la melatonina como alternativa natural a los pesticidas químicos para la protección de las plantas.
8. Protección contra plagas que comen hojas
La melatonina, de sabor amargo y desagradable, actúa como alcaloide y sirve como mecanismo de defensa contra los herbívoros, tendiendo a acumularse en sus cuerpos, provocando efectos tóxicos.
9. Mayor rendimiento
Las investigaciones muestran que el uso de melatonina puede aumentar el rendimiento de los cultivos. Esto se explica por su papel en la estimulación del crecimiento, floración y desarrollo de los frutos de las plantas.
10. El potencial de la agricultura orgánica
Como sustancia natural, la melatonina cumple plenamente con los principios de la agricultura biológica. Su uso ofrece un enfoque más sostenible y respetuoso con el medio ambiente para aumentar la producción de cultivos”.
Fuente: krishijagran.com
