Enzymes

Enzimas

En el mundo de los nutrientes y suplementos para plantas puedes encontrar todo tipo de extraños y milagrosos líquidos y polvos esparcidos por las estanterías de tu tienda habitual. Los cultivadores suelen escoger los nutrientes y suplementos para la floración en base a su contenido nutricional. Ya sea una base de nutrientes seleccionada según sus valores de NPK o aditivos que complementen el P/K or el CAL/MAG, para el cultivador se trata del beneficio que reportará a su querida planta. Sabemos que sería una locura no utilizar estos complementos, nuestras plantas los necesitan.

por Nico Hill. BSc Floricultura/ Horticultura

Opciones no tan evidentes para un cultivador moderno son los productos cuyos resultados no son tan directos ni tan obvios, pero que ofrecen un amplio rango de beneficios para la planta que no debemos descartar. Las enzimas son uno de los mejores ejemplos de ello, ya que no es el tipo de producto con el que un cultivador visualizará fácilmente los beneficios que le va a reportar. Ha llegado el momento de aclarar este misterio. Vamos a adentrarnos en el mundo de las enzimas y veremos cómo nos podemos beneficiar de ellas.

Enzimas

¿Qué son?

Puedes pensar en ellas como pequeños ayudantes bioquímicos. Minúsculos misioneros proteicos que van por la vida con el único propósito de ayudar a otras moléculas a realizar sus diferentes tareas. Podemos sentirnos identificados con esto, ¿no?; todos necesitamos ayuda de vez en cuando.

¿Cuál es su labor?

Las enzimas tienen el papel de catalizadores en casi todas las reacciones bioquímicas que se producen. Se encargan de acelerar estas reacciones reduciendo la energía de activación requerida por el sustrato para reaccionar. Por ejemplo, la capacidad de tu cuerpo para digerir y descomponer la comida en una fuente de nutrientes que tu cuerpo pueda absorber depende de las enzimas, sin su presencia, el proceso sería tan lento que morirías rápidamente por malnutrición, independientemente de la cantidad de comida que ingieras; ningún batido de proteínas o bebida energética te salvaría.

Ok, de acuerdo, pero ¿qué son realmente?

Hablando en términos generales, las enzimas están hechas de proteínas y, si es necesario, estas proteínas irán acompañadas por un grupo de moléculas.

Las proteínas están hechas de cadenas de aminoácidos, aunque, estrictamente hablando, se convierten en residuos de aminoácidos durante la formación de estas cadenas al perder una molécula de agua cada vez que tiene lugar una nueva unión.

Los grupos de moléculas pueden ser:

  • Cofactores - moléculas que incrementan el porcentaje de reacciones (como los iones de hierro o zinc).
  • Coenzimas - moléculas orgánicas (normalmente derivadas de vitaminas) que se unen a las enzimas y las ayudan a funcionar. Los grupos prostéticos de moléculas orgánicas o de iones metálicos están unidos fuertemente a la enzima, con frecuencia covalentemente.

Enzimas
Estructura de la triosafosfato isomerasa. Conformación en forma de diagrama de cintas rodeado por el modelo de relleno de espacio de la proteína. Esta proteína es una eficiente enzima involucrada en el proceso de transformación de azúcares en energía en las células.

¿Cómo funcionan?

Las cadenas de proteínas y cofactores descritas anteriormente pueden ser combinadas en cualquier tipo de extrañas y maravillosas formas. Son estas formas y su exclusiva estructura tridimensional las que juegan el papel más importante en la enzima resultante. Cada enzima tiene su propio sitio activo, y son estos sitios los que proveen la base para su funcionamiento.

Esto es conocido como el modelo llave-cerradura. Al igual que las estructuras de las enzimas son únicas para cada una, igualmente ocurre con su sitio activo (la cerradura), y este únicamente interaccionará con su sustrato complementario (la llave). Tan importante es la forma del sitio activo como la cantidad y tipos de lugares de enlace disponibles en su superficie. El sitio activo está compuesto por largas cadenas de residuos de aminoácidos. Los aminoácidos que forman estas cadenas tienen sus propios grupos de aminoácidos unidos a ellos, conocidos como 'grupos R'. Tanto la cantidad (normalmente entre 3 y 12) como el tipo de grupo R de un sitio activo, determinarán como reaccionará la enzima con el sustrato.

Cuando el sustrato está correctamente posicionado en el sitio activo (y haya formado los enlaces necesarios con los grupos R), la enzima le da un ligero empujoncito químico al sustrato; por ejemplo, un pequeño cambio en el pH puede ser suficiente. Lo que este pequeño empujón bioquímico consigue es reducir la energía de activación para la reacción permitiendo así que el sustrato se descomponga en diferentes productos.

Un ejemplo típico que le resultará familiar a los cultivadores hidropónicos más entusiastas es el peróxido de hidrógeno (H2O2). H2O2 se descompone en agua (H2O) y oxígeno (O2) gracias a la enzima denominada catalasa.

Es como un puzle que contiene una sorpresa al final. Te has pasado evos trabajando en las piezas finales pero no consigues que encajen. Finalmente, lo dejas y te metes en Youtube para ver cómo hacerlo. Con esta catalizadora información eres capaz de completarlo rápidamente y disfrutar de toda su gloria, sin embargo, cuando colocas la última pieza la tabla donde reposa el puzle es sacudid separándose las piezas del puzle, y quedando listas para ser utilizadas de nuevo.

Como podrás imaginar, hay que ser muy selectivo al producir una enzima con un propósito determinado. Cada enzima es catalizadora de una reacción específica, por lo que necesita tener un sitio activo con una forma determinada, la cantidad adecuada de enlaces 'R' y el grupo correcto, o no será capaz de catalizar nada. En el caso del cultivo las enzimas tienen que descomponer no solo las paredes de células muertas, sino también la pectina que une estas células.

Beneficios del cultivo con enzimas

Seguramente estarás pensando “todos estos datos científicos están muy bien, pero ¿en qué se traduce realmente para mi y mi jardín?, a mi me dan igual los sitios activos y los grupos R, solo quiero saber qué beneficios le reportará a mis galardonadas Begonias”. La respuesta a esto se centra en ciertas habilidades de las enzimas de incrementar la velocidad a la que la materia orgánica se descompone. Dicho así suena como algo trivial, pero es un proceso que puede suponer un antes y un después en el desarrollo de tu cosecha, por varios motivos.

Ciclo de nutrición mejorado

Probablemente esta sea la ventaja más notable y evidente del uso de enzimas en tu cultivo. Tus plantas necesitan nutrientes, de eso no cabe duda, si no, no gastarías cientos de euros en botellas de líquidos para ellas. Sin embargo, esas botellas no son la única fuente de nutrientes para tus plantas, ya que en tu propio medio de cultivo hay abundantes nutrientes que únicamente necesitan un empujoncito en la dirección adecuada para quedar disponibles para tus plantas.

Tanto la materia orgánica como el material vegetal en descomposición y los depósitos de sales minerales pueden ser descompuestos por las enzimas y convertidos a un formato que la planta pueda asimilar.

Enzimas
Esquema del modo de acción del modelo llave-cerradura.

Favorece el desarrollo de bacterias y hongos beneficiosos para la planta

Además de producir nutrientes a partir de la descomposición de raíces muertas, también son liberados de nuevo azúcares naturales en el medio de cultivo. Estos azúcares provienen, en su mayoría, de la descomposición de la pectina que se encuentra entre las paredes celulares de las raíces muertas, y se requiere enzimas muy específicas para llevarlo a cabo. Los azúcares naturales resultantes aportan un beneficio biológico al resultar ser una fuente de alimento ideal para que estas bacterias y hongos continúen proliferándose y ayudándote así a mantener un área radicular saludable.

Previene contra patógenos

Una descomposición rápida y la subsecuente conversión de materia orgánica muerta o en proceso de descomposición en el área radicular reducirá significativamente el riesgo que corren tus plantas de contraer enfermedades. Las raíces muertas y la materia orgánica en descomposición son las fuentes de alimento que hacen que los patógenos se hagan fuertes en tu cultivo y, una vez fortalecidos, pasarán a atacar a la planta. Eliminando la materia muerta no les resultará tan fácil establecerse.

Favorece un desarrollo saludable de las raíces

Ayudando a que proliferen las bacterias beneficiosas en tu cultivo conseguirás que tus raíces se desarrollen más y mejor. Sin embargo, no solo la población microbiana proveerá en este sentido, ya que el aporte de ciertas vitaminas que constituyen las coenzimas también favorece la producción de determinadas hormonas en la rizosfera y potencia notablemente el crecimiento de las raíces.

Mantiene la estructura e integridad del sustrato

La rápida descomposición de sustancias y la eliminación de material en proceso de descomposición mantendrá tu cultivo limpio y en buen estado. Además, eliminando la materia orgánica inservible quedará más espacio libre en el cultivo y la aireación será mejor, lo cual supone un mejor desarrollo de las raíces. Esto resulta especialmente importante para cultivadores que reutilizan el sustrato, ya que transformar una bola de raíces usadas en algo útil no supone ningún esfuerzo con el uso de las enzimas.

El uso de enzimas puede favorecer tu cosecha de muchas formas. Aquí hemos destacado algunas, pero ello no significa que hayamos acabado con la lista. Las ventajas que puedes obtener del uso de un buen producto enzimático no son tan tangibles como un acelerador de floración, pero ello no significa que sean menos importantes.

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