Uso de quitosano en agricultura: una revisión con énfasis en la aplicación de semillas
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25782Palabras clave:
Germinación; Biopolímero; Bioestimulante.Resumen
En los últimos años se han intensificado los estudios en el área agronómica en la búsqueda de mejoras para incrementar la producción de cultivos, así como un menor impacto ambiental. Los biopolímeros emergen entonces como una alternativa, con propiedades que atrajeron a investigadores y productores, con énfasis en el quitosano, un aminopolisacárido natural extraído de la quitina, caracterizado como un biopolímero renovable, de bajo costo y ampliamente disponible (insectos, crustáceos y exoesqueletos). ), no tóxico, biodegradable y biocompatible. Por ello, este estudio buscó realizar una revisión de la literatura sobre los principales hallazgos sobre la aplicación del quitosano en semillas, especialmente su acción en el proceso de germinación de estas. Para ello, se realizaron búsquedas en las bases de datos Portal de Periódicos da CAPES, Scielo y Google Académico, donde se seleccionaron 14 trabajos que presentaban el uso de quitosano en semillas de interés comercial, alimentario y de reforestación. Como resultado, se observó que el biopolímero en cuestión actuó como bioestimulante en la producción vegetal, mejorando el crecimiento y desarrollo de las plantas, ya sea a través de aplicaciones en semillas o asociado al uso después de su germinación, así como mejorando considerablemente la productividad de varios culturas. Por tanto, el quitosano tiene un desempeño efectivo en el campo agronómico con énfasis en la aplicación en semillas, siendo una alternativa destacable a las técnicas actuales de uso de agroquímicos.
Citas
Alfonso, E. T., Rodríguez, A. F., Padrón, J. R., Sosa, Y. C., & Morales, H. (2017). Resposta agronômica da cultura do tomate ao bioproduto QuitoMax®. Tropical Crops, 38(1), 147-154. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000100019&lng=es&tlng=es.
Azevedo, V., Chaves, S. A., Bezerra, D. C., Fook, M. V. L., & Costa, A. C. F. M. (2007). Quitina e Quitosana: aplicações como biomateriais. Revista eletrônica de Materiais e processos, 2(3), 27-34.
Baggio, O. C. (1988). Estudos de reações de copolimerização de enxerto de acrilonitrila sobre quitina e derivados na presença de Ce 4+.
Baouche, N. M., Elchinger, P.-H., de Baynast, H., Pierre, G., Delattre, C., & Michaud, P. (2014). Quitosana como adesivo. European Polymer Journal, 60, 198-212.
Berger, L. R. R., Stamford, T. C. M., & Stamford, N. P. (2011). Perspectivas para o uso da quitosana na agricultura. Revista Iberoamericana de Polímeros, 12(4), 195-215. http://www.ehu.eus/reviberpol/pdf/AGO11/ramos.pdf.
Berger, L. R., Stamford, N. P., Santos, C. E. R. S, Freitas, A. D. S., Franco, L. O., & Stamford, T. C. M. (2013). Características da planta e do solo afetadas por biofertilizantes de rochas e matéria orgânica inoculada com bactérias diazotróficas e fungos produtores de quitosana. Jornal de ciência do solo e nutrição de plantas, 13 (3), 592-603.
Bilal, M., & Iqbal, H. M. (2019). Biopolímeros derivados naturalmente: plataformas potenciais para imobilização de enzimas. Jornal internacional de macromoléculas biológicas, 130, 462-482.
Costa, J. G., Campos, I. S. (1997). Recomendações básicas para a produção de sementes de milho no nível da pequena propriedade rural. Acre, Instrução técnica da Embrapa. https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/CPAF-AC/1330/1/it04.pdf
Crini, N. M., Lichtfouse, E., Torri, G., & Crini, G. (2019). Applications of chitosan in food, pharmaceuticals, medicine, cosmetics, agriculture, textiles, pulp and paper, biotechnology, and environmental chemistry. Environmental Chemistry Letters, 17(4), 1667-1692. https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-019-00904-x.
Divya, K. e Jisha, MS (2018). Preparação e aplicações de nanopartículas de quitosana. Cartas de química ambiental, 16(1), 101-112.
Felipe, L. O., Rabello, L. A., Júnior, E. N. O., & Santos, I. J. B. (2017). Quitosana: da Química Básica à Bioengenharia. Química Nova na Escola, 39(4).
Fontelles, M. J., S., M. G., Farias, S. H., & Fontelles, R. G. S. (2009). Metodologia da pesquisa científica: diretrizes para a elaboração de um protocolo de pesquisa. Revista paraense de medicina, 23(3), 1-8. https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/150/o/Anexo_C8_NONAME.pdf.
Freddo, Á. R., Mazaro, S. M., Brun, E. J., & Wagner Júnior, A. (2012). Efeito da quitosana na emergência, desenvolvimento inicial e caracterização bioquímica de plântulas de Acacia mearnsii. Revista Árvore, 36(6), 1039-1046. https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-67622012000600005&script=sci_arttext.
Gerhardt, T. E. & Silveira, D. T. (2009). Métodos de Pesquisa. Porto Alegre, PA: Editora da UFRGS. p. 120.
Gómez, L. G. G., Arteaga, M. C. J., Martínez, I. P., Lahera, A. O., & Rodríguez, A. F. (2020). Aplicación de QuitoMax® en semillas y posturas de tabaco en semillero. Agricultural Center, 47(2), 16-21. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0253-57852020000200016&lng=es&tlng=es
González, L. G., Martínez, I. P., Fabré, T. B., Arteaga, M. C. J., Rodríguez, A. F., & García, T. R. (2021). Efecto del tratamiento de semillas con QuitoMax® en el rendimiento y calidad de plántulas de tomate variedades ESEN y L-43. Terra Latinoamericana, 39, 1-6.
Hamed, I., Ozogul, F. & Regenstein, J. (2016). Industrial applications of crustacean by-products (chitin, chitosan, and chitooligosaccharides): A review. Trends in Food Science & Technology, 48. 40-50.
Kiirika, LM, Stahl, F., & Wydra, K. (2013). Caracterização fenotípica e molecular da indução de resistência por aplicação única e combinada de quitosana e silício em tomate contra Ralstonia solanacearum. Physiological and Molecular Plant Pathology, 81, 1-12.
Lei no 10711, de 5 de agosto de 2003. (2003). Dispõe sobre o Sistema Nacional de Sementes e Mudas e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/2003/l10.711.htm.
Mahdavi, B. (2013). Seed germination and growth responses of Isabgol (Plantago ovata Forsk) to chitosan and salinity. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 5(10), 1084. https://www.researchgate.net/profile/Batool-Mahdavi/publication/288559619_Seed_germination_and_growth_responses_of_Isabgol_Plantago_ovata_Forsk_to_chitosan_and_salinity_Intl/links/5add505e458515c60f5f3126/Seed-germination-and-growth-responses-of-Isabgol-Plantago-ovata-Forsk-to-chitosan-and-salinity-Intl.pdf
Mahdavi, B., & Rahimi, A. (2013). Seed priming with chitosan improves the germination and growth performance of ajowan {Carum copticum) under salt stress. EurAsian Journal of BioSciences, 7(1), 69-76. http://www.ejobios.org/article/seed-priming-with-chitosan-improves-the-germination-and-growth-performance-of-ajowan-carum-copticum
Maia, L. H., Porte, A., & Souza, V. F. (2000). Filmes comestíveis: aspectos gerais, propriedades de barreira a umidade e oxigênio. Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, 18(1). https://revistas.ufpr.br/alimentos/article/download/1129/930.
Malerba, M., & Cerana, R. (2018). Recent Advances of Chitosan Applications in Plants. Polymers, 10(2), 118.
Masjuan, Y. G., Tornés Olivera, N., González Gómez, G., & Sánchez, R. (2018). Efecto de diferentes dosis de QuitoMax en el crecimiento de plántulas de pepino (Cucumis sativus L.). Agrisost, 24(3), 178-183. https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/agrisost/article/view/2572
Menéndez, D. C., Rodríguez, A. B. F., & Hernández, L. T. (2020). Efecto de la masa molecular de quitosanos en la germinación y el crecimiento in vitro de soya. Cultivos Tropicales, 41(1). http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S025859362020000100005&lng=es&tlng=es.
Mesa, S. P., Pedroso, A. T. R., & Arrebato, M. R. (2015). Efecto de diferentes concentraciones de quitosana sobre la germinación y crecimiento de plántulas de arroz (Oryza sativa, L.). Avances, 17(4), 380-386. http://www.ciget.pinar.cu/ojs/index.php/publicaciones/article/view/136.
Olsen, R. L., Toppe, J., & Karunasagar, I. (2014). Challenges and realistic opportunities in the use of by-products from processing of fish and shellfish. Trends in Food Science & Technology, 36(2), 144-151. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924224414000235?casa_token=S7rXVdK_ys4AAAAA:y6TUFWhPcXLA8EKhuU83s_qwA5ZOtqO64RupHxLPmoixTy65TGPONm4xgMt_Q5wd_JYvcO_Ut9w.
Pedroso, A. T. R., Arrebato, M. Á. R., Rodríguez, A. F., Baños, S. B., Zapata, E. V. & Fernández, Y. V. (2017). Efecto del Quitomax® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales, 38(4), 156-159. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000400002&lng=es&tlng=es.
Pedroso, A. T. R., Pérez, J. J. R., Martínez, Y. M., Arrebato, M. A. R., Rodríguez, A. F., Fernández, Y. V., & Montiel, L. G. H. (2019). Efecto del Quitomax® en el rendimiento del cultivo de arroz (Oryza sativa, L.) var. J-104. Revista de la Facultad de Agronomía de La Universidad del Zulia, 36(2), 98-110. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7496802.
Pérez, J. J. P., Acosta, E. A. E., Arrebato, M. Á. R., Pedroso, A. T. R., & Herrada, M. R. (2019). Respuesta de plántulas de cultivares de tomate a la aplicación de quitosano. Centro Agrícola, 46(4), 21-29. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0253-57852019000400021&lng=es&tlng=es.
Ramírez, M. Á, Rodríguez, A. T., Alfonso, L., & Peniche, C. (2010). Quitina e seus derivados como biopolímeros com potenciais aplicações agrícolas. Biotecnología Aplicada, 27 (4), 270-276. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1027-28522010000400002&lng=es&tlng=en.
Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2014). Biologia Vegetal. Guanabara Koogan.
Rolim, A. E. H., Carvalho, F. A., Costa, R. C. C., & Rosa, F. P. (2018). Arcabouços de quitosana-propriedades físico-químicas e biológicas para o reparo ósseo. Rev. Virtual. Quim, 10. https://www.researchgate.net/profile/Ana_Emilia_Rolim/publication/325160842_Chitosan_Scaffolds_-_Physico_-.
Sampaio, R.F., & Mancini, M. C. (2007). Estudos de revisão sistemática: um guia para síntese criteriosa da evidência científica. Brazilian Journal of Physical Therapy, 11, 83-89. Recuperado de: https://doi.org/10.1590/S1413-35552007000100013.
Silvestre, J., Delattre, C., Michaud, P. & Baynast, H (2021). Polímeros. Otimização das Propriedades da Quitosana com o Objetivo de Desenvolvimento de Adesivo Resistente à Água. Polímeros, 13.
Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I. M. & Murphy, A. (2017). Fisiologia e Desenvolvimento Vegetal.: Artmed Editora. p. 888.
Tovar, G. I., Gómez, M., Obediente, V., Rodríguez, A., Soto, L., & Chirinos, A. (2018). Extracción biotecnológica de quitina del desecho de camarón para la producción de quitosano como bioestimulante en semillas de melón. Agronomía Tropical, 68(1-2), 71-86.
Waterworth, W. M., Bray, C. M., & West, C. E. (2019). Seeds and the art of genome maintenance. Frontiers in plant science, 10, 706. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.00706/full.
Zerpa, J. A. M., Rincón, M. C., Rincón, D., & Colina, J. A. V. (2017). Efecto del uso de quitosano en el mejoramiento del cultivo del arroz (Oryza sativa L. variedad sd20a). Revista de investigación agraria y ambiental, 8(2), 151-165. http://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/riaa/article/view/2041.
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