Leonardo Assad Aoun comentou em: 17/05/2022 12:12

Você sabe o que é estresse oxidativo? Provavelmente sua lavoura já passou por esse estresse e você nem ficou sabendo - Por Prof. José Donizeti Alves

Fisiologia Vegetal e eventos climáticos extremos

A Fisiologia Vegetal explica o funcionamento das plantas frente as variáveis  ambientais. Se muda o ambiente, muda o desempenho das plantas e, necessariamente, o técnico responsável pela lavoura tem que mudar seu comportamento pois, não dá para continuar fazendo a mesma coisa e esperar resultados diferentes. Hoje, mais do que nunca, esse raciocínio deve ser aplicado ao cultivo do café uma vez que  o principal desafio do produtor na atualidade é conviver com a baixa tolerância do cafeeiro a eventos climáticos extremos em todas as fases fenológicas. E sempre que esses eventos acontecem e daqui para a frente, com mais frequência e intensidade, o cafeeiro tende a trabalhar contra o cafeicultor e mesmo empregando o manejo convencional mais adequado ao seu cultivo, esses eventos diminuem consideravelmente sua produção. Não podemos esquecer que em condições adversas, o crescimento e desenvolvimento do cafeeiro passa a ser direcionado unicamente à sua sobrevivência e não a produção. 

Frequentemente, calor, seca e falta de nutrientes e ocasionalmente, geada e frio, aliados a problemas fisiológicos, genéticos, são os fatores abióticos que mais limitam a produtividade. Obviamente, os efeitos desses fatores são potencializados com a  ocorrência  simultânea  de agentes  bióticos,  como  pragas e doenças, plantas invasoras, entre outros. Desse modo, entendo que melhoria da produtividade cafeeira em condições normais; manutenção ou redução das perdas, quando a lavoura cafeeira é exposta ao clima adverso e a adoção de estratégias básicas relacionadas à mitigação de estresses passam por conhecer os fatores relacionados a tolerância das plantas a diferentes estresses ambientais.

Como os estresses se manifestam  

É importante destacar que, quando os primeiros sintomas de estresse na lavoura aparecem, a fisiologia do cafeeiro já foi altera e isso, invariavelmente leva a queda na produção. Mas o que significa na prática, a expressão “fisiologia alterada do cafeeiro”? No caso, essa expressão pode ser substituída tranquilamente por estresse  oxidativo. E é do  estresse  oxidativo  que  origina todos os tipos de estreses. Daí se deduz que uma boa estratégia para mitigar os efeitos do clima adverso é evitar o estabelecimento de estresse oxidativo.

Estresse oxidativo

O estresse oxidativo de forma resumida, é gerado mais intensamente no interior dos cloroplastos e mitocôndrias, onde ocorrem a fotossíntese e respiração, respectivamente. Em ambas as organelas, existe um sistema denominado Cadeia de Transporte de Elétrons (CTE) onde os elétrons (e-) fluem de uma substância doara até uma substância receptora  gerando energia (ATP) e poder redutor (NADPH e NADH), essenciais a manutenção da vida. Quando o cafeeiro é exposto a um estresse ambiental (frio, calor, seca, alta insolação, encharcamento, desequilíbrio nutricional, pragas, doenças, etc), há um desequilíbrio entre as etapas fotoquímica e bioquímica no caso da fotossíntese; e da cadeia de transporte de  elétrons e Ciclo de Krebs, no caso da respiração formando as Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). 

a) Condições normais

Doador  (e-)(e-)(e-) receptor: produção de energia e poder redutor

b) Estresse

Doador  (e-)(e-)(e-) receptor: produção EROs

As EROs, acima representadas por esses monstrinhos que tanto impactam a produção cafeeira, por conter um nº ímpar de elétrons na sua última camada eletrônica (elétrons desemparelhados) são altamente reativas e a fim de captar e- para sua estabilização, reagem avidamente com qualquer composto (açúcar, lipídeos, proteínas, DNA), danificando irreversivelmente estruturas celulares, incluindo DNA, membranas além da paralisação de processos metabólicos essenciais à sobrevivência podendo, não raramente, levar a  morte celular gerando prejuízos ao bolso do cafeicultor.

Por muito tempo acreditou-se que as EROs estavam relacionadas somente aos efeitos danosos citados acima. Entretanto, quando em baixas concentrações, são reconhecidas como moléculas sinalizadoras de estresse em plantas, estando envolvidas no fechamento estomático, gravitropismo radicular, tolerância à deficiência de oxigênio, fortalecimento da parede celular, senescência, produção de fitoalexinas, fotossíntese, abertura estomática e no controle do ciclo celular. A distinção entre os efeitos danosos celulares da de sinalizadores de estresse, depende de sua concentração. Para tanto, as plantas mantém um eficiente sistema de defesa antioxidante que mantém os níveis das EROs sob controle evitando o ataque oxidativo. 

Mitigação do estresse oxidativo

Existem várias maneiras de preparar o cafeeiro para mitigar o estresse oxidativo. Entre eles podemos citar: nutrição mineral equilibrada, controle de pragas e doenças, adoção de espaçamentos mais adequados, variedade adaptadas à região, irrigação, arborização, controle do mato, aprofundamento das raízes, etc. Entretanto, quando a pressão do ambiente  é muito forte, como por exemplo seca severa; calor excessivo; frio intenso ou geada; desequilíbrio mineral acentuado e ataque severo de pragas e doenças, nem sempre essas ações são suficientes para ativar os sistemas de defesas antioxidantes em níveis desejáveis e o estresse oxidativo se instala.  

Nessas condições extremas, é necessário preparar previamente o cafeeiro para combater e eliminar as EROs. Além do manejo convencional, que nunca deve ser desprezado, temos que lançar mão de produtos de maior nível tecnológico que ativem, direta ou indiretamente, os sistemas antioxidantes enzimático e não-enzimático  do cafeeiro, ao mesmo tempo em que promovam o equilíbrio hormonal. Esses produtos precisam conter em sua composição pelo menos um desses componentes: selênio; ácido ascórbico; tocoferol, melatonina, complexo de aminoácidos; hormônios; minerais que favoreçam o carregamento e descarregamento de açúcares no floema; mix de macro e micronutrientes; estimuladores do metabolismo vegetal na produção de compostos que favoreçam o crescimento radicular e parte aérea e produtos que atuam no pré e pós estresse, entre outros. Finalmente, visando diminuir os efeitos da seca e das geadas,  é importante também a aplicação de produtos que promovam o acúmulo de agentes  osmoticamente ativos.

Artigos sobre estresse oxidativo em cafeeiro publicado por meu grupo na UFLA
CAMPOS, CLEIDE NASCIMENTO ; ÁVILA, RONIEL GERALDO ; DE SOUZA, KAMILA REZENDE DÁZIO ; AZEVEDO, LILLIAN MAGALHÃES ; Alves, Jose Donizeti . Melatonin reduces oxidative stress and promotes drought tolerance in young Coffea arabica L. plants. AGRICULTURAL WATER MANAGEMENT, v. 211, p. 37-47, 2019.
SANTOS, MELINE OLIVEIRA ; DE OLIVEIRA SILVEIRA, HELBERT REZENDE ; DE SOUZA, KAMILA REZENDE DÁZIO ; LIMA, ANDRÉ ALMEIDA ; BOAS, LISSA VASCONCELLOS VILAS ; BARBOSA, BÁRBARA CASTANHEIRA FERRARA ; BARRETO, HORLLYS GOMES ; Alves, José Donizeti ; CHALFUN-JUNIOR, ANTONIO . Antioxidant System Differential Regulation is Involved in Coffee Ripening Time at Different Altitudes. Tropical Plant Biology, v. 11, p. 1-10, 2018.
SILVA, DAYANE MEIRELES DA ; SOUZA, KAMILA REZENDE DÁZIO DE ; VILAS BOAS, LISSA VASCONCELLOS ; ALVES, YARA SANTOS ; Alves, José Donizeti . The effect of magnesium nutrition on the antioxidant response of coffee seedlings under heat stress. SCIENTIA HORTICULTURAE, v. 224, p. 115-125, 2017.
SANTOS, J. O. ; FARIAS, M. E. ; SILVA, D. M. ; Silveira, H. R. O. ; CAMPOS, C. N. ; ALVES, J.D. . Copper (Cu) stress affects carbon and antioxidant metabolism in Coffea arabica seedlings. AUSTRALIAN JOURNAL OF CROP SCIENCE (ONLINE), v. 11, p. 960, 2017.
Silveira, H. R. O. ; SOUZA, K. R. D. ; ANDRADE, C. A. ; SANTOS, M. O. ; RODRIGUES-BRANDÃO, I. ; SILVA, D. M. ; ALVES, J. D. . SISTEMA ANTIOXIDANTE DE MUDAS DE CAFEEIRO SUBMETIDAS AO EXCESSO DE ÁGUA. Coffee Science, v. 10, p. 437-444, 2015.
MEIRELES DA SILVA, DAYANE ; BRANDÃO, ISABEL RODRIGUES ; Alves, Jose Donizeti ; DE SANTOS, MELINE OLIVEIRA ; DE SOUZA, KAMILA REZENDE DÁZIO ; DE SILVEIRA, HELBERT REZENDE OLIVEIRA . Physiological and biochemical impacts of magnesium-deficiency in two cultivars of coffee. Plant and Soil (Print), v. 382, p. 133-150, 2014.
FERNANDES, LUIZ HENRIQUE MONTEIRO ; SILVEIRA, HELBERT REZENDE DE OLIVEIRA ; SOUZA, KAMILA REZENDE DÁZIO DE ; RESENDE, MÁRIO LÚCIO VILELA DE ; Alves, José Donizeti . Inductors of Resistance and Their Role in Photosynthesis and Antioxidant System Activity of Coffee Seedlings. American Journal of Plant Sciences, v. 05, p. 3710-3716, 2014.

Prof. José Donizeti Alves
FisioCafé Consultoria e Palestras Ltda
fisiocafeconsult@gmail.com
Celular - (35) 99200-6703

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