Bioquímica del Suelo. Desde las Glicoproteinas hasta las

Bioquímica del Suelo. Desde las Glicoproteinas hasta las glomalinas.
Por Salvador González Carcedo
Según la IUPAC-IUB (organismo internacional de clasificación de compuestos orgánicos y participación
bioquímica) los glucoconjugados son carbohidratos unidos covalentemente a otros tipos de moléculas
orgánicas. Conforman una gran familia de compuestos, entre los que destacan las glicoproteínas,
glicopéptidos, peptidoglucanos, glucolípidos y lipo-polisacáridos.
Las glicoproteínas están presentes en las células de todos los seres vivos. Solo las eubacterias presentan
una quimiodiversidad de más de 100 tipos distintos. Participan en la conformación de todo tipo de
estructuras, desde formas solubles endocelulares o asociadas a membranas biológicas, hasta fluidos y
matrices extracelulares que configuran las estructuras coloniales.
Usan enlaces glucosídicos para establecer la unión entre el sector glucosídico y el sector proteico. Esta
unión se establece en el retículo endoplásmico liso y forma parte de un proceso de modificaciones que
permiten a las proteínas adquirir una actividad funcional determinada.
El tamaño relativo de las partes glucídica y proteica varía, lo que facilita diferenciarlos nominalmente
(glicoproteínas / proteoglicanos). La fracción de carbohidratos suelen ser cadenas lineales de azúcares en
las que se alternan la hexosaminas, ácidos urónicos y galactosa (a veces sulfatada). A veces solo contiene
glucosamina generando los glucosamin-glucanos como la quitina de los hongos, insectos, ácaros etc. (que
conforman una parte significativa de la biodiversidad del suelo. Si además interviene un catión como el
Calcio, se generan exoesqueletos de gran dureza como los de los crustáceos propios de aguas marinas,
donde deben de resistir presiones externas importantes.
Los glicopéptidos consisten en sacáridos unidos a un solo D ó L aminoácido (glicosil-aminoácidos)
unidos mediante un enlace covalente -O, -N o –S (del aminoácido). Son propios de las hifas tanto de
hongos como de determinadas bacterias (actinomicetos), cuya actividad, velocidad de renovación e
importancia en los suelos está fuera de todo duda.
Los peptidoglucanos (mayoritariamente mureinas) son glicoconjugados exclusivos de paredes de células
bacterianas (el número de bacterias por gramo de suelo puede alcanzar un orden de 10 13-15 y su vida
media, en los suelos, es más bien corta…
No es malo recordar que determinados tejidos animales están conformados por grandes asociaciones de
glicoproteínas, como el colágeno, o más pequeñas, como la banda 3 de la membrana de los eritrocitos
humanos. También es interesante conocer que las membranas y paredes de las algas (cuya biomasa es
significativa en muchos suelos) están constituidas por proteoglicanos con cadenas glucídica de más de
200 unidades, en las que predominan glucosamina y galactosa mina que alternan con ácidos urónicos (Lglucurónico o L-idurónico). Frecuentemente tiene un grado de sulfatación variable sobre el ácido
idurónico o sobre la glucosamina).
Con esta exposición pretendo afirmar que las glicoproteínas, en todas sus variantes conforman una parte
extraordinariamente significativa de la NECROMASA y de las SECRECIONES presentes en el suelo.
Solo si la polimerización se realiza fuera del ser vivo podremos hablar de NEOMASA.
Esta exposición bioquímica pretende reflexionar sobre algunas de las afirmaciones habituales, que
convendría renovar en su conocimiento, máxime si incluimos a las glomalinas, como una partícipe
importante de SOM.
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1.- Actualmente decimos que la materia orgánica retiene agua o que el contenido en compuestos húmicos
se relaciona con la capacidad de retención de agua. ¿Debemos incluir a las glomalinas como partícipes de
esta propiedad?
Es evidente que muchos materiales orgánicos rechazan el agua, desde las cutinas que recubren a las hojas
hasta las ligninas, que tienen esa función de evitar mojarse a las estructuras celulósicas de los vegetales.
Solo si estos materiales se encuentran significativamente alterados y convenientemente desestructurados
físicamente, además de fuertemente degradados bioquímicamente, son capaces de retener agua. Luego la
aportación de estos materiales orgánicos (que en general se incluyen con una parte del valor de la materia
orgánica del suelo) no aporta valor significativo a la capacidad de retención de agua del suelo.
Es más fácil atribuírselo a aquellos componentes que, como las glicoproteínas y otras sustancias con
comportamiento sol-gel, pueden retener masivamente agua en el seno de sus estructuras. El agua va a
quedar retenido conformando capas moleculares en torno a los hidroxilos de los carbohidratos (muchos y
de muy fácil acceso estructural) presentes en las glicoproteínas. De esta forma generan expansión y
disminuyen la densidad del conjunto agregacional. Quizás debiéramos de hacer una evaluación de la
capacidad de retención de ambas familias de compuestos (glicoproteínas y compuestos húmicos) para
poder diseñar una distribución adecuada, dejando fuera a los materiales orgánicos, de los que bastantes
componentes generan hidrofobia y condicionan la infiltración de agua libre a través del espacio poral.
También debemos de tener en cuanta, que excesos de salinidad condicionan el mantenimiento de la
estructura operativa de las proteínas, las cuales al desnaturalizarse pueden perder al menos parte de su
capacidad de retención de agua. Por ello debiéramos de evitar el aporte excesivo de las mismas, dejando
al sistema suelo que recomponga su organización gracias a glicoproteínas edáficas.
2. Actualmente decimos que la capacidad de intercambio iónico depende del contenido en compuestos
humificados (sobre todo ácidos húmicos y fúlvicos) ¿Esto es absolutamente cierto?
La presencia de azúcares carboxilados en todo este conjunto es llamativa. No deseo obviar en este
momento que los restos industriales del manejo de las algas se están utilizando (encapsulado
convenientemente) para retener metales de aguas contaminadas. Si las glomalinas tienen o no muchos
carboxilados, pronto lo sabremos. Mientras tanto deberemos de evitar, como profesores, el transmitir el
aserto de que solo los compuestos húmicos son los responsables mayoritarios de esta propiedad. Ya
distribuiremos esta capacidad entre ambos grupos en un futuro no muy lejano.
3. Actualmente, la capacidad de adherencia (capacidad de conformar estructuras agregacionales a partir
de los componentes texturales) no se atribuye de forma exclusiva a los compuestos húmicos, aunque,
cuando hablamos de los dominios de Emerson, si que subliminarmente la hacemos. ¿Tendremos que
incluir a las glomalinas?
Las glomalinas se han denominado popularmente “el súper pegamento del suelo”. “Per se” muchas
glicoproteínas tienen esa capacidad, desde la goma arábiga hasta los muco polisacáridos intestinales de
todos los animales edáficos y no edáficos. La capacidad de reacción química que poseen la glicoproteínas
(incluidas las glomalinas) les permite adherirse químicamente a la superficie de los componentes
texturales y a moléculas orgánicas de todo tipo, incluidas ellas mismas. En definitiva es una acción que
permite englobar de forma casi hermética a los materiales asociados, a la manera que lo hacen los
oxihidróxidos de aluminio. El interés de las glomalinas deriva de que las partículas más próximas suelen
ser arcillas (ya orientadas) ubicadas entre los espacios que ocupan los desarrollos de las micorrizas
arbusculares. La consecuencia es que disminuye la densidad de aquellas en el contexto de un constructo
nuevo, donde aunque en su entorno exista más oxigeno, este gas no puede penetrar fácilmente a no ser en
forma disuelta, facilitando su resistencia a la degradación. Por eso las glomalinas duran tanto tiempo, a
pesar de su alto contenido en carbohidratos.
Y pensar que a toda esta variedad molecular la englobamos en valores de C, N, P, S. ¿Estamos en el siglo
XXI o en el XVIII?
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