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Prolina como aliada das plantas na adaptação às mudanças climáticas

A atividade agrícola apresenta elevada dependência das condições climáticas, uma vez que fatores como o solo, a disponibilidade de água e outros recursos naturais são diretamente influenciados pelo clima (FAO, 2016). Embora as mudanças climáticas — especialmente variações de temperatura e regimes de precipitação — possam estender os períodos de cultivo ou viabilizar novas culturas em certos locais, na maioria das situações essas alterações abióticas impõem restrições significativas à produção de alimentos, como exemplificado para o milho e a soja (Figura 1).

Figura 1. Produtividades obtidas em condições ideais (anos 2000), produtividades médias (anos 2000) e decréscimos na produtividade do milho e da soja causados por fatores de estresse. As produtividades médias de milho e soja na safra brasileira de 2024/2025 foram incluídas para fins de comparação. Fonte: CONAB (2025) e adaptada de Bray et al. (2000)

 

A capacidade de se adaptar às condições adversas é própria de cada genótipo, mas há uma forte influência do estado nutricional das plantas. Assim, o fornecimento equilibrado de nutrientes, aliado ao uso de biofertilizantes, como a prolina, pode aumentar a tolerância das plantas aos estresses abióticos e a produtividade das culturas. Por isso, é importante entender melhor quais são as funções desempenhadas pela prolina, a fim de otimizar o seu uso no campo.

 

Prolina: funções e benefícios induzidos

 

Sintetizado a partir do ácido L-glutâmico e da ornitina, o aminoácido prolina é considerado um dos osmólitos (metabólitos de baixo peso molecular que promovem o ajustamento osmótico aumentando a capacidade celular em reter água) mais acumulados em condições de estresse (Hosseinifard et al., 2022). O acúmulo de prolina em plantas expostas a estresses como altas temperaturas e déficit hídrico pode aumentar em até 100 vezes em relação às plantas não estressadas, o que demonstra a importância deste aminoácido para a tolerância das plantas aos estresses abióticos (Verbruggen e Hermans, 2008). Assim, a aplicação preventiva de prolina poderia mitigar estresses ambientais, uma vez que este aminoácido desempenha funções extremamente importantes nas plantas: atua como chaperona (proteínas essenciais que auxiliam outras proteínas a atingirem sua forma tridimensional funcional), antioxidante, equilíbrio redox e síntese de proteínas (Ghosh et al., 2022). Além disso, a forma cíclica da cadeia lateral da prolina e sua afinidade para ligações com íons metálicos atuando como quelante, contribuem para manter a estrutura e atividade das enzimas antioxidantes (Masoumi et al., 2024).

Todas estas funções são fundamentais para reduzir o estresse oxidativo induzido pelo acúmulo excessivo das espécies reativas de oxigênio (EROs), proteger as membranas e organelas celulares e otimizar o processo fotossintético, o que aumenta a tolerância das plantas aos estresses abióticos e a produtividade.

Embora as funções desempenhadas pela prolina sejam essenciais para aumentar a tolerância das plantas aos estresses abióticos, o número de estudos publicados em que o efeito da aplicação isolada de prolina foi analisado em culturas como milho e soja são baixos, especialmente com relação a estresses corriqueiros no campo, como altas temperaturas e déficit hídrico. A grande maioria dos estudos publicados tem avaliado o efeito da prolina na atenuação do estresse induzido pela salinidade. Os estudos publicados ainda apontam que a aplicação de prolina tem ocorrido majoritariamente via foliar e, em alguns casos, via tratamento de sementes (Tabela 1).

 

Tabela 1. Resultados da aplicação de prolina nas culturas do milho e da soja.

Tipo de estresse Aplicação Dose Resultados Referências
Milho
Salinidade Via foliar 30 mmol L-1 Maior estabilidade de membrana, maior teor de clorofila, maior conteúdo de água, ativação do sistema antioxidativo e maior produção de biomassa. Naz et al. (2025)
Salinidade Via foliar 10 mmol L-1 Maior teor de clorofila e carotenóides, melhora do processo fotossintético, maior eficiência no uso da água e maior produtividade de grãos. Alzamel (2025)
Seca Via foliar 30 mmol L-1 Maior estabilidade de membrana, maior teor de clorofila, maior atividade do sistema antioxidativo, maior crescimento radicular e da parte aérea. Khan et al. (2025)
Seca Via foliar 4 mmol L-1 Maior teor de clorofila, maior eficiência fotossintética e maior crescimento do sistema radicular e parte aérea. Ibrahim et al. (2022)
Baixa temperatura Via tratamento de sementes 15 mmol L-1 Melhoria do processo de germinação das sementes e crescimento das plântulas. Zuo et al. (2022)
Soja
Salinidade Via solução nutritiva 150 mmol L-1 Maior teor de clorofila, maior eficiência fotossintética, redução do estresse oxidativo e maior produção de biomassa. Yan et al. (2025)

 

Considerações finais

 

O uso de aminoácidos na agricultura visando mitigação de estresse e aumento de produtividade tem crescido em anos recentes, mas o número de estudos que avaliaram o efeito isolado da prolina em culturas como milho e soja ainda são baixos, o que pode representar uma limitação para o melhor uso deste aminoácido no campo. Portanto, é necessário conduzir mais estudos nas culturas do milho e da soja para identificar as melhores doses, épocas e locais de aplicação da prolina visando mitigação de estresses — especialmente de altas temperaturas e déficit hídrico. Além disso, é preciso compreender melhor o efeito da interação entre prolina e outros aminoácidos quando aplicados no campo.

Flávio Henrique Silveira Rabêlo
Átila Francisco Mógor

2026 - Abisolo

Palavras-chave:

Estresses abióticos, déficit hídrico, adaptação, aminoácidos, espécies reativas de oxigênio

Termos de indexação:

Processo fotossintético, mitigação de estresses, sistema antioxidativo, estresse oxidativo, enzimas

Referências bibliográficas:

Alzamel, N.M. 2025. Attenuation of negative effects of saltwater irrigation stress on the physiological agronomic characteristics of maize through foliar application of se-lenium and proline. Asian Journal of Agriculture and Biology, 10.35495/ajab.2024.200.

Bray, E.A.; Bailey-Serres, J.; Weretilnyk, E. 2000. Responses to abiotic stresses. In: Buchanan, B.; Gruissem, W.; Jones, R. (Ed.). Biochemistry and molecular biology of plants. American Society of Plant Physiologists, Rockville, p. 1158-1203.

Companhia Nacional de Abastecimento – CONAB. 2025. Acompanhamento da safra brasileira de grãos. 12º Levantamento – Safra 2024/25. CONAB, Brasília. 133 p. Disponível em: .

Food and Agriculture Organization of the United Nations - FAO. 2016. Soils, land and water for climate change adaptation and mitigation. FAO, Roma. 16 p. Disponível em: .

Ghosh, U.K. et al. 2022. Proline, a multifaceted signalling molecule in plant respons-es to abiotic stress: understanding the physiological mechanisms. Plant Biology, 24: 227-239.

Hosseinifard, M. et al. 2022. Contribution of Exogenous Proline to Abiotic Stresses Tolerance in Plants: A Review. International Journal of Molecular Sciences, 23: 5186.

Ibrahim, AE-A. et al. 2022. Exogenously Applied Proline Enhances Morph-Physiological Responses and Yield of Drought-Stressed Maize Plants Grown Under Different Irrigation Systems. Frontiers in Plant Science, 13: 897027.

Khan, P. et al. 2025. Proline Promotes Drought Tolerance in Maize. Biology, 14: 41.

Masoumi, Z. et al. 2024. Exploring the protective effects of proline on pepper (Capsi-cum annum L.) under high-temperature stress. Plant Stress, 14: 100695.

Naz, T. et al. 2025. Foliar-Application of Proline Mitigates Salinity Stress in Two Maize (Zea mays L.) Genotypes: A Comparative Study of Growth, Physiology, Chloro-phyll Fluorescence, and Ionic Composition. Journal of Plant Growth Regulation, 44: 5431-5448.

Verbruggen, N.; Hermans, C. 2008. Proline accumulation in plants: a review. Amino Acids, 35: 753-759.

Yan, L. et al. 2025. Exogenous proline enhances salt acclimation in soybean seed-lings: Modifying physicochemical properties and controlling proline metabolism through the ornithine-glutamate dual pathway. Ecotoxiciology and Environmental Safety, 294: 118012.

Zuo, S. et al. 2022. Exogenous proline alleviated low temperature stress in maize embryos by optimizing seed germination, inner proline metabolism, respiratory me-tabolism and a hormone regulation mechanism. Agriculture, 12: 548.

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