El manganeso (Mn) es un micronutriente esencial para las plantas, indispensable en procesos como la fotosíntesis, la detoxificación de radicales libres y la activación de enzimas relacionadas con el metabolismo de nitrógeno y carbohidratos. A pesar de su relevancia, su absorción y transporte están condicionados por su disponibilidad en el suelo, la cual varía según factores como el pH, la textura del suelo y la interacción con otros nutrientes.
La absorción de manganeso ocurre principalmente en las raíces, donde se capta en su forma iónica soluble como Mn²⁺. La disponibilidad de Mn²⁺ en el suelo aumenta en condiciones de pH ácido, mientras que en suelos alcalinos o altamente oxigenados el manganeso tiende a precipitar en formas menos solubles, como Mn³⁺ o Mn⁴⁺. Las plantas emplean transportadores específicos para captar Mn²⁺, siendo los miembros de las familias NRAMP (Natural Resistance-Associated Macrophage Protein) y CDF (Cation Diffusion Facilitator) los más estudiados. Estos transportadores se encuentran en la membrana plasmática de las células radiculares y son responsables de la entrada del manganeso al citoplasma.
Una vez dentro de las células de la raíz, el manganeso puede ser almacenado temporalmente en las vacuolas o movilizado hacia el sistema vascular para su transporte a los tejidos aéreos. En el xilema, el manganeso se transloca principalmente en su forma libre (Mn²⁺) disuelta en la savia, impulsado por el flujo de transpiración. Sin embargo, su transporte está sujeto a un control estricto para evitar acumulaciones tóxicas, ya que un exceso de manganeso puede generar estrés oxidativo y dañar las células.
En los tejidos aéreos, el manganeso es distribuido a las hojas y otros órganos donde desempeña funciones vitales. Uno de sus roles más destacados ocurre en los cloroplastos, específicamente en el complejo de evolución del oxígeno del fotosistema II, donde participa en la fotólisis del agua, un paso crítico de la fotosíntesis. Además, el manganeso actúa como cofactor de diversas enzimas, como la superóxido dismutasa (Mn-SOD), que protege a las células contra el daño causado por especies reactivas de oxígeno.
La homeostasis del manganeso dentro de la planta está finamente regulada. En condiciones de deficiencia, las plantas pueden activar sistemas de alta afinidad para captar el manganeso de manera más eficiente. Por otro lado, en situaciones de toxicidad, se promueve su almacenamiento en compartimentos seguros, como las vacuolas, o se incrementa su inmovilización en las raíces para evitar daños en los tejidos sensibles.
El manganeso interactúa de manera compleja con otros nutrientes, como el hierro (Fe) y el zinc (Zn). Por ejemplo, niveles elevados de hierro pueden competir con el manganeso por los mismos transportadores, lo que puede limitar su absorción. Asimismo, un exceso de manganeso puede interferir con la absorción de calcio (Ca) y magnesio (Mg), afectando el equilibrio nutricional de la planta.
En resumen, la absorción y el transporte del manganeso en las plantas son procesos regulados con precisión, que implican el uso de transportadores específicos, la movilización a través del xilema y mecanismos intracelulares para garantizar su correcta distribución y evitar toxicidad. Este control es fundamental para que el manganeso pueda cumplir sus funciones esenciales en la fisiología y el metabolismo vegetal.