El níquel (Ni) es un micronutriente esencial para las plantas, aunque se requiere en cantidades extremadamente pequeñas. Su función principal está asociada con la actividad de la enzima ureasa, que cataliza la hidrólisis de la urea en compuestos utilizables como amonio, y en otros procesos metabólicos como la germinación de semillas, el metabolismo del nitrógeno y la tolerancia al estrés. La absorción y el transporte del níquel en las plantas son procesos altamente regulados que dependen de su disponibilidad en el suelo y de los mecanismos fisiológicos de la planta.
La absorción del níquel ocurre en las raíces, principalmente en su forma catiónica soluble Ni²⁺. La disponibilidad de níquel en el suelo está influenciada por factores como el pH, la textura del suelo y la presencia de materia orgánica. El níquel es más soluble y biodisponible en suelos ligeramente ácidos, mientras que en suelos alcalinos o con alto contenido de carbonatos, su disponibilidad disminuye significativamente. Las plantas captan el níquel mediante transportadores específicos de metales de transición, pertenecientes principalmente a las familias NRAMP (Natural Resistance-Associated Macrophage Protein) y ZIP (Zinc-Regulated/Iron-Regulated Protein).
Una vez dentro de las células de las raíces, el níquel puede ser almacenado temporalmente en las vacuolas o movilizado hacia el sistema vascular para su distribución a través del xilema. Durante su transporte en la savia xilemática, el níquel puede estar en forma libre o asociado con compuestos orgánicos, como aminoácidos (histidina, por ejemplo) o ácidos orgánicos, que mejoran su solubilidad y previenen la toxicidad. Este transporte está impulsado por el flujo de transpiración y dirigido hacia las partes aéreas de la planta.
En los tejidos aéreos, el níquel es redistribuido a diferentes órganos, como las hojas y las semillas, donde desempeña funciones esenciales. Su papel más importante se encuentra en los cotiledones y las semillas, donde facilita la actividad de la ureasa para descomponer la urea en amonio, un proceso crucial para el reciclaje del nitrógeno en etapas iniciales del desarrollo de la planta. Además, el níquel participa en la detoxificación de especies reactivas de oxígeno, contribuyendo a la tolerancia al estrés oxidativo.
La regulación del níquel en la planta es fundamental, ya que tanto su deficiencia como su exceso pueden causar problemas. En condiciones de deficiencia, las plantas muestran una acumulación de urea en los tejidos debido a la inactividad de la ureasa, lo que puede conducir a efectos tóxicos. Por otro lado, en situaciones de toxicidad por exceso de níquel, se produce estrés oxidativo y se inhiben procesos fisiológicos clave. Para evitar estos problemas, las plantas emplean mecanismos de almacenamiento en vacuolas y proteínas quelantes que regulan la concentración intracelular de níquel.
Además, el níquel interactúa con otros nutrientes metálicos, como el zinc (Zn) y el hierro (Fe), debido a que comparten transportadores y rutas de absorción. Esto puede generar competencia en su captación, especialmente en suelos desequilibrados en términos de micronutrientes.
En resumen, la absorción y el transporte del níquel en las plantas son procesos complejos que dependen de transportadores específicos y mecanismos de regulación que aseguran su disponibilidad en los lugares donde es necesario para funciones metabólicas críticas. Estos procesos permiten a las plantas mantener un balance adecuado de níquel, optimizando su crecimiento y desarrollo.