Fungo brasileiro produz substância inédita e mais potente que o glifosato. Os fungos endofíticos vivem no interior de tecidos vegetais durante parte ou todo o ciclo de vida da planta sem causar sintomas aparentes de doença. A partir do isolamento de um fungo endofítico — microrganismos que vivem nos tecidos vegetais — encontrado em uma planta medicinal tropical do gênero Piper, uma equipe formada por cientistas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), do United States Department of Agriculture (USDA – Departamento de Agricultura dos Estados Unidos) e da Embrapa Meio Ambiente (SP) identificou substâncias com potencial herbicida e antifúngico.
Entre elas, uma inédita na literatura científica, batizada pelos cientistas como composto “2” (5,10-di-hidroxi-1,7-dimetoxi-3-metil-1H-benzo[g]isocromeno-6,9-diona), apresentou desempenho comparável ou superior ao de alguns pesticidas sintéticos já comercializados.
Veja o que disse o estudo: o fungo brasileiro produz substância inédita e mais potente que o glifosato.
O estudo representa o primeiro registro da atividade biológica dessa substância, ampliando o leque de moléculas naturais que podem ser exploradas para o desenvolvimento de defensivos agrícolas alternativos aos pesticidas sintéticos. “Esses microrganismos endofíticos são um reservatório promissor e ainda pouco explorado de metabólitos bioativos, capazes de gerar soluções inovadoras para a agricultura”, avalia o professor da UFMG Luiz Henrique Rosa.
Fungos endofíticos vivem no interior de tecidos vegetais durante parte ou todo o ciclo de vida da planta, sem causar sintomas aparentes de doença. Pelo contrário: em muitos casos, estabelecem uma relação de simbiose harmônica, em que ambos os organismos saem ganhando. Enquanto o fungo encontra proteção e nutrientes, a planta recebe substâncias químicas que podem fortalecê-la contra herbívoros e patógenos.
“Essa capacidade de produzir metabólitos variados já despertava o interesse científico há algumas décadas”, afirma Rosa. “No entanto, o ritmo das descobertas tem se intensificado com a demanda por bioinsumos que substituam ou complementem pesticidas sintéticos. Além de reduzir impactos ambientais e riscos à saúde humana, os defensivos de origem biológica podem enfrentar um dos maiores problemas atuais do campo: a resistência crescente de pragas e doenças a produtos químicos sintéticos convencionais”, destaca o professor.
Entre os microrganismos endofíticos isolados, destacou-se um fungo identificado como Fusarium sp. UFMGCB 15449. O gênero Fusarium, pertencente à família Nectriaceae, é um dos mais presentes no planeta, com mais de 70 espécies descritas. Amplamente encontrado no solo, em plantas e em substratos orgânicos, o grupo é conhecido tanto por sua capacidade de causar doenças em culturas agrícolas quanto por produzir substâncias de interesse biotecnológico.
De acordo com a pesquisadora da UFMG Debora Barreto, algumas espécies de Fusarium são reconhecidas como importantes produtoras de micotoxinas, capazes de interferir no sistema imunológico de plantas e animais. Ao mesmo tempo, pesquisas anteriores já haviam registrado a ação antimicrobiana de endófitos desse gênero em cafeeiros e em espécies medicinais como Dioscorea zingiberensis.
O fungo estudado foi coletado no Parque Estadual da Floresta do Rio Doce (MG), em julho de 2017, e armazenado na Coleção de Micro-organismos e Células da UFMG. A identificação envolveu técnicas avançadas de biologia molecular, incluindo análise de sequências de DNA e comparação com dados depositados no GenBank, banco que oferece à comunidade científica acesso às informações mais atualizadas sobre sequências genéticas.
Apesar da confirmação do gênero Fusarium, os cientistas não conseguiram determinar a espécie com precisão devido às complexidades taxonômicas do grupo. Isso não é incomum, já que Fusarium apresenta registros variáveis e inconsistentes na literatura científica. Ainda assim, a caracterização morfológica e genética foi suficiente para permitir o avanço nos testes com seus metabólitos.
Substâncias encontradas e o potencial do composto “2”
O extrato do fungo foi submetido a bioensaios em sementes de alface (Lactuca sativa) e grama-de-bent (Agrostis stolonifera), modelos vegetais comuns em estudos de herbicidas. Três metabólitos foram isolados: anidrofusarubina (com potencial antimicrobiano e antibacteriano), javanicina (com atividade antimicrobiana) e o composto “2”.
Os testes de toxicidade confirmaram o potencial das substâncias. Elas apresentaram valores de IC50 (concentração necessária para reduzir o crescimento em 50%) bem inferiores aos de herbicidas amplamente utilizados, como glifosato e clomazona.
Para a pesquisadora da Embrapa Meio Ambiente Sonia Queiroz, os resultados referentes à atividade antifúngica foram igualmente animadores. Contra o patógeno agrícola Colletotrichum fragariae, o metabólito “2” destacou-se com zonas de inibição superiores às de fungicidas naturais usados como referência, como carvacrol e timol. Os outros metabólitos também demonstraram atividade, ainda que menos expressiva, indicando espaço para ajustes e aperfeiçoamentos químicos.
Alternativas para a agricultura global
Pesticidas sintéticos vêm sendo utilizados desde a década de 1940 para proteger lavouras contra ervas daninhas, insetos e fungos. Embora tenham incrementado a produtividade agrícola, também provocaram problemas ambientais, intoxicações humanas e desequilíbrios ecológicos.
Hoje, a agricultura enfrenta um grande desafio: produzir alimento para quase 10 bilhões de pessoas até 2050 com menos impacto ambiental e maior eficiência. “Nesse cenário, bioinsumos como os metabólitos de fungos endofíticos aparecem como alternativas promissoras, capazes de unir eficácia e sustentabilidade”, afirma Sonia Queiroz.
O estudo reforça a enorme importância da biodiversidade brasileira como patrimônio científico global. Florestas tropicais, cerrados e outros biomas abrigam microrganismos ainda pouco explorados, capazes de gerar inovações para a saúde, agricultura e indústria.
“No caso do Fusarium endofítico isolado em Minas Gerais, o trabalho marca o início de um processo que pode culminar em novos herbicidas e fungicidas comerciais”, avalia o professor Luiz Henrique Rosa. Para isso, serão necessárias etapas adicionais: estudos sobre alvos moleculares dos metabólitos, análises de segurança ambiental e toxicológica, além da possibilidade de modificar estruturalmente as moléculas para aumentar sua eficácia.
Fronteira científica
Os resultados iniciais abrem caminho para pesquisas mais aplicadas, incluindo a avaliação do desempenho dos compostos em campo e sua incorporação em formulações comerciais. Também há interesse em explorar o fenômeno de hormese observado nos testes, em que doses baixas estimularam o crescimento vegetal, indicando potencial para usos diferenciados. “Estamos diante de uma fronteira científica em que microrganismos invisíveis podem gerar grandes avanços.”
Trabalho publicado
O artigo sobre o trabalho de pesquisa pode ser acessado aqui. A autoria é de Debora Barreto (UFMG); Charles Cantrell, Seong Kim, Joanna Bajsa-Hirsche, Prabin Tamang e Stephen Duke (USDA, Agricultural Research Service, Natural Products Utilization Research Unit); Camila de Carvalho (UFMG); Sonia Queiroz (Embrapa Meio Ambiente); e Luiz Henrique Rosa (UFMG).
Fonte: Embrapa / Escrito por Compre Rural Conteúdo
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