O estudo representa o 1º 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.
Microrganismos aliados invisíveis
Fungos endofíticos vivem no interior de tecidos vegetais durante parte ou todo o ciclo de vida da planta e 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.
Sobre o fungo isolado
Entre os microrganismos endófitos isolados, destacou-se um fungo identificado como Fusarium sp. 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 estudo conduzido pela equipe da UFMG, da Embrapa Meio Ambiente e do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos aprofunda essa linha de investigação, revelando novas possibilidades de uso”, afirma.
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 de dados que permite o acesso da comunidade científica às informações mais atualizadas e abrangentes sobre sequências de DNA.
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 ao longo da literatura científica. Ainda assim, a caracterização morfológica e genética foi suficiente para avançar nos testes com os metabólitos produzidos.
O extrato do fungo foi submetido em um bioensaio em sementes de alface (Lactuca sativa) e grama-de-bent (Agrostis stolonifera), modelos vegetais comuns em estudos de herbicidas. Três metabólitos foram isolados: anidrofusarubina (potencial antimicrobiano e antibacteriano), javanicina (atividade antimicrobiana) e o composto “2”.
Em concentrações de 1 mg/mL, todos os compostos mostraram atividade fitotóxica (adversa ao desenvolvimento das plantas) significativa, inibindo totalmente a germinação das sementes de plantas daninhas indesejadas –efeito comparável ao herbicida sintético acifluorfeno na mesma dosagem. Ensaios adicionais com lentilha-d’água (Lemna), espécie frequentemente usada pela indústria de pesticidas para medir toxicidade, confirmaram o potencial. Os compostos 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 pesquisadorada Embrapa Meio Ambiente Sonia Queiroz, em relação à atividade antifúngica, os testes contra o patógeno agrícola Colletotrichum fragariae também foram animadores. O metabólito “2” destacou-se com zonas de inibição mais amplas do que as de fungicidas naturais usados como referência, como o carvacrol e o timol. Os outros metabólitos, embora menos expressivos, também demonstraram atividade, indicando que há espaço para otimizações químicas.
Com informações da Embrapa.
