Os micro-organismos que habitam o interior das plantas são chamados de micro-organismos endofíticos. Eles podem ser encontrados em tecidos e órgãos vegetais como raízes, folhas, frutos e sementes. A comunidade endofítica é constituída principalmente por fungos e bactérias que, ao contrário dos micro-organismos patogênicos, não causam prejuízos aos seus hospedeiros. Para termos uma noção do tamanho desta comunidade, conhecemos hoje cerca de seis mil e quinhentos fungos endofíticos isolados de árvores e de herbáceas, porém acredita-se que este número seja muito maior, e ainda estamos longe de descobrir todas as espécies bacterianas e fúngicas associadas às plantas. Considerando que existam aproximadamente 300.000 espécies de plantas superiores, e que uma planta individual é colonizada por vários endófitos, a oportunidade de se descobrir novos e interessantes micro-organismos é muito grande.
Os efeitos dos micro-organismos endofíticos nas plantas são variados. Atualmente, a atenção tem sido voltada ao estudo de endofíticos que podem atuar no controle biológico de doenças vegetais e também aos que tem a capacidade de promover o crescimento vegetal. Além disso, esses micro-organismos constituem um grupo ainda pouco estudado de organismos produtores de metabólitos secundários com possível aplicação biotecnológica.
Por ocuparem um nicho ecológico semelhante àqueles ocupados por patógenos, os micro-organismos endofíticos apresentam grande potencial para o controle biológico. Muitos apresentam produção de toxinas e compostos secundários que protegem a planta hospedeira do ataque de fungos e bactérias fitopatogênicas, insetos e até mesmo de outros animais herbívoros. Os principais compostos produzidos por estes micro-organismos são os antifúngicos, antibióticos, alcalóides e as neurotoxinas, tóxicos principalmente a insetos. Além disso, existem diversos fungos entomopatogênicos, ou seja, que conseguem colonizar insetos através de seu tegumento (ou “pele” dos insetos) por onde vai crescendo, ramificando-se internamente, prejudicando os processos fisiológicos dos insetos, que acabam morrendo.
Por ser um agente natural, o controle biológico surge como uma alternativa ao uso de agroquímicos como os pesticidas que, embora eficientes, apresentam riscos tanto aos trabalhadores que fazem sua aplicação no campo, como também aos consumidores desses produtos. Em geral, quando um micro-organismo é capaz de causar danos ou influenciar na ação de um determinado patógeno, ele se apresenta como um agente específico, ou seja, ele realiza esta reação apenas contra uma determinada espécie ou gênero. Essa característica de especificidade é extremamente importante pois, além de não contaminar o meio ambiente, esses micro-organismos, de maneira geral, não apresentam a mesma capacidade de ação contra outros animais.
Existem muitas espécies de endofíticos utilizados no controle biológico, como é o caso de Pseudomonas sp., Metarhizium anisopliae, Zoophthora radicans, Bacillus thuringiensis, dentre outras. Consequentemente, existem diferentes formas de aplicação destes micro-organismos, alguns são aplicados nas sementes, outros nas folhas, outros após a colheita, variando conforme o patógeno que se pretende combater.
A estratégia de aplicação de micro-organismos que beneficiem o crescimento de plantas também é bastante promissora. Este tipo de ação visa à substituição parcial ou total de fertilizantes e defensivos químicos, os quais estão cada vez mais escassos e caros, além de causarem vários problemas à saúde humana e ao meio ambiente.
A promoção do crescimento vegetal por micro-organismos endofíticos pode ser o resultado de diversos mecanismos como: indução de resistência sistêmica da planta contra fitopatógenos, fornecimento de substâncias reguladoras do crescimento dos micro-organismos para as plantas (como o ácido-indol-acético (AIA) e aminoácidos). Alguns endófitos também são capazes de aumentar a disponibilidade de nutrientes através de processos como a fixação biológica de nitrogênio, solubilização de fosfato mineral e produção de sequestradores de ferro do solo, como os sideróforos.
Os efeitos no crescimento das plantas são variados, podendo influenciar no crescimento das raízes, da parte aérea, no aumento do peso da matéria seca, na área foliar, na velocidade de germinação das sementes até mesmo na produtividade final.
Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia e Streptomyces estão entre os principais gêneros bacterianos empregados na agricultura visando a promoção de crescimento das mais diversas culturas vegetais.
Tendo em vista a capacidade que os micro-organismos possuem de produzir compostos benéficos ao crescimento e desenvolvimento de plantas, seus metabólitos estão sendo cada vez mais estudados para tentar atender à crescente necessidade por novas drogas, agentes quimioterápicos e agroindustriais que sejam, ao mesmo tempo, mais efetivos, menos tóxicos e que apresentem menor impacto ambiental.
O termo utilizado para busca de fontes biológicas com características que podem ter valor para o desenvolvimento comercial é “bioprospecção”, ou seja, a bioprospecção representa o processo que busca no meio ambiente organismos, enzimas ou compostos que possam dar origem a produtos de interesse, como medicamentos, inseticidas e defensivos agrícolas. Desta forma, o desenvolvimento de novos produtos ou processos na área da biotecnologia, tendo como base a bioprospecção, só é possível graças à biodiversidade microbiana existente, pois a mesma nos fornece inúmeras possibilidades de desenvolvimento às novas aplicações biotecnológicas.
Essas são apenas algumas das aplicações que os micro-organismos que vivem associados às plantas podem ter. Podemos notar que seus benefícios, sejam eles diretos ou indiretos, incluem não somente o reino vegetal, mas também todos nós.
Por Bruna Batista bruna.biotec@hotmail.com
Jaqueline Almeida jackalmeidajau@hotmail.com