Microbioma é uma palavra que está em alta no meio científico. Ela é utilizada para designar o conjunto micro-organismos, incluindo bactérias e fungos, que vivem em associação dentro do organismo de animais (incluindo nós, humanos) e plantas, ou seja, diversos tipos de hospedeiros. Nos últimos anos, o número de publicações científicas envolvendo o termo saltaram em um nível impressionante. Isso se deve às descobertas feitas pelos pesquisadores de como a variação do microbioma traz impactos no desenvolvimento do hospedeiro.
Estima-se que 100 trilhões de microrganismos constituem o microbioma humano. Neste texto do Profissão Biotec você pode saber mais sobre o impacto da sua perturbação, que pode levar ao desenvolvimento de algumas doenças.
Sabe-se que nosso microbioma está associado à saúde sexual e ao sucesso reprodutivo, no caso da microbiota vaginal, além da regulação da imunidade e aquisição de nutrientes, no caso da microbiota intestinal, por exemplo. De maneira análoga, os órgãos sexuais e raízes de plantas se comportam de maneira semelhante ao observado em humanos.
Nesse texto você vai entender como a manipulação do microbioma também pode afetar as plantas e qual a aplicação prática disso na agricultura!
Imunidade de Plantas
O microbioma de plantas mais estudado é aquele associado às raízes. Atualmente entende-se um pouco mais sobre a ação benéfica de algumas bactérias e fungos presentes na rizosfera que atuam na imunidade de plantas, mas ainda há um longo caminho a ser percorrido.
O chamado microbioma nativo, aquele que já está presente na planta desde cedo, na sua forma de semente, auxilia na defesa contra patógenos. Esse microbioma é herdado de modo a garantir um melhor desenvolvimento aos descendentes. Veja este exemplo: em um experimento avaliou-se o microbioma de variedades de tomate resistentes e suscetíveis à Pseudomonas syringae, bactéria responsável pela doença chamada de pinta bacteriana do tomateiro. Os resultados demonstraram que um número maior de bactérias endofíticas da variedade resistente atuavam como antagonistas, ou seja, limitavam o crescimento da bactéria patogênica P. syringae quando crescidas juntas in vitro.
Além de herdarem o microbioma, as plantas conseguem modular a microbiota presente no solo. Plantas de espécies diferentes são capazes de recrutar tipos de microorganismos diferentes quando crescidas em um mesmo solo. Além de espécies diferentes, plantas resistentes a uma doença conseguem recrutar tipos específicos de micro-organismos que uma planta suscetível não consegue, dessa maneira, o melhoramento natural da resistência selecionou indiretamente plantas que conseguem recrutar de maneira mais efetiva os microorganismos necessários para o combate da infecção por patógenos. Dessa maneira, em plantas já crescidas, sob ataque de patógenos ou pragas, a planta libera compostos específicos para recrutar ou ativar microorganismos que vivem no solo para auxiliar na defesa. Esses microorganismos podem competir por nutrientes com os patógenos, liberar compostos antimicrobianos, produzir enzimas que degradam compostos necessários à sobrevivência do patógeno, entre outras estratégias de combate. Essa linha de pesquisa, ainda teórica, traz espaço para a elaboração de produtos mais sustentáveis à redução do uso de controle químico para contenção de doenças e pragas.
Promoção de Crescimento
Além de auxiliar na defesa (ou imunidade), há micro-organismos que agem na promoção do crescimento das plantas, tornando-as mais vigorosas e robustas. Essas bactérias ou fungos conseguem “escapar” do sistema imunológico da planta, impedindo seu reconhecimento e permitindo sua colonização. Entretanto, ao invés de causarem doença, esses microorganismos auxiliam na assimilação de nutrientes, permitindo um maior desenvolvimento de raízes e parte aérea e, consequentemente, maior produtividade.
Um exemplo bem estudado é o caso das bactérias do gênero Rhizobium, capazes de colonizar plantas leguminosas, formando nódulos nessas plantas. Esses nódulos auxiliam na fixação de nitrogênio pelos vegetais, um nutriente essencial ao crescimento.
Fungos como Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinum e Trichoderma asperella também são conhecidos por seu papel no crescimento de plantas. Esses fungos podem sintetizar ou induzir as plantas a produzir fitormônios para o desenvolvimento de raízes ou outros tecidos, aumentado a captação de nutrientes e favorecendo o crescimento dessas plantas.
Frequentemente, os microorganismos são apresentados para nós somente sob um ponto de vista negativo, como aqueles causadores de doenças, mas há diversos tipos de microorganismos que podem ser utilizados em prol de interesses para humanidade, como por exemplo, garantir uma maior sustentabilidade na agricultura. A aplicação de produtos biológicos na agricultura é um mercado em ascensão e pesquisas de caráter mais básico, como o entendimento e mapeamento do microbioma de plantas, também contribuem no desenvolvimento desse mercado, seja na aplicação de microorganismos promotores de crescimento como biofertilizantes ou a utilização de microorganismos no combate de insetos praga ou doenças como inimigos naturais. Essa, com certeza, é uma área que ressalta o papel da biotecnologia na agricultura. Você conhece outras aplicações do microbioma? Compartilhe com a gente!
