Bactérias de olivais podem ser a chave para combater a Xylella
Pesquisadores descobriram que certos microrganismos oferecem vantagens biológicas, como um sistema imunológico secundário.
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Jaén identificou um grupo de bactérias dormentes nas folhas e no solo das oliveiras que as protegem contra os desafios ambientais.
A análise genética demonstrou que vários microrganismos proporcionam vantagens biológicas semelhantes a um sistema imunológico secundário. Os pesquisadores esperam que suas descobertas permitam o desenvolvimento de um biopesticida natural para combater o patógeno mortal Xylella fastidiosa.
Veja também: A evolução da luta da Europa contra a Xylella fastidiosaAcredita-se que a Xylella fastidiosa tenha chegado à Itália em 2008 por meio da introdução de uma única planta de café proveniente da Costa Rica.
A Xylella fastidiosa, causadora da síndrome do declínio rápido da oliveira, provocou surtos generalizados na Europa nos últimos 15 anos e estima-se que tenha um impacto econômico anual superior a € 5,5 bilhões.
A bactéria tem se mostrado um desafio significativo de se controlar, já que atualmente não há nenhum método eficaz de controle em campo para erradicá-la.
No artigo de pesquisa publicado na Microbiology Spectrum, no entanto, os pesquisadores identificaram um grupo de bactérias, Bacillus spp., que acreditam poder ser a chave para combater o patógeno.
Xylella fastidiosa
A Xylella fastidiosa é uma bactéria gram-negativa conhecida por causar uma variedade de doenças em plantas. É um patógeno que afeta primariamente o xilema, que é o tecido vegetal responsável pelo transporte de água e nutrientes das raízes para outras partes da planta. A Xylella fastidiosa é uma grande preocupação na agricultura e na silvicultura, pois pode infectar uma ampla variedade de espécies vegetais, causando perdas econômicas e danos ambientais.
Essa bactéria é transmitida por insetos vetores, como cigarrinhas e cigarrinhas-salivadoras, que se alimentam da seiva das plantas. Quando esses insetos se alimentam de plantas infectadas, eles adquirem a bactéria e podem então transmiti-la para plantas saudáveis ao se alimentarem delas. A Xylella fastidiosa pode infectar tanto culturas agrícolas quanto plantas ornamentais, e tem sido responsável por doenças devastadoras em várias partes do mundo.
Algumas das doenças mais conhecidas causadas pela Xylella fastidiosa incluem a Doença de Pierce, a Clorose Variegada dos Citrinos (CVC) e a Síndrome do Declínio Rápido da Oliveira (OQDS).
Os esforços para controlar a Xylella fastidiosa incluem o uso de inseticidas para controlar os insetos vetores, bem como medidas de quarentena e remoção de plantas infectadas para impedir a propagação. Pesquisas estão em andamento para desenvolver estratégias mais eficazes para controlar e prevenir a propagação dessa bactéria e das doenças vegetais a ela associadas.
As espécies de Bacillus possuem características distintas que as tornam valiosas para aplicações médicas, biotecnológicas e agrícolas.
Elas podem ser utilizadas na produção de biocombustíveis, biopolímeros e moléculas bioativas. Na agricultura, elas podem melhorar o crescimento das plantas, servir como biofertilizantes, estimular o crescimento e controlar patógenos, tornando-as promissoras para a agricultura sustentável.
Os biofertilizantes à base de Bacillus aumentam o crescimento e o rendimento das plantas ao melhorar a disponibilidade de nutrientes, a fixação de nitrogênio, solubilização do fósforo e a produção de reguladores de crescimento vegetal.
Essas bactérias também podem produzir compostos antimicrobianos, são econômicas e formam esporos para maior estabilidade, oferecendo uma alternativa natural aos pesticidas químicos.
O Bacillus thuringiensis é bem conhecido por suas propriedades inseticidas, enquanto outras espécies, como B. subtilis e Bacillus amyloliquefaciens, têm sido utilizadas com sucesso como agentes de controle biológico em diversas culturas comerciais.
Além disso, a capacidade de algumas espécies de Bacillus de produzir bacteriocinas, peptídeos antimicrobianos, mostra-se promissora para o tratamento de plantas.
Embora esses benefícios já tenham sido demonstrados em culturas como trigo, girassóis e batatas, a pesquisa conduzida pela equipe da Universidade de Jaén concentrou-se em analisar sua presença em olivais espanhóis e sua resistência a uma série de desafios ambientais.
Sob a supervisão de Hikmate Abriouel, a equipe iniciou o projeto SMART-AGRI-SPORE, uma iniciativa europeia Marie Curie que visa desenvolver um biopesticida para combater a Xylella fastidiosa. O projeto envolveu a análise de 417 bactérias do gênero Bacillus spp. coletadas em olivais em Jaén e Málaga.
Os pesquisadores procuraram identificar as bactérias capazes de formar esporos e hibernar para superar condições externas adversas e reativar-se quando as condições se tornassem favoráveis.
Esses esporos atuam como um escudo protetor, tornando as bactérias resistentes a temperaturas extremas, radiação e produtos químicos nocivos. Para isolar as cepas com essa capacidade, a equipe submeteu suas amostras a temperaturas que chegaram a 80 ºC, erradicando assim todas aquelas que não atendiam ao critério.
“Diante de um evento adverso, como a falta de nutrientes no ambiente, essas bactérias entram em um estado de repouso, como uma espécie de hibernação, até que o perigo desapareça e elas possam retomar suas funções vitais normais”, explicou Julia Manetsberger, uma das autoras do artigo.
Para compreender melhor a resistência do Bacillus spp. aos desafios ambientais, os pesquisadores expuseram as bactérias a quantidades variáveis de antibióticos e fertilizantes inorgânicos.
A resistência delas foi normal, semelhante à de outras espécies bacterianas. Essa resiliência sugere que as espécies de Bacillus sobreviveriam na natureza quando expostas a tais compostos agrícolas comumente utilizados, continuando a conferir os benefícios desejados ao olival.
A descoberta dessas bactérias únicas nos olivais espanhóis abre possibilidades para futuras aplicações agrícolas.
Considerando que as espécies de Bacillus já desempenham um papel central como um dos biopesticidas mais amplamente utilizados, seu potencial para novas aplicações biotecnológicas na agricultura é promissor. Os pesquisadores propõem o desenvolvimento de um biopesticida natural utilizando esse grupo de microrganismos para combater surtos de Xylella fastidiosa.
Além disso, já foi demonstrado anteriormente que as bactérias resistem à exposição a metais e removem metais pesados do solo, desintoxicando efetivamente o meio ambiente.
A contaminação por metais pesados representa um problema significativo para a agricultura comercial e a produção de alimentos, uma vez que as plantas podem absorver esses metais, que acabam entrando na cadeia alimentar.
A equipe, portanto, examinou a tolerância de suas amostras a uma variedade de metais pesados. Eles descobriram que os isolados testados apresentavam boa tolerância, sendo o ferro o mais tolerado, seguido por cobre, níquel, manganês, zinco e cádmio.
Isso sugere que os membros da esporobiota da oliveira poderiam, potencialmente, prosperar em solos com níveis elevados de metais devido a fatores ambientais ou atividades humanas.