Foto: Debora Barreto

Pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), em parceria com o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) e a Embrapa Meio Ambiente (SP), identificaram uma substância inédita com forte potencial herbicida e antifúngico, abrindo novas perspectivas para o desenvolvimento de bioinsumos agrícolas sustentáveis.

A descoberta surgiu a partir do isolamento de um fungo endofítico — microrganismo que vive em harmonia dentro de tecidos vegetais — encontrado em uma planta medicinal tropical do gênero Piper. Entre as moléculas identificadas, destacou-se o composto “2” (5,10-di-hidroxi-1,7-dimetoxi-3-metil-1H-benzo[g]isocromeno-6,9-diona), que demonstrou efeito comparável ou superior a herbicidas sintéticos amplamente utilizados, como glifosato e clomazona.

Microrganismos endofíticos: aliados invisíveis da agricultura

Os fungos endofíticos vivem dentro das plantas sem causar danos, estabelecendo relações simbióticas benéficas. Enquanto o fungo encontra abrigo e nutrientes, a planta recebe substâncias químicas que aumentam sua resistência a patógenos e pragas.

De acordo com o professor Luiz Henrique Rosa, da UFMG, esses microrganismos representam um reservatório pouco explorado de metabólitos bioativos, capazes de gerar alternativas naturais aos pesticidas sintéticos.

“Os bioinsumos podem reduzir impactos ambientais e ajudar a combater a resistência crescente de pragas a produtos químicos convencionais”, afirma Rosa.

O fungo isolado e suas propriedades biotecnológicas

O microrganismo isolado foi identificado como Fusarium sp. UFMGCB 15449, pertencente a um dos gêneros fúngicos mais amplamente distribuídos no planeta. Apesar de algumas espécies de Fusarium serem conhecidas por causar doenças em plantas, outras se destacam pela produção de substâncias com valor biotecnológico.

A coleta do fungo ocorreu no Parque Estadual da Floresta do Rio Doce (MG), em julho de 2017, e o material foi preservado na Coleção de Micro-Organismos e Células da UFMG. A identificação envolveu técnicas de biologia molecular e comparação de sequências genéticas com o banco de dados GenBank, referência mundial em genômica.

Apesar de não ter sido possível determinar a espécie exata, devido à complexidade taxonômica do gênero, a caracterização genética e morfológica foi suficiente para prosseguir com os testes laboratoriais.

Composto natural supera herbicidas sintéticos em testes de laboratório

Os ensaios foram realizados com sementes de alface (Lactuca sativa) e grama-de-bent (Agrostis stolonifera), plantas-modelo utilizadas em estudos de herbicidas. Três metabólitos foram isolados:

• Anidrofusarubina (atividade antimicrobiana e antibacteriana);
• Javanicina (atividade antimicrobiana);
• Composto “2”, de estrutura inédita e destaque no estudo.

Em concentrações de 1 mg/mL, todos os compostos apresentaram alta atividade fitotóxica, inibindo completamente a germinação de sementes — efeito semelhante ao do herbicida acifluorfeno.

Ensaios complementares com lentilha-d’água (Lemna), espécie usada para medir toxicidade ambiental, confirmaram que o composto “2” apresentou valores de IC50 (nível de inibição) significativamente inferiores aos do glifosato e da clomazona, demonstrando maior potência herbicida.

Potencial antifúngico e novas possibilidades para o campo

Nos testes antifúngicos contra o patógeno agrícola Colletotrichum fragariae, o composto “2” apresentou zonas de inibição superiores às de fungicidas naturais de referência, como carvacrol e timol. Segundo Sonia Queiroz, pesquisadora da Embrapa Meio Ambiente, o resultado reforça o potencial da substância para o controle biológico de doenças agrícolas.

“O composto ‘2’ demonstrou ação promissora e abre espaço para o aprimoramento químico e biotecnológico de novas formulações”, afirmou Queiroz.

Bioinsumos: alternativa sustentável à agricultura global

Desde a década de 1940, os pesticidas sintéticos têm sido amplamente usados para proteger lavouras, mas seus impactos ambientais e riscos à saúde humana impulsionam a busca por soluções mais sustentáveis.

Com o crescimento da população mundial e a necessidade de produzir alimentos com menor impacto ambiental, bioinsumos de origem microbiana surgem como alternativas viáveis e seguras.

“Microrganismos como o Fusarium endofítico podem se tornar aliados estratégicos para uma agricultura mais equilibrada e eficiente”, destacou Rosa.

Próximos passos e avanços científicos

Os pesquisadores destacam que o trabalho representa o início de uma nova fronteira científica. As próximas etapas incluem análises de segurança ambiental e toxicológica, além do mapeamento dos alvos moleculares da substância e a possibilidade de modificações estruturais para aprimorar sua eficácia.

Também será avaliado o efeito de hormese observado nos testes — fenômeno em que doses baixas estimulam o crescimento vegetal —, o que pode abrir espaço para usos diferenciados na agricultura.

“Estamos diante de um avanço que pode transformar microrganismos invisíveis em ferramentas estratégicas para uma agricultura sustentável e inovadora”, concluem os autores.