Pesquisadores identificam Bacillus stercoris JK-6 como promissor agente de controle biológico contra fungos agrícolas

Pesquisadores da Sichuan Agricultural University identificaram a bactéria Bacillus stercoris JK-6 como agente promissor de controle biológico contra doenças fúngicas de culturas agrícolas. A linhagem, isolada do solo rizosférico de arroz em Chengdu, na China, inibiu o crescimento de Magnaporthe oryzae (Pyricularia oryzae). E apresentou ação contra Bipolaris maydis e Fusarium graminearum (DOI: 10.3390/jof12070467).

O estudo avaliou a atividade antifúngica da bactéria e de metabólitos presentes em seu caldo fermentado. Em meio de cultura com dez por cento de caldo fermentado livre de células, Bacillus stercoris JK-6 reduziu em 94,96 por cento o crescimento de Magnaporthe oryzae. O mesmo material reduziu em 75,83 por cento o crescimento de Bipolaris maydis, associado à helmintosporiose do milho, e em 70,46 por cento o crescimento de Fusarium graminearum, associado à giberela do trigo.

Genoma completo

Os pesquisadores também sequenciaram o genoma completo da linhagem JK-6. A análise apontou um cromossomo com 4.075.518 pares de bases e um plasmídeo com 142.709 pares de bases. O genoma apresentou 4.360 genes codificadores previstos. A ferramenta antiSMASH indicou 12 agrupamentos gênicos ligados à biossíntese de metabólitos secundários.

Entre esses agrupamentos, os pesquisadores encontraram genes associados à produção de surfactina, fengicina, bacilaeno, bacilibactina, bacilisina e subtilosina A. Um agrupamento apresentou 82 por cento de similaridade com o cluster responsável pela biossíntese de surfactina. A surfactina pertence ao grupo dos lipopeptídeos cíclicos produzidos por bactérias do gênero Bacillus.

Produção de surfactina

A confirmação da produção de surfactina ocorreu por metabolômica não direcionada e por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas. Os extratos do caldo fermentado de JK-6 apresentaram surfactinas A, B e C. Na análise em modo de íon positivo, os níveis de surfactina A, surfactina B e surfactina C no extrato da bactéria superaram os do controle em 1.198 vezes, 63 vezes e 12 vezes, respectivamente.

A surfactina purificada também mostrou atividade antifúngica. Em placas com Magnaporthe oryzae, concentrações de 50, 100, 200, 300 e 400 micromol por litro reduziram o crescimento do fungo em 65,66 por cento, 77,44 por cento, 82,90 por cento, 82,88 por cento e 84,90 por cento, respectivamente. Os pesquisadores adotaram 200 micromol por litro nos ensaios seguintes, pois a resposta atingiu patamar próximo de saturação nessa concentração.

Microscopia eletrônica

A análise por microscopia eletrônica de varredura mostrou alterações nas hifas de Magnaporthe oryzae após exposição à surfactina. O micélio tratado apresentou aspecto murcho e enrugado. A coloração dupla com FDA-PI indicou maior proporção de hifas com dano de membrana no tratamento com 200 micromol por litro de surfactina.

A ação da surfactina não se limitou ao agente da brusone. A substância reduziu em 66,76 por cento o crescimento de Bipolaris maydis e em 52,54 por cento o crescimento de Fusarium graminearum em placas suplementadas com 200 micromol por litro.

Mecanismo de ação

Para investigar o mecanismo de ação, os pesquisadores realizaram análise transcriptômica de Magnaporthe oryzae após 48 horas de exposição à surfactina. O tratamento alterou a expressão de 1.056 genes. Desse total, 501 genes tiveram expressão aumentada e 555 genes tiveram expressão reduzida.

A análise funcional indicou alterações em processos ligados à membrana, ao metabolismo, à biogênese de ribossomos, ao processamento de RNA ribossômico, à atividade oxidorredutase, à degradação de ácidos graxos e à biossíntese de ácidos graxos insaturados. Genes associados a endoglucanases, glicosídeo hidrolases, xilanases, catalases, superóxido dismutase, histona acetiltransferases e reparo de DNA tiveram expressão reduzida.

Os pesquisadores interpretaram esses resultados como indicação de interferência em componentes ligados ao desenvolvimento, à defesa antioxidante e ao reparo celular do fungo. Genes ligados a citocromo P450, transportadores ABC, transportadores da superfamília MFS e oxidorredutases tiveram expressão aumentada, o que sugere resposta de desintoxicação e estresse em Magnaporthe oryzae.

O trabalho aponta Bacillus stercoris JK-6 e sua surfactina como recursos potenciais para controle biológico de doenças fúngicas. Os ensaios, porém, ocorreram em condições in vitro. Os próprios pesquisadores indicam a necessidade de testes em casa de vegetação e em campo para avaliar eficiência prática contra a brusone do arroz em ambiente de cultivo.

Fonte: Revista Cultivar, públicado em 25/06/2026

Fonte da imagem: Magnific