Investigando fungos de mofo, substâncias da natureza, para substituir pesticidas

May 25, 2023

14 de março de 2023

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por Lotte Krull, Universidade Técnica da Dinamarca

A DTU está ajudando uma grande empresa internacional a encontrar substâncias da própria natureza para combater doenças fúngicas nas plantações. A grande coleção de fungos mofo da Universidade e uma pequena coleção de bactérias fazem parte do projeto – e uma delas pode conter a solução. Trinta e oito mil e quatrocentos isolados de fungos de fungos assumem o papel principal no grande projeto de pesquisa "Smarter AgroBiological Screening" (SABS). No projeto, a DTU colabora com a empresa internacional FMC, que produz fitofarmacêuticos, como pesticidas para a agricultura.

Os indescritíveis "atores principais" são armazenados em tubos de plástico com tampas de rosca vermelhas a exatamente 9°C em um porão da DTU, e formam uma coleção internacionalmente reconhecida de fungos iniciada em 1988 por pesquisadores universitários que armazenavam os primeiros isolados.

Agora, 35 anos depois, eles serão estudados cuidadosamente junto com uma pequena coleção de bactérias. Talvez esses microrganismos possam ser utilizados para a produção de biofungicidas, ou seja, substâncias naturais que podem combater doenças fúngicas em culturas de cereais. As expectativas são particularmente altas para fungos de mofo.

"Falando biotecnologicamente, o fungo mofo é um organismo realmente empolgante, porque cada fungo tem entre 50 e 80 vias de biossíntese. Uma via de biossíntese é uma série de reações dentro do organismo que permitem a produção de uma substância bioativa. Em comparação, uma bactéria normal pode ter de seis a sete vias de biossíntese enquanto uma célula de levedura não tem nenhuma. Isso torna os fungos realmente ricos, mas também muito complexos de estudar. Portanto, explorar fungos tem um grande potencial e talvez possamos encontrar substâncias que possam ser usadas para controle de doenças na agricultura", diz Rasmus John Normand Frandsen, professor associado da DTU e coordenador da participação da DTU no projeto.

Ele elabora: "Para a grande maioria das substâncias - possivelmente até 95% delas - não temos ideia de para que são usadas ou por que os microorganismos as produzem. Mas elas são feitas na natureza por uma razão e talvez com um propósito. podemos nos beneficiar."

Encontrar alternativas aos pesticidas de base química é urgente, pois a UE está propondo uma redução pela metade do uso dos estados membros até 2030 e uma proibição total em áreas sensíveis.

Mas os pesticidas têm – apesar de sua má reputação – garantido que as colheitas não sejam destruídas por doenças e insetos nas plantas. De acordo com um memorando da Universidade de Aarhus, a eliminação gradual de pesticidas resultará em perdas significativas de produção, e uma eliminação total causará uma diminuição média na produção de grãos de 23%, bem como grandes perdas - até 50% - em beterraba e produção de batata.

Com o aumento da demanda global por alimentos, precisamos encontrar outras maneiras de garantir bons rendimentos de safras para realizar uma transição verde de melhoramento de plantas que não exija a inclusão de mais terras para o cultivo e, portanto, a emissão de mais CO2.

Então, como você examina 38.400 isolados de fungos de mofo? No momento, existe apenas um método lento; o portátil, diz Niels Bjerg Jensen, gerente de projeto do projeto e contato com a FMC. Mas como parte fundamental do projeto SABS, toda a coleção de fungos da DTU será "modernizada", para que possamos evitar a parte portátil no futuro e usar robôs para examinar a coleção.

A modernização envolve dois técnicos de laboratório que atualmente recuperam os isolados do porão e desenroscam a tampa vermelha, um a um, para pipetar os esporos do fungo e transferi-los para uma placa de ágar onde podem crescer no laboratório. Após 8 a 10 dias, os técnicos de laboratório podem colher os esporos frescos e transferi-los para uma bandeja plástica com 24 orifícios (ou poços, como são chamados na verdade), onde cada poço abriga seu próprio isolado fúngico.