Produção sustentável de metabólitos inseticidas e acaricidas por fungos endofíticos usando fermentação em estado sólido

Transformando fungos ocultos em protetores das culturas

A agricultura moderna depende fortemente de pesticidas químicos para evitar que insetos e ácaros destruam as colheitas. Mas esses produtos químicos podem prejudicar polinizadores, contaminar solo e água e acelerar a evolução de resistência nas pragas. Este estudo explora uma estratégia muito diferente: recrutar fungos inofensivos que vivem dentro das raízes do trigo e ensiná‑los a converter restos agrícolas em misturas naturais capazes de matar pragas, oferecendo potencialmente uma proteção mais segura para as culturas e para o meio ambiente.

Aliados discretos vivendo dentro das raízes do trigo

Os pesquisadores começaram com uma pergunta simples: os fungos microscópicos que habitam naturalmente raízes de trigo saudáveis poderiam ajudar a defender a planta? Esses chamados fungos endofíticos vivem dentro dos tecidos das plantas sem causar doenças. A equipe coletou plantas de trigo em três regiões do Egito e isolou 38 cepas fúngicas diferentes de suas raízes. Em seguida, testaram cada cepa para avaliar sua capacidade de produzir compostos químicos e enzimas conhecidos por danificar corpos de insetos ou atuar como pesticidas naturais. Uma cepa se destacou, rotulada MORSY‑27 e posteriormente identificada como uma espécie de Geomyces, produzindo consistentemente os níveis mais altos dessas substâncias potencialmente protetoras.

Alimentando fungos com resíduos agrícolas

Para tornar qualquer pesticida biológico útil na prática, ele precisa ser barato e escalável. Em vez de cultivar o fungo em tanques líquidos, os cientistas usaram fermentação em estado sólido, deixando‑o crescer sobre resíduos vegetais úmidos que seriam descartados—como polpa de laranja e tomate, cascas de banana, resíduos de taro, torta de semente de girassol e talos de um vegetal folhoso chamado molokhia. Esses materiais são ricos em açúcares, fibras, óleos e proteínas, e imitam o habitat natural do fungo. Ajustando temperatura e umidade, a equipe procurou condições que estimulassem o fungo a produzir a maior quantidade possível de compostos pesticidas.

Encontrando a melhor receita para toxinas naturais

Ao microscópio e por testes químicos, Geomyces sp. MORSY‑27 provou ser uma mini‑fábrica prolífica. Na maioria dos resíduos vegetais, produziu quatro grandes grupos de compostos de origem vegetal—fenólicos, flavonoides, terpenoides e alcaloides—além de ácidos graxos que podem perturbar células de insetos. Também secretou enzimas potentes que digerem o exoesqueleto (cutícula) de insetos e ácaros, incluindo enzimas que degradam quitina, proteínas e lipídios. A torta de girassol e os resíduos de taro foram combustíveis especialmente eficazes, e uma temperatura em torno de 20 °C com umidade moderada produziu a mistura mais rica desses moléculas bioativas. Quando a equipe analisou o extrato à base de girassol por cromatografia gasosa–espectrometria de massas, encontraram 39 compostos diferentes, muitos relacionados a ésteres e amidas de ácidos graxos previamente associados à atividade inseticida ou microbicida.

Testando o coquetel fúngico

Para verificar se essas misturas realmente prejudicavam as pragas, os cientistas testaram os extratos contra dois inimigos agrícolas importantes: a lagarta-do-corte-negra, cujas lagartas podem dizimar plântulas jovens, e o ácaro‑vermelho‑bifurcado (two‑spotted spider mite), um minúsculo sugador de seiva que infesta centenas de espécies cultivadas. Quando as lagartas se alimentaram de folhas tratadas com os extratos fúngicos, seu desenvolvimento desacelerou dramaticamente; em alguns tratamentos a fase larval passou de cerca de 18 para mais de 40 dias. Muitas larvas e pupas morreram, e as sobreviventes frequentemente emergiram como adultos deformados com asas atrofiadas ou ficaram presas em mudas parciais, sinais de que seus hormônios e a formação da cutícula haviam sido interrompidos. Nos ácaros, os extratos causaram alta mortalidade em adultos dependente da dose e do tempo e reduziram fortemente a eclosão de ovos. Alguns tratamentos alcançaram quase 100% de morte de adultos e falha completa na eclosão dos ovos quando as fêmeas foram expostas antes da postura.

O que isso pode significar para a agricultura futura

Para um público não especialista, a mensagem é direta: ao fazer parceria com fungos que já vivem dentro das culturas e alimentá‑los com restos vegetais baratos, pode ser possível produzir misturas naturais potentes de controle de pragas. A cepa de Geomyces estudada aqui converteu resíduos de girassol e outros subprodutos de processamento em uma mistura complexa de enzimas e óleos que debilitou lagartas e ácaros, usando insumos renováveis e de baixo custo. Embora sejam necessários mais estudos para isolar os ingredientes mais seguros, testá‑los em campo e compará‑los com os produtos existentes, essa abordagem aponta para um futuro em que agricultores poderiam proteger a produtividade usando aliados fúngicos adaptados em vez de depender principalmente de químicos sintéticos.

Citação: El-Gendy, M.M.A.A., Sadek, H.E., Barghout, M.E. et al. Sustainable production of insecticidal and acaricidal metabolites by endophytic fungi using solid-state fermentation. Sci Rep 16, 11356 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40413-w

Palavras-chave: biopesticidas, fungos endofíticos, pragas do trigo, fermentação em estado sólido, agricultura sustentável