Um novo fungo isolado Talaromyces sp. MC-F2 solubiliza fosfato de forma eficiente por meio da regulação metabólica dependente do meio

Por que o alimento vegetal preso importa

Grande parte do fósforo no solo agrícola está retido em minerais de difícil dissolução que as plantas não conseguem usar, mesmo após anos de aplicação de fertilizantes. Isso desperdiça dinheiro, prejudica cursos d’água e deixa as culturas subnutridas. O estudo descrito aqui apresenta um fungo do solo recém-descoberto que pode liberar esse fósforo oculto e explica, com detalhe incomum, como o fungo altera sua química interna dependendo do ambiente para realizar essa tarefa de forma eficiente.

Um novo ajudante do subsolo

Os pesquisadores coletaram solo de terras agrícolas no leste da China e procuraram microrganismos capazes de dissolver minerais fosfatados sólidos. Eles isolaram um fungo promissor que denominaram Talaromyces sp. MC-F2. Em placas de laboratório, essa linhagem formou halos claros ao redor de suas colônias, um sinal visual de que estava dissolvendo o fosfato tricálcico presente no meio de cultivo. Microscopia e análise de DNA confirmaram que o organismo pertence ao gênero Talaromyces, um grupo de fungos relacionado a espécies mais conhecidas como Penicillium, mas muito menos estudado quanto à sua capacidade de tornar nutrientes do solo mais disponíveis para as plantas.

Transformando fósforo ligado à rocha em alimento pronto para a planta

Para avaliar quão bem o novo fungo poderia liberar fósforo, a equipe cultivou MC-F2 em três meios líquidos padrão: Pikovskaya (PVK), NBRIP e caldo dextrose de batata (PDB), cada um contendo diferentes quantidades de fosfato tricálcico. Em todas as condições, o fungo reduziu acentuadamente a acidez (pH) do líquido e provocou a transferência de grandes quantidades de fósforo do mineral sólido para a solução. O melhor desempenho ocorreu no meio NBRIP, onde os níveis finais de fósforo dissolvido foram consistentemente mais altos do que nos outros dois meios com a mesma carga mineral. Isso demonstra que tanto o fungo quanto o ambiente químico ao seu redor atuam em conjunto para determinar quanto fósforo utilizável pelas plantas é produzido.

Ferramentas ácidas e novos cristais

O fungo realiza a maior parte do trabalho ao secretar ácidos orgânicos — pequenas moléculas ácidas que atacam as superfícies minerais. Análises químicas mostraram que MC-F2 produziu quantidades especialmente grandes de ácido glucônico e ácido málico, com o equilíbrio entre eles mudando conforme a concentração mineral variou. Em meio mais rico, com maior presença de mineral, a produção de ácido málico aumentou fortemente, enquanto o ácido glucônico tendia a diminuir. À medida que os ácidos dissolviam o fosfato tricálcico, o cálcio era liberado e se combinava com oxalato produzido pelo fungo para formar novos cristais de hidratos de oxalato de cálcio. Esses minerais secundários, confirmados por difração de raios X e microscopia eletrônica, são muito menos propensos a aprisionar novamente o fósforo, ajudando a mantê‑lo em formas que as culturas podem utilizar.

Dentro da fábrica fúngica

Para entender como o fungo ajusta sua química a diferentes meios e cargas minerais, os pesquisadores usaram metabolômica não direcionada — um levantamento amplo de centenas de pequenas moléculas dentro e ao redor das células. Eles descobriram que a mistura de nutrientes e a quantidade de fosfato tricálcico remodelaram fortemente as vias metabólicas centrais. No NBRIP, o ciclo que gerencia grande parte da energia e do fluxo de carbono da célula (o ciclo do TCA) foi especialmente ativado, com intermediários como malato e citrato aumentando várias vezes. Essas mudanças corresponderam aos picos observados na secreção de ácido málico e na liberação de fósforo. Outras vias, incluindo as relacionadas a aminoácidos e ao transporte de moléculas através das membranas celulares, também foram ajustadas para cima ou para baixo dependendo do estresse mineral enfrentado pelo fungo, revelando uma estratégia flexível em vez de um único mecanismo rígido.

Dos frascos de laboratório a campos mais verdes

No conjunto, o trabalho mostra que Talaromyces sp. MC-F2 é uma ferramenta natural poderosa para converter fósforo preso em rocha em nutrientes disponíveis para plantas, principalmente por meio da produção sob medida de ácidos orgânicos que remodelam tanto a química da solução quanto os próprios minerais. Ao mapear como seu metabolismo responde a diferentes condições, o estudo aponta caminhos para projetar meios, formulações ou até linhagens melhoradas que maximizem a liberação de fósforo. Para agricultores e planejadores ambientais, esse fungo representa um passo promissor rumo a biofertilizantes capazes de reduzir a dependência de insumos sintéticos de fósforo, aproveitar o fósforo “legado” já presente nos solos e diminuir a poluição, tudo explorando o trabalho discreto porém sofisticado dos microrganismos do solo.

Citação: Xia, M., Bao, P., He, S. et al. A new isolated fungus Talaromyces sp. MC-F2 efficiently solubilizes phosphate through media-dependent metabolic regulation. Sci Rep 16, 14121 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44554-w

Palavras-chave: fungos solubilizadores de fosfato, biofertilizante, fósforo do solo, Talaromyces, ácidos orgânicos