Potencial biotecnológico de Bacillus velezensis CMRP4490 para a produção de metabólitos biofungicidas voltados ao controle de Macrophomina phaseolina
Data
2026-04-30
Autores
Gouveia, Paula de Oliveira
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Resumo
O agronegócio enfrenta o desafio de mitigar os significativos impactos ambientais e o desequilíbrio ecológico decorrentes do modelo de manejo baseado no uso intensivo e exclusivo de defensivos químicos sintéticos. Diante desse cenário, o desenvolvimento de bioinsumos microbianos, como os metabólitos antifúngicos produzidos pelo gênero Bacillus, surge não como uma solução de substituição total, mas como um aliado estratégico no manejo integrado. Essa abordagem biotecnológica, caracterizada pela alta especificidade e rápida degradação, contribui para a redução do impacto ambiental e auxilia no controle de fungos fitopatogênicos, a exemplo de Macrophomina phaseolina. O objetivo deste trabalho foi produzir, fracionar e identificar os metabólitos secundários da cepa Bacillus velezensis CMRP4490, avaliando seu potencial biológico e otimizando os processos de isolamento. A metodologia englobou a caracterização macromorfológica bacteriana em meios solidificados e ensaios de escalonamento da fermentação líquida submersa, partindo de frascos agitados (shaker) para biorreator de bancada (3 L) e, posteriormente, para biorreator em escala piloto (40 L). O crescimento populacional e a atividade antagonista foram monitorados por quantificação de células viáveis, testes de poço-difusão em ágar, Spot on lawn e determinação do Índice de Crescimento Micelial (ICM). Para as etapas de recuperação (downstream), foi realizada precipitação ácida por ajuste de pH, utilizando pH 2,0 e pH 4,0, seguida por extração em fase sólida (EFS), isolamento por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e anotação molecular utilizando espectrometria de massas (MALDI-TOF e LC-MS). Os resultados demonstraram que a biossíntese máxima de compostos ativos é tempo-dependente e atrelada ao platô de biomassa celular, alcançando seu pico de eficácia antifúngica em 48 horas de cultivo em escala piloto. A recuperação dos metabólitos por precipitação ácida revelou-se um método eficiente, sendo o ajuste para pH 4,0 recomendado por apresentar maior consistência e reprodutibilidade analítica. O precipitado demonstrou forte atividade inibitória dose-dependente contra M. phaseolina, induzindo 87,7% de supressão fúngica na concentração de 500 μg/mL após 72 horas de incubação. O fracionamento cromatográfico permitiu isolar a fração bioativa F4, que inibiu 100% do crescimento fúngico nas concentrações 36,5 e 18,25 μg/mL. Complementarmente, a espectrometria de massas detectou correspondências moleculares para lipopeptídeos das famílias surfactina, iturina, corroborando a análise genômica prévia da cepa. Conclui-se que a linhagem B. velezensis CMRP4490 detém alto potencial biotecnológico para atuar como biofungicida e que o protocolo estabelecido representa uma via metodológica robusta e eficaz para a formulação de novos defensivos biológicos e bioquímicos, consolidando-se como uma importante ferramenta aliada à sustentabilidade no campo
Descrição
Palavras-chave
Bacillus velezensis, Bioinsumos, Macrophomina phaseolina, Lipopeptídeos, Downstream