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Pólen e Streptomyces: o aliado invisível que protege abelhas e culturas

Cientista analisa flor amarela perto de microscópio numa colmeia ao ar livre durante o dia.

Há anos que apicultores e agricultores alertam para o declínio silencioso das abelhas-melíferas. Pesticidas, doenças e parasitas - a lista de ameaças é extensa. Agora, um trabalho de investigação dos EUA aponta para um aliado que tem passado despercebido: no próprio pólen existe um recurso capaz de proteger, ao mesmo tempo, as abelhas e as culturas agrícolas.

Quando a abelha falha, a colheita treme

As abelhas-melíferas polinizam uma parte substancial das culturas alimentares à escala global. Sem elas, muitas espécies de fruta e de hortícolas produziriam muito menos. Em paralelo, as colónias estão sob pressão crescente: mais de 30 agentes patogénicos diferentes circulam dentro e à volta da colmeia - vírus, bactérias, fungos e parasitas.

Para alguns destes problemas, a resposta mais usada na apicultura tem sido o recurso a antibióticos. O inconveniente é conhecido: com o tempo, os fármacos podem perder eficácia, interferir com a flora intestinal das abelhas e deixar resíduos na cera e no mel. Em vários países, a existência de resistências já está bem documentada. Daí a procura por alternativas - e essa procura está agora a virar-se para um sítio onde quase ninguém procurava soluções: o pólen.

“Os investigadores mostram: o pólen não é apenas alimento para as abelhas, mas também uma espécie de prateleira microbiana de medicamentos.”

Para explorar esta hipótese, uma equipa do Washington College e da Universidade de Wisconsin–Madison analisou pólen recolhido na natureza e pólen armazenado no interior de colmeias. O que encontraram foi uma diversidade inesperadamente elevada de bactérias - incluindo várias capazes de travar, de forma activa, microrganismos causadores de doença.

Bactérias no pólen: uma rede invisível dentro da colmeia

As abelhas-melíferas guardam pólen em quantidades consideráveis. É a principal fonte de proteína tanto para as larvas como para as operárias adultas. O que parece um simples “armário de provisões” revela-se, de acordo com o estudo, um micro-ecossistema complexo.

Os investigadores isolaram 34 estirpes de actinobactérias a partir de pólen de flores e de pólen já depositado e armazenado na colmeia. Cerca de 72% dessas estirpes pertenciam ao género Streptomyces - um tipo de bactéria muito conhecido na investigação de antibióticos. Muitos medicamentos usados em medicina humana têm, precisamente, origem nestes microrganismos.

Um dado que se destacou: as mesmas bactérias foram detectadas nas flores, nas abelhas durante a recolha e, mais tarde, dentro da colmeia. Tudo indica que os insectos transportam estes microrganismos durante o voo de forrageamento e acabam por integrá-los, sem intenção, nas rotinas diárias.

“Quanto maior a diversidade de plantas à volta da colmeia, mais variado parece tornar-se o sortido invisível de bactérias no pólen.”

Em paisagens com muitas espécies de plantas em floração, surgiram claramente mais microrganismos distintos. Já as monoculturas empobrecem não só em fontes de néctar e pólen, como também neste “conjunto de ferramentas microbiano”. Para a resistência de uma colónia a doenças, a composição deste microbioma do pólen poderá ter um peso determinante.

Antibióticos naturais contra doenças das abelhas e das plantas

No passo seguinte, a equipa testou se as estirpes bacterianas isoladas conseguiam, de facto, reduzir o avanço de agentes patogénicos. Em ensaios laboratoriais, colocaram as bactérias do pólen em “competição” com seis microrganismos problemáticos - três que afectam sobretudo as abelhas e três que danificam culturas agrícolas.

Entre os alvos avaliados estavam, por exemplo:

  • Aspergillus niger - fungo associado à chamada “cria de pedra” nas abelhas
  • Paenibacillus larvae - agente da temida loque americana
  • Serratia marcescens - bactéria capaz de enfraquecer a imunidade das abelhas
  • Erwinia amylovora - causadora de fogo bacteriano em árvores de fruto
  • Pseudomonas syringae - provoca manchas foliares e danos em rebentos em muitas culturas
  • Ralstonia solanacearum - responsável por doenças de murchidão, por exemplo em tomate e batata

Quase todas as estirpes de Streptomyces testadas inibiram de forma evidente o crescimento de Aspergillus niger. Isto é relevante porque a cria de pedra pode alastrar durante muito tempo sem ser notada no interior da colmeia. As larvas afectadas endurecem e passam a ter, literalmente, um aspecto semelhante a pequenas pedras - daí o nome.

Também frente ao agente da loque americana, algumas estirpes demonstraram um efeito de intensidade média a forte. Entre apicultores, esta doença é vista como uma das ameaças mais graves: é altamente contagiosa, frequentemente conduz à morte da colónia e obriga a medidas de saneamento exigentes.

Do ponto de vista agrícola, há um ponto particularmente interessante: as mesmas bactérias presentes no pólen também conseguiram travar o fogo bacteriano, doenças de murchidão e podridões radiculares - patogénicos que podem provocar perdas de produção muito elevadas. Com isto, o pólen passa a ser considerado uma possível fonte para novos meios de protecção de plantas.

Arsenal químico em microescala

Estas bactérias produzem um conjunto amplo de substâncias bioactivas. No estudo, os investigadores identificaram várias classes de compostos já conhecidos:

  • PoTeMs - macrolactamas policíclicas com forte acção antimicrobiana
  • Surugamidas - péptidos cíclicos com um espectro de actuação alargado
  • Loboforinas - compostos activos sobretudo contra bactérias
  • Sideróforos - moléculas que sequestram ferro e, assim, dificultam a sobrevivência de agentes patogénicos

Muitas destas substâncias são consideradas relativamente estáveis e com baixa toxicidade para organismos que não são alvo. É precisamente esta combinação que se procura em soluções biológicas de protecção de culturas e em abordagens alternativas de tratamento.

“As bactérias no pólen comportam-se como pequenas farmácias, libertando os seus ‘medicamentos’ directamente no pão de abelha.”

Como plantas, micróbios e abelhas funcionam em equipa

De onde vêm, afinal, estes microrganismos úteis? A análise genética indica que não se trata de “sujidade” aleatória, mas de bactérias endofíticas. Ou seja, vivem no interior das plantas e, muitas vezes, sem lhes causar danos - no melhor cenário, com benefícios mútuos.

Nos genomas das estirpes analisadas, os cientistas identificaram características típicas deste modo de vida: enzimas que conseguem “abrir caminho” em paredes celulares vegetais, genes associados a hormonas das plantas como auxinas e citocininas, e ainda sideróforos, que lhes permitem ligar ferro. Assim, conseguem instalar-se em folhas, caules e flores.

Quando a planta forma flores, estes endófitos podem chegar também ao pólen. As abelhas-melíferas recolhem-nos automaticamente durante o forrageamento e transportam-nos para os favos. Aí, os microrganismos multiplicam-se no pólen armazenado e continuam a produzir substâncias antimicrobianas.

Deste processo pode resultar uma rede tripla:

  • A planta oferece habitat e nutrientes aos endófitos.
  • As bactérias ajudam a planta a defender-se de microrganismos patogénicos no solo e à superfície.
  • As abelhas usam o pólen enriquecido com micróbios como alimento e como barreira contra os seus próprios agentes patogénicos.

A qualidade desta rede depende muito da diversidade de flores na envolvente. Um prado com muitas espécies fornece não só diferentes tipos de pólen, como também diferentes estirpes bacterianas benéficas. Já uma extensa área de milho, por exemplo, tende a disponibilizar um microcosmo bastante limitado.

Novas estratégias para uma apicultura sustentável

Em muitos países, os apicultores recorrem actualmente sobretudo a dois antibióticos: oxitetraciclina e tilosina. Ambos podem perturbar a flora intestinal das abelhas e deixar resíduos na cera. Ao mesmo tempo, têm aumentado os relatos de que agentes como Paenibacillus larvae se tornam menos sensíveis.

O estudo sugere um caminho diferente: em vez de tentar eliminar bactérias indiscriminadamente, poderia fazer sentido introduzir, de forma dirigida, microrganismos benéficos na colmeia. Por exemplo, apicultores poderiam incorporar estirpes seleccionadas de Streptomyces na colónia - através de pólen tratado ou de massas de alimento.

Vantagens possíveis desta abordagem:

  • menor risco de resistências, por actuarem misturas completas de substâncias
  • menos resíduos no mel e na cera
  • maior estabilização do microbioma natural das abelhas
  • protecção simultânea do coberto vegetal nas imediações

“Em vez de inundar a colmeia com medicamentos, seria possível reforçar a defesa microbiana dentro da própria colónia.”

Antes de uma estratégia destas chegar à prática, continuam a ser necessários vários testes - no terreno, ao longo de vários anos e em diferentes condições climáticas. Ainda assim, a direcção torna-se mais nítida: bactérias que já existem naturalmente no pólen podem ter grande potencial para integrar uma gestão apícola mais suave.

O que isto significa para a agricultura e para os jardins

Muitos jardineiros amadores já conhecem produtos com fungos ou bactérias “úteis” destinados a fortalecer raízes. As bactérias do pólen agora estudadas podem contribuir para uma geração seguinte deste tipo de soluções - com maior foco em flores, folhas e partes aéreas das plantas.

Poderiam, por exemplo, ser desenvolvidas caldas de pulverização ou tratamentos de sementes com estirpes seleccionadas de Streptomyces para conter fogo bacteriano ou podridões radiculares. Num cenário ideal, agricultores e apicultores cooperariam: sebes floridas, faixas de flores e culturas mais diversificadas reforçam tanto o espectro de auxiliares no campo como a protecção microbiana no interior das colmeias.

Para jardins privados, já hoje é possível favorecer esta rede invisível com medidas simples:

  • misturar o máximo possível de plantas autóctones com floração
  • não “limpar” em excesso todas as zonas mais espontâneas do jardim
  • evitar, tanto quanto possível, fungicidas de largo espectro
  • apoiar apicultores locais com apiários próximos e adaptados ao território

Termos importantes, explicados rapidamente

O que significa “endofítico”?

Microrganismos endofíticos vivem dentro das plantas, muitas vezes entre as suas células. Muitos não prejudicam o hospedeiro; alguns até melhoram a absorção de nutrientes ou aumentam a tolerância a stress hídrico e a agentes patogénicos. É útil imaginá-los como “co-habitantes” da planta que, discretamente, contribuem para a sua estabilidade.

O que são sideróforos e porque são tão úteis?

Sideróforos são pequenas moléculas que se ligam ao ferro de forma extremamente forte. As bactérias usam-nos para “pescar” este micronutriente escasso do ambiente. Numa competição por ferro, os agentes patogénicos ficam em desvantagem. Por isso, os sideróforos funcionam de forma indirecta como um escudo para plantas e abelhas, ao retirarem recursos essenciais aos concorrentes nocivos.

No essencial, o estudo ilustra até que ponto abelhas, plantas e microrganismos estão interligados. Quem pretende proteger as abelhas não deveria limitar-se a discutir ácaros Varroa e pulverizações, mas também diversidade floral, vida no solo e os ajudantes invisíveis presentes no pólen. É neste entrelaçar de relações que podem estar as respostas mais robustas para vários desafios actuais da agricultura.


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