Metabolismo Fúngico

2.1.2.1 Compostos Orgânicos Voláteis

Compostos orgânicos voláteis compreendem grupos quimicamente diversos de moléculas orgânicas (como por exemplo, hidrocarbonetos, alcoóis, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, aminas e tióis) com massa molecular na faixa de 50 a 200 Da, que possuem pressão de vapor de 10 Pa sob condições normais de temperatura, sendo, portanto, facilmente evaporáveis a temperatura ambiente.33 Como possuem elevada pressão de vapor e baixa massa molecular se difundem rapidamente para a fase gasosa, o

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que contribui para suas aplicações e importância, principalmente no cenário biológico. Ocorrem naturalmente no ambiente bem como em resposta a ações antrópicas, em uma ampla faixa de concentração.34

2.1.2.2 Fungos e Importância na Agricultura - Controle biológico

As diferenças climáticas encontradas no Brasil levaram ao estabelecimento de grandes variações ecológicas formando o que se conhece como biomas ou zonas biogeográficas distintas, como por exemplo, a Floresta Amazônica, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica entre outros. A diversidade de flora e fauna alocadas nesses diferentes biomas reflete a diversidade de plantas, fungos, animais.35

No caso dos micro-organismos como os fungos, que são organismos eucarióticos e se diferenciam das plantas por possuírem parede celular formada por quitina, recentemente foi estimado que o número de espécies ultrapasse a 5 milhões em todo o mundo sendo que aproximadamente 100.000 destas espécies encontram-se descritas.36 No Brasil não há um registro do total de espécies nativas identificadas. Segundo Forzza et al. estão registrados no Catálogo de Plantas e Fungos do Brasil 78 ordens, 924 gêneros e mais de 3600 espécies nativas de fungos.37

A avaliação sobre a diversidade de fungos tem sido tradicionalmente estudada em virtude destes micro-organismos produzirem uma série de compostos, principalmente metabólitos primários e secundários com amplo espectro de aplicações industriais e agrícolas.38 No caso específico de metabólitos voláteis produzidos por fungos, todos são derivados do

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metabolismo primário e secundário o que permite se difundirem tanto no solo quanto no ambiente externo.39

Neste sentido, devido as suas características, os metabólitos voláteis de fungos podem atuam como moléculas sinalizadoras entre e intra-organismos (semioquímicos), como hormônios, intermediando processos específicos como comunicação, competição e predação entre organismos, como indicadores de contaminação ambiental e controle de qualidade pós-colheita bem como na defesa de vegetais contra pragas e doenças.40,41

Tradicionalmente o controle de pragas e doenças é realizado através do uso pesticidas e fungicidas. Porém, no cenário sócio-econômico atual há uma crescente preocupação pública sobre o uso continuado de agrotóxicos que são prejudiciais para a saúde humana e para o meio ambiente. Tais preocupações estão impulsionando a busca de métodos de controle de doenças e pragas em plantas que aliem a sustentabilidade na agricultura.

Combinado ao fato de que os custos para desenvolvimento de novos pesticidas e fungicidas químicos continuam aumentando, a ampliação de opções de gestão alternativa para o controle de doenças no setor agrícola é um assunto urgente.34 Entre essas estratégias de gestão de manejo de doenças destacam-se a indução de resistência em plantas e o controle biológico.42

Neste sentido, as pesquisas sobre agentes de biocontrole se intensificaram nos últimos anos, principalmente utilizando micro-organismos antagonistas.43 O controle biológico tem por objetivo a inibição do crescimento, infecção ou reprodução de um organismo por outro.44,45 Assim, um agente de biocontrole antagonista de patógenos de plantas interfere

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potencialmente no processo de vida do patógeno, podendo residir nas raízes, folhas ou outras partes do vegetal.46

O controle biológico utilizando fungos antagonistas contra fungos e outros patógenos de plantas é uma abordagem real e atrativa. Inúmeros são os fungos identificados e utilizados como biofungicidas (agentes de biocontrole) de maneira promissora na substituição de fungicidas químicos.43 A explicação para tal sucesso reside no fato destes micro-oganismos atuarem secretando ou emitindo compostos químicos com função antibiótica e antifúngica como enzimas e uma vasta classe de metabólitos voláteis e não voláteis, ou seja, uma série de metabólitos secundários que são tóxicos para os patógenos de plantas, mesmo em baixas concentrações.39,42,47

A indução de resistência contra fitopatógenos é um método de controle de doenças em plantas que atua ativando mecanismos de defesa no vegetal. Assim, a resistência de uma planta pode ainda ser definida como o processo que atrasa ou evita a entrada e atividade de um fitopatógeno nos tecidos vegetais. Este processo é regulado por genes que codificam proteínas relacionadas à patogênese e enzimas envolvidas na síntese de fitoalexinas e lignina.48

Desta forma, os estudos envolvendo metabólitos voláteis de micro- organismos benéficos que atuem como controle biológico em potencial e seus modos de ação apresentam crescente importância. A abordagem utilizando fungos como biocontrole no combate integrado de pragas e doenças bem como na promoção de resistência a fitopatógenos é uma realidade e importante estratégia com vistas a redução do uso de fungicidas comerciais.39

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De maneira similar aos patógenos, os fungos sapróbios são capazes de secretar pectatoliases que hidrolisam a parede celular do vegetal ativando a resposta de defesa da planta. Porém, como não produzem toxinas não são capazes de infectar a planta, atuando apenas como indutores de resistência no vegetal.49

Estes fungos podem ser obtidos a partir de matéria orgânica em decomposição, sendo a hostilidade do ambiente de bioprospecção preponderante para as chances de sucesso como biocontrole no ecossistema. Alguns organismos tem sido extensivamente explorados como controle biológico em um contexto comercial, o chamado mercado biopesticida.34 Entre os fungos mais utilizados para biocontrole de doenças em plantas destacam-se as espécies dos gêneros Trichoderma, Muscudor e

Talaromyces.39