Pseudomonas spp.

As bactérias Pseudomonas chlororaphis e Pseudomonas fluorescens são espécies notáveis dentro do gênero Pseudomonas, amplamente reconhecidas por suas características metabólicas versáteis, importância ecológica e aplicações práticas em diversos campos, como controle biológico de pragas e promoção de crescimento vegetal.

• Pseudomonas chlororaphis: o nome da espécie deriva da capacidade dessa bactéria de produzir pigmentos verdes (clorofórmicos) em algumas condições de cultivo.

• Pseudomonas fluorescens: recebe esse nome devido à fluorescência que produz sob luz ultravioleta, resultante da síntese de compostos como piocianina e fluoresceína.

Taxonomia

Ambas as espécies pertencem ao gênero Pseudomonas, um grupo de bactérias Gram-negativas, aeróbicas e com flagelos polares que lhes conferem mobilidade. A classificação taxonômica das duas espécies é:

• Reino: Bacteria

• Filo: Proteobacteria

• Classe: Gammaproteobacteria

• Ordem: Pseudomonadales

• Família: Pseudomonadaceae

• Gênero: Pseudomonas

A diferenciação entre P. chlororaphis e P. fluorescens baseia-se em análises genéticas, bioquímicas e metabólicas.

Essas espécies estão intimamente relacionadas. Mas apresentam diferenças significativas em seus perfis fisiológicos e ecossistêmicos.

Etiologia

A etiologia de Pseudomonas chlororaphis e Pseudomonas fluorescens está intimamente ligada à sua relação com o ambiente e os organismos com os quais interagem.

Essas bactérias não são patogênicas para humanos ou animais, mas possuem mecanismos que as tornam benéficas para plantas e prejudiciais para microrganismos fitopatogênicos e insetos-praga.

Ambas as espécies colonizam principalmente a rizosfera (região ao redor das raízes das plantas), onde estabelecem relações mutualísticas. Elas promovem o crescimento vegetal através da produção de hormônios como auxinas e giberelinas, solubilização de fosfatos insolúveis e fixação de nitrogênio atmosférico. Esse comportamento é crucial para a nutrição das plantas e para aumentar sua resistência a estresses bióticos e abióticos.

Uma característica marcante dessas bactérias é a síntese de metabólitos secundários com propriedades antimicrobianas. Por exemplo:

• Pseudomonas chlororaphis: produz fenazinas, compostos antimicrobianos que inibem o crescimento de fungos patogênicos como Fusarium oxysporum e Botrytis cinerea.

• Pseudomonas fluorescens: produz compostos como 2,4-diacetilfloroglucinol (DAPG) e piocianina, que têm atividade antifúngica e antibacteriana. Esses metabólitos ajudam a suprimir doenças causadas por patógenos do solo, como Rhizoctonia solani e Pythium ultimum.

Essas bactérias podem ativar respostas de defesa nas plantas, um fenômeno conhecido como Indução de Resistência Sistêmica (ISR, na sigla em inglês). Isso ocorre quando as bactérias liberam moléculas que estimulam a planta a produzir compostos de defesa, como fitoalexinas e proteínas relacionadas à patogênese (PR-proteins). Essa resposta fortalece a planta contra ataques futuros de patógenos e insetos-praga.

As bactérias competem com microrganismos patogênicos por recursos essenciais, como ferro e nutrientes orgânicos.

A produção de sideróforos (compostos quelantes de ferro) por P. chlororaphis e P. fluorescens limita a disponibilidade de ferro no ambiente, dificultando o crescimento de patógenos que dependem desse elemento para sobreviver.

Biologia

As espécies Pseudomonas chlororaphis e Pseudomonas fluorescens são adaptadas a uma ampla variedade de habitats, incluindo solos, água, superfícies vegetais e até mesmo o trato digestivo de insetos.

Elas possuem metabolismo diversificado, sendo capazes de utilizar uma vasta gama de substratos orgânicos como fonte de carbono e energia.

Essas bactérias também apresentam alta resistência a condições ambientais adversas, como baixas temperaturas e pH variável.

Um dos aspectos mais notáveis de sua biologia é a produção de metabólitos secundários, como sideróforos, antibióticos e enzimas extracelulares. Esses compostos desempenham papéis cruciais na competição microbiana e na interação com hospedeiros vegetais.

Características

Morfologia: são bacilos Gram-negativos, com dimensões variando entre 0,5–1,0 µm de largura e 1,5–5,0 µm de comprimento. São móveis graças a um ou mais flagelos polares.

Crescimento: ambas crescem bem em meios de cultura padrão, como ágar nutritivo, e podem formar colônias com características distintivas (verde esmeralda para P. chlororaphis e amareladas / fluorescentes para P. fluorescens).

Metabolismo: são quimioorganotróficas, oxidase positivas e catalase positivas. Podem fixar nitrogênio em certas condições, contribuindo para a fertilidade do solo.

Genética: possuem genomas grandes e complexos, com capacidade de adaptação rápida a diferentes ambientes.

Usos no controle de pragas agrícolas

O uso de Pseudomonas chlororaphis e Pseudomonas fluorescens no controle de pragas agrícolas baseia-se em sua capacidade de modular ecossistemas agrícolas, reduzindo populações de insetos-praga e patógenos associados.

Essas bactérias são utilizadas como biopesticidas, biofertilizantes e agentes de controle biológico em sistemas agrícolas sustentáveis.

Controle direto de insetos-praga: algumas cepas de Pseudomonas fluorescens produzem toxinas que afetam diretamente o sistema digestivo de insetos herbívoros, como lagartas (Spodoptera frugiperda), pulgões (Myzus persicae ) e besouros (Diabrotica virgifera ). Essas toxinas interferem na absorção de nutrientes e na microbiota intestinal dos insetos, levando à morte ou reduzindo sua capacidade reprodutiva.

Supressão de patógenos associados a pragas: muitas pragas agrícolas, como pulgões e cigarrinhas, atuam como vetores de vírus e fungos patogênicos. Ao inibir o crescimento desses patógenos, Pseudomonas chlororaphis e Pseudomonas fluorescens indiretamente reduzem os danos causados pelas pragas.

Por exemplo:

• O controle de fungos como Colletotrichum gloeosporioides (causador da antracnose) e Xanthomonas campestris (causador do cancro-bacteriano) diminui a necessidade de inseticidas químicos.

• A supressão de nematoides, como Meloidogyne incognita, também contribui para a redução de pragas secundárias que exploram plantas enfraquecidas.

Biofertilizantes e bioestimulantes: ao promover o crescimento vegetal, essas bactérias indiretamente fortalecem as plantas contra infestações de pragas. Plantas saudáveis e bem nutridas são menos atrativas para insetos herbívoros e mais resistentes a estresses associados às infestações.

Por exemplo:

• Pseudomonas chlororaphis melhora a absorção de nutrientes, especialmente nitrogênio e fósforo, em cultivos como milho e trigo.

• Pseudomonas fluorescens estimula a produção de biomassa radicular, aumentando a capacidade das plantas de acessar água e nutrientes.

Manejo integrado de pragas (MIP): no contexto do manejo integrado de pragas, essas bactérias são usadas em combinação com outras estratégias, como rotação de culturas, uso de variedades resistentes e controle químico seletivo. Isso reduz a dependência de pesticidas sintéticos, minimizando impactos ambientais e promovendo a sustentabilidade agrícola.

Exemplos:

• Cultivo de tomate: cepas de Pseudomonas fluorescens foram aplicadas para controlar o ácaro-vermelho (Tetranychus urticae) e o mofo-cinzento (Botrytis cinerea).

• Cultivo de arroz: Pseudomonas chlororaphis tem sido usada para suprimir doenças fúngicas e reduzir populações de cigarrinhas-vetoras de vírus.

• Cultivo de batata: ambas as espécies têm sido empregadas para controlar o besouro-da-batata (Leptinotarsa decemlineata) e patógenos como Phytophthora infestans.
• Cultivo de soja: P. chlororaphis reduz a severidade da doença ao inibir o crescimento do fungo Phakopsora pachyrhizi; também atua contra Fusarium solani e Rhizoctonia solani. P. fluorescens atua contra Septoria glycines, Pythium ultimum e Macrophomina phaseolina. E auxilia na redução de populações de Meloidogyne incognita.

Alguns exemplos de pragas agrícolas contra as quais há registro de pesticidas contendo Pseudomonas chlororaphis e Pseudomonas fluorescens: Aphis gossypii, Bemisia tabaci, Caliothrips brasiliensis, Dalbulus maidis, Diaphorina citri, Dichelops melacanthus, Euschistus heros, Frankliniella schultzei, Leucoptera coffeella, Rhopalosiphum graminum, Tetranychus urticae.