Natamicina inibe Fusarium graminearum no trigo

A natamicina apresentou atividade antifúngica contra Fusarium graminearum, agente causal da giberela em trigo, e reduziu a biossíntese de desoxinivalenol, micotoxina conhecida pela sigla DON. O composto também ativou respostas de defesa em folhas de trigo, com indução de espécies reativas de oxigênio e genes ligados à resistência (DOI 10.1016/j.pestbp.2026.107236).

Pesquisadores avaliaram 47 isolados de Fusarium graminearum coletados em diferentes regiões da China. A concentração efetiva mediana da natamicina variou de 0,93 a 4,04 microgramas por mililitro. A média alcançou 2,20 ± 0,59 microgramas por mililitro. Os dados indicam efeito inibitório sobre o crescimento micelial e ausência de populações resistentes no conjunto analisado.

Associação de resistência

A natamicina não apresentou associação de resistência com cinco fungicidas usados no controle de doenças. O estudo incluiu isolados resistentes a azóis, fenamacril, pydiflumetofen e piraclostrobina. As linhagens resistentes mantiveram sensibilidade ao composto. Para os cientistas, esse resultado indica diferença entre o local de ação ou o modo de ligação da natamicina e os mecanismos envolvidos na resistência aos demais fungicidas.

Os pesquisadores também testaram misturas com tebuconazol e metconazol. As combinações não mostraram efeito sinérgico contra Fusarium graminearum. Os resultados ficaram dentro da faixa classificada como efeito aditivo pelo método de Wadley.

Espécies reativas

Em plantas de trigo, a natamicina induziu explosão de espécies reativas de oxigênio. O efeito mostrou relação com dose e tempo de exposição. O tratamento também ativou genes de defesa ligados à via do ácido salicílico, como TaPR1 e TaPR2. A expressão de TaSOD, associada ao metabolismo de espécies reativas de oxigênio, aumentou após tratamento com 100 microgramas por mililitro.

A redução de DON aparece como um dos resultados centrais do estudo. Os pesquisadores trataram a linhagem PH-1 com 0,625, 1,25 e 2,5 microgramas por mililitro de natamicina. O teor de DON caiu em relação ao controle. A diferença tornou-se significativa na concentração de 2,5 microgramas por mililitro.

A natamicina também reduziu a expressão de FgTRI5 e FgTRI12. O gene FgTRI5 codifica a trichodiene sintase, enzima relacionada ao início da via de biossíntese de DON. O gene FgTRI12 codifica um transportador ligado à maturação e secreção da toxina. A queda na expressão desses genes sugere bloqueio da produção e do transporte de compostos associados à micotoxina.

Alterações estruturais

O estudo observou alterações estruturais em toxissomos, estruturas celulares ligadas à síntese de DON em Fusarium graminearum. Após o tratamento com natamicina, os toxissomos perderam o formato esférico típico. O retículo endoplasmático também apresentou alterações. Os cientistas relacionaram esse efeito à interferência na homeostase de membranas.

A ação principal da natamicina envolveu o ergosterol. O composto aumentou o teor de ergosterol no micélio e provocou acúmulo de gotículas lipídicas. Os pesquisadores interpretaram esse aumento como resposta compensatória do fungo, diante da ligação da natamicina ao ergosterol da membrana.

Ensaios com suplementação reforçaram essa interpretação. A adição de metabólitos de vias de aminoácidos, nucleotídeos e carbono não restaurou o crescimento micelial sob estresse por natamicina. Já a adição de ergosterol externo recuperou o crescimento em padrão dependente da dose. O resultado confirmou o ergosterol como alvo funcional do composto.

Alterações no metabolismo

Análises de metabolômica e perfilamento proteico baseado em atividade indicaram alterações amplas no metabolismo do patógeno. A natamicina afetou vias de aminoácidos, purinas, açúcares, transporte ABC, metabolismo de carbono, processamento de proteínas no retículo endoplasmático e proteassoma. Os dados apontam ação sobre a membrana como evento primário, com efeitos secundários sobre redes metabólicas e proteicas.

Simulações de dinâmica molecular mostraram inserção da natamicina na bicamada fosfolipídica e ligação estável ao ergosterol. Para os pesquisadores, o conjunto dos resultados fornece base científica para estudos sobre controle da giberela e desenvolvimento de agentes voltados à redução de micotoxinas em trigo.