Um exopolissacarídeo

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 21330 (2022) Citar este artigo

3132 acessos

2 Citações

2 Altmétrica

Detalhes das métricas

Um crescimento bacteriano peculiar foi observado com muita frequência em culturas de tecidos iniciadas por folhas de Sansevieria trifasciata, uma suculenta pertencente à família Asparagaceae. O isolado deixou rastros de algum material altamente viscoso nas paredes dos vasos de suspensão ou desenvolveu uma cobertura espessa em meio semi-sólido sem adversidades no crescimento da planta. O FTIR identificou essa substância como um polissacarídeo extracelular. Vários testes morfológicos, bioquímicos e análises moleculares usando os genes 16S rRNA, atpD e recA caracterizaram este isolado JAS1 como uma nova cepa de Agrobacterium pusense. Seu crescimento mucóide sobre os meios Murashige e Skoog rendeu um enorme exopolissacarídeo (7252 mg l-1), enquanto em ágar nutriente desenvolveu apenas enxames de crescimento rápido. Como uma bactéria promotora do crescimento de plantas qualificada, produz ácido indol-3-acético significativo (86,95 mg l-1), ácido giberélico (172,98 mg l-1), amônia (42,66 µmol ml-1). Além disso, produz sideróforos, ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico desaminase, fixa nitrogênio, forma biofilmes e solubiliza produtivamente fosfatos inorgânicos do solo e zinco. Sob vários tratamentos com JAS1, trigo e grão de bico resultaram em parâmetros de crescimento de parte aérea e raiz significativamente melhorados. Os efeitos do PGP de JAS1 aumentaram positivamente os parâmetros de crescimento fisiológico das plantas, refletindo incrementos significativos nos teores gerais de clorofila, carotenóides, prolina, fenóis, flavonóides e açúcar. Além disso, a cepa isolada manteve a saúde da planta e do solo sob um regime intermitente de secagem do solo, provavelmente por seus atributos de produção de PGP e EPS, respectivamente.

Os endófitos são organismos que residem e colonizam diversas plantas hospedeiras. Os endófitos microbianos são entidades bacterianas e fúngicas que residem nos tecidos vegetais estabelecendo relações simbióticas e não simbióticas com o hospedeiro e geralmente não impõem qualquer influência negativa no crescimento do hospedeiro1,2,3,4. Embora estudos mais recentes tenham incluído patógenos seguindo estilos de vida endofíticos5,6, muitos outros oferecem uma infinidade de benefícios de crescimento para o hospedeiro, mais importante na biodisponibilidade de nutrientes minerais e proteção contra estressores abióticos e bióticos7. Muitos endófitos também oferecem biorrecursos importantes para produtos e processos agrícolas, medicinais e industriais relevantes8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18. As rizobactérias incluem vários grupos de bactérias do solo que impactam positivamente e/ou negativamente o crescimento das plantas. As rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (PGPR) estabelecem associações rizosféricas e/ou endofíticas com plantas bem exibidas em algumas com a formação de nódulos radiculares em leguminosas onde auxiliam as plantas na fixação de nitrogênio atmosférico em amônia. A nodulação da raiz, no entanto, não é uma necessidade, pois muitas dessas bactérias colonizam dentro da folha, caule, raiz e até sementes de muitas leguminosas e não leguminosas19,20. As propriedades PGP dos endófitos são compreendidas em sua capacidade de solubilizar minerais do solo, atividade de desaminase de 1-aminociclopropano-1-carboxilato (ACC), produção de sideróforos, síntese de auxinas, etc.21,22. Alguns micróbios são conhecidos por fabricar e liberar, além de outros bioativos, certos biopolímeros de carboidratos de baixo a alto peso molecular chamados polissacarídeos extracelulares (EPS). Em bactérias associadas a plantas, as secreções de EPS aumentam (i) sua interação/aderência, movimento e colocalização dentro dos sistemas vegetais, formando biofilmes; (ii) capacidade de retenção de água do solo e raiz hospedeira e (iii) também em aproveitar outros muitos benefícios, viz., proteger o(s) hospedeiro(s) de patógenos, sinalização de substrato/nutriente e possivelmente também aclimatação da planta a estímulos ambientais e assim por diante21 ,23. Muitas secreções bacterianas de EPS viram traduções em uma variedade de aplicações comerciais de alimentos, agricultura, biomédicas e cosméticas com um valor de mercado crescente24,25,26,27,28.