Bactérias no pólen: Streptomyces protegem abelhas e culturas

Há anos que apicultores e agricultores alertam para o declínio gradual das abelhas-do-mel. Pesticidas, doenças, parasitas - a lista de ameaças é extensa. Agora, um estudo vindo dos EUA aponta para um aliado até aqui pouco valorizado: no próprio pólen existe uma ajuda discreta que pode proteger ao mesmo tempo as abelhas e as culturas agrícolas.

Se a abelha falha, a colheita treme

As abelhas-do-mel asseguram a polinização de uma parte significativa das culturas alimentares a nível global. Sem elas, muitas frutas e hortícolas produziriam muito menos. Ao mesmo tempo, as colónias enfrentam uma pressão crescente: mais de 30 agentes patogénicos diferentes circulam dentro e à volta da colmeia - vírus, bactérias, fungos e parasitas.

Para travar alguns destes agentes, a resposta mais comum na apicultura tem passado por antibióticos. O problema é que estes tratamentos podem perder eficácia com o tempo, desestabilizar a flora intestinal das abelhas e deixar resíduos na cera e no mel. Em vários países, a resistência já está bem documentada. A procura de alternativas continua - e, desta vez, vira-se para um local 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."

Uma equipa do Washington College e da Universidade de Wisconsin–Madison analisou pólen recolhido na natureza e pólen já armazenado em colmeias. No interior, encontrou uma diversidade surpreendente de bactérias - incluindo várias capazes de combater activamente microrganismos causadores de doença.

Bactérias no pólen: uma rede invisível dentro da colmeia

As abelhas-do-mel guardam pólen em quantidades consideráveis. Este stock é a principal fonte de proteína para larvas e para as operárias adultas. O que parece um simples armazém revela-se, segundo o estudo, como um micro-ecossistema bastante elaborado.

Os investigadores isolaram 34 estirpes de actinobactérias a partir de pólen de flores e de pólen já depositado na colmeia. Cerca de 72% dessas estirpes pertenciam ao género Streptomyces, um grupo bem conhecido na investigação de antibióticos. Muitos fármacos usados em medicina humana tiveram, originalmente, origem nestes microrganismos.

Um ponto particularmente relevante: bactérias do mesmo tipo foram detectadas nas flores, nas abelhas durante a recolha e, mais tarde, no interior da colmeia. Tudo indica que as abelhas transportam estes micróbios durante os voos de forrageamento e acabam por integrá-los, sem intenção, na rotina da colónia.

"Quanto maior for 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 floridas, foi encontrada uma variedade muito maior de microrganismos. Já as monoculturas empobrecem não só as fontes de néctar e pólen, como também esta “caixa de ferramentas microbiana”. Para a capacidade de uma colónia resistir a doenças, a composição deste microbioma do pólen pode ser determinante.

Antibióticos naturais contra doenças das abelhas e das plantas

De seguida, a equipa testou se as estirpes isoladas conseguiam, de facto, travar agentes patogénicos. Em ensaios de laboratório, colocaram as bactérias do pólen a “competir” com seis microrganismos problemáticos - três associados sobretudo a doenças em abelhas e três ligados a danos em culturas.

Entre os alvos avaliados estiveram:

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

Quase todas as estirpes de Streptomyces testadas inibiram de forma clara o crescimento de Aspergillus niger. Isto é importante porque a “cria de pedra” pode espalhar-se durante muito tempo sem ser notada na colmeia. As larvas afectadas endurecem e acabam por parecer pequenas pedras - daí a designação.

Algumas estirpes também mostraram um efeito de moderado a forte contra o agente da loque americana. Para muitos apicultores, esta doença é uma das ameaças mais graves: é altamente contagiosa, frequentemente leva à morte da colónia e obriga a medidas de saneamento exigentes.

Do ponto de vista agrícola, há outro dado que se destaca: as mesmas bactérias presentes no pólen conseguiram travar fogo bacteriano, murchidões e podridões radiculares - um conjunto de problemas capaz de provocar perdas de produção muito elevadas. Assim, o pólen passa a ser visto como uma possível fonte para novos produtos de protecção fitossanitária.

Um arsenal químico em micro-escala

Estas bactérias produzem um leque amplo de substâncias bioactivas. Os investigadores identificaram várias famílias de compostos já conhecidas:

• PoTeMs - macrolactamas policíclicas com forte actividade antimicrobiana
• Surugamidas - péptidos cíclicos com amplo espectro de acção
• Loboforinas - compostos com actividade sobretudo contra bactérias
• Sideróforos - moléculas que capturam ferro e dificultam a sobrevivência de agentes patogénicos

Muitos destes compostos são considerados relativamente estáveis e pouco tóxicos para organismos que não são alvo. Esta combinação é precisamente o que se procura em soluções de protecção biológica de plantas e em alternativas terapêuticas.

"As bactérias no pólen comportam-se como minúsculas farmácias, libertando o seu medicamento directamente no pão de abelha."

Como plantas, micróbios e abelhas trabalham em conjunto

De onde vêm, afinal, estes microrganismos úteis? A análise genética indica que não se trata de contaminação aleatória, mas de bactérias endofíticas. Vivem no interior das plantas, muitas vezes sem lhes causar dano - e, no melhor cenário, com benefícios mútuos.

Nos genomas das estirpes estudadas, os cientistas encontraram ferramentas típicas deste modo de vida: enzimas capazes de abrir pequenas passagens na parede celular das plantas, genes ligados a hormonas vegetais como auxinas e citocininas, e também sideróforos, com os quais as bactérias capturam ferro. Assim, conseguem instalar-se em folhas, caules e flores.

Quando a planta forma flores, estes endófitos chegam igualmente ao pólen. As abelhas-do-mel acabam por os recolher durante a forragem e transportam-nos depois para as células de cera. Aí, multiplicam-se no pólen armazenado e continuam a produzir substâncias antimicrobianas.

Desta forma, forma-se uma rede tripla:

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

A qualidade desta rede depende fortemente da diversidade floral nas redondezas. Uma pradaria rica em espécies não fornece apenas tipos de pólen diferentes, como também estirpes bacterianas úteis mais variadas. Já uma grande área de milho, por exemplo, tende a oferecer um microcosmo bastante limitado.

Novas estratégias para uma apicultura sustentável

Em muitos países, os apicultores recorrem hoje sobretudo a dois antibióticos: oxitetraciclina e tilosina. Ambos podem perturbar a flora intestinal das abelhas e deixar resíduos na cera. Além disso, aumentam os relatos de que agentes como Paenibacillus larvae se estão a tornar menos sensíveis.

O estudo sugere uma abordagem diferente: em vez de tentar eliminar bactérias, pode fazer sentido introduzir de forma dirigida microrganismos benéficos na colmeia. Em teoria, apicultores poderiam inocular estirpes seleccionadas de Streptomyces na colónia - por exemplo através de pólen tratado ou massas de alimentação.

Vantagens possíveis desta estratégia:

• menor risco de resistências, porque actuam misturas completas de substâncias
• menos resíduos no mel e na cera
• maior estabilidade do microbioma natural das abelhas
• protecção simultânea das plantas no entorno

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

Antes de uma aplicação prática, ainda são necessários muitos testes - no campo, ao longo de vários anos e sob diferentes condições climáticas. Ainda assim, a direcção fica definida: bactérias que já existem naturalmente no pólen podem ter grande potencial para integrar uma gestão mais suave e sustentável na apicultura.

O que isto pode significar para a agricultura e para os jardins

Muitos jardineiros já conhecem produtos com fungos ou bactérias benéficas destinados a fortalecer as raízes. As bactérias do pólen agora estudadas podem abrir caminho a uma nova geração deste tipo de soluções - com maior atenção às flores, folhas e partes aéreas.

Podem ser imaginadas, por exemplo, caldas de pulverização ou tratamentos de semente com estirpes seleccionadas de Streptomyces para reduzir fogo bacteriano ou podridões radiculares. No cenário ideal, agricultores e apicultores colaborariam: faixas floridas e culturas mais diversificadas reforçam tanto o espectro de organismos úteis no campo como a protecção microbiana dentro das colmeias.

Em jardins particulares, já hoje é possível apoiar esta rede invisível:

• misturar o máximo possível de plantas autóctones com flor
• evitar “limpar” todas as zonas mais espontâneas do jardim
• reduzir ao mínimo o uso de fungicidas de amplo espectro
• apoiar apicultores locais com apiários próximos

Termos importantes, explicados de forma simples

O que quer dizer “endofítico”?

Microrganismos endofíticos vivem no interior das plantas, muitas vezes entre as células. Muitos não prejudicam a planta; alguns até ajudam na absorção de nutrientes ou aumentam a resistência a stress hídrico e a agentes patogénicos. Podem ser entendidos como “co-habitantes” que, nos bastidores, contribuem para a estabilidade.

O que são sideróforos e porque são tão úteis?

Os sideróforos são moléculas pequenas que se ligam ao ferro de forma extremamente forte. As bactérias usam-nos para “pescar” este micronutriente, muitas vezes escasso, no ambiente. Ao competir pelo ferro, os agentes patogénicos ficam em desvantagem. Por isso, os sideróforos funcionam indirectamente como um escudo para a planta e para a abelha, ao retirarem recursos essenciais aos concorrentes nocivos.

O estudo, no fundo, evidencia o quão estreita é a ligação entre abelhas, plantas e micróbios. Quem quer proteger as abelhas não deve falar apenas de ácaros Varroa e de pesticidas, mas também de diversidade floral, vida do solo e dos auxiliares invisíveis do pólen. É precisamente nesta teia que podem estar as respostas mais sólidas para vários dos problemas actuais da agricultura.

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