Data Science, biotecnologia e microrganismos endofíticos

Pesquisa e inovação apontam para um futuro mais sustentável na produção e alimentos

Reinaldo Bonnecarrere – Engenheiro Agrônomo, mestre em Nutrição de Plantas e doutor em Fisiologia Vegetal. Diretor de Biológicos LATAM da Indigo Agricultura.

A demanda global por práticas agrícolas mais sustentáveis tem sido motor para uma acelerada evolução em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias biológicas para a produtividade e a sanidade dos cultivos. Entre essas soluções, ganham destaque os resultados da aplicação de organismos endofíticos; agentes biocontroladores e biofertilizantes de alta performance e compatibilidade. O que são os endofíticos, o que eles trazem de tão promissor para a agricultura sustentável e em que estágio está a pesquisa tecnológica neste campo? É o que te convido a descobrir!

Endofíticos são seres microscópicos, como bactérias, fungos ou outros tipos de microrganismos, que vivem dentro dos tecidos de plantas há milênios, em uma relação simbiótica em que ambos se beneficiam. Diferentemente dos microrganismos epifíticos, que vivem na superfície dos órgãos e tecidos vegetais, os endofíticos são verdadeiros bioindicadores de vitalidade, capazes de produzir antibióticos e, ainda, capazes de abrir novos horizontes à ciência, ao atuar como vetores para introdução de genes em plantas hospedeiras.

Como citamos, na aplicação em produtos biológicos agrícolas, os organismos endofíticos têm se destacado como agentes biocontroladores (biodefensivos) e biofertilizantes. Como biodefensivos, eles são capazes de produzir substâncias antimicrobianas ou estimular as defesas naturais das plantas, ajudando a protegê-las contra patógenos, pragas e estresses ambientais e, assim, contribuindo para o controle de doenças com importante redução do uso de defensivos químicos. Como biofertilizantes, eles promovem o crescimento e a saúde das plantas, aumentando a absorção de nutrientes e melhorando a resistência a condições adversas. Os microorganismos endofíticos podem também fixar nitrogênio atmosférico, solubilizar fosfatos inorgânicos e produzir substâncias de crescimento vegetal, como hormônios e enzimas, que beneficiam o desenvolvimento das plantas. Desta maneira, aumentando a disponibilidade de nutrientes e melhorando a estrutura do solo, contribuem para a saúde das plantas, do solo e do ambiente como um todo.

Como em toda a indústria de bioinsumos, a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias relacionadas a organismos endofíticos estão também em intensa evolução, com o avanço do trabalho de identificação e mapeamento de cepas, suas características benéficas e interações com as plantas. E sobre como podemos combinar geneticamente estas capacidades para promover ainda mais viabilidade e eficácia das tecnologias biológicas, aumentando a produção mundial de alimentos com mais sustentabilidade.

Maior banco de endofíticos do mundo

Considerada uma das mais inovadoras fabricantes de biológicos do mundo, a startup norte-americana Indigo se destaca, dentre outros fatores, por ser uma das únicas no mundo desenvolvendo tecnologias a partir de endofíticos, bioinformática e data Science. Para isso, construiu o maior banco de microrganismos endofíticos de uso comercial do mundo. São mais de 70 mil cepas e 350 diferentes gêneros de bactérias e fungos, coletados de diferentes plantas e regiões geográficas em todo o planeta – e em constante expansão. Todo o material está catalogado digitalmente, e mais de 70% dele conta já com análise de sequenciamento genômico e definição de alta qualidade para cada tipo de stress.

Com base neste acervo único no mundo, na triagem e no detalhamento das características e potencialidades de cada espécie microbiológica ali descrita, um poderoso sistema de processamento de dados é capaz de identificar, com máxima assertividade, aqueles microrganismos endofíticos que apresentam características desejáveis a determinado objetivo e em determinado contexto agronômico, como cultivar predominante, condições climáticas ou nutricionais da lavoura ou, ainda, espécie de alvo a ser combatido, por exemplo.

A combinação de dados gerada por machine learning, aliada a ferramentas de biotecnologia, permite identificar rapidamente candidatos benéficos. Uma série de triagens e testes de campo complementam a identificação das cepas mais eficazes, permitindo a otimização de formulações e concentrações microbianas para garantir o máximo de sobrevivência em sementes e trazer maior benefício para a planta.

Os microrganismos selecionados para o tratamento de sementes colonizam rapidamente os tecidos vegetais em um dos momentos mais importantes para o estabelecimento do plantel: a germinação. Nesse momento, e de maneira dinâmica, inicia-se seu movimento em direção à radícula, que começa a ser emitida. Assim, microrganismos endofíticos entram e saem das plantas mediando nutrientes solubilizados, o que aumenta a tolerância ao estresse e as defendem do ataque de patógenos e insetos, bem como melhora o seu desenvolvimento e até suprime o crescimento de plantas voluntárias.

A “dança” da interação entre endofíticos e hospedeiro continua durante toda a vida da planta e ainda melhora a saúde do solo com o aumento de matéria orgânica, que pode beneficiar o próximo plantio. Tais microrganismos selecionados podem influenciar ativamente a fisiologia do hospedeiro como resultado da produção de fitohormônios, fixação de nitrogênio, solubilização de fosfato inorgânico, fornecimento de micronutrientes, promoção da atividade fotossintética, indução do sistema de defesa da planta e produção de antibióticos.

A produtividade da agricultura moderna é fortemente influenciada, não somente pelos próprios códigos genéticos da planta, mas também por microrganismos presentes nos caules, raízes, solo e ao redor deles. A adição de microrganismos selecionados à cobertura de sementes, em conjunto com químicos compatíveis, pode garantir o sucesso do plantio, beneficiando o solo, o meio ambiente, e ainda, trazendo maior lucratividade ao produtor, com reflexos positivos diretos na saúde de cada um de nós. Com pesquisa e inovação em tecnologia microbiana e processamento de dados, a Indigo está abrindo caminho para um futuro mais sustentável e produtivo na agricultura global.

Sobre a Indigo  

A Indigo melhora a rentabilidade do produtor, a sustentabilidade ambiental e a saúde do consumidor por meio do uso de microbiologia natural e tecnologias digitais. As descobertas científicas e as plataformas digitais da empresa beneficiam dezenas de milhares de produtores em milhões de hectares. Trabalhando em toda a cadeia de abastecimento, a Indigo está promovendo sua missão de aproveitar o poder da natureza para ajudar os produtores a alimentar o planeta de forma sustentável. Em 2019, a Indigo promoveu o evento inaugural chamado Beneficial Ag entre stakeholders para cultivar uma comunidade crescente em torno da noção de que a agricultura pode ser mais benéfica para as pessoas e o planeta, que serviu para o lançamento do Indigo Carbon - um programa que incentiva produtores a adotarem práticas de agricultura regenerativa, permitindo removerem o dióxido de carbono da atmosfera, melhorarem a saúde do solo e serem remunerados pela venda de créditos de carbono. Classificada em primeiro lugar na lista Disruptor 50 da CNBC em 2019, a Indigo está sediada em Boston (Massachusetts, EUA), com escritórios adicionais em Memphis (Tennessee, EUA); Research Triangle Park (Carolina do Norte, EUA); América do Sul (Buenos Aires e São Paulo); e Basel (Suíça).   

Sobre a Indigo LATAM  

A Indigo chegou na Argentina em 2017 e no Brasil em 2018. Em 2020, a empresa decidiu unificar as operações cujas geografias são aquelas onde a oferta biológica da empresa possuem a maior penetração de mercado. A Indigo LATAM tem peso significativo no faturamento mundial da startup com biológicos e seus produtos estão presentes em mais de um milhão de hectares espalhados pelos dois países.   A principal solução da empresa, disponível em ambos os territórios, é o Indigo Ag Finance, uma ferramenta para simplificar o acesso ao crédito para o produtor rural, que o permite financiar suas sementes, biológicos e até o fertilizante, pagando apenas no prazo safra. O Indigo Ag Finance foi o primeiro produto estruturado e lançado fora da matriz nos Estados Unidos. 

Mais informações em: indigoag.com.br