"Trichoderma"

Por Alfredo Norte
Índice Geral

1. Antecedentes
2. Que é Trichoderma
3. Limitações, Mitos e Falsas Expectativas do Uso de Trichoderma
4. Mecanismos de Acção de Trichoderma sp. como Biopesticida
5. Outras Propriedades de Trichoderma sp.
6. Aplicações Biotecnológicas

Durante os últimos 25 anos se vem pesquisando intensivamente sobre a utilidade de diversos micro organismos tais como Trichoderma sp. Bacillus sp. Aspergillus sp. Pseudomonas sp. para aumentar a eficácia dos tratamentos, reduzindo as perigosas contraindicaciones derivadas do controle de diferentes patologias vegetais tais como:
Armillaria spp., Botrytis cinerea, Colletotrichum gloeosporioides, Cylindrocladium scoparium, Fusarium oxysporum (Fusariosis), Macrophomina phaseolina. (Mildiu), (Oidio), Phytophthora infestans, Phytophthora spp., Pythium spp., Rhizoctonia solana, Rosellinia necatrix, Verticillium dahliae (Verticiliosis).

Com esta nova estratégia se reduziria sensivelmente o emprego abusivo de pesticidas químicos e, com isso, o grande impacto meio ambiental que estes produtos ocasionam, e as perigosas conseqüências para a saúde humana provocadas pela exposição a estas substâncias.

De todos os microrganismos mencionados, é o gênero Trichoderma o mais amplamente utilizado pelos seguintes motivos:
1 . Grande versatilidade, graças a sua tríplice ação: Biopesticida, Biofertilizante e Bioestimulante.
2 . Grande adaptação e sobrevivência às diversas condições edafológicas dos solos de destino.
3 . Simplicidade na sua manipulação e multiplicação biotecnológica.

Trichoderma sp. é um fungo pertencente à subdivisão Deuteromicete que se caracterizam por não apresentar um estado sexual determinado. Encontra-se representado num número importante de solos naturais, tanto de origem florestal, como de outros substratos orgânicos cujo componente principal seja a lignina ou a celulose. Trichoderma sp. evoluiu na natureza para esta estratégia nutricional onde a concorrência com outros microrganismos é muito escassa, ainda que tenha suas limitações em ocasiões pontuais, onde existam muitos nutrientes presentes no solo, já que pode ver-se deslocado pelos denominados microrganismos oportunistas, com uma capacidade de multiplicação mais rápida em relação a Trichoderma sp. O seu desenvolvimento se vê favorecido pela presença de altas densidades de raízes que são rapidamente colonizadas por estes microrganismos. A utilização de Trichoderma sp., sempre que esta se faça de forma correta, implica uma clara diminuição da necessidade de tratar com pesticidas, fertilizantes ou compostos de origem química, cujos efeitos negativos sobre a qualidade meio ambiental e a saúde humana estão amplamente demonstrados por diversos estudos científicos.
O gênero Trichoderma conta com mais de 30 espécies diferentes, mais de 100 subespécies, das quais mais de 400 cepas, estão depositadas em organismos oficiais como a CECT (Coleção Espanhola de Cultivos Tipo); na Europa, a ECCO (European Culture Colection Organization) ou nos EUA a ATCC (American Type Cultivo Colection). As espécies de Trichoderma mais amplamente representadas, dada suas qualidades, são: Trichoderma hamatum, Trichoderma harzianum, Trichoderma koningii, Trichoderma pubescens, Trichoderma reesei, Trichoderma virens e Trichoderma viride.
Trichoderma sp. é um gênero microbiano caracterizado por estar amplamente adaptado a todo tipo de habitat, encontrando-se cepas ou tufos de Trichoderma sp. em ambientes muito diversos. Ainda que tendo umas condições ótimas de sobrevivência, quando estas se não verificam tem a capacidade de criar formas latentes ou de resistência denominadas clamidosporas. A variabilidade genética presente neste gênero torna difícil o estabelecimento de condições de crescimento óptimas, variando esta em função da espécie e, inclusive, da subespécie em estudo. As condições adequadas para o gênero Trichoderma são as seguintes:
1. A temperatura de crescimento óptima é de 25ºC, ainda que o escalão de crescimento esteja entre os 15º e os 35ºC. Para baixo ou para cima destas temperaturas, a Trichoderma sp. caracteriza-se por adquirir formas de resistência.
2. As condições de humidade adequadas estão ao redor dos 70% da capacidade de retenção hídrica, ainda que seja capaz de crescer entre os 20% os 80%.
3. É um microrganismo anaeróbio facultativo, o que lhe confere a capacidade de actuar tanto em condições de aerobiosis (solos muito porosos), cujas condições são óptimas para seu crescimento, ainda que também possa crescer em meios com elevada actividade microbiana, pontualmente deficientes em oxigeno.
4. O PH adequado para o desenvolvimento da Trichoderma sp. está entre 6 e 6,5, conquanto possa viver em escalões superiores, pois a maior parte das espécies de Trichoderma têm a capacidade de acidificar o PH de seu meio edafológico mediante a libertação de ácidos orgânicos.
5. A fonte de carbono principal para seu desenvolvimento metabólico é a celulose ou lignocelulosa.
6. O conteúdo de nitrogénio do solo é um fator limitante, sendo a dose adequada a de 100 mg. N por kg. de solo, podendo sobreviver em concentrações menores. A forma em que melhor assimila o nitrogênio é na forma orgânica, ainda que também tolere a forma mineral como é a amoniacal, não tolerando a presença de nitrogênio nítrico.
7. O conteúdo de fósforo varia segundo a espécie, estando ao redor dos 2 mg. P por kg. de solo. Este microorganismo tem a capacidade de assimilar nitrogênio mineral em forma de fosfato, ainda que também possa mineraliza-lo de formas orgânicas, facilitando sua absorção por parte da planta.
8. A presença de micro nutriente e oligoelementos é necessária para o crescimento de Trichoderma sp., ainda que não precise de aportes adicionais pois estes se encontram suficientemente representados no solo.
9. Em general a Trichoderma sp. é tolerante à aplicação de pesticidas químicos, ainda que seu crescimento se veja reduzido pelos metais pesados presentes nos citados pesticidas.
10. A presença, no meio a inocular, de uma elevada actividade microbiana dificulta também o estabelecimento e sobrevivência da Trichoderma sp.

    3. Mitos e Falsas Expectativas do Uso de Trichoderma

As principais causas que limitam a eficácia de Trichoderma sp. são:
1 . Informação incorreta nas recomendações do preparado comercial (Sobre valoração do amplo espectro). Alteração das condições do preparado comercial por uma deficiente manipulação pelo pessoal comercial, distribuidor ou utilizador final. (Alteração das condições físicas ou por misturar incorrectamente com produtos fitossanitários).
2 . Má aplicação do preparado comercial pelo utilizador final. (Variação das condições “in vitro-in vivo”, baixa percentagem de concentração ou por aplicação a uma árvore doente).

      4. Mecanismos de Ação de Trichoderma sp. como Biopesticida

  A eficácia destas cepas para atuar como biopesticida depende de múltiplas variáveis, tais como lugar de isolamento, lugar de aplicação, fim a que se destina, etc.. O Grupo de Investigação liderado pelo Dr. José Antonio Pascual (CEBAS-CSIC) cifra a viabilidade de actuação face a fitopatógenos em torno dos 10-20%, dado obtido a partir de ensaios “in vitro” face a diferentes microorganismos patogênicos. (Foto 2)

Existem vários mecanismos demonstrando a actuação de Trichoderma sp. Face a microorganismos patogênicos, como são:
A. MICOPARASISTISMO: devido a estímulos quimiotrópicos, produzidos pelo patogênico, as hifas de Trichoderma sp. crescem até pôr-se em contato com o patogênico. Uma vez ambos os microorganismos em contato, as hifas de Trichoderma sp. enrolam-se em redor das do patogênico ou se lhe aderem por meio de estruturas especiais. Posteriormente a estas interações o micoparásito penetra no micelio do patogênico degradando, aparentemente, de maneira parcial sua parede celular (Foto 2).

   No micoparasitismo são varias as enzimas produzidas por Trichoderma sp. capazes de hidrolizar as paredes celulares de numerosos fungos. Estas enzimas são induzidas pelos diferentes polímeros componentes da parede dos fungos alvo ou objetivo. Este processo pode ser dividido em quatro fases principais, (Figura 1):
1. CRESCIMENTO QUIMIOTRÓFICO: Os exudados do patogênico atraem a Trichoderma sp.
2. RECONHECIMENTO: Alguns isolamentos de Trichoderma sp. são específicos a alguns fitopatógenos, e é nesta etapa onde o fenômeno de especificidade de ataque se define.
3. PENETRAÇÃO: Uma vez que Trichoderma sp. reconheceu o patogênico  envolve-o e adere às hifas cobrindo-o totalmente. As hifas de Trichoderma sp. penetram nas do patogênico engrossando-as e produzindo austorios, ao mesmo tempo que provoca a desorganização do conteúdo celular.
4. SECRECIÓN: O passo final é a degradação da parede celular do fungo fitopatógeno por meio da produção e segregação de enzimas micolíticas.
5. LISIS: Alguns resultados que apóiam esta hipótese mostraram que Trichoderma sp. produz extracelularmente uma série de substâncias que dão lugar à lisis da parede celular do hóspede nos pontos de interação com o antagonista, provocando, ao mesmo tempo, sua rápida desintegração.

B. ANTIBIOSIS: Esta ocorre quando há produção de metabólitos tóxicos ou antibióticos, quer sejam de natureza volátil ou não volátil, de um organismo com acção directa sobre outro. Não obstante, para este fungo em particular, a produção de metabólitos está fortemente ligada à produção de enzimas próprias do processo de micoparasitismo. Por outra parte, está bem estabelecido que os enzimas hidrolíticos da parede celular tem um efeito sinérgico com os antibióticos, sendo a ação antifúngica de ambos os compostos muito superior à de qualquer deles por separado (Foto 3). Algumas das espécies de Trichoderma sp. caracterizam-se por apresentar uma alta produção de substâncias gasosas de origem antibiostatico com um pronunciado aroma a coco.
C. CONCORRÊNCIA: Um factor essencial para que exista concorrência é a escassez ou limitação de algum elemento essencial. Produz-se principalmente uma concorrência directa, pelo espaço e nutrientes, entre o microorganismo antagonista e o patogênico. Em alguns casos Trichoderma sp. actua sobre alguns patogênicos devido à sua capacidade de colonizar rapidamente o substrato. A zona colonizada por Trichoderma sp. não poderá ser ocupada por nenhum patogênico.
D. RESISTÊNCIA INDUZIDA: Quando Trichoderma sp. entra em contacto com a planta activa o seu sistema de defesa, fundamentalmente por indução do seu sistema enzimático oxidativo, preparando a planta face aos possíveis ataques de patogênicos. Os mecanismos de acção anteriormente expostos não são únicos, actuando de forma sinérgica no controle de patogênicos. A importância relativa de cada um deles depende do sistema antagonista-patogênico que se esteja estudando, já que não todas as cepas de Trichoderma sp. apresentam  a mesma capacidade antagónica frente a um patogênico determinado, pelo que no momento de criar um produto biotecnológico a partir de Trichoderma sp. se deve  conhecer  que patogênico ou grupo de patogênicos se quer utilizar, elegendo OS mais adequados.

Como comentamos anteriormente, o principal uso biotecnológico de Trichoderma sp. é o controle biológico de doenças, ainda que existem outros que também podem ser de utilidade e que a seguir se comentam:

A. PROMOÇÃO DO DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO: Durante muitos anos foi conhecida a capacidade destes fungos para aumentar a taxa de crescimento e desenvolvimento vegetal. Trichoderma sp. atua como bioestimulante do crescimento radicular pois promove o desenvolvimento de raízes devido à secreción de fitohormonas, o que permite, devido ao incremento de massa radicular, uma melhor assimilação de nutrientes e de humidade, aumentando a resistência face a situações de estresse biótico.
B. FACILITA A SOLUBILIZAÇÃO E ABSORÇÃO DE NUTRIENTES: Trichoderma sp. Precisa, para desenvolver o seu metabolismo, fontes de carbono dificilmente biodegradáveis como ligninas e celuloses. Por isso é capaz de mobilizar nutrientes do solo mediante excreção de enzimas extracelulares que transformam compostos nitrogenados orgânicos em inorgânicos, fundamentalmente amonio, compostos fosforados orgânicos em fósforo inorgânico, etc.. Esta solubilização de nutrientes permite à árvore utilizar parte destes, aumentando sua robustez e resistência ao ataque de microorganismos patogênicos.
C. BIORECUPERAÇÃO DE SOLOS: Trichoderma sp. é capaz de degradar compostos órgão clorados, cloro fenoies, e outros inseticidas como o DDT, endosulfato, pentacloronitrobenceno, aldrin e dieldrin, além de herbicidas como trifluralin e glifosato. Este fungo possui enzimas que ajudam à degradação inicial do material vegetal e por último enzimas de maior especialização que contribuem para a simplificação de moléculas complexas como pesticidas.
D. ACTIVIDADE INDUSTRIAL: Trichoderma sp. é um produtor eficiente de muitas enzimas extra celulares. Emprega-se comercialmente para a produção de celulasas e outras enzimas que degradam polissacarídeos complexos. São usadas com freqüência na indústria têxtil e alimentícia com estas finalidades. Por exemplo, as celulasas se utilizam no processo de pré lavado dos tecidos de jeans para dar, com maior facilidade, a textura de desbotado. Também fazem parte de alimento para aves com o fim de melhorar a digestão das hemicelulosas da cevada e outros cereais. Na indústria panificadora se utiliza para potenciar o uso dos fermentos.

Trichoderma sp. agrupa diversas espécies e cada uma delas apresenta uma afinidade diferente face a determinados fungos fitopatógenos e, de igual forma, requerem diferentes condições ambientais. Quando o fungo antagónico se encontra num meio favorável pode actuar de forma rápida e eficaz. Em casos onde as condições não são as óptimas, Trichoderma sp. requer um período de adaptação para mostrar seu potencial como controlador. Por tanto parece lógico e necessário, conhecer a espécie, subespecie e, inclusive, a cepa que se pretende inocular, com o fim de saber, a priori, se esta vai reunir as condições para o fim que se lhe pretende dar. Neste ponto, cabe frizar que é muito importante que o manipulador biotecnólogo saiba exatamente as especificações de sua cepa e recomende seu uso para aquilo que tenha sido estabelecido. O Grupo de investigação do CEBAS-CSIC, identificou este como um dos problemas básicos que tem a comercialização de preparados à base de Trichoderma, a qual se pretende que seja a solução para todos os problemas do cultivo. Pode dar-se o caso que a cepa que se comercializa não seja eficiente, dada a variabilidade genética existente não só dentro do gênero, como a nível de espécie, subespecie e cepa, como se comprovou em numerosas investigações. Trichoderma sp. possui resistência inata à maioria dos produtos fitossanitários, incluindo aos funguicidas. No entanto, o nível de resistência difere entre cepas. Trichoderma sp. também se utiliza com freqüência para o controle de patogênicos radiculares, através de sua aplicação em combinação com complementos orgânicos. Com o que, além de melhorar a qualidade do solo, devido a seu ônus orgânico, nutricional e microbiológica, consegue-se dar ao composto a capacidade de actuar como bioplaguicida, bioestimulante e biofertilizante.
Existem diferentes formulações no mercado de Trichoderma sp. que se apresentam em gránulos, pós para molhar ou como recubrimento de sementes. Este tipo de formulações são realizadas com isolamentos de Trichoderma sp. competentes, os quais são capazes de colonizar totalmente as raízes da cultura, conferindo à planta uma maior resistência ao ataque de determinados fungos fitopatógenos. Para uso comercial o material seco é o preferido pela importância do peso e a fácil manipulação dos produtos durante a comercialização. As hifas são pouco resistentes ao calor, pelo que estes produtos contêm principalmente conidias e clamidosporas, apresentando-se em:

PÓS PARA MOLHAR: Que se podem aplicar por aspersão à parte aérea da planta ou através do sistema de rega. Vantagens: fácil armazenamento, transporte e manejo, menos perigo de absorção pela pele e os olhos no momento de aplicação. -Inconvenientes: requerem  uma agitação constante; existe um risco potencial por inalação.
PÓ SECO: -Vantagens: Não precisa de ser diluído antes de utilizar. Inconvenientes: risco de inalação ou adesão à pele.
CAPSULAS: Uma das substâncias mais utilizadas é o alginato sódico, já que devido às suas características permite gerar gránulos de alginato com um alto conteúdo de unidades formadoras de colônias de Trichoderma sp.-Vantagens: produz-se uma libertação gradual do micro organismo Inconvenientes: a agitação do produto antes de sua aplicação deve ser constante.
GRÁNULOS: Aplicam-se diretamente ao substrato.-Vantagens: doseamento mais fácil, redução da quantidade de produto aderido aos vasilhames e menos riscos para os funcionários que se encarregam de sua aplicação.-Inconvenientes: libertação lenta do microorganismo.