Enhancement of essential oil yield in Ocimum americanum L. across ontogenetic phases by Bacillus subtilis MTCC 8141 and Trichoderma harzianum MTCC 936 and its termiticidal efficacy against Odontotermes parvidens

Durante séculos, os agricultores confiaram em produtos químicos sintéticos para impedir que os insetos destruíssem as suas colheitas. Embora estes venenos fabricados pelo homem funcionem rapidamente, deixam um rastro de danos ambientais, prejudicam criaturas que não são o alvo e, eventualmente, levam a insetos que se tornam imunes ao veneno. Em resposta, os cientistas voltaram a sua atenção para o próprio arsenal químico da natureza: os óleos essenciais. Estes são os líquidos fragrantes e voláteis encontrados dentro de muitas plantas, que frequentemente contêm misturas complexas de compostos que podem matar ou repelir insetos de várias formas. Ao contrário de um único produto químico sintético que poderia visar apenas uma parte do corpo de um inseto, estes óleos naturais atacam frequentemente em múltiplas frentes, tornando-se uma alternativa promissora e biodegradável para o controlo de pragas. No entanto, a quantidade de óleo que uma planta produz e os produtos químicos específicos contidos nela podem mudar drasticamente dependendo de quão velha a planta é e do que vive no solo ao redor das suas raízes.

Investigadores na Índia procuraram ver se conseguiam usar micróbios benéficos do solo para aumentar a produção destes inseticidas naturais numa planta específica chamada Ocimum americanum, um tipo de manjericão selvagem. Eles focaram-se em dois ajudantes microscópicos: uma bactéria chamada Bacillus subtilis e um fungo chamado Trichoderma harzianum. Estes organismos são conhecidos por ajudar as plantas a crescer, tornando os nutrientes mais disponíveis e estimulando as próprias defesas da planta. A equipa queria saber se adicionar estes micróbios ao solo não só faria as plantas crescerem mais, mas também aumentaria a quantidade de óleo essencial que produziam e alteraria a composição química do óleo para o tornar mais eficaz contra uma praga destrutiva: o cupim. Eles também precisavam de encontrar o momento perfeito para colher as plantas, uma vez que o conteúdo de óleo flutua à medida que a planta passa do seu estágio jovem e folhoso para o seu estágio de floração e reprodução.

Os cientistas cultivaram as plantas de manjericão num campo, dividindo-as em quatro grupos. Um grupo não recebeu tratamento e serviu como base de comparação. Os outros três grupos foram tratados com a bactéria sozinha, o fungo sozinho, ou uma mistura de ambos. Eles monitorizaram as plantas através de três estágios distintos de vida: antes de florescerem, enquanto estavam a florescer e depois de terem terminado a floração. Em cada estágio, colheram as folhas para medir quanto óleo podia ser extraído. Os resultados mostraram que as plantas tratadas com os micróbios cresceram significativamente mais do que as não tratadas. O crescimento mais dramático ocorreu quando as plantas estavam a florescer; as plantas tratadas com a mistura de ambos os micróbios e a bactéria sozinha produziram as folhas mais pesadas. Mais importante ainda, a quantidade de óleo essencial extraído das folhas atingiu o pico durante este estágio de floração. As plantas tratadas com a bactéria sozinha renderam a maior concentração de óleo, com 1,28 por cento, seguidas de perto pelo tratamento misto com 1,27 por cento, comparado com apenas 0,90 por cento nas plantas não tratadas.

Para compreender o que tornava estes óleos eficazes, os investigadores analisaram a sua composição química. Eles descobriram que o óleo era dominado por um composto chamado cânfora, conhecido pelo seu aroma forte e propriedades inseticidas. Nas plantas tratadas com a bactéria, a cânfora representava mais de metade do óleo, uma proporção superior à das plantas não tratadas. Isto sugere que os micróbios não apenas aumentaram o volume de óleo, mas também influenciaram a planta a produzir uma versão de maior qualidade e mais potente do mesmo. Os investigadores testaram então este óleo contra uma espécie específica de cupim, Odontotermes parvidens, utilizando três métodos diferentes. No primeiro teste, expuseram os cupins ao óleo diretamente. No segundo, deixaram que os vapores do óleo preenchessem o espaço ao redor dos cupins sem contacto direto. No terceiro, testaram se o óleo poderia afastar os cupins.

Os resultados foram impressionantes. Os óleos essenciais das plantas tratadas com micróbios foram muito mais eficazes do que os das plantas não tratadas. Quando expostos ao óleo das plantas tratadas com a bactéria ou ao tratamento misto, os cupins morriam a uma taxa muito mais rápida. Na concentração mais alta testada, estes óleos mataram 100 por cento dos cupins dentro de uma hora de contacto direto e dentro de uma hora de exposição aos vapores. O óleo não tratado também matou os cupins, mas demorou mais tempo e exigiu concentrações mais elevadas para alcançar o mesmo resultado. Além disso, os óleos atuaram como poderosos repelentes. Quando lhes foi dada a escolha entre uma área tratada e uma área limpa, os cupins evitaram predominantemente o lado tratado, com os óleos tratados com micróbios a afastá-los completamente na concentração mais alta. O estudo confirmou que a combinação de colher as plantas no momento certo — quando estão a florescer — e inocular o solo com estes micróbios específicos cria uma ferramenta natural poderosa para o controlo de cupins.

Esta investigação demonstra que a relação entre uma planta e a vida microscópica no seu solo pode ser aproveitada para produzir um pesticida natural mais eficaz. Ao simplesmente adicionar estas bactérias e fungos benéficos ao solo e esperar que as plantas atinjam o seu estágio de floração, os agricultores poderiam potencialmente colher uma cultura que não é apenas maior, mas também mais rica nos produtos químicos específicos necessários para combater pragas. O estudo sugere que esta abordagem oferece um caminho viável para o manejo sustentável de pragas, reduzindo a necessidade de produtos químicos sintéticos agressivos enquanto utiliza a própria maquinaria biológica da planta para se proteger e proteger as culturas ao seu redor.