Bactérias no pólen: o aliado invisível das abelhas e das 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 trabalho de investigação realizado nos EUA sugere que existe um aliado pouco valorizado no próprio pólen: micróbios capazes de proteger ao mesmo tempo as abelhas e as culturas agrícolas.

Quando a abelha falha, a colheita treme

As abelhas-do-mel polinizam uma parte substancial das culturas alimentares em todo o mundo. Sem elas, muitas variedades de frutas e hortícolas produziriam muito menos. Em paralelo, as colónias estão sob pressão crescente: há mais de 30 agentes patogénicos diferentes dentro e à volta da colmeia - vírus, bactérias, fungos e parasitas.

Para alguns destes agentes, a resposta mais comum na apicultura tem sido o recurso a antibióticos. O problema é que estes fármacos perdem eficácia com o tempo, podem perturbar a flora intestinal das abelhas e deixar resíduos na cera e no mel. Em vários países, a resistência já está bem descrita. A procura de alternativas continua - e está a apontar para um lugar 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 University of Wisconsin–Madison analisou pólen recolhido na natureza e pólen armazenado no interior das colmeias. O que encontraram foi uma diversidade bacteriana surpreendentemente elevada - incluindo várias bactérias com actividade directa contra microrganismos causadores de doença.

Bactérias no pólen: uma rede invisível dentro da colmeia

As abelhas-do-mel guardam pólen em quantidades consideráveis. Trata-se da principal fonte de proteína para larvas e para as operárias adultas. O que parece ser apenas uma despensa revela-se, no estudo, como um microecossistema com elevada complexidade.

Os investigadores isolaram 34 estirpes de actinobactérias provenientes de pólen de flores e de pólen já armazenado na colmeia. Cerca de 72% dessas estirpes pertenciam ao género Streptomyces, um tipo de bactéria muito conhecido na investigação de antibióticos. Muitos medicamentos usados em medicina humana tiveram origem, precisamente, nestes microrganismos.

Um ponto relevante: as mesmas bactérias apareceram nas flores, nas abelhas em actividade de recolha e, mais tarde, no interior da colmeia. Ou seja, 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 colorido parece tornar-se o sortido invisível de bactérias no pólen."

Em paisagens com muitas espécies de plantas em floração, surgiram claramente mais micróbios distintos. Pelo contrário, em monoculturas, não é só a oferta de néctar e pólen que empobrece: também este “conjunto de ferramentas microbiano” se torna mais limitado. Para a resistência de uma colónia às doenças, a composição deste microbioma do pólen poderá ser determinante.

Antibióticos naturais contra doenças de abelhas e de plantas

A etapa seguinte foi testar se as estirpes isoladas conseguem, de facto, travar agentes patogénicos. Em ensaios laboratoriais, os microrganismos do pólen foram colocados a competir com seis micróbios problemáticos - três associados sobretudo a doenças das 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 causador da temida loque americana
• Serratia marcescens - bactéria capaz de enfraquecer a imunidade das abelhas
• Erwinia amylovora - responsável pelo fogo bacteriano em árvores de fruto
• Pseudomonas syringae - provoca manchas foliares e danos em rebentos em muitas culturas
• Ralstonia solanacearum - associada a doenças de murchidão, por exemplo em tomateiro e batateira

Quase todas as estirpes de Streptomyces testadas inibiram de forma clara o crescimento de Aspergillus niger. Isto é relevante porque a cria de pedra pode alastrar na colmeia durante bastante tempo sem dar sinais óbvios. As larvas afectadas endurecem e ficam com aspecto de pequenas pedras - daí a designação.

Algumas estirpes também mostraram um efeito moderado a forte contra o agente da loque americana. Entre apicultores, esta doença é vista como 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 particularmente interessante: estas mesmas bactérias do pólen também reduziram o avanço do fogo bacteriano, de doenças de murchidão e de podridões radiculares - agentes que podem causar perdas de produção muito elevadas. Assim, o pólen passa a ser considerado uma fonte promissora para novos produtos de protecção das plantas.

Arsenal químico em escala microscópica

Estas bactérias produzem uma vasta gama de compostos bioactivos. Os investigadores identificaram várias famílias de substâncias já conhecidas:

• PoTeMs - macrolactamas policíclicas com forte efeito antimicrobiano
• Surugamidas - péptidos cíclicos com amplo espectro de acção
• Loboforinas - compostos particularmente activos contra bactérias
• Sideróforos - moléculas que se ligam ao ferro, dificultando a sobrevivência de agentes patogénicos

Muitos destes compostos são considerados relativamente estáveis e com baixa toxicidade para organismos não-alvo. Esta combinação é precisamente o que se procura tanto em soluções biológicas de protecção das culturas como em alternativas aos tratamentos clássicos.

"As bactérias no pólen comportam-se como pequenas farmácias que libertam o seu medicamento directamente no pão de abelha."

Como plantas, micróbios e abelhas funcionam como equipa

De onde vêm, afinal, estes micróbios benéficos? A análise genética indica que não se trata de contaminação aleatória, mas de bactérias endofíticas. Elas vivem no interior das plantas, muitas vezes sem causar danos - e, no melhor cenário, com benefício mútuo.

Nos genomas das estirpes analisadas, os cientistas encontraram ferramentas típicas deste modo de vida: enzimas capazes de “abrir caminho” em paredes celulares vegetais, genes associados a hormonas vegetais como auxinas e citocininas, e sideróforos para captar ferro. Isto ajuda a explicar como se estabelecem em folhas, caules e flores.

Quando a planta forma flores, os endófitos podem chegar ao pólen. As abelhas-do-mel recolhem-no e, de forma automática, transportam estes microrganismos para as colmeias. Já nos favos, as bactérias multiplicam-se no pólen armazenado e continuam a produzir substâncias antimicrobianas.

Deste modo, forma-se uma rede tripla:

• A planta oferece habitat e nutrientes aos endófitos.
• As bactérias ajudam a planta a defender-se de microrganismos patogénicos no solo e à superfície.
• As abelhas aproveitam o pólen enriquecido em micróbios como alimento e como barreira contra os seus próprios agentes infecciosos.

A qualidade desta rede depende fortemente da diversidade de flores na área envolvente. Um prado com muitas espécies fornece não só tipos diferentes de pólen, mas também estirpes bacterianas úteis distintas. Já uma grande área contínua de milho tende a disponibilizar um microcosmo muito mais restrito.

Novas estratégias para uma apicultura sustentável

Em muitos países, a apicultura recorre sobretudo a dois antibióticos: oxitetraciclina e tilosina. Ambos podem interferir com a flora intestinal das abelhas e deixar resíduos na cera. Além disso, há cada vez mais relatos de que agentes como Paenibacillus larvae se tornam menos sensíveis.

O estudo abre espaço para uma abordagem diferente: em vez de tentar eliminar bactérias indiscriminadamente, poderia fazer sentido introduzir de forma dirigida micróbios benéficos na colmeia. Por exemplo, apicultores poderiam inocular estirpes seleccionadas de Streptomyces na colónia - através de pólen tratado ou de massas alimentares.

Vantagens potenciais desta estratégia:

• menor risco de resistências, por actuarem misturas inteiras de substâncias
• menos resíduos no mel e na cera
• reforço e estabilização do microbioma natural das abelhas
• protecção simultânea da vegetação e das culturas nas imediações

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

Até que uma solução assim chegue ao terreno, serão necessários muitos testes - em campo, durante vários anos e sob diferentes condições climáticas. Ainda assim, a direcção fica bem definida: bactérias que já existem naturalmente no pólen podem ter grande potencial para integrar uma gestão apícola mais suave.

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

Muitos jardineiros amadores já conhecem produtos com fungos ou bactérias benéficos destinados a reforçar as raízes das plantas. As bactérias do pólen aqui estudadas podem contribuir para uma nova geração desse tipo de soluções - agora com foco em flores, folhas e partes aéreas.

Poderiam, por exemplo, surgir pulverizações ou tratamentos de sementes com estirpes seleccionadas de Streptomyces para reduzir fogo bacteriano ou podridões radiculares. No cenário ideal, agricultores e apicultores trabalhariam em conjunto: faixas floridas e maior diversidade de culturas reforçam tanto o conjunto de auxiliares no campo como a protecção microbiana dentro das colmeias.

Nos jardins particulares, já hoje é possível fazer muito para apoiar esta rede invisível:

• misturar o maior número possível de plantas autóctones com floração
• não “limpar” em excesso todas as zonas mais espontâneas
• evitar, tanto quanto possível, fungicidas de largo espectro no jardim
• apoiar apicultores locais com apiários próximos e adaptados ao território

Conceitos importantes explicados de forma simples

O que significa “endofítico”?

Micróbios endofíticos vivem no interior das plantas, muitas vezes entre as células. Muitos não prejudicam a planta e alguns podem melhorar a absorção de nutrientes ou aumentar a resistência a stress hídrico e a agentes patogénicos. Podem ser vistos como “co-habitantes” que, discretamente, contribuem para a estabilidade.

O que são sideróforos e porque são tão úteis?

Os sideróforos são pequenas moléculas que se ligam ao ferro com enorme força. As bactérias usam-nos para “pescar” este oligoelemento escasso no ambiente. Quando há competição pelo ferro, os agentes patogénicos ficam em desvantagem. Assim, os sideróforos funcionam de forma indirecta como um escudo para planta e abelha, ao retirarem recursos essenciais aos concorrentes nocivos.

O estudo evidencia, no fundo, quão estreita é a ligação entre abelhas, plantas e micróbios. Quem pretende 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 presentes no pólen. É neste entrelaçamento que podem estar as respostas mais robustas para vários desafios actuais da agricultura.

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