A maioria das plantas tem relações simbióticas com fungos endofíticos e não sobreviveriam sem eles.
Associações benéficas entre plantas e fungos endofíticos existem há milhões de anos e atualmente são foco de vários estudos, pois têm potencial para aplicações agrícolas e medicinais surpreendentes.
Mas não sabemos muito sobre fungos endofíticos e os cientistas classificaram apenas uma fração das espécies estimadas.
Continue lendo para saber mais sobre fungos endofíticos, por que eles são o foco de muitos estudos científicos e como beneficiam plantas e humanos.
Os fungos endofíticos são fungos minúsculos que vivem dentro dos tecidos e células da planta hospedeira. Eles podem viver dentro da planta hospedeira durante toda a vida ou apenas parte do seu ciclo de vida.
A palavra endófito vem das palavras gregas “endon”, que significa dentro, e “phyton”, que significa planta.
Os fungos endofíticos são um pouco misteriosos. Assim como os fungos parasitas, eles invadem a planta hospedeira, mas, diferentemente dos parasitas, não causam danos ou doenças, e a relação beneficia as plantas hospedeiras.
Como eles têm relações mutuamente benéficas com a planta hospedeira, você pode pensar que são micorrízicos, mas, diferentemente dos fungos micorrízicos, são fáceis de cultivar sem hospedeiro.
Eles também vivem frequentemente dentro dos tecidos e células de toda a planta, incluindo folhas, caules, flores e sementes, enquanto os fungos micorrízicos interagem apenas com as raízes da planta.
E, se a planta hospedeira estiver sob estresse ou morrendo, alguns fungos endofíticos têm potencial para se tornarem saprotróficos ou patógenos.
Endófitos fúngicos cultivados das florestas tropicais australianas por Gary Wilson (ATH)
Tipos de fungos endofíticos
Você encontrará fungos endofíticos em todo o mundo, e os cientistas concordam que quase todas as plantas contêm fungos endófitos, incluindo algas, musgos, gramíneas, samambaias, arbustos, plantas anuais e árvores.
Alguns fungos endofíticos formam associações com muitas espécies de plantas diferentes, enquanto outros são específicos de uma determinada planta ou família de plantas.
Os cientistas dividiram os fungos endofíticos em dois grupos principais, clavicitáceos e não-clavicipitáceos. Estes são então divididos em quatro classes.
O grupo clavicitáceo forma apenas associações simbióticas com gramíneas. Os endófitos de classe 1 se enquadram neste grupo.
Você encontrará esses fungos nos rizomas e brotos de espécies de gramíneas, e eles são transferidos para novas plantas nas sementes de gramíneas.
O grupo não-clavicipitáceo, não encontrado nas gramíneas, forma associações com outros tipos de plantas e se enquadra em 3 classes amplas com base em sua localização nas plantas.
Os endófitos fúngicos de classe 2 podem colonizar todo o hospedeiro, enquanto a classe 3 existe apenas nas partes aéreas de uma planta e a classe 4 é encontrada apenas nas raízes das plantas.
Como você identifica fungos endofíticos?
Os fungos endofíticos são minúsculos e a única maneira de identificá-los é colher uma amostra de uma planta hospedeira e usá-la para cultivar uma cultura de fungos usando uma placa de ágar.
Essa cultura é então estudada ao microscópio, e os cientistas usam características físicas e DNA para identificar o fungo.
Imagem do ResearchGate
Os fungos endofíticos produzem cogumelos?
Os cientistas ainda têm muito que aprender sobre fungos endofíticos e poderão futuramente classificar alguns cogumelos como endófitos.
A maioria dos fungos endofíticos conhecidos são minúsculos e não produzem cogumelos, pois costumam usar outros métodos de reprodução.
Alguns têm relações complexas com as plantas, incluindo a utilização das estruturas reprodutivas da planta para se espalharem para novos hospedeiros.
Nessas espécies, as hifas dos fungos crescem nas células da planta, incluindo as células do pólen e das sementes.
Eles são então transferidos verticalmente nas sementes que crescem para se tornarem a próxima geração ou transferidos horizontalmente, com o pólen da planta, para outras plantas não relacionadas pelo vento e pelos polinizadores.
Outros fungos endofíticos produzem esporos que o vento, a água e os insetos dispersam.
Como os fungos endofíticos obtêm seu alimento?
Os fungos endofíticos obtêm os nutrientes de que necessitam das plantas hospedeiras, e seu micélio pode colonizar espaços intercelulares e intracelulares nessas plantas.
A colonização extensiva geralmente ocorre nas raízes de uma planta, e não nas folhas ou caules, já que os fungos nas partes acima do solo dependem exclusivamente do fluido intercelular da planta para obter nutrientes.
Os fungos que colonizam estas partes parecem crescer na mesma proporção que os caules e folhas da planta hospedeira. Suas hifas fixam-se às paredes celulares da planta, mas não invadem as próprias células.
Porém, as hifas dos fungos endofíticos que colonizam as raízes das plantas invadem os espaços entre as células e dentro das próprias células.
Esses fungos têm acesso aos nutrientes que as raízes da planta encontram no solo e aos açúcares que a planta produz através da fotossíntese.
Todos os fungos são endófitos?
Nem todos os fungos são endófitos. Muitos fungos usam outros métodos para obter os nutrientes de que necessitam.
Os cientistas classificam os fungos de várias maneiras, mas quando classificados com base na forma como obtêm os nutrientes de que necessitam para sobreviver, eles se enquadram em quatro grupos.
Os quatro grupos são:
Alguns fungos utilizam mais de um método para obter os nutrientes de que necessitam e possuem características de mais de um grupo.
Por exemplo, alguns fungos são saprotróficos e parasitas, e outros são micorrízicos até a árvore hospedeira morrer e depois sobrevivem como saprotróficos até dispersarem seus esporos e encontrarem novos hospedeiros.
Como os fungos se beneficiam das relações endofíticas?
As relações endofíticas apresentam vários benefícios para os fungos, incluindo:
- Acesso aos nutrientes de que necessitam
- Um espaço seguro para crescer
- Condições ideais de cultivo
- Concorrência limitada de outros microrganismos
Como as plantas se beneficiam dos fungos endofíticos?
Uma planta pode hospedar mais de um organismo endofítico, e diferentes plantas formam associações com endófitos específicos que oferecem benefícios variados.
Os endófitos em algumas plantas atuam como defesa contra pragas herbívoras, tornando a planta venenosa ou com gosto ruim.
Em outros, a relação endofítica ajuda a planta a lidar com condições extremas, como secas.
Alguns fungos endofíticos aumentam as taxas de germinação das sementes e promovem o crescimento de raízes e rebentos, e outros protegem as raízes de uma planta de bactérias perigosas e outros micróbios.
Em outras palavras, dependendo das necessidades da planta, os fungos endofíticos podem:
- Estimular o crescimento das plantas
- Aumentar a resistência a doenças
- Melhorar a capacidade de uma planta suportar estresses ambientais
Os fungos endofíticos são bons ou ruins?
Os verdadeiros fungos endofíticos são bons e, embora muitos produzam compostos tóxicos, eles os utilizam para ajudar a planta a desencorajar pragas e bactérias nocivas.
Esta não é a única razão pela qual os fungos endofíticos são bons. Eles também fornecem muitos outros benefícios para plantas e humanos.
Veremos alguns deles com mais detalhes nas seções abaixo.
Por que os fungos endofíticos são importantes?
As relações simbióticas que os fungos endofíticos têm com as plantas foram aperfeiçoadas ao longo de milhões de anos e tornam as plantas hospedeiras mais fortes e resistentes.
Os cientistas estão conduzindo estudos contínuos para identificar e compreender esses fungos, pois eles podem ter diversas aplicações benéficas em nosso mundo moderno, incluindo:
- Agrícola – A introdução de fungos endofíticos nas culturas pode fazer com que cresçam mais rapidamente e sejam mais resistentes a doenças e tolerantes à seca.
- Biocombustível – Alguns fungos endofíticos produzem compostos voláteis semelhantes a combustíveis que têm potencial para atuar como biocombustíveis.
- Fitorremediação – Os endófitos têm o potencial de ajudar as plantas a decompor produtos químicos tóxicos em compostos menos nocivos, tornando-os perfeitos para regenerar solos poluídos.
- Medicina – Os fungos endofíticos produzem compostos bioativos amplamente utilizados em antibióticos e medicamentos anticancerígenos. Eles também possuem excelentes propriedades antibacterianas, antifúngicas, antioxidantes e antimicrobianas.
- Cosméticos – Alguns fungos endofíticos produzem compostos ativos chamados flavonóides, comumente usados em cosméticos por suas propriedades calmantes, antioxidantes e antiinflamatórias.
- Inseticidas e antifúngicos – Vários tipos de fungos endofíticos produzem compostos que as pessoas patentearam para uso em culturas agrícolas para prevenir doenças fúngicas e deter insetos.
Exemplos de fungos endofíticos
Os cientistas estimam que pode haver mais de um milhão de fungos endófitos no mundo, com algumas gramíneas hospedando 50 espécies diferentes e folhas tropicais até 90 espécies.
Embora os endófitos sejam o foco de muitos estudos científicos, eles ainda precisam analisar numerosos hospedeiros vegetais, e a diversidade e distribuição completa dos fungos endofíticos ainda são desconhecidas.
Em 2019, a Mycospere compilou uma lista mundial de fungos endofíticos com notas sobre sua ecologia e diversidade.
Este documento é bastante longo e técnico, portanto, para aqueles que precisam apenas de alguns exemplos, aqui estão alguns fungos endofíticos bem conhecidos:
1. Penicillium Chrysogenum
Alexander Fleming descobriu o fungo endofítico produtor de penicilina Penicillium notatum, agora conhecido como Penicillium chrysogenum, em 1929.
Este fungo endofítico é amplamente distribuído, pode crescer sob uma ampla variedade de condições e colonizar muitas espécies de plantas, mas também é frequentemente encontrado vivendo em ambientes fechados ou comendo alimentos.
Este fungo é conhecido por sua capacidade de produzir grandes quantidades de penicilina e faz parte do gênero Penicillium que contém mais de 200 espécies reconhecidas.
A descoberta da penicilina e seu uso como antibiótico para combater infecções bacterianas mudou drasticamente a forma como os médicos tratavam infecções e doenças.
2. Taxomyces Andreanae
Taxomyces andreanae é um fungo endofítico encontrado que vive na casca interna do teixo do Pacífico (Taxus brevifolia).
Antes de descobrirem este fungo, os cientistas sabiam que a árvore produzia uma importante toxina que poderia usar para tratar o cancro da mama e do ovário.
Mas a árvore produziu baixas concentrações do composto e foi necessária a casca de três árvores para tratar uma pessoa.
Isso até a descoberta dos fungos Taxomyces andreanae, que produzem concentrações muito mais altas do composto anticancerígeno do que a árvore hospedeira.
Outro benefício do fungo endofítico é que ele é facilmente isolado e os cientistas podem cultivá-lo em laboratórios em meios comuns.
Em condições de laboratório, Taxomyces andreanae coloniza completamente uma placa de meio em 3-4 dias.
3. Curvularia Protuberata
O fungo endofítico Curvularia protuberata tem uma associação simbiótica com o capim-pânico (Dichanthelium lanuginosum) que cresce no parque nacional de Yellowstone.
A relação mutuamente benéfica protege o fungo e a grama e permite que sobrevivam em temperaturas de até 65°C (149°F).
Individualmente, nenhum deles pode crescer em temperaturas acima de 38°C (100°F).
Mas há um terceiro fator envolvido no relacionamento. O fungo deve conter um vírus de RNA de fita dupla para proporcionar os efeitos de tolerância ao calor.
Fungos não infectados não oferecem os mesmos benefícios e morrerão em temperaturas acima de 38°C (100°F).
O que é interessante é que outras plantas, não relacionadas com a erva do pânico, também experimentam efeitos de proteção contra o calor quando inoculadas com Curvularia protuberata infectada pelo vírus.
Espera-se que estudar a relação entre o vírus infectado e a erva e aprender como funciona a protecção permita aos cientistas ajudar outras plantas a adaptarem-se a climas mais quentes.
4. Piriformespora Indica
Imagem do ResearchGate
Piriformospora indica é um fungo endofítico bem conhecido, descoberto pela primeira vez nas raízes de orquídeas na Índia, que tem recebido muita atenção.
Este fungo semelhante à micorriza coloniza as raízes de uma ampla variedade de plantas e ajuda na absorção de nutrientes, resistência a doenças, tolerância ao estresse e aumento do crescimento.
Piriformospora indica é fácil de cultivar em laboratório e prospera em diversos substratos.
É um fungo multifuncional, e anos de investigação confirmam o seu sucesso na melhoria do crescimento e rendimento de várias plantas, incluindo culturas agrícolas, plantas hortícolas e plantas medicinais.
Recomendamos este filme se você quiser saber mais sobre fungos.
Considerações Finais
Os fungos endofíticos vivem dentro das plantas hospedeiras e obtêm abrigo e nutrientes da planta em troca de vários benefícios.
A associação simbiótica entre fungos endofíticos e plantas é complexa e evoluiu ao longo de milhões de anos.
A maioria dos fungos endofíticos não produz cogumelos e, embora sejam fascinantes e forneçam numerosos compostos bioativos, não são o nosso tipo favorito de fungo.
Nossos fungos favoritos são espécies fáceis de cultivar que produzem deliciosos cogumelos gourmet ou medicinais.
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