Novo escudo para abelhas: como as bactérias do pólen podem salvar colheitas inteiras

Warum Bienen so zentral für unser Essen sind

Nos EUA, uma equipa de investigadores encontrou uma defesa discreta, mas muito eficaz, dentro das colmeias: bactérias especiais presentes no pólen. Estas produzem antibióticos naturais capazes de travar micróbios perigosos para as abelhas e para as plantas cultivadas. O que à primeira vista parece um tema muito específico pode acabar por interessar a apicultores, agricultores e consumidores.

As abelhas melíferas são essenciais para o que chega ao prato. Uma fatia importante da fruta, dos legumes e dos frutos secos depende da polinização. Só que as colónias estão sob forte pressão: vírus, bactérias, fungos e parasitas atacam ao mesmo tempo. Já foram identificados mais de 30 agentes patogénicos em colmeias.

Ao mesmo tempo, muitos tratamentos tradicionais começam a mostrar limites. Os antibióticos químicos perdem eficácia e alguns agentes já desenvolveram resistência. Para os apicultores, isto muitas vezes significa escolher entre usar medicamentos - com riscos para as abelhas, a cera e o mel - ou assistir ao colapso da colónia.

No pólen das flores vivem microrganismos que produzem armas naturais contra doenças das abelhas e das plantas, sem recorrer a química sintética.

Ein übersehenes Ökosystem im Pollenlager der Bienen

As abelhas recolhem pólen como fonte de proteína para a criação e armazenam-no em células especiais dos favos. Durante muito tempo, estes depósitos foram vistos apenas como uma espécie de “armazém de alimento” dentro da colmeia. A nova investigação mostra que são também um ecossistema microbiano complexo.

Uma equipa de investigação do Washington College e da Universidade de Wisconsin-Madison isolou, a partir de pólen de flores e de massa de pólen já armazenada nas colónias, um total de 34 estirpes bacterianas, sobretudo actinobactérias. Cerca de 72% pertenciam ao género Streptomyces - um peso pesado na investigação de produtos naturais e responsável por muitos antibióticos conhecidos.

Os cientistas verificaram:

• As mesmas estirpes bacterianas surgiam nas flores, nas abelhas forrageiras e no depósito de pólen.
• Ou seja, os microrganismos viajam com as abelhas do campo para a colmeia.
• Quanto mais diversa for a vegetação à volta do apiário, mais diverso é o microbioma do pólen.
• As monoculturas reduzem de forma marcada essa diversidade microbiana.

Isto põe em destaque um ponto que quase não era tido em conta: não conta apenas a quantidade de néctar e de pólen, mas também a qualidade microbiana do pólen. Ela pode influenciar a capacidade de uma colónia resistir a ondas de doença.

Natürliche Antibiotika gegen Bienenkrankheiten

Na segunda fase, a equipa testou o que estas bactérias do pólen realmente conseguem fazer. Em testes de competição, os investigadores puseram as estirpes isoladas de Streptomyces frente a frente com agentes patogénicos importantes - três que atacam abelhas e três que prejudicam plantas.

Os resultados foram claros:

• Quase todas as estirpes testadas travaram o crescimento do fungo Aspergillus niger, responsável pela temida cria giz.
• Parte das estirpes travou ou enfraqueceu Paenibacillus larvae, o agente da loque americana - uma doença da cria de notificação obrigatória e muitas vezes mortal.
• Também contra bactérias nocivas para plantas, como Erwinia amylovora (fogo bacteriano), Pseudomonas syringae e Ralstonia solanacearum, se observaram efeitos de inibição evidentes.

As microrganismos do pólen produzem ainda uma mistura de substâncias muito potentes, entre elas:

Grupo de substância	Característica
PoTeMs	macrolactamas policíclicas com amplo espectro antimicrobiano
Surugamidas	péptidos cíclicos que podem travar o crescimento bacteriano
Loboforinas	compostos naturais bem conhecidos e fortemente antimicrobianos
Sideróforos	“apanhadores de ferro” que retiram aos agentes patogénicos recursos vitais

Muitas destas moléculas são consideradas relativamente estáveis e pouco tóxicas para organismos não-alvo - uma vantagem importante face a produtos químicos de largo espectro.

Wie Pflanzen, Bakterien und Bienen ein Team bilden

De onde vêm estas bactérias úteis? As análises genómicas mostram que não se trata de micróbios aleatórios do ambiente, mas de verdadeiros parceiros de simbiose das plantas, conhecidos como endófitos. Vivem no interior de folhas, caules ou raízes, sem prejudicar a planta.

Foram encontrados em todas as estirpes estudadas genes típicos deste modo de vida:

• Enzimas que tornam as paredes celulares das plantas mais permeáveis
• Produção de hormonas vegetais como auxinas e citocininas
• Formação de sideróforos para ligar ferro no tecido vegetal

Através das flores, estas bactérias passam para o pólen. Quando as abelhas o recolhem, transportam-nas quase automaticamente. Na colmeia, acabam no armazém de pólen, onde continuam a produzir substâncias protetoras. Forma-se assim uma rede tripla:

As plantas abrigam microrganismos úteis, esses micróbios seguem com o pólen para a colmeia e aí funcionam como defesa natural contra doenças.

Quanto maior a diversidade de plantas em flor numa paisagem, mais rico é este “buffet de micróbios”. Faixas floridas, sebes, pomares tradicionais e margens de campo mais variadas tornam-se, por isso, mais do que simples fontes de alimento: alimentam um sistema de proteção invisível.

Neue Chancen für eine chemiefreiere Imkerei

Na prática, muitos apicultores continuam a recorrer a poucos antibióticos, como oxitetraciclina ou tilosina. O problema é que estes produtos interferem profundamente com o microbioma das abelhas, podem deixar resíduos na cera e enfrentam cada vez mais resistência por parte dos agentes patogénicos.

As bactérias do pólen agora descritas apontam para outra forma de pensar: em vez de combater os micróbios nocivos com sucessivos ataques químicos, poderia reforçar-se o sistema natural de defesa das colónias.

Wie eine Anwendung aussehen könnte

Os investigadores apresentam várias hipóteses que poderão entrar em futuros projectos de aplicação:

• Seleção de estirpes de Streptomyces particularmente eficazes a partir de vegetação regional
• Cultivo ou fermentação dessas estirpes em laboratório

• Reintrodução nas colónias através de:

  • substituto de pólen “inoculado” com bactérias
  • massas ou soluções alimentares com adição microbiana
  • preparações específicas colocadas nos favos de pólen

• Avaliação rigorosa de resíduos e de compatibilidade para mel e cera

A grande vantagem é que estas bactérias vêm do mesmo sistema natural onde devem atuar. Estão adaptadas às abelhas, às plantas e ao ambiente, em vez de funcionarem como um corpo estranho.

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A mesma comunidade bacteriana que travou a cria giz e a loque americana na colmeia também mostrou efeito contra micróbios perigosos para plantas. Parte das substâncias naturais produzidas atuou contra agentes que provocam fogo bacteriano em pomares, manchas bacterianas em culturas hortícolas ou apodrecimento das raízes em campos de batata e tomate.

Isto abre caminho a uma estratégia dupla:

• Fortalecer as abelhas - através do microbioma do pólen e das bactérias protetoras dentro da colmeia.
• Proteger as culturas - aplicando essas mesmas bactérias ou os seus metabolitos de forma direcionada em folhas, flores ou raízes.

Este tipo de soluções biológicas pode ajudar a reduzir o uso de pesticidas sintéticos, proteger as colheitas e, ao mesmo tempo, não aumentar a pressão sobre os polinizadores.

Warum Blühvielfalt plötzlich noch relevanter wird

Há anos que os ambientalistas defendem mais áreas floridas para dar às abelhas mais alimento. Este estudo acrescenta outro argumento: cada espécie vegetal adicional aumenta a hipótese de incorporar endófitos úteis no pólen.

Consequências práticas para a paisagem agrícola:

• Rotação de culturas mais ampla em vez de monoculturas rígidas
• Faixas floridas permanentes e bordaduras nas margens dos campos
• Preservação de sebes, bosquetes e pomares tradicionais
• Evitar programas de pulverização demasiado uniformes e “clinicamente limpos”, que eliminam a diversidade microbiana

Agricultores que tornam as suas parcelas mais estruturadas estão, assim, a investir não só na paisagem, mas também nas defesas microbianas das abelhas e das culturas.

Was Imker und Verbraucher schon heute ableiten können

Para os apicultores, vale a pena olhar com atenção para a localização das colmeias. Quando as caixas estão no meio de grandes monoculturas, sem faixas floridas, não só a quantidade de pólen é menor, como também a diversidade microbiana fica mais pobre. Fazer transumâncias para zonas com mais florada, colaborar com agricultores na criação de áreas floridas ou instalar apiários em regiões mais heterogéneas pode reforçar bastante a “farmácia microbiana” dentro da colmeia.

Os consumidores, por sua vez, também influenciam o sistema através das suas escolhas de compra. Quem opta por produtos de agricultura amiga das abelhas apoia explorações que recorrem menos a química agressiva e mais a zonas de compensação ecológica. Isso também fortalece, indiretamente, a formação destes novos escudos de bactérias do pólen.

À investigação ainda lhe falta muito caminho: que estirpes são as melhores para cada região? Quão estáveis são realmente dentro da colmeia? E como usar este potencial sem perturbar equilíbrios naturais? Uma coisa é certa: no pólen amarelo que as abelhas levam todos os dias para casa há muito mais do que alimento - há um sistema de segurança até agora subestimado para abelhas, campos e os alimentos que chegam à nossa mesa.