Cientistas da Universidade de Birmingham inventaram um novo método para encorajar bactérias a formar ecossistemas promotores de crescimento que podem ser usados ​​para revestir as raízes de mudas de plantas, o que deve resultar em plantas mais fortes e saudáveis ​​e maiores rendimentos de colheitas na agricultura.
Na natureza, as raízes das mudas formam relações mutuamente benéficas com comunidades de micróbios (fungos, bactérias, vírus) no solo e trocam nutrientes, permitindo que a planta e os micróbios floresçam. Isso é particularmente crítico nos estágios iniciais da vida de uma planta, quando a muda está correndo contra o tempo para alcançar um crescimento autossuficiente antes que os nutrientes e as reservas de energia na semente se esgotem.

O Dr. Tim Overton, um microbiologista aplicado da Escola de Engenharia Química da Universidade, e o Dr. Francisco Fernandez-Trillo, da Escola de Química, lideraram uma equipe para desenvolver novos polímeros sintéticos que estimulam a formação dessas comunidades bacterianas de uma forma que espelha um processo natural conhecido como formação de biofilme.

Um biofilme é uma comunidade de micróbios finamente orquestrada, apoiada por uma matriz de polímeros biológicos que forma um microambiente protetor e mantém a comunidade unida.

Os pesquisadores trabalharam em conjunto em um projeto de quatro anos sobre como os polímeros interagem com as bactérias, o que resultou na síntese de um grupo de polímeros à base de acilhidrazona.

Esses novos polímeros foram projetados para atuar como um andaime adesivo, "semeando" a formação de um complexo microrganismo-polímero para iniciar e acelerar a formação de biofilme. Uma vez formado o biofilme, as bactérias tornam-se uma comunidade auto-suficiente e auto-organizada, e produzem sua própria matriz para permitir a transmissão de nutrientes e água e a descarga de resíduos.

O projeto envolveu Ph.D. os alunos Pavan Adoni e Omar Huneidi, que posteriormente avançaram na pesquisa mostrando que os polímeros agregam bactérias e melhoram a formação de biofilme. Criticamente, eles também mostraram que o processo é totalmente reversível e o biofilme pode ser disperso alterando as condições ambientais. Os resultados desses experimentos e outros estudos serão publicados em 2022.

Pavan Adoni comentou:"Antecipamos que o polímero acabará sendo usado como revestimento de sementes, talvez em conjunto com bactérias como B. Subtilis, que está naturalmente presente no solo, aumenta a tolerância ao estresse das plantas e atualmente é usado como inoculante de solo. Prevemos uma abordagem mais direcionada que trata apenas a semente, de modo que, quando germinar, as bactérias estejam prontas para crescer no ambiente de porto seguro fornecido por um complexo de polímero de microorganismos. Em última análise, isso deve resultar em plantas mais fortes, que crescem mais rapidamente , e têm maior resiliência à doença."

A University of Birmingham Enterprise apresentou um amplo pedido de patente cobrindo os novos polímeros, o método de formação do biofilme e o método de clivagem do polímero, e seu uso para promover o crescimento de um biofilme com qualquer microrganismo, incluindo aqueles que podem produzir ou fornecer produtos químicos ou moléculas biológicas.

A patente já foi licenciada para a empresa especializada em ciências da vida PBL Technology, que investe, protege e promove inovações emergentes de fontes públicas de pesquisa em todo o mundo. Na agricultura, as tecnologias da PBL incluem genética de cultivos, tratamentos de cultivos, agricultura de precisão e promotores e ferramentas de P&D. + Explorar mais

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