Uso de Bacillus subtilis no controle de nematoides

 

Introdução

Os fitonematoides seguem entre os principais fatores limitantes da agricultura moderna.

Revisões recentes estimam perdas globais de cerca de 12,3% da produção anual quando se consideram as principais culturas, com impacto maior em países em desenvolvimento; outra síntese de 2022 aponta mais de US$ 100 bilhões por ano em perdas globais e cerca de US$ 10 bilhões apenas nos Estados Unidos. Em paralelo, o número de espécies reguladas e emergentes continua elevado, o que reforça a necessidade de estratégias de manejo mais sustentáveis e tecnicamente consistentes. (MDPI)

Nesse cenário, Bacillus subtilis se destaca porque reúne características valiosas para biocontrole: forma esporos resistentes, coloniza bem a rizosfera, pode persistir por longos períodos nas raízes e produz múltiplos compostos bioativos com ação sobre nematoides e sobre a fisiologia da planta. O interesse recente não se limita ao laboratório; há estudos em tomate, soja, batata e frutíferas mostrando redução consistente da infecção e, em vários casos, ganhos agronômicos. (PubMed)

O ponto central é que o controle com B. subtilis não depende de um único mecanismo. Ele pode agir diretamente sobre ovos e juvenis, degradar estruturas do nematoide, modular a microbiota da rizosfera e ativar resistência sistêmica na planta. Isso o torna particularmente interessante para programas de manejo integrado, em que a meta não é “zerar” o nematoide, mas manter a população abaixo do nível de dano econômico. (Frontiers)

Seção central

A literatura recente mostra que os mecanismos de ação mais importantes incluem a produção de lipopeptídeos, proteases e chitinases, além da indução de resistência. Em revisão de 2025, Bacillus subtilis é descrito produzindo enzimas nematicidas como proteases, capazes de degradar a cutícula, e lipopeptídeos como fengicina e surfactina, associados à desorganização de membranas e morte dos juvenis. A mesma revisão destaca que a degradação da cutícula e a resistência induzida são pontos-chave no controle de nematoides de galhas e de cisto. (Frontiers)

Outro componente importante é a ação por sinais químicos. No estudo em soja, B. subtilis foi usado como sistema de expressão para entregar o peptídeo elicitor GmPEP3 às raízes, com colonização persistente por mais de um mês e redução significativa na produção de ovos do nematoide do cisto da soja (Heterodera glycines). Esse resultado é relevante porque mostra que B. subtilis pode funcionar tanto como agente de biocontrole direto quanto como “veículo biológico” para ativação de defesas da planta. (PubMed)

Há também evidências de que a espécie se mantém funcional em ambientes desafiadores. Em um estudo de 2025 com tomate sob déficit hídrico, B. subtilis 34, sozinho ou combinado com polímero retentor de água, controlou Meloidogyne javanica de forma eficaz e melhorou o desenvolvimento das plantas. O próprio artigo ressalta que a bactéria pode manter efeito nematicida mesmo sob altas temperaturas, o que amplia o interesse para cultivos protegidos e regiões quentes. (Diretório de Periódicos de Acesso Aberto)

Em tomateiro, o desempenho de CRB7 foi um dos exemplos mais sólidos de uso prático. Em cultivo protegido, a aplicação de B. subtilis CRB7 reduziu a formação de galhas em 37,0% a 85,8% conforme a dose no viveiro, e em experimentos protegidos de campo reduziu galhas em 58,3% e 54,2%, com incremento de produtividade de 29,8% e 15,4% em dois ensaios consecutivos. Esse tipo de resposta é importante porque mostra coerência entre supressão do nematoide e retorno produtivo. (Ingenta Connect)

Nem sempre, porém, a bactéria gera aumento expressivo de crescimento vegetativo. Em um estudo de 2025 com Meloidogyne incognita em tomate, quatro linhagens bacterianas reduziram o fator de reprodução e o número de nematoides por grama de raiz, mas não houve aumento significativo de crescimento das plantas. Esse resultado é valioso porque evita promessas exageradas: o controle biológico pode reduzir pressão do patógeno sem necessariamente traduzir-se em resposta vegetativa imediata sob todas as condições. (MDPI)

Ainda em tomate, a combinação de B. subtilis com outros componentes do sistema de produção pode melhorar o desempenho. Um estudo de 2024/2025 mostrou que, sob déficit hídrico, a combinação com polímero retentor de água favoreceu o desenvolvimento da planta e o controle de M. javanica. Outro trabalho recente em tomate, com bacilos e mutantes induzidos por radiação gama, encontrou atividade nematicida in vitro e reduções do fator de reprodução de até 94% quando os mutantes foram combinados com quitosana, o que reforça a lógica de integração tecnológica. (Diretório de Periódicos de Acesso Aberto)

A espécie também vem sendo validada em sistemas de soja e batata, que são estratégicos para grandes áreas. Na batata, a entrega bacteriana do peptídeo StPep1 por B. subtilis reduziu fortemente o galhamento provocado por Meloidogyne chitwoodi. Na soja, o uso de B. subtilis como sistema de expressão de GmPEP3 reduziu ovos do nematoide do cisto, mostrando que a abordagem baseada em elicitores pode ser adaptada a diferentes hospedeiros e diferentes biotipos de nematoides. (PubMed)

Em frutíferas tropicais, os resultados mais recentes ampliam o interesse aplicado da bactéria. Um estudo de 2025 com a nova estirpe PRBS-1 mostrou supressão de Meloidogyne spp. em banana, goiaba e figo sob condições de campo, com redução mais acentuada nas raízes do que no solo. Os autores relatam diminuição de 70,1% a 86,3% nas raízes e de 29,8% a 73,4% na população do solo, indicando que o bioagente pode ser particularmente útil onde o alvo principal está instalado no sistema radicular. (ResearchGate)

No mesmo eixo de frutíferas, outra linha de trabalho de 2024 mostrou Bacillus subtilis GEB1 ajudando a aumentar a imunidade de goiabeira contra Meloidogyne enterolobii. Embora os detalhes numéricos variem entre estudos, o conjunto das evidências sugere que a espécie não atua apenas em horticultura de ciclo curto; ela também pode ser integrada ao manejo de perenes, em que a pressão do nematoide se acumula por vários ciclos. (ScienceDirect)

As interações com a microbiota do solo também são decisivas. Em tomate, o estudo com CRB7 foi conduzido em cultivo protegido, enquanto a análise de metabólitos e enzimas em 2025 mostrou produção de proteases e chitinases associadas à degradação da cutícula do nematoide, além de metabolômica compatível com ação nematicida. Em termos práticos, isso significa que a eficácia de B. subtilis depende da sua capacidade de se estabelecer na rizosfera e de alterar o ambiente biológico ao redor da raiz. (Ingenta Connect)

A seleção da estirpe é outro fator crítico. A revisão de 2025 sobre Bacillus ressalta que a eficácia varia conforme o repertório metabólico, a colonização radicular e a compatibilidade com o sistema de produção. Em aplicações de campo, o produto mais promissor não é necessariamente o que tem maior efeito in vitro, mas o que melhor combina persistência, formulação, adaptação ao ambiente e resposta da cultura-alvo. (Frontiers)

A mesma lógica vale para o momento de aplicação. Um estudo com tomate resistente e suscetível mostrou que o desempenho de B. subtilis depende do genótipo da planta e do timing da inoculação, o que é coerente com o papel da bactéria na fase inicial de colonização da raiz e no “pré-condicionamento” das defesas. Em campo, isso favorece aplicações preventivas, sobretudo no viveiro, no transplantio ou logo no início do ciclo. (Taylor & Francis Online)

O desempenho também pode ser elevado quando B. subtilis é combinado com outras ferramentas biológicas ou físicas. Em 2020, a entrega de StPep1 por B. subtilis em batata mostrou que a bactéria pode funcionar como plataforma de defesa; em 2024, mutantes bacterianos combinados com quitosana aumentaram o controle de M. javanica em tomate; em 2025, B. subtilis 34 somado ao polímero retentor de água melhorou o sistema produtivo sob estresse hídrico. A mensagem agronômica é clara: os melhores resultados surgem quando a bactéria entra em um pacote de manejo, não quando é usada de forma isolada e descontextualizada. (PubMed)

Do ponto de vista de risco e oportunidade, B. subtilis é especialmente atrativo em sistemas de alto valor, como tomate, pimentão, batata, goiaba e banana, justamente onde o custo de falha e o impacto visual do ataque são elevados. Em contraste, em culturas com alto investimento e pressão de nematoides de galhas e cisto, a literatura reforça que o monitoramento populacional e a análise do histórico da área continuam indispensáveis, porque os nematoides podem ser abundantes no solo sem sintomas aéreos muito evidentes. (MDPI)

Tabela-síntese

Eixo	O que a evidência recente mostra	Leitura prática
Impacto econômico dos nematoides	Perdas globais de ~12,3% e prejuízos acima de US$ 100 bilhões/ano em algumas sínteses recentes	O manejo precisa ser preventivo e integrado (MDPI)
Mecanismo de ação	Proteases, chitinases, surfactina, fengicina e indução de resistência	A eficácia depende do repertório metabólico da estirpe (Frontiers)
Tomate	CRB7 reduziu galhas em 37,0% a 85,8% no viveiro e elevou a produtividade em campo	Boa opção para tratamento preventivo e aplicação no viveiro (Ingenta Connect)
Soja e batata	B. subtilis pode atuar como sistema de entrega de elicitores de defesa	Estratégia promissora para ativar imunidade da planta (PubMed)
Frutíferas tropicais	PRBS-1 reduziu Meloidogyne spp. em banana, goiaba e figo em campo	Indica potencial também em perenes, não só em anuais (ResearchGate)
Estresse hídrico	BS34 + polímero retentor de água manteve controle de M. javanica em tomate	Integração com manejo da água pode ampliar a resposta (Diretório de Periódicos de Acesso Aberto)

Conclusões

Bacillus subtilis consolidou-se como uma ferramenta promissora no controle biológico de nematoides porque combina ação direta, indução de resistência e boa capacidade de colonização radicular. As evidências recentes em tomate, soja, batata e frutíferas tropicais mostram redução de galhas, menor reprodução dos nematoides e, em muitos casos, incremento de produtividade. (Ingenta Connect)

A principal lição técnica é que o sucesso depende da estirpe certa, do momento certo e da integração com o sistema de cultivo. Em algumas situações a bactéria controla o nematoide sem aumentar o crescimento vegetal de forma marcante; em outras, a combinação com quitosana, polímeros retentores de água, elicitores ou outras práticas eleva bastante a eficiência. Portanto, B. subtilis deve ser tratado como componente de manejo integrado, e não como solução isolada. (MDPI)

Recomendações práticas

Para estudantes e pesquisadores, a prioridade é testar estirpes com bom perfil de colonização, produção de lipopeptídeos e enzimas hidrolíticas, sempre em condições próximas à realidade de campo. Para produtores rurais, a recomendação mais segura é começar por aplicações preventivas no viveiro ou no transplantio, monitorar a população inicial de nematoides e integrar o bioagente com rotação, matéria orgânica, plantas de cobertura e, quando possível, barreiras físicas ou polímeros de manejo hídrico. Em áreas com histórico de Meloidogyne e Heterodera, a estratégia mais racional é combinar diagnóstico, aplicação precoce e acompanhamento do desempenho ao longo de pelo menos um ciclo produtivo completo. (Taylor & Francis Online)

Referências

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