Pesquisa da UFMG investiga se fungos encontrados no permafrost podem ser aliados na produção agrícola

Pesquisadores mineiros investigam fungos encontrados nos polos Sul e Norte em busca de soluções para o campo. Com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), os pesquisadores mapeiam espécies encontradas em amostras de permafrost capazes de produzir substâncias que podem inibir o crescimento de plantas daninhas na agricultura.  
 
A pesquisa é conduzida pelo Laboratório de Microbiologia Polar e Conexões Tropicais (MicroPolar), do Departamento de Microbiologia da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), e conta com a participação de instituições nacionais e internacionais. 

Fábricas de substâncias 

Luiz Henrique Rosa, professor titular do Departamento de Microbiologia da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), explica que os fungos são “verdadeiras fábricas de substâncias”. Muito importantes para os seres humanos e presentes em nossa rotina devido ao seu metabolismo sofisticado e diversificado, estão envolvidos nos processos de produção de alimentos e bebidas fermentados e no desenvolvimento de soluções para a medicina.

Foco desta pesquisa, os fungos extremófilos recebem esse nome por viverem em condições extremas como baixas temperaturas, pouca disponibilidade de água e nutrientes, alta incidência de radiação, entre outras. Essas espécies estão preservadas em amostras de permafrost que é solo congelado por, pelo menos, dois anos consecutivos. Segundo Rosa, as amostras de permafrost podem preservar material genético de milhares de anos.

O pesquisador explica que a ideia de buscar esses fungos é investigar se eles possuem vias metabólicas únicas que outros fungos dos ecossistemas tropicais e temperados não têm. Isolados geograficamente há milhares de anos, podem produzir novas substâncias ainda desconhecidas para ciência e úteis na biotecnologia. “Além de conhecer aquilo que está ali, em contrapartida, podemos utilizar esses fungos também em nosso favor”, conta o professor e pesquisador-chefe do MicroPolar.

Potencial herbicida 

Vívian Nicolau Gonçalves é a microbiologista à frente da pesquisa que busca substâncias de interesse para a agricultura. Com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), ela investiga e identifica fungos presentes em amostras de permafrost coletadas na região da Groenlândia e na Antártica.

“Após o isolamento dos fungos do permafrost, é importante que eles sejam depositados na nossa coleção de culturas, pois caso eles produzam alguma substância de interesse nós vamos produzir essa substância em maior quantidade para isolar e, inclusive, realizar testes em casas de vegetação para chegar a uma molécula que possa ser utilizada na agricultura na inibição de plantas daninhas que geram grandes perdas na agricultura”, explica a Vívian.

Para isso, Vívian busca caracterizar e isolar substâncias de interesse chamadas de metabólitos secundários. Elas são produzidas pelos fungos para se defenderem de predadores, atrair polinizadores ou resistir a doenças. Os extratos brutos dos fungos contêm diferentes metabólitos, os quais são colocados, em contato com sementes de cebolinha e alface que são plantas modelos para detecção de metabólitos herbicidas capazes de inibir o crescimento de plantas daninhas.

Em sua primeira fase, a pesquisa realiza uma triagem dos fungos isolados do permafrost do Ártico para detecção das substâncias herbicidas. De maneira padronizada, cada modelo de semente recebe a mesma quantidade de extrato e é submetido aos mesmos períodos de incubação e exposição à luz. No experimento, um modelo de controle não recebe a substância testada. “Depois do tempo de incubação, se as sementes não germinaram, significa que aquele extrato que o fungo produziu tem um potencial para inibir aquela semente, ou seja, ele tem um potencial também para inibir uma planta daninha”, explica Vívian.

Ameaça climática 

Luiz Rosa desenvolve pesquisas na Antártica no âmbito do Programa Antártico Brasileiro (Proantar) desde 2006 e no Ártico desde 2023. Segundo ele, esses territórios estão ameaçados pelo avanço do aquecimento global e sofrem alterações drásticas, colocando em risco os organismos encontrados nessas regiões.

“Uma vez que conseguimos ter esses micro-organismos no laboratório, podemos preservá-los na coleção que temos aqui na UFMG”, aponta. Até então, o laboratório já identificou e preservou cerca de 500 espécies de fungos extremófilos presentes no permafrost da Antártica e do Ártico. Contudo, o acervo já reúne mais de 20 mil linhagens de fungos extremófilos, o qual é mantido com apoio da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep).

Por outro lado, embora grande parte dos fungos seja benéfica, o pesquisador também aponta para uma pequena parcela que pode causar doenças em humanos e animais imunossuprimidos, bem como plantas – os chamados fungos oportunistas. As pesquisas já identificaram espécies de fungos que permanecem temporariamente “desativadas” por não encontrarem condições ideais para sobreviver, mas que são capazes de crescer a 37 °C, temperatura próxima à do corpo de animais de sangue quente, como mamíferos e aves. Essa característica, isoladamente, não significa que um fungo seja capaz de causar infecções ou doenças aos seres humanos, mas representa um sinal de alerta. “É melhor estudar e conhecer as espécies presentes no permafrost para nos precavermos contra possíveis problemas no futuro”, aponta Rosa.

Fuga de cérebros 

O projeto executado pela pesquisadora foi aprovado na Chamada FAPEMIG 04/2025 Fomento a Bolsas de Pós-doutorado para Atuação de Doutores em Projetos de Pesquisa Científica, Tecnológica e de Inovação no Estado de Minas Gerais. Ao todo, foram destinados R$ 22,5 milhões ao fomento de bolsas de pós-graduação e taxas de bancada no estado de Minas Gerais.

Segundo a pesquisadora, na área de Microbiologia, por exemplo, não é raro observar profissionais que deixam o país em busca de melhores oportunidades. Para Vívian, ser contemplada com essa bolsa viabiliza sua permanência na UFMG, em Minas Gerais e no Brasil. 

“Ter acesso a bolsas que nos permitam realizar pesquisas de qualidade e viver com dignidade é fundamental para o desenvolvimento da ciência nacional até minha inserção no mercado de trabalho. Bolsas como essa são extremamente importantes para jovens doutores que ainda não foram absorvidos pelo mercado de trabalho”, declara Vívian.