Potencial produtivo e otimização de meio líquido para o cultivo de Pseudomonas spp. com efeito inseticida contra Spodoptera spp. - Gomes, Laryssa Marinho (2025)
O gênero Pseudomonas tem ganhado destaque pelo potencial no controle biológico de insetos-praga, devido à sua versatilidade metabólica e à capacidade de produzir toxinas e enzimas com ação inseticida. Neste estudo, avaliou-se o desempenho produtivo de isolados ambientais de Pseudomonas, dos quais três foram selecionados para a caracterização da cinética de crescimento em meios de cultura com diferentes fontes de carbono, bem como fontes orgânicas e inorgânicas de nitrogênio. Adicionalmente, foi investigado o potencial inseticida desses isolados contra Spodoptera frugiperda e S. cosmioides, sendo o isolado com maior eficácia contra S. frugiperda submetido à otimização de um meio de cultivo de baixo custo, com o objetivo de maximizar a produção de biomassa. O extrato de levedura resultou nas maiores concentrações para os isolados 812 (1,95 × 1010 UFC/mL) e 220 identificado como P. reidholzensis (3,99 × 109 UFC/mL), enquanto a peptona de soja destacou-se para o isolado 228 (5,95 × 109 UFC/mL). Independentemente do isolado, o glicerol foi identificado como a melhor fonte de carbono, seguido de frutose e ácido cítrico. O isolado 220 foi selecionado para otimização do meio de cultivo, conduzida em duas etapas sequenciais: uma triagem inicial das variáveis significativas realizada por meio do delineamento Plackett-Burman, seguida da otimização das concentrações dos componentes selecionados utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional. A otimização do meio resultou em um incremento de 22 vezes na produção de biomassa em relação ao meio convencional, caldo triptona de soja. As condições ótimas estabelecidas para o cultivo foram pH 6,63 e relação C/N de 42,8, em meio com extrato de levedura e glicerol, resultando em 2 × 1010 UFC/mL após 24h de cultivo em frascos. Bioensaios com lagartas de S. frugiperda revelaram que a virulência variou entre os isolados e foi influenciada pela composição do meio de cultivo para o isolado 228. A aplicação do isolado 220 produzido no meio Luria Bertani resultou em 70% de mortalidade, 66% no meio com extrato de levedura e 60% no meio caldo nutriente e tempo letal mediano (TL50) de 4 dias. Já os isolados 228 e 812, ambos classificados como P. putida, foram menos virulentos e apresentaram TL50 de 6 dias, para todos os meios. Para S. cosmioides o isolado 812 foi o único que apresentou mortalidade significativa (50%), e apenas quando as lagartas se alimentaram de folhas de milho e TL50 de 4 dias. Este estudo demonstrou que a produção de biomassa é dependente do isolado e influenciada pelas fontes de nitrogênio e carbono, evidenciando que a customização do meio de cultivo para maximizar os rendimentos de células deve ocorrer a nível de isolado. Além disso esse foi o primeiro estudo a demonstrar o efeito inseticida de P. reidholzensis e o primeiro a avaliar o efeito de P. putida em S. cosmiodes.