Caracterização morfológica, fisiológica e bioquímica de Rhodopseudomonas palustris para bioinoculantes

Abstract

Resumo: O uso de bioinoculantes tem ganhado destaque na agricultura por oferecer uma alternativa sustentável aos insumos químicos, contribuindo para a produtividade, a saúde do solo e a redução de impactos ambientais. Esses produtos contêm microrganismos benéficos formulados de modo a manter sua viabilidade, diferindo dos biofertilizantes, que são compostos orgânicos ou minerais destinados a nutrir diretamente as plantas. No Brasil, o setor de bioinsumos cresce rapidamente, impulsionado pela busca por práticas agrícolas mais eficientes e ecológicas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar isolados de Rhodopseudomonas palustris em níveis morfofisiológico, bioquímico e molecular, visando gerar informações essenciais para o desenvolvimento e futuro registro de bioinoculantes junto ao MAPA. A bactéria foi cultivada sob condições específicas de luz, temperatura e anaerobiose, sendo submetida a testes fisiológicos (crescimento em diferentes faixas de pH, salinidade, temperatura e meios de cultura) e bioquímicos, incluindo produção de enzimas, formação de biofilme e agentes promotores de crescimento vegetal. Além disso, análises moleculares por PCR e metagenômica taxonômica permitiram confirmar a identidade dos isolados. As análises revelaram inicialmente a presença de diversos contaminantes, evidenciando o desafio de manter a pureza microbiológica em condições de produção sem infraestrutura adequada. Ainda assim, R. palustris foi isolada com sucesso, apresentando crescimento satisfatório entre 1- 4% de NaCl, 25–35 °C e pH 5,5–7,5. Bioquimicamente, demonstrou atividade catalase, baixa formação de biofilme em comparação com Pseudomonas sp., e produção de AIA quando suplementada com triptofano, indicando potencial como promotora de crescimento vegetal. De forma geral, os resultados reforçam que R. palustris possui características relevantes para uso como bioinoculante, especialmente por sua versatilidade metabólica e capacidade de produzir compostos de interesse agronômico

Abstract: Bioinoculants are increasingly utilized in agricultural practices as a sustainable alternative to chemical inputs, contributing to crop productivity, soil health, and the reduction of environmental impacts. These products contain beneficial microorganisms formulated to maintain their viability, differing from biofertilizers, which are organic or mineral compounds designed to directly nourish plants. In Brazil, the bioinput sector has expanded rapidly, driven by the demand for more efficient and environmentally friendly agricultural practices. In this context, the present study aimed to characterize isolates of Rhodopseudomonas palustris at morphophysiological, biochemical, and molecular levels, to generate essential information for the development and future registration of bioinoculants with the Brazilian Ministry of Agriculture (MAPA). The bacterium was cultivated under specific conditions of light, temperature, and anaerobiosis, and was subjected to physiological tests (growth under different pH, salinity, temperature ranges, and culture media) and biochemical assays, including enzyme production, biofilm formation, and plant growth–promoting activities. Moreover, molecular analyses through PCR and taxonomic metagenomics confirmed the identity of the isolates. The analyses initially revealed the presence of various contaminants, highlighting the challenge of maintaining microbiological purity in production settings without adequate infrastructure. Nevertheless, R. palustris was successfully isolated, presenting satisfactory growth under 1–4% NaCl, 25–35 °C, and pH 5.5–7.5. Biochemically, it exhibited catalase activity, low biofilm formation compared with Pseudomonas sp., and production of IAA when supplemented with tryptophan, indicating its potential as a plant growth–promoting bacterium. Overall, the results reinforce that R. palustris possesses relevant characteristics for use as a bioinoculant, particularly due to its metabolic versatility and its ability to produce compounds of agronomic interest