A biodegradação é uma alternativa viável para a diminuição da concentração de pesticidas no ambiente. Através desta técnica, organismos vivos ou subprodutos destes, isolados ou em consórcio, utilizam o contaminante como substrato, podendo produzir, através da biotransformação, moléculas com menor toxicidade.

Os organismos vivos, envolvidos nos processos de biodegradação no solo, geralmente são plantas, microrganismos ou a interação destes. Rizorremediação é a degradação de compostos, persistentes no ambiente, pela população microbiana da rizosfera de plantas, onde características específicas são encontradas, devido à presença de substratos específicos, excretados pelas plantas (exsudatos radiculares) e uma atividade bacteriana intensa, gerando uma alta concentração de microrganismos e a possibilidade de degradação de compostos persistentes no ambiente, principalmente por cometabolismo.

A diversidade e a estrutura da comunidade microbiana da rizosfera é influenciada pela planta, com isto, populações específicas de bactérias podem prevalecer; se dentro desta população uma espécie apresentar os genes responsáveis pela degradação de um composto químico específico, e se este estiver presente no ambiente, esta espécie poderá ser beneficiada, aumentando o número de células e conseqüentemente a taxa de degradação. Com isto, pode-se ter um modelo de estudos da comunidade microbiana e de espécies isoladas levando em consideração a interação com a planta, com o ambiente e com o pesticida alvo da degradação.

A redução de compostos xenobióticos em solos pode ser atribuída à degradação microbiana na rizosfera. As plantas, capazes de sobreviver na presença de altas concentrações de misturas de pesticidas, podem contribuir na degradação, como resultado da intensa atividade microbiana na rizosfera. O efeito da rizosfera é importante em função do potencial de redução de resíduos de pesticidas, devido tanto ao cometabolismo por populações microbianas, como também pelo catabolismo dos xenobióticos para o uso como fonte de C e de energia.

O termo rizosfera refere-se ao ambiente influenciado pelas raízes das plantas e com uma elevada atividade bacteriana. A rizorremediação apresenta fatores importantes para o processo de degradação, o sistema de raízes da planta provê substrato para o crescimento da população microbiana através dos exsudatos radiculares (aminoácidos, carboidrato, ácidos orgânicos e co-fatores) e também uma extensa superfície para o crescimento destas populações, gerando a capacidade de atingir regiões do solo, onde os microrganismos não poderiam alcançar sem o suporte das raízes. A extensão linear e a área da superfície do sistema radicular de uma planta é um fator importante na degradação de contaminantes no solo. As plantas anuais, como o milho e o sorgo apresentam um enraizamento que pode atingir até 2m de profundidade dependendo das condições do solo (se não estiver compactado), ao passo que outras espécies de plantas podem atingir uma profundidade de 10 metros.

A colonização de raízes, por bactérias geneticamente modificadas para degradar poluentes, pode ser uma vantagem em relação a bactérias nativas que não colonizam raízes.

Para estudar a degradação de xenobióticos na rizosfera, deve ser levado em consideração o efeito do composto na planta e na comunidade microbiana da rizosfera e a ação desta comunidade, assim como da planta,  sob o produto.

Pode-se isolar microrganismos e estudar a capacidade de biodegradação em cultura pura e em solo, ou estudar a comunidade envolvida nos processos de degradação.

Foto: Itamar Soares de Melo

Figura 1. Pseudomonas

As rizobactérias, com atividade de degradação de xenobióticos, têm a população diferenciada em função da planta. Microrganismos da rizosfera de certas plantas apresentam maior capacidade de mineralizar herbicidas recalcitrantes que de outras espécies de plantas. O genótipo da planta influencia na composição dos exsudatos radiculares, com isto, gerando um efeito marcante na seleção das populações de rizobactérias da rizosfera.

Somado à degradação de pesticidas na rizosfera, rizobactérias podem proteger plantas sensíveis para crescimento em solos contaminados. Outra vantagem seria a atuação da planta na aceleração do transporte do contaminante solúvel em água, do solo para as raízes das plantas, mediado pela transpiração, beneficiando a degradação na rizosfera. Como efeito indireto das rizobactérias, temos a promoção do crescimento de plantas e a dispersão de rizobactérias degradadoras de pesticidas através da inoculação de sementes ou de plântulas pré-germinadas.