A biodegradação de muitos xenobióticos tem sido favorecida na presença de exsudados de raízes de plantas. Isso porque na rizosfera há uma grande biomassa microbiana e uma maior diversidade como resultado de substratos de carbono favorecido pela rizodeposição. As raízes suprem aminoácidos, carboidratos, ácidos orgânicos e co-fatores necessários para atividade de enzimas bacterianas envolvidas nas vias de degradação.

As plantas são expostas a compostos tóxicos de ocorrência natural, incluindo fenóis, diterpenos e alcalóides e também compostos antropogênicos potencialmente tóxicos. Por outro lado, a microbiota associada à rizosfera é capaz de degradar muitas substâncias xenobióticas. Assim, os microrganismos evoluíram mecanismos especializados para degradar compostos naturais complexos, como lignina, celulose, quitina e materiais húmicos. Compostos químicos sintéticos, contendo novas estruturas, fornecem oportunidades para que bactérias possam se adaptar e evoluir novas vias de degradação. Em alguns casos, análogos estruturais de vários xenobióticos que fazem parte dos exsudados radiculares podem selecionar microrganismos que metabolizam ou co-metabolizam xenobióticos.

Foto: Itamar Soares de Melo 

Figura 1. Pseudomonas

Algumas pesquisas recentes mostram que há maior biodegradação de herbicidas na rizosfera de certas espécies de plantas. Esse aspecto direciona os trabalhos para a seleção e triagem de espécies adaptadas. Rizobactérias como Pseudomonas, Azospirillum, Azotobacter, Acinetobacter têm sido as preferidas, porque elas protegem as plantas que se desenvolvem em solos contaminados.

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP), aromáticos clorados e herbicidas clorados, embora sejam persistentes, estão sujeitos ao ataque microbiano, principalmente de Pseudomonas que colonizam a rizosfera. Espécies de Pseudomonas produzem várias enzimas (dioxigenase, aril acilamidase) que clivam o anel aromático, formando intermediários alifáticos, sendo, portanto, capazes de degradar naftaleno, fenantreno, fluoranteno e benz[a]antraceno. A possibilidade de que as raízes de plantas incrementam a degradação microbiana de moléculas xenobióticas abre novos caminhos na resolução de problemas relacionados à contaminação ambiental, pelo uso da vegetação e de rizobactérias benéficas.

Foto: Itamar Soares de Melo 

Figura 2. Pseudomonas colonizando beneficamente raízes de arroz, bactéria usada para biorremediar solos contaminados com agrotóxicos