Você já se perguntou como podemos desvendar os segredos dos micro-organismos escondidos no solo?
Descubra duas ferramentas incríveis, a análise enzimática e a metagenômica, e como elas estão mudando a maneira como compreendemos o solo.
O Universo Invisível Sob Nossos Pés
O solo, muitas vezes visto apenas como terra sob nossos pés, é na verdade um universo repleto de vida microscópica.
Nesse ecossistema complexo, inúmeros micro-organismos desempenham papéis essenciais na saúde das plantas e na fertilidade do solo.
Para explorar esse universo oculto e otimizar nossas práticas agrícolas, precisamos da ajuda de ferramentas avançadas.
Duas dessas principais ferramentas são a análise enzimática e a análise metagenômica.
Neste blog, mergulharemos no mundo da análise biológica de solo e entenderemos as diferenças e objetivos dessas duas técnicas.
Análise Enzimática – Desvendando a Atividade Biológica
Pense na análise enzimática como um detector de sinais da vida no solo.
As enzimas, que são produzidas pelos micro-organismos, têm funções específicas, como por exemplo, decompor matéria orgânica.
A análise enzimática mede a atividade dessas enzimas, fornecendo pistas valiosas sobre a saúde do solo.
Como funciona
- Coleta de Amostras de Solo: Inicia-se com a coleta de amostras de solo em áreas de interesse.
- Preparação das Amostras: As amostras são preparadas no laboratório, incluindo a secagem e homogeneização.
- Extração de Enzimas: Enzimas são extraídas do solo usando um tampão apropriado.
- Medição da Atividade Enzimática: A atividade enzimática é medida através da adição de substratos específicos, seguida pela quantificação dos produtos gerados.
- Análise de Dados: Os dados obtidos são analisados para determinar a atividade enzimática em cada amostra.
- Interpretação dos Resultados: Com base na atividade enzimática, é possível inferir informações sobre a atividade microbiana e a decomposição de matéria orgânica.
Entenda melhor com o esquema:
Análise Metagenômica – Explorando o DNA do Solo
Já a análise metagenômica seria como um mapa genético do solo.
Ela vai além da atividade enzimática e analisa o material genético (DNA) dos micro-organismos presentes no solo.
Isso nos permite identificar quem está lá, quais funções eles desempenham e como interagem com o solo e as plantas.
Como funciona
A análise metagenômica é uma técnica que explora o material genético de uma ampla variedade de micro-organismos presentes em um determinado ambiente.
Na agricultura, as amostras podem ser coletadas em áreas sem culturas ou nas proximidades da rizosfera para avaliar a interação direta entre a microbiota do solo e as plantas cultivadas.
Esse processo pode ser dividido em algumas etapas.
Veja esse esquema:
Coleta da Amostra de Solo
Inicialmente, é realizada a coleta de amostras do solo, que são posteriormente enviadas para o laboratório.
Extração do DNA
No laboratório, ocorre a extração do DNA a partir das amostras coletadas. O DNA extraído pode ser direcionado para duas estratégias específicas de sequenciamento, conhecidas como ‘shotgun‘ e ‘amplicom‘.
Sequenciamento
No sequenciamento shotgun, o DNA é extraído e passa por um processo de fragmentação e amplificação não-direcionada, o que significa que todo o DNA presente na amostra é sequenciado.
Os dados resultantes são analisados para identificar todos os genes presentes na comunidade microbiana, permitindo uma análise sofisticada das funções metabólicas.
No entanto, essa técnica requer uma grande quantidade de dados para obter informações de qualidade, o que pode aumentar significativamente os custos de sequenciamento em comparação com o amplicon.
Já o sequenciamento de gene amplicon tem sido a principal técnica para estudar a filogenia e a taxonomia de microbiomas complexos.
Nesse método, o DNA total da amostra é extraído, e apenas marcadores filogenéticos específicos para um grupo particular, como o gene 16S para bactérias ou o gene ITS para fungos, são sequenciados.
Processamento dos dados – bioinformática
Os dados obtidos podem então ser comparados com bancos de dados para identificar os táxons presentes na amostra, permitindo o uso de algoritmos de predição funcional para determinar as funções na comunidade.
A maior parte dos algoritmos disponíveis para esse fim hoje, são direcionados ao microbioma humano, sendo que, quando aplicados ao solo, ainda geram muitas incertezas.
Nesse sentido, a BIOME4ALL criou um algoritmo próprio, treinado e especializado em solos, gerando uma maior segurança e confiabilidade aos dados apresentados.
Interpretação dos resultados
Com isso é possível obter um relatório com uma grande quantidade de informações sobre o solo. O que pode ser muito bom para o entendimento abrangente do solo, mas que também pode gerar dúvidas em saber quais informações devem ser utilizadas para correção do solo.
A Biome4all desenvolveu plataformas dedicadas a solucionar estes problemas e indicar de forma assertiva quais produtos e manejos devem ser utilizados para melhorar a saúde do solo e aumentar produtividade. Isso é possível pela plataforma FB Produtividade.
Caso a proposta é avaliar como um produto ou manejo está afetando a microbiota do solo, pode ser utilizado a plataforma FB tratamento, que compara lado a lado os benefícios do tratamento realizado.
Conclusão
Ficou claro que a análise enzimática e a análise metagenômica não são concorrentes, mas complementares.
A análise enzimática fornece informações rápidas sobre a atividade biológica, enquanto a análise metagenômica aprofunda a compreensão da diversidade microbiana e o potencial funcional completo da comunidade.
Veja abaixo um rápido comparativo sobre as duas análises. Para análise enzimática, levamos em consideração as duas análises enzimática amplamente utilizada no Brasil, já para a análise metagenômica foi baseada nas plataformas da BIOME4ALL.
| Tipo de análise | Enzimática | Metagenômica |
| Atividade enzimática | ✔ | |
| Potencial das funções metabólicas | ✔ | |
| Biodiversidade | ✔ | |
| Lista dos micro-organismos | ✔ | |
| Indicadores | 2 | 44 |
Usadas juntas, essas ferramentas ajudam produtores a tomar decisões informadas, melhorando a saúde do solo e aumentando a produção.
Compreender a microbiota do seu solo permite explorar estratégias que aproveitam todo o potencial dos micro-organismos para melhorar a fertilidade do solo e a nutrição das plantas.
A BIOME4ALL oferece o serviço mais completo para identificar e traçar estratégias personalizadas com base na análise metagenômica do seu solo, tudo isso nas plataformas FB Produtividade e FB tratamento.
Com ele é possível avaliar esse potencial, tudo baseado na microbiota do seu solo e com o auxílio da metagenômica!
Para saber mais sobre como a nossa tecnologia pode ajudar na sua tomada de decisão, entre em contato com a nossa equipe!
Autoria: Marcos Cabral e Estácio Odisi da BIOME4ALL.
