SIMBIOSE SUSTENTÁVEL EM AMBIENTE CONTROLADO: DESENVOLVIMENTO DA MYCOBACTERIUM AGROFLORENSIS PARA A NUTRIÇÃO DE CULTIVOS EM ESTUFAS INTELIGENTES DE SUPORTE À VIDA NAS CIÊNCIAS PLANETÁRIA

Resumo

O projeto Simbiose Sustentável em Ambiente Controlado aborda uma das temáticas mais desafiadoras e inovadoras da ciência contemporânea: a produção sustentável de alimentos em ambientes extremos, como zonas agrícolas impactadas pelas mudanças climáticas, missões espaciais e estações planetárias. A proposta centra-se na aplicação de biotecnologia microbiana avançada para o desenvolvimento de uma bactéria simbiótica, denominada Mycobacterium agroflorensis, com elevada capacidade de promover o crescimento vegetal por meio da fixação biológica de nitrogênio e da síntese de nutrientes essenciais ao metabolismo das plantas. Inserido na interseção entre as ciências planetárias, biotecnologia e agricultura regenerativa com aplicabilidade dual, tanto para sistemas agrícolas terrestres quanto para ambientes controlados no espaço. O presente estudo tem como objetivo desenvolver e aplicar a bactéria Mycobacterium agroflorensis em sistemas de estufas inteligentes, com o intuito de estabelecer uma simbiose sustentável que otimize a biossíntese de nutrientes essenciais às plantas. Visando reduzir a dependência de fertilizantes sintéticos e potencializar a eficiência produtiva em ambientes agrícolas controlados, inclusive sob condições de simulação espacial. A metodologia foi estruturada em diversas etapas: inicialmente, amostras de solo foram coletadas em áreas degradadas do cerrado do norte do Tocantins, caracterizadas por baixa fertilidade. Em laboratório, a bactéria foi isolada utilizando o meio de cultura, adaptado para microrganismos de crescimento lento. Após o isolamento, realizou-se a identificação molecular com apoio de inteligência artificial aplicada à análise de sequenciamento genético no laboratório de biologia celular e de genética, seguida pela otimização simbiótica da bactéria ao associá-la a fungos saprofíticos oriundos de resíduos orgânicos, como a borra de café, micorrizo do feijão e fungos da folha da mandioca. Essa simbiose resultou em uma cepa biofuncional capaz de fornecer nitrogênio, fósforo e outros metabólitos essenciais para as plantas. Os resultados demonstraram que o cultivo em estufas inteligentes equipadas com sensores de IoT para monitoramento contínuo de temperatura, umidade, pH e luminosidade apresentou desempenho superior quando as plantas foram inoculadas com a bactéria simbiótica. Em apenas 72 horas, foi observada uma elevação expressiva na densidade microbiana (1,2 × 10⁹ UFC/mL) e um aumento de 40% na assimilação de nitrogênio pelas plantas. Além disso, verificou-se melhorias significativas no crescimento, na coloração e na resistência das mudas, mesmo sob condições simuladas de estresse ambiental. A conclusão evidencia que o uso de simbiontes microbianos otimizados é uma estratégia viável para promover agricultura sustentável em ambientes controlados. O desenvolvimento da Mycobacterium agroflorensis representa um avanço significativo para a biotecnologia agrícola e planetária, com potencial de oferecer soluções inovadoras para a agricultura regenerativa no semiárido brasileiro, além de revolucionar a produção de alimentos em colônias espaciais, bases lunares ou marcianas. A integração entre ciência de dados, biotecnologia, microbiologia e Internet das Coisas amplia as fronteiras da pesquisa científica e abre caminho para novos modelos de sustentabilidade e soberania alimentar no planeta e além.