Antidepressivos, ansiolíticos e outros princípios activos psicoactivos acabam por chegar às águas residuais depois de serem tomados - e estão longe de desaparecer por completo durante o tratamento. Um grupo de investigação da Johns Hopkins University mostra agora que certos fungos conseguem degradar estes medicamentos nas lamas de depuração, antes de estas serem espalhadas em solos agrícolas e regressarem ao ciclo ambiental.
Medicamentos nas lamas de depuração - um risco subestimado
As estações de tratamento de águas residuais modernas fazem uma depuração extensa. Microrganismos patogénicos (como bactérias e vírus) e muitos compostos tóxicos são reduzidos de forma significativa. No fim do processo, permanece um resíduo rico em nutrientes: as lamas de depuração, conhecidas no jargão técnico como “biosólidos”. Em muitos locais, este material é aplicado em terrenos agrícolas como fertilizante e melhorador de solo.
O problema surge precisamente aí. Muitos compostos presentes em antidepressivos, hipnóticos e outros fármacos psicoactivos são quimicamente muito estáveis. Durante a depuração convencional, degradam-se pouco ou quase nada. Assim, os resíduos acumulam-se nas lamas - e, com elas, podem ser transferidos para os campos.
"Vestígios de antidepressivos em fertilizantes já não são ficção científica, mas um problema ambiental real."
Alguns trabalhos já indicam que as plantas conseguem absorver determinados medicamentos quando o solo é tratado com lamas de depuração ou quando é regado com água contaminada. Embora ainda não exista uma prova directa de impacto na saúde humana, mesmo concentrações baixas podem afectar organismos aquáticos e, ao longo do tempo, alterar ecossistemas.
Porque é que as ETAR convencionais chegam ao limite
A depuração clássica foi concebida sobretudo para remover agentes infecciosos e reduzir nutrientes como fósforo e azoto. Já moléculas orgânicas complexas - como as usadas em muitos medicamentos modernos - tendem a ser demasiado resistentes e demasiado diversas para serem eliminadas de forma consistente.
Cada novo fármaco traz consigo uma estrutura química diferente, vias de degradação distintas e potenciais produtos intermédios. Até hoje, não existe um sistema que, na prática das grandes ETAR, remova de forma fiável e uniforme todos estes compostos.
- Patogénicos: são bem reduzidos
- Metais pesados: em grande medida, podem ser tecnicamente controlados
- Princípios activos farmacêuticos complexos: frequentemente persistem em quantidades vestigiais
Foi precisamente esta lacuna que levou as investigadoras e os investigadores da Johns Hopkins University a procurar uma solução biológica adicional, com custos contidos, robusta e escalável.
Fungos de podridão branca como “demolidores” químicos
O foco passou para os chamados fungos de podridão branca. Na floresta, estes fungos conseguem decompor madeira dura ao quebrar a lignina - o componente que dá rigidez e resistência à madeira. Para o fazer, libertam enzimas altamente reactivas.
O ponto-chave é que estas enzimas não são particularmente selectivas. Em vez de atacarem apenas um composto específico, conseguem actuar sobre uma ampla gama de moléculas complexas. Para o fungo, isso é útil para degradar diferentes tipos de madeira; para a investigação, é promissor porque o mesmo mecanismo pode também transformar resíduos de medicamentos.
Fungos de podridão branca (Pleurotus ostreatus e Trametes versicolor) em destaque
A equipa centrou-se em duas espécies comuns, familiares a muitas pessoas que recolhem cogumelos:
- Cogumelo-ostra (Pleurotus ostreatus)
- Trameta-versicolor (Trametes versicolor)
Ambas as espécies estão bem estudadas, são muito disseminadas e crescem facilmente em substratos sólidos - características que as tornam candidatas adequadas a uma aplicação directamente sobre lamas de depuração.
Como foi montada a experiência com lamas de depuração e fungos
Para o estudo, foi usada lama de depuração proveniente de uma instalação municipal. Esse material foi enriquecido de forma controlada com nove princípios activos psicoactivos, incluindo antidepressivos de uso comum como citalopram e trazodona.
De seguida, os investigadores deixaram os fungos crescer directamente sobre as lamas durante um período de até 60 dias. Em paralelo, realizaram ensaios comparativos em culturas líquidas sem lamas, para perceber até que ponto os resultados laboratoriais diferem de condições mais realistas.
Recorrendo a espectrometria de massa de alta resolução, a equipa acompanhou durante semanas a evolução das concentrações dos compostos e identificou os produtos que iam sendo formados ao longo da degradação.
Resultados em resumo
| Parâmetro | Resultado |
|---|---|
| Número de princípios activos testados | 9 medicamentos psicoactivos |
| Degradados por cada fungo | 8 em 9 princípios activos |
| Remoção ao fim de 60 dias | cerca de 50 % até quase total |
| Particularmente eficaz | cogumelo-ostra com, em alguns casos, > 90 % de degradação |
| Número de produtos de degradação identificados | > 40 |
O aspecto decisivo: os fungos não se limitaram a “reter” os fármacos - houve transformação química efectiva. Surgiram moléculas mais pequenas e quimicamente alteradas, por exemplo através de quebra de ligações ou incorporação de oxigénio.
Os compostos formados ficam mesmo menos perigosos?
Uma questão crítica nestas abordagens é evitar que, a partir de um contaminante problemático, se originem várias substâncias novas potencialmente ainda mais tóxicas. Para avaliar este risco, a equipa recorreu a um módulo de avaliação da agência ambiental dos EUA (EPA), com o objectivo de estimar a toxicidade dos produtos de degradação gerados.
O resultado é cautelosamente encorajador: de acordo com a modelação, a maioria dos produtos identificados apresenta menor toxicidade do que os medicamentos originais. Ou seja, os fungos não parecem apenas redistribuir a poluição - há indícios de que conseguem, de facto, atenuar a perigosidade das moléculas.
"Os fungos funcionam aqui como um filtro biológico que não só retém, como também neutraliza quimicamente substâncias complexas."
Ainda assim, persistem incógnitas. Antes de uma aplicação alargada, seria necessário caracterizar melhor as cadeias de degradação, incluindo efeitos de longo prazo em organismos do solo e em águas subterrâneas. Apesar disso, o trabalho aponta um caminho claro: menos transferência do problema e mais desintoxicação real.
Do ensaio em caixa à ETAR - quão viável é na prática?
O termo técnico para a introdução dirigida destes fungos é “mycoaugmentation”. A ideia consiste em integrar culturas fúngicas em processos já existentes, sem ter de construir infra-estruturas totalmente novas.
Os fungos de podridão branca têm várias vantagens para esse fim:
- Crescem em materiais sólidos, como aparas de madeira ou lamas.
- Têm necessidades energéticas relativamente baixas - não exigem um sistema altamente tecnológico.
- Estão amplamente presentes na natureza, o que facilita a aceitação e a multiplicação controlada.
Em cenário real, as ETAR poderiam acrescentar etapas de tratamento em que as lamas de depuração, antes de serem aplicadas no solo, seriam colonizadas por culturas fúngicas ao longo de semanas. Também é plausível combinar esta abordagem com processos já usados, como compostagem ou secagem.
O que isto significa para a Europa
Na Alemanha e noutros Estados-Membros da UE, as regras sobre lamas de depuração têm-se tornado mais apertadas. Em alguns casos, as lamas já são encaminhadas para incineração, com o objectivo de recuperar fósforo e destruir contaminantes. Noutras regiões, continuam a ser aplicadas em campos agrícolas.
Etapas de tratamento baseadas em fungos poderiam tornar-se uma opção adicional, sobretudo onde as lamas ainda têm utilização agrícola ou onde se estejam a desenvolver novos modelos de valorização e recuperação. Além disso, a abordagem encaixa bem numa lógica de economia circular: assenta em processos biológicos e requer um esforço técnico relativamente moderado.
A prazo, para serviços de água e municípios, coloca-se a questão de quais as combinações mais eficazes entre tecnologia e biologia: ozono, carvão activado, filtração por membranas - e, possivelmente, reactores com fungos.
Conceitos importantes - explicação rápida
Biosólidos / lamas de depuração
“Biosólidos” designa o resíduo sólido e rico em nutrientes que permanece após o tratamento de águas residuais. Inclui matéria orgânica, microrganismos e nutrientes ligados, como azoto e fósforo. Em muitos países, é usado como fertilizante ou como melhorador de solo.
Fungos de podridão branca
Os fungos de podridão branca são fungos decompositores de madeira que degradam lignina. A decomposição tende a deixar a madeira mais clara e fibrosa - daí o nome. As suas enzimas são consideradas ferramentas versáteis em tecnologias ambientais, por exemplo na degradação de corantes, pesticidas e também de medicamentos.
Medicamentos psicoactivos
Incluem, entre outros, antidepressivos, ansiolíticos, hipnóticos e alguns analgésicos que actuam directamente no sistema nervoso central. São formulados para produzir efeitos com doses pequenas - uma característica que pode torná-los problemáticos quando entram no ambiente.
Potencial, limitações e questões em aberto
A abordagem com fungos evidencia o potencial dos sistemas biológicos, mas deixa várias perguntas práticas por responder: até que ponto as culturas fúngicas se mantêm estáveis em instalações de grande escala com cargas variáveis? Como evitar a disseminação indesejada de esporos? E qual é o custo-benefício face a tecnologias já consolidadas?
De forma realista, a tecnologia baseada em fungos não vai transformar as ETAR de um dia para o outro. Ainda assim, pode tornar-se mais uma peça para controlar melhor o “cocktail” de resíduos de medicamentos, químicos de cosmética e outros poluentes orgânicos vestigiais - sobretudo onde se procuram soluções económicas e de baixa energia.
Para as consumidoras e os consumidores, há uma regra que permanece: medicamentos não devem ser descartados na sanita nem no lava-loiça, mas encaminhados para recolha apropriada (por exemplo, pontos de recolha em farmácias) ou para o lixo indiferenciado, conforme a orientação local. Quanto menos princípios activos chegarem às águas residuais, menos trabalho haverá depois para fungos e tecnologia removerem esses compostos.
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