O que segue pelo ralo não desaparece do planeta. Muitos fármacos atuais resistem a várias etapas de tratamento nas ETAR e acabam por reaparecer mais tarde nas lamas de depuração, que depois são aplicadas como fertilizante em solos agrícolas. Uma equipa de investigação da Johns Hopkins University mostra agora que certos fungos decompositores de madeira conseguem degradar estes princípios activos com uma eficácia surpreendente - ajudando a atenuar um problema ambiental que continua longe de estar resolvido.
Resíduos farmacêuticos escondidos num fertilizante “valioso”
As lamas de ETAR - nos EUA e na Europa, muitas vezes designadas por “biossólidos” - são frequentemente vistas como um recurso com interesse agronómico. São ricas em azoto, fósforo e matéria orgânica, podendo melhorar terrenos empobrecidos. O reverso da moeda é uma “carga” pouco desejada: restos de medicamentos, com destaque para substâncias psicoactivas como antidepressivos.
Estes compostos chegam ao ambiente por duas vias principais: por um lado, através da urina e das fezes de doentes; por outro, por comprimidos descartados de forma incorrecta e que acabam na sanita ou no lava-loiça. As ETAR convencionais conseguem remover microrganismos patogénicos e uma parte significativa dos metais. Já químicos orgânicos complexos, em grande medida, atravessam o processo e permanecem no sistema.
“Os medicamentos psicoactivos são concebidos para se manterem estáveis no corpo humano - e é precisamente isso que os torna tão persistentes no ambiente.”
Ainda não é claro até que ponto estes resíduos acabam, no fim do percurso, na alimentação. Há estudos que indicam que as plantas conseguem absorver determinados princípios activos a partir de solos fertilizados com lamas. Se essa passagem chega aos alimentos em quantidades relevantes continua por esclarecer de forma definitiva. Mesmo assim, especialistas classificam-nos como “substâncias de preocupação”, porque doses muito baixas podem ter efeitos psicoactivos e alguns organismos aquáticos são particularmente sensíveis.
Porque é que os fungos de podridão branca são tão promissores
A equipa do Departamento de Saúde Ambiental e Engenharia recuperou um conceito conhecido da decomposição da madeira: os chamados fungos de podridão branca. Estes organismos conseguem degradar a lenhina - a estrutura rígida que confere resistência à madeira. A lenhina é notoriamente difícil de biodegradar; quem a consegue “desmontar” tende a lidar também bem com muitas outras moléculas complexas.
O estudo centrou-se em duas espécies familiares a jardineiros e entusiastas de cogumelos:
- Pleurotus ostreatus - mais conhecido como cogumelo-ostra
- Trametes versicolor - frequentemente chamado, em inglês, “Turkey Tail”
Ambos libertam enzimas para o meio envolvente. Essas enzimas não são desenhadas para um único alvo: atacam vários compostos que encaixem no seu padrão químico. Essa capacidade de “largo espectro” é precisamente o que os torna atractivos para tratar lamas de ETAR, onde coexistem muitos fármacos diferentes.
Como foi feito o ensaio com fungos em lamas de ETAR
Para este trabalho, a equipa recorreu a lamas provenientes de uma instalação municipal. O material foi fortificado de propósito com nove medicamentos psicoactivos comuns, incluindo antidepressivos amplamente utilizados como citalopram e trazodona. Em seguida, os fungos foram deixados a crescer directamente sobre esse substrato durante um período que foi até 60 dias.
Em paralelo, realizaram-se ensaios de comparação em meios nutritivos líquidos sem lamas. Assim, foi possível testar se o desempenho de degradação em condições “reais” e carregadas de matéria orgânica se afastava do observado em condições laboratoriais mais limpas.
Com recurso a espectrometria de massa de alta resolução, os investigadores acompanharam a evolução das concentrações dos fármacos ao longo do tempo e identificaram os produtos formados durante a degradação.
Taxas de degradação impressionantes ao fim de dois meses
No conjunto, as duas espécies mostraram uma eficácia notável. Principais resultados:
- Os dois fungos reduziram de forma clara oito dos nove compostos testados.
- Consoante a substância, as taxas de degradação situaram-se, na maioria dos casos, entre cerca de 50 % e a remoção quase total após 60 dias.
- Em vários fármacos, o cogumelo-ostra destacou-se e, no caso de alguns antidepressivos, ultrapassou 90 % de degradação.
“Os fungos não se limitam a ‘estacionar’ os medicamentos; degradam-nos quimicamente em fragmentos mais pequenos e, na maioria dos casos, menos problemáticos.”
A partir dos fragmentos moleculares medidos, a equipa identificou mais de 40 produtos de degradação distintos. Entre as transformações mais comuns surgiram a divisão de moléculas grandes em unidades menores e a incorporação de grupos com oxigénio. Ambas as vias são compatíveis com o conjunto de enzimas típico dos fungos de podridão branca.
O problema fica mesmo menor - ou apenas muda de lugar?
Uma questão central na química ambiental é saber se a degradação de um contaminante produz algo efectivamente menos perigoso, ou apenas gera um novo conjunto de compostos pouco conhecidos e potencialmente preocupantes.
Para responder a essa dúvida, o grupo usou uma ferramenta de avaliação de perigos da agência ambiental norte-americana EPA. Com ela, foi possível estimar toxicidade, persistência e potencial de bioacumulação dos produtos de degradação identificados.
O balanço inicial foi encorajador: para a maioria dos fragmentos, o modelo indicou um potencial de risco inferior ao dos medicamentos originais. Ou seja, o tratamento com fungos deverá reduzir o risco global, em vez de apenas alterar a “forma” do problema.
Do laboratório para a ETAR: quão exequível é na prática?
O estudo também evidenciou um pormenor relevante: os medicamentos não se comportam da mesma forma em lamas reais e em soluções laboratoriais transparentes. Em algumas situações, certos princípios activos degradaram-se até mais nas amostras com biossólidos do que em cultura líquida. Diferenças deste tipo reforçam que ensaios em condições próximas da operação são indispensáveis.
Ao mesmo tempo, há uma vantagem operacional: fungos de podridão branca crescem naturalmente em substratos sólidos - troncos, aparas de madeira, palha. Isso torna relativamente simples usar as lamas de ETAR como “cama de cultivo” antes da sua aplicação agrícola.
Possíveis cenários para operadores e gestores:
- uma fase adicional de maturação/compostagem em que as lamas são inoculadas com micélio
- reactores fixos com substratos lenhosos que suportam colónias de fungos e recebem alimentação com lamas
- integração do tratamento fúngico com etapas já existentes de secagem ou compostagem
Face a métodos térmicos ou puramente químicos, as necessidades energéticas tenderiam a ser mais baixas. Os fungos exigem sobretudo tempo, temperaturas adequadas e algum oxigénio.
Oportunidades, limites e riscos da “mycoaugmentation”
Quando se recorre deliberadamente a fungos para descontaminar materiais, fala-se muitas vezes de “mycoaugmentation”: a introdução dirigida de fungos para promover a limpeza de matrizes contaminadas. A abordagem é atractiva por ser simples e por explorar processos naturais. Ainda assim, há perguntas a esclarecer antes de uma adopção em larga escala.
Entre elas:
- Até que ponto as culturas se mantêm estáveis com variações sazonais e mudanças na qualidade das lamas?
- Que resíduos ficam retidos na biomassa fúngica e como deve esta ser tratada, descartada ou valorizada?
- Como reagem os restantes microrganismos presentes nas lamas - ajudam o processo ou competem com os fungos e dificultam a degradação?
- Em operação real, quanto baixam os riscos para organismos aquáticos e para as pessoas, para lá do que se observa em laboratório?
A questão do destino da biomassa é particularmente sensível: o cogumelo-ostra é, em condições normais, um cogumelo comestível. Porém, quando utilizado para tratar lamas de ETAR, deixa de ser apropriado para consumo e passaria, no limite, a ter uso como combustível ou como melhorador do solo apenas sob condições controladas.
O que consumidores e autarquias já podem fazer
Este trabalho aponta um caminho promissor para operadores de ETAR, mas não elimina a responsabilidade colectiva e individual. Quanto menos medicamentos entrarem no esgoto, mais simples se torna tratar o que sobra.
Medidas práticas incluem:
- nunca deitar medicamentos na sanita ou no lava-loiça; entregar em farmácias ou pontos de recolha municipais
- em terapêuticas crónicas, rever com regularidade com médicas e médicos se as doses continuam ajustadas - cada comprimido desnecessário acaba por ter de ser eliminado
- as autarquias podem promover campanhas de informação e expandir redes de recolha
- apoiar de forma dirigida investigação e projectos-piloto de tecnologias biológicas de tratamento
Em paralelo, químicos ambientais trabalham em fármacos mais facilmente degradáveis, capazes de actuar no organismo e, depois, decompor-se mais depressa. Sistemas com fungos, como os testados na Johns-Hopkins-Study, podem tornar-se uma peça relevante para remover os resíduos que ainda persistem no ciclo de materiais.
Porque é que os fungos ganham espaço na engenharia do ambiente
O interesse pelos fungos de podridão branca vai muito além das lamas de ETAR. Abordagens semelhantes estão a ser investigadas para pesticidas, corantes da indústria têxtil ou resíduos de óleos usados. As enzimas destes organismos revelam uma robustez notável e, em alguns casos, podem até ser aplicadas isoladamente, sem necessidade de cultivar o fungo inteiro.
Isto cria oportunidades para regiões com orçamentos limitados: instalações baseadas em fungos podem recorrer a materiais simples e dispensar química de alta complexidade. Já em países com padrões ambientais exigentes, podem funcionar como uma camada adicional de segurança - um “polimento” biológico depois de a tecnologia convencional remover a maior parte da carga poluente.
O trabalho do grupo da Johns-Hopkins sugere que um tema de investigação aparentemente discreto pode tornar-se um elemento estratégico na política ambiental moderna: culturas de fungos como barreira entre a ETAR e o campo, reduzindo de forma significativa o fluxo de resíduos de medicamentos antes de chegarem à cadeia alimentar.
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