Fungos de podridão branca da Johns Hopkins degradam antidepressivos no lodo de esgoto

Traços de antidepressivos e de outros fármacos psicoactivos acabam inevitavelmente nas águas residuais depois de se puxar o autoclismo. Uma parte considerável destas substâncias passa pelas etapas habituais de tratamento nas ETAR (estações de tratamento de águas residuais), concentra-se no lodo e, mais tarde, pode regressar ao ambiente quando esse lodo é aplicado nos campos como fertilizante. Uma equipa de investigação da Universidade Johns Hopkins apresenta agora uma alternativa promissora: certos fungos que degradam madeira conseguem decompor estes resíduos de forma direccionada.

Medicamentos no adubo: um peso invisível no campo

Os biosólidos - isto é, lodo de ETAR tratado - são vistos em muitos países como uma opção de fertilização económica. São ricos em azoto, fósforo e matéria orgânica, o que explica porque são aplicados em grandes quantidades em terrenos agrícolas. O problema é o “extra” que pode ir junto: vestígios de medicamentos actuais, desde antidepressivos a tranquilizantes.

Estes compostos chegam sobretudo através da urina e das fezes, embora também possam entrar no sistema por via de comprimidos mal descartados. As ETAR tendem a remover microrganismos patogénicos e metais pesados com boa eficácia. Já muitas moléculas orgânicas complexas - como acontece com vários fármacos - não são totalmente eliminadas e podem permanecer no lodo.

"Os resíduos farmacêuticos no lodo de ETAR são hoje considerados uma 'nova' carga ambiental - pequena na dose, grande no risco."

Ainda não se sabe ao certo que fracção destes resíduos acaba por chegar à cadeia alimentar. Ensaios indicam que algumas plantas conseguem absorver determinados compostos através das raízes. No entanto, faltam dados robustos sobre as quantidades que, no fim, chegam ao prato. Apesar dessa lacuna, a preocupação aumenta: substâncias psicoactivas actuam no sistema nervoso em concentrações muito baixas - não apenas em humanos, mas também em peixes e noutros organismos.

Fungos de podridão branca: especialistas em moléculas difíceis

Para enfrentar o problema, os investigadores recorreram aos chamados fungos de podridão branca, conhecidos por decompor madeira. Duas espécies foram o foco principal:

• Pleurotus ostreatus - mais conhecido como cogumelo-ostra
• Trametes versicolor - frequentemente chamado trameta-versicolor

Estes fungos dispõem de um sistema enzimático muito potente. Na natureza, conseguem degradar a lenhina, um componente resistente da madeira que dá robustez às árvores. As enzimas envolvidas actuam de forma pouco selectiva - ou seja, tendem a reagir com quase qualquer molécula orgânica complexa que encontrem.

É precisamente essa “versatilidade” que os torna interessantes para aplicação em lodo: ali, muitos fármacos estão fortemente ligados à matéria orgânica. As enzimas dos fungos conseguem desfazer essa ligação, atacar as moléculas activas e fragmentá-las progressivamente.

Como foi conduzido o ensaio com lodo de ETAR

No estudo, a equipa trabalhou com lodo proveniente de uma instalação municipal. Esse material foi deliberadamente enriquecido com 9 fármacos psicoactivos típicos, incluindo antidepressivos usados com frequência, como citalopram e trazodona.

Em seguida, os cientistas deixaram os fungos crescer directamente sobre o lodo durante até 60 dias. Em paralelo, montaram ensaios de comparação em cultura líquida - um meio nutritivo padrão sem lodo. Através de espectrometria de massa de alta resolução, acompanharam a evolução das concentrações dos medicamentos ao longo do tempo e identificaram os produtos de degradação formados.

"As duas espécies de fungos conseguiram degradar 8 dos 9 fármacos testados - muitas vezes para valores muito abaixo do limite de detecção."

Principais resultados, de forma resumida:

• Cada uma das duas espécies reduziu de forma clara 8 das 9 substâncias.
• Ao fim de 2 meses, a taxa de remoção ficou, na maioria dos casos, entre 50 % e uma eliminação quase total.
• O cogumelo-ostra revelou-se particularmente eficaz: em vários antidepressivos, removeu mais de 90 %.
• Em certas situações, a degradação no lodo real foi até superior à observada na cultura líquida de laboratório.

Os fungos não “escondem” os fármacos - degradam-nos

Uma questão decisiva era perceber se os fungos estavam apenas a reter os medicamentos (por exemplo, acumulando-os nos tecidos) ou se os transformavam quimicamente. Os resultados analíticos apontam claramente para uma verdadeira desintoxicação.

Durante as experiências, surgiram mais de 40 produtos de degradação diferentes. Muitos padrões observados coincidem com reacções típicas das enzimas associadas a fungos de podridão branca: fragmentação de moléculas grandes em unidades menores, introdução de grupos com oxigénio e alterações em estruturas em anel.

Para estimar o potencial de perigo, a equipa recorreu a um módulo de avaliação da Agência de Proteção Ambiental dos EUA. Segundo essa modelação, a maioria dos produtos formados aparenta ser menos tóxica do que as substâncias de origem. Isto sugere que o tratamento com fungos reduz a carga global, em vez de apenas alterar a “forma” do contaminante.

Micoaumentação: quando os fungos entram na rotina das ETAR

Os autores descrevem a abordagem como “micoaumentação”: a introdução intencional de fungos em materiais contaminados para intensificar processos de biodegradação. No caso do lodo, há um argumento prático importante: fungos de podridão branca desenvolvem-se naturalmente em substratos sólidos. Em vez de exigirem reactores complexos, precisam sobretudo de tempo, oxigénio e humidade.

Isto torna plausível um cenário em que as ETAR submetem o lodo, antes da aplicação agrícola, a uma espécie de “cura” com fungos. Entre as opções possíveis, contam-se:

• Uma área de armazenamento separada, onde o lodo é inoculado com spawn/inóculo de fungo.
• Períodos de maturação de várias semanas, com arejamento controlado.
• Controlos finais de qualidade para confirmar os teores residuais de medicamentos.

Em comparação com soluções dispendiosas, como sistemas de membranas ou ozonização, esta via parece exigir menos energia e pode ser mais simples de integrar. Os fungos de podridão branca são comuns, podem ser produzidos em larga escala e, em geral, são considerados de baixo risco.

O que isto significa para o ambiente e para a agricultura

Quem toma antidepressivos não tem de passar a sentir culpa sempre que vai à casa de banho. Do ponto de vista individual, há pouco que se possa fazer para impedir que resíduos de fármacos sejam excretados - com a excepção óbvia de não deitar comprimidos no autoclismo e de encaminhar medicamentos não utilizados para a farmácia ou para os circuitos de recolha adequados.

Ao nível do sistema, porém, o efeito acumula-se. Milhões de pessoas, em todo o mundo, usam medicamentos psicotrópicos. Os seus vestígios são hoje detectados em rios, lagos e solos. Existem estudos que relatam alterações de comportamento em peixes e invertebrados quando expostos a doses muito pequenas destes compostos.

"Quanto melhor o lodo de ETAR for descontaminado antes de ser aplicado, menos passivos farmacêuticos ficam de forma duradoura nos solos e nas massas de água."

Tratamentos com fungos podem integrar um pacote mais amplo de medidas, que inclui modernização de tecnologias de tratamento, limites de descarga mais exigentes e mudanças em práticas de prescrição. Para os agricultores, um lodo com menor carga farmacêutica permitiria aproveitar nutrientes sem espalhar, inadvertidamente, misturas de medicamentos nos terrenos.

Quão sólidos são os resultados - e quais são os limites?

O estudo apresenta evidência laboratorial clara, mas não substitui testes operacionais em escala real. Persistem vários pontos em aberto:

• Escala: em instalações grandes, com condições variáveis, o processo mantém-se estável?
• Diversidade de compostos: foram avaliados 9 fármacos psicoactivos específicos; no mundo real podem existir centenas de medicamentos diferentes no lodo.
• Tempo: um tratamento de 2 meses é viável em laboratório; as ETAR necessitariam de planos concretos para integrar esse intervalo no seu fluxo de operação.

Ainda assim, o trabalho indica que a abordagem não se resume a bons números em condições artificiais. O facto de os ensaios terem sido realizados com lodo real, e não apenas em cultura líquida, oferece um retrato mais próximo da realidade do que estudos anteriores.

O significado dos termos técnicos

Alguns conceitos do estudo aparecem cada vez mais no debate sobre qualidade da água:

• Biosólidos: lodo de ETAR tratado e desidratado, utilizado como fertilizante e melhorador do solo.
• Substâncias psicoactivas: compostos que influenciam o cérebro e o sistema nervoso, como antidepressivos, tranquilizantes ou certos analgésicos.
• Fungos de podridão branca: grupo de fungos que degrada componentes da madeira, libertando enzimas fortes e pouco específicas.

A natureza pouco específica destas enzimas é, aqui, uma vantagem: não reagem apenas com uma molécula “alvo”, mas com diversas estruturas semelhantes. Isto abre a possibilidade de, além dos antidepressivos analisados, se degradarem outros contaminantes relevantes - por exemplo, resíduos de hipolipemiantes, medicamentos cardiovasculares ou analgésicos.

Abordagens práticas e riscos possíveis

Para quem trabalha no sector municipal, a questão prática é inevitável: como integrar um sistema com fungos sem comprometer a operação? Podem imaginar-se soluções modulares em contentores ou a criação de pavilhões adicionais de compostagem/maturação onde o lodo é inoculado. Em paralelo, análises laboratoriais permitiriam verificar que classes de fármacos desaparecem melhor e onde o processo precisa de afinação.

Não é, contudo, um método isento de riscos. Culturas fúngicas são sensíveis a temperatura, humidade e competição com outros microrganismos. Se o processo perder estabilidade, a degradação pode abrandar. Além disso, os operadores teriam de assegurar que as espécies introduzidas não se disseminam de forma indesejada para outras áreas. Antes de uma implementação em grande escala, seriam necessárias orientações claras e procedimentos de licenciamento.

Apesar destes obstáculos, a mensagem do estudo é inequívoca: para reduzir o percurso dos resíduos de medicamentos da casa de banho até ao campo, os fungos podem ser uma solução surpreendentemente eficaz - e um passo relativamente simples para água mais limpa e solos menos carregados.