Fungos de podridão branca degradam antidepressivos em lamas de ETAR

Resíduos de antidepressivos e de outros fármacos psicoactivos acabam nas águas residuais depois de irem à casa de banho. Uma parte significativa destes compostos passa pelos processos habituais das ETAR e acumula-se nas lamas, que mais tarde são aplicadas nos campos como fertilizante. Uma equipa de investigação da Universidade Johns Hopkins mostra agora que alguns fungos decompositores de madeira conseguem degradar estes resíduos de forma direccionada.

Medicamentos no fertilizante: um peso escondido no campo

Os biosólidos (lamas de depuração tratadas) são vistos em muitos países como um fertilizante económico. Trazem consigo azoto, fósforo e muita matéria orgânica - exactamente por isso são espalhados em grandes quantidades em terrenos agrícolas. Só que, juntamente com os nutrientes, seguem também vestígios de medicamentos actuais, desde antidepressivos a ansiolíticos.

Estas substâncias chegam sobretudo às águas residuais através da urina e das fezes, e também por comprimidos descartados de forma incorrecta. As ETAR tendem a remover microrganismos patogénicos e metais pesados com bastante eficácia. Já muitas moléculas orgânicas complexas - como acontece com vários medicamentos - resistem parcialmente ao tratamento.

“Os resíduos farmacêuticos nas lamas de depuração são hoje encarados como uma ‘nova’ carga ambiental - pequena na dose, grande no risco.”

Ainda não se sabe ao certo em que medida estes compostos entram efectivamente na cadeia alimentar. Ensaios indicam que algumas plantas conseguem absorver certas substâncias pelas raízes. Contudo, faltam dados sólidos sobre as quantidades que acabam, mais tarde, no prato. Apesar dessa incerteza, a preocupação tem aumentado: fármacos psicoactivos podem actuar sobre sistemas nervosos mesmo em concentrações muito baixas - não apenas no ser humano, mas também em peixes e noutros organismos.

Fungos de podridão branca: especialistas em moléculas teimosas

Os investigadores apostaram nos chamados fungos de podridão branca, conhecidos por degradarem madeira. Duas espécies foram o centro do trabalho:

• Pleurotus ostreatus - mais conhecido como cogumelo-ostra
• Trametes versicolor - frequentemente designado por tramete-versicolor

Estes fungos possuem um conjunto enzimático extraordinariamente potente. Na natureza, conseguem decompor a lenhina, o componente resistente da madeira que confere estrutura e firmeza às árvores. As enzimas usadas nesse processo têm um comportamento pouco selectivo: atacam praticamente qualquer molécula orgânica complexa que encontrem pelo caminho.

É precisamente essa característica que os torna apelativos para aplicação em lamas: também aí muitos fármacos ficam fortemente associados à matéria orgânica. As enzimas dos fungos libertam essas ligações, passam a atingir as moléculas activas e fragmentam-nas de forma progressiva.

Como decorreu o ensaio com lamas de ETAR

Para o estudo, a equipa recorreu a lamas de uma ETAR municipal. Esse material foi intencionalmente enriquecido com nove fármacos psicoactivos comuns, incluindo antidepressivos amplamente prescritos como citalopram e trazodona.

De seguida, os fungos foram deixados a crescer directamente sobre as lamas durante até 60 dias. Em paralelo, foram conduzidas experiências de comparação em cultura líquida, isto é, num meio nutritivo padrão sem lamas. Através de espectrometria de massa de alta resolução, os investigadores acompanharam como as concentrações dos medicamentos mudavam ao longo do tempo e que produtos de degradação iam surgindo.

“As duas espécies de fungos quebraram oito dos nove compostos testados - muitas vezes para valores muito abaixo do limite de detecção.”

Principais resultados, em síntese:

• Cada uma das duas espécies degradou de forma clara oito das nove substâncias.
• Ao fim de dois meses, a taxa de degradação situou-se, na maioria dos casos, entre 50% e uma remoção quase total.
• O cogumelo-ostra mostrou-se particularmente “voraz”: em vários antidepressivos, eliminou mais de 90%.
• Em algumas situações, a degradação em lamas reais foi até melhor do que na cultura líquida de laboratório.

Os fungos não “escondem” nada - degradam os fármacos

Uma questão-chave era perceber se os fungos apenas acumulavam os medicamentos no seu tecido ou se os transformavam quimicamente. As análises apontam claramente para uma verdadeira descontaminação.

Durante os ensaios, foram detectados mais de 40 produtos de degradação distintos. Muitos padrões de reacção coincidem com o esperado para enzimas típicas de fungos de podridão branca: corte de moléculas grandes em fragmentos menores, introdução de grupos com oxigénio e reorganização de estruturas em anel.

Para estimar o potencial de risco, a equipa utilizou um módulo de avaliação da Agência de Protecção Ambiental dos EUA. Segundo as simulações, a maioria dos produtos formados seria menos tóxica do que as substâncias de partida. Isto sugere que o tratamento com fungos diminui a carga global, em vez de apenas alterar a “forma” dos poluentes.

Mycoaugmentation: quando os fungos entram na rotina das ETAR

Os autores descrevem a abordagem como “Mycoaugmentation”: a introdução intencional de fungos em materiais contaminados para reforçar processos biológicos de degradação. No caso das lamas, existe um benefício operacional evidente: os fungos de podridão branca desenvolvem-se naturalmente em substratos sólidos. Em princípio, não exigem um reactor complexo - sobretudo necessitam de tempo, oxigénio e humidade.

Assim, ganha plausibilidade um cenário em que as ETAR fazem as lamas passar por uma espécie de “cura com fungos” antes de as destinarem aos campos. Entre as opções possíveis, contam-se:

• Uma zona de armazenamento separada, onde as lamas são inoculadas com spawn (inóculo) de fungos.
• Períodos de maturação de várias semanas com arejamento controlado.
• Controlos finais de qualidade para verificar os teores residuais de medicamentos.

Face a soluções dispendiosas como sistemas de membranas ou ozonização, esta alternativa parece exigir pouca energia e ser relativamente fácil de integrar. Os fungos de podridão branca estão amplamente distribuídos, podem ser cultivados em grande escala e, em geral, são considerados de baixo risco.

O que isto implica para o ambiente e para a agricultura

Quem toma antidepressivos não precisa, de repente, de se sentir culpado quando usa a sanita. Um indivíduo pouco consegue fazer para impedir que vestígios sigam pelo esgoto - salvo não deitar medicamentos fora na sanita e optar pelo lixo indiferenciado ou pela entrega em farmácias.

No entanto, à escala do sistema, os efeitos acumulam-se. Milhões de pessoas no mundo utilizam psicofármacos e os seus vestígios já são detectados em rios, lagos e solos. Há estudos que descrevem alterações de comportamento em peixes e invertebrados expostos a doses muito pequenas destes compostos.

“Quanto melhor as lamas forem limpas antes da aplicação no solo, menos ‘passivos’ farmacêuticos acabam por se fixar a longo prazo em solos e massas de água.”

Tratamentos com fungos podem ser uma peça de um conjunto mais vasto de medidas - desde tecnologia de depuração mais avançada e limites de descarga mais exigentes até mudanças em práticas de prescrição. Para os agricultores, lamas descontaminadas significariam aproveitar nutrientes sem, inadvertidamente, espalhar misturas de medicamentos nas suas parcelas.

Quão fiáveis são os resultados - e onde estão os limites?

O estudo apresenta evidência laboratorial robusta, mas não substitui testes operacionais em larga escala. Persistem várias questões:

• Escala: o processo mantém-se estável em instalações grandes, com condições variáveis?
• Diversidade de compostos: foram avaliados nove fármacos psicoactivos; na prática, podem existir centenas de medicamentos diferentes nas lamas.
• Tempo: dois meses de tratamento são viáveis em laboratório, mas as ETAR precisariam de modelos claros para encaixar estes prazos na operação.

Apesar destas incertezas, o trabalho indica que o método não se limita a bons números em ambiente controlado. O facto de os ensaios terem sido feitos em lamas reais oferece uma imagem muito mais próxima do terreno do que estudos anteriores realizados apenas em meio líquido.

O que significam os termos técnicos

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

• Biosólidos: lamas de depuração desidratadas e tratadas, usadas como fertilizante e correctivo do solo.
• Substâncias psicoactivas: compostos que influenciam o cérebro e o sistema nervoso, como antidepressivos, ansiolíticos ou determinados analgésicos.
• Fungos de podridão branca: grupo de fungos que degrada componentes da madeira, libertando enzimas fortes e pouco específicas.

A actuação pouco específica das enzimas é uma vantagem prática: não reagem apenas com uma molécula concreta, mas com muitas estruturas semelhantes. Isso abre a possibilidade de, para além dos antidepressivos analisados, atingir outros contaminantes relevantes - por exemplo, resíduos de medicamentos para baixar o colesterol, fármacos cardiovasculares ou analgésicos.

Abordagens práticas e riscos possíveis

Para quem trabalha no sector municipal, a pergunta será: como integrar um sistema com fungos sem bloquear a operação? Podem imaginar-se soluções modulares em contentores ou a criação de pavilhões de compostagem/rotte adicionais, onde as lamas são colonizadas por fungos. Em paralelo, análises laboratoriais poderiam indicar que grupos de fármacos desaparecem melhor e em que pontos seria necessário ajustar o processo.

Não é uma solução isenta de riscos. Culturas fúngicas são sensíveis a temperatura, humidade e competição com outros organismos. Se as condições se desviarem, a degradação pode abrandar. Além disso, os operadores teriam de garantir que as espécies introduzidas não se disseminam indevidamente para outras áreas. Antes de uma aplicação em grande escala, seriam necessários critérios claros, orientações e processos de licenciamento.

Ainda assim, o estudo deixa uma mensagem inequívoca: para reduzir o trajecto dos resíduos de medicamentos do WC até ao campo, pode valer a pena olhar para os fungos - e, com isso, encontrar uma alavanca relativamente simples para água mais limpa e solos menos carregados.