Fungos de podridão branca degradam antidepressivos no lodo de ETAR, mostra a Universidade Johns Hopkins

Traços de antidepressivos e de outros fármacos psicoativos acabam por chegar às águas residuais depois de uma simples ida à casa de banho. Uma parte significativa destes compostos resiste aos processos habituais de tratamento nas ETAR e acumula-se no lodo, que mais tarde pode ser aplicado como fertilizante em terrenos agrícolas. Agora, uma equipa de investigação da Universidade Johns Hopkins mostra que determinados fungos decompositores de madeira conseguem degradar estes resíduos de forma dirigida.

Medicamentos no fertilizante: um peso escondido no campo

Os biossólidos - isto é, lodo de ETAR tratado - são considerados, em muitos países, uma opção de fertilização de baixo custo. Contêm muito azoto, fósforo e matéria orgânica, o que explica porque são aplicados em grandes quantidades em solos agrícolas. O problema é que, juntamente com esses nutrientes, seguem também vestígios de medicamentos modernos, desde antidepressivos a tranquilizantes.

Essas substâncias entram sobretudo no esgoto através da urina e das fezes, embora parte também provenha de comprimidos descartados de forma incorreta. As ETAR conseguem remover microrganismos patogénicos e metais pesados com bastante eficácia. Já moléculas orgânicas complexas - como acontece com muitos medicamentos - podem permanecer, pelo menos em parte, após o tratamento.

"Os resíduos farmacêuticos no lodo de ETAR já são vistos como uma poluição ambiental “nova” - pequena na dose, grande no risco."

Ainda não se sabe ao certo que fração destes resíduos chega, de facto, à nossa cadeia alimentar. Ensaios indicam que algumas plantas conseguem absorver certos compostos através das raízes. No entanto, faltam dados sólidos sobre que quantidades acabam por chegar ao prato. Mesmo assim, a preocupação tem aumentado: os fármacos psicoativos atuam sobre sistemas nervosos a concentrações muito baixas - não só no ser humano, mas também em peixes e noutros organismos.

Fungos de podridão branca: especialistas em moléculas persistentes

Para atacar este tipo de contaminantes, os investigadores recorreram aos chamados fungos de podridão branca, conhecidos por degradarem madeira. Duas espécies foram centrais no trabalho:

• Pleurotus ostreatus - mais conhecido como cogumelo ostra
• Trametes versicolor - frequentemente designado por cauda-de-peru

Estes fungos dispõem de um sistema enzimático muito potente. Na natureza, conseguem decompor lignina, o componente duro da madeira que dá estabilidade às árvores. As enzimas envolvidas nesse processo não são muito seletivas: tendem a reagir com praticamente qualquer molécula orgânica complexa que encontrem.

É precisamente essa característica que os torna relevantes para o lodo de ETAR. Também aí, muitos medicamentos ficam fortemente ligados à matéria orgânica. As enzimas dos fungos conseguem desfazer essas ligações, atacar as moléculas ativas e fragmentá-las progressivamente.

Como foi feito o ensaio com lodo de ETAR

No estudo, a equipa utilizou lodo proveniente de uma instalação municipal. Esse lodo foi fortificado propositadamente com 9 substâncias psicoativas típicas, incluindo antidepressivos comuns como citalopram e trazodona.

De seguida, os investigadores deixaram os fungos crescer diretamente sobre esse material durante até 60 dias. Em paralelo, realizaram ensaios comparativos em cultura líquida - ou seja, num meio nutritivo padrão sem lodo. Através de espectrometria de massa de alta resolução, acompanharam a evolução das concentrações dos fármacos ao longo do tempo e identificaram os produtos de degradação formados.

"As duas espécies de fungos conseguiram quebrar 8 dos 9 compostos testados - muitas vezes até muito abaixo do limite de deteção."

Principais resultados, em síntese:

• Cada uma das duas espécies degradou de forma clara 8 das 9 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 revelou-se particularmente “voraz”: em vários antidepressivos, removeu mais de 90%.
• Em alguns casos, a degradação no lodo real foi até melhor do que na cultura líquida de laboratório.

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

Uma questão crucial era perceber se os fungos apenas acumulavam os medicamentos (armazenando-os) ou se os alteravam quimicamente. As análises apontam de forma inequívoca para uma verdadeira desintoxicação.

Durante os ensaios surgiram mais de 40 produtos de degradação diferentes. Muitos padrões observados encaixam no que se espera das enzimas típicas da podridão branca: fragmentação de moléculas grandes em unidades menores, introdução de grupos com oxigénio e alterações em sistemas em anel.

Para estimar o potencial de perigo, a equipa recorreu a um módulo de avaliação da agência ambiental norte-americana. Segundo a modelação, a maioria dos produtos gerados apresentava menor toxicidade do que as substâncias iniciais. Isto sugere que o tratamento com fungos reduz 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 estratégia como “Mycoaugmentation”: a introdução deliberada de fungos em materiais contaminados para intensificar processos biológicos de degradação. No caso do lodo de ETAR, há um benefício prático evidente: os fungos de podridão branca crescem naturalmente em substratos sólidos. Não exigem um reator complexo; precisam sobretudo de tempo, oxigénio e humidade.

Isto aproxima um cenário em que as ETAR submetem o lodo, antes de o aplicarem em campos agrícolas, a uma espécie de “cura com fungos”. Podia, por exemplo, incluir:

• Uma área de armazenamento separada, onde o lodo seria inoculado com micélio.
• Períodos de maturação de várias semanas, com arejamento controlado.
• Controlos finais de qualidade para verificar resíduos de medicamentos.

Em comparação com tecnologias caras como sistemas de membranas ou ozono, esta abordagem parece pouco exigente em energia e relativamente fácil de integrar. Os fungos de podridão branca são comuns, podem ser produzidos à 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 se sentir culpado por ir à casa de banho. A nível individual, é difícil evitar que os metabolitos e resíduos sejam eliminados - com uma exceção simples: medicamentos não utilizados não devem ser deitados na sanita, mas encaminhados para o lixo indiferenciado ou entregues em farmácias.

Em termos de sistema, porém, o efeito acumula-se. Milhões de pessoas em todo o mundo usam medicamentos psicotrópicos. Os seus vestígios já aparecem em rios, lagos e solos. Há estudos que descrevem alterações de comportamento em peixes e em invertebrados quando expostos a doses ínfimas deste tipo de substâncias.

"Quanto melhor o lodo de ETAR for limpo antes de ser aplicado no solo, menos passivos farmacêuticos acabam por se acumular de forma permanente em solos e massas de água."

Os tratamentos com fungos podem ser apenas uma peça num conjunto mais amplo de medidas - desde modernização tecnológica das ETAR e limites de descarga mais apertados até mudanças nas práticas de prescrição. Para os agricultores, um lodo “desintoxicado” permitiria aproveitar nutrientes sem espalhar, sem intenção, misturas de medicamentos nas suas parcelas.

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

O estudo apresenta evidência laboratorial clara, mas não substitui testes práticos em larga escala. Permanecem várias questões:

• Escala: até que ponto o processo se mantém estável em instalações grandes e sob condições variáveis?
• Diversidade de compostos: foram avaliadas 9 substâncias psicoativas, mas na realidade podem existir centenas de medicamentos diferentes no lodo.
• Tempo: dois meses de tratamento são viáveis em laboratório; as ETAR precisariam de soluções para encaixar estes prazos no funcionamento normal.

Apesar destas incertezas, o trabalho indica que o método não se limita a números “bonitos” em condições artificiais. O facto de os ensaios terem sido feitos em lodo real oferece um retrato muito mais próximo do que pode acontecer do que estudos anteriores baseados apenas em cultura líquida.

O que significam os termos técnicos

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

• Biossólidos: lodo de ETAR desidratado e tratado, usado como fertilizante e melhorador do solo.
• Substâncias psicoativas: compostos que afetam o cérebro e o sistema nervoso, como antidepressivos, tranquilizantes ou certos analgésicos.
• Fungos de podridão branca: grupo de fungos que decompõe componentes da madeira e liberta enzimas fortes e pouco específicas.

A natureza pouco específica dessas enzimas é uma vantagem: não reagem apenas com uma única molécula, mas com várias estruturas semelhantes. Isso abre a possibilidade de, além dos antidepressivos testados, também se degradarem outros contaminantes problemáticos - por exemplo, resíduos de hipolipemiantes, fármacos cardiovasculares ou analgésicos.

Soluções práticas e riscos possíveis

Para quem trabalha na gestão municipal, a questão será como integrar um sistema com fungos sem comprometer a operação. Podem imaginar-se soluções modulares em contentores, ou pavilhões adicionais de compostagem/maturação onde o lodo é colonizado por fungos. Em paralelo, análises laboratoriais permitiriam perceber que grupos de fármacos desaparecem melhor e onde seria necessário ajustar condições.

Ainda assim, não é um processo isento de riscos. As culturas fúngicas são sensíveis à temperatura, à humidade e à competição com outros organismos. Se as condições saírem do controlo, a degradação pode abrandar. Além disso, os operadores terão de assegurar que as espécies introduzidas não se disseminam de forma indesejada para outras áreas. Antes de avançar para grande escala, seriam necessários critérios claros, regras e processos de licenciamento.

Apesar destes obstáculos, o estudo deixa uma mensagem forte: quem quiser encurtar o caminho dos resíduos de medicamentos - da casa de banho ao campo - pode encontrar nos fungos uma resposta inesperada e, potencialmente, uma alavanca relativamente simples para água mais limpa e solos menos carregados.