Fungos de podridão branca degradam antidepressivos no lodo de ETAR, revela a Johns Hopkins University

Os antidepressivos, os tranquilizantes e outros medicamentos psicoativos acabam, após a toma, por chegar às águas residuais - e, mesmo aí, não desaparecem por completo. Um grupo de investigação da Johns Hopkins University mostra agora que certos fungos conseguem degradar estes fármacos no lodo de ETAR, antes de este ser aplicado em terrenos agrícolas e voltar a entrar no ciclo ambiental.

Medicamentos no lodo de ETAR - um risco subestimado

As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) fazem uma depuração rigorosa. Bactérias, vírus e muitos poluentes são reduzidos de forma significativa. No final do processo, permanece um resíduo rico em nutrientes: o lodo de ETAR, conhecido no meio técnico como “biosolids”. Com frequência, este material é aplicado em solos agrícolas como fertilizante e correctivo.

É precisamente aqui que surge o problema. Muitos princípios activos presentes em antidepressivos, hipnóticos e outros medicamentos psicoativos são quimicamente muito estáveis. Durante o tratamento, degradam-se pouco. Assim, os resíduos ficam retidos no lodo - e seguem com ele para os campos.

"Vestígios de antidepressivos em fertilizantes já não são um cenário de ficção científica, mas um problema ambiental real."

Vários trabalhos já indicam que as plantas conseguem absorver determinados fármacos quando o solo é tratado com lodo de ETAR ou quando é regado com água contaminada. Embora ainda não exista uma prova directa de risco para a saúde humana, concentrações baixas podem afectar organismos aquáticos e, a longo prazo, alterar ecossistemas.

Porque é que as ETAR convencionais chegam ao limite

A depuração clássica das águas residuais foi concebida sobretudo para remover agentes patogénicos e reduzir nutrientes como o fósforo ou o azoto. Já as moléculas orgânicas complexas - típicas de muitos medicamentos modernos - são frequentemente demasiado estáveis e diversas para serem eliminadas de forma consistente.

Cada novo fármaco traz consigo uma estrutura química diferente, vias de degradação próprias e potenciais produtos intermédios. Até hoje, não existe um sistema que, na prática das ETAR de grande escala, remova de forma igualmente fiável todos estes compostos.

• Patogénicos: são bem reduzidos
• Metais pesados: podem ser, em grande medida, controlados por via técnica
• Princípios activos farmacêuticos complexos: muitas vezes permanecem em vestígios

Foi exactamente esta lacuna que levou a equipa da Johns Hopkins University a procurar uma solução biológica adicional que fosse económica, robusta e escalável.

Fungos de podridão branca como “bolas de demolição” químicas

A atenção centrou-se nos chamados fungos de podridão branca. São fungos que, em ambiente florestal, conseguem decompor madeira dura ao quebrar a lignina - o componente que torna a madeira firme e resistente. Para tal, libertam enzimas altamente reactivas.

O ponto-chave é que estas enzimas não são especialmente selectivas. Em vez de actuarem apenas sobre um composto, conseguem atacar um leque alargado de moléculas complexas. Para o fungo, isto é útil quando precisa de degradar diferentes troncos; para a investigação, é interessante porque as mesmas enzimas podem também actuar sobre resíduos de medicamentos.

Duas espécies bem conhecidas em destaque

A equipa focou-se em duas espécies comuns, familiares até para quem colhe cogumelos por hobby:

• Cogumelo-ostra (Pleurotus ostreatus)
• Tramete-versicolor (Trametes versicolor), também conhecida como “Turkey Tail”

Ambas estão bem descritas na literatura, têm ampla distribuição e crescem facilmente em substratos sólidos - o que as torna candidatas adequadas para aplicação directamente no lodo de ETAR.

Como foi feito o ensaio com lodo de ETAR e fungos

Para o estudo, a equipa utilizou lodo de uma instalação municipal. Esse lodo foi propositadamente enriquecido com nove medicamentos psicoativos diferentes, incluindo antidepressivos comuns como citalopram e trazodona.

De seguida, os investigadores deixaram os fungos crescer directamente sobre o material durante até 60 dias. Em paralelo, correram testes comparativos em culturas líquidas sem lodo, para avaliar até que ponto os resultados de laboratório diferem das condições mais próximas da realidade.

Ao longo de várias semanas, recorreram a espectrometria de massa de alta resolução para acompanhar a evolução das concentrações dos princípios activos e identificar os produtos formados durante a degradação.

Resultados em resumo

Parâmetro	Resultado
Número de princípios activos testados	9 medicamentos psicoativos
Degradados por cada fungo	8 de 9 princípios activos
Remoção ao fim de 60 dias	cerca de 50 % a quase total
Particularmente eficaz	cogumelo-ostra com, em parte, > 90 % de degradação
Número de produtos de degradação identificados	> 40

O aspecto decisivo: os fungos não se limitaram a “reter” os compostos - transformaram-nos quimicamente. Surgiram moléculas mais pequenas e modificadas, por exemplo através da quebra de ligações ou da incorporação de oxigénio.

Os novos compostos são mesmo menos perigosos?

Uma questão sensível nestas abordagens é evitar que um composto problemático dê origem a vários produtos potencialmente ainda mais tóxicos. Por isso, a equipa recorreu a um módulo de avaliação da agência ambiental dos EUA (EPA) para estimar a toxicidade dos produtos de degradação gerados.

O resultado é moderadamente optimista. Segundo a modelação, a maioria dos produtos identificados aparenta ser menos tóxica do que os medicamentos originais. Ou seja, os fungos não estão apenas a redistribuir a contaminação - tudo indica que estão a atenuar efectivamente a perigosidade das moléculas.

"Aqui, os fungos actuam como um filtro biológico que não só retém, como também neutraliza quimicamente substâncias complexas."

Ainda assim, não faltam pontos por esclarecer. Antes de uma aplicação alargada, seria necessário estudar com mais detalhe as cadeias de degradação, incluindo impactos de longo prazo sobre organismos do solo e sobre as águas subterrâneas. Mesmo assim, o estudo sugere que a estratégia vai na direcção certa: deixar de apenas deslocar o problema para passar a desintoxicar.

Do ensaio em caixa à ETAR - quão viável é?

O termo técnico para a introdução direccionada destes fungos é “mycoaugmentation”. A ideia é integrar culturas fúngicas em processos de tratamento já existentes, evitando a construção de infra-estruturas totalmente novas.

Os fungos de podridão branca têm várias vantagens para este cenário:

• Crescem em materiais sólidos, como aparas de madeira ou lodo.
• Exigem relativamente pouca energia - não é necessário um sistema altamente tecnologizado.
• São comuns na natureza, o que facilita a aceitação, a obtenção e a multiplicação.

Na prática, uma ETAR poderia acrescentar etapas em que o lodo, antes de ser aplicado no solo, ficaria durante semanas colonizado por culturas fúngicas. Também é plausível combinar o método com processos já usados, como compostagem ou secagem.

O que isto significa para a Europa e o espaço lusófono

Na Alemanha e noutros países da UE, o lodo de ETAR tem sido alvo de regras cada vez mais exigentes. Em alguns casos, já é encaminhado para incineração, com o objectivo de recuperar fósforo e destruir contaminantes. Noutras regiões, continua a ser aplicado em campos agrícolas.

Etapas de tratamento baseadas em fungos podem tornar-se uma alternativa adicional, sobretudo onde o lodo ainda é usado na agricultura ou onde estão a surgir novos modelos de recuperação de recursos. O conceito encaixa bem na economia circular, por assentar em processos biológicos e exigir um esforço técnico moderado.

A longo prazo, para serviços de água e municípios, a questão será perceber que combinações trazem maior benefício: ozono, carvão activado, filtração por membranas - e, possivelmente, reactores com fungos.

Conceitos essenciais, em poucas linhas

Biosolids / lodo de ETAR

“Biosolids” é o termo usado para o resíduo sólido e rico em nutrientes que fica após a depuração. Inclui matéria orgânica, microrganismos e nutrientes ligados, como azoto e fósforo. Em muitos países, é utilizado como fertilizante ou para melhorar o solo.

Fungos de podridão branca

Os fungos de podridão branca decompõem madeira ao degradar a lignina. Por isso, a madeira tende a adquirir um aspecto mais claro e fibroso - daí o nome. As suas enzimas são vistas como ferramentas versáteis em tecnologias ambientais, por exemplo na degradação de corantes, pesticidas ou, neste caso, medicamentos.

Medicamentos psicoativos

Incluem, entre outros, antidepressivos, ansiolíticos, hipnóticos e alguns analgésicos que actuam directamente no sistema nervoso central. Foram concebidos para produzir efeitos com doses pequenas - uma característica que, no ambiente, pode tornar-se problemática.

Oportunidades, limitações e dúvidas em aberto

A abordagem com fungos evidencia o potencial dos sistemas biológicos. Ao mesmo tempo, ficam questões práticas por responder: até que ponto as culturas fúngicas se mantêm estáveis em grandes instalações com cargas variáveis? Como evitar a disseminação indesejada de esporos? E como se compara o custo com tecnologias já estabelecidas?

De forma realista, a tecnologia fúngica não irá transformar as ETAR de um dia para o outro. Porém, pode vir a ser mais uma peça para controlar melhor o “cocktail” de resíduos de medicamentos, químicos de cosmética e outros poluentes orgânicos em traços - sobretudo onde são necessárias soluções baratas e de baixo consumo energético.

Para os consumidores, há um ponto que não muda: medicamentos não devem ser despejados na sanita nem no lava-loiça. Devem ser entregues nos circuitos de recolha (por exemplo, em pontos de recolha em farmácias) ou encaminhados para o lixo indiferenciado, conforme as regras locais. Quanto menos princípios activos chegarem ao esgoto, menos terá de ser removido depois por fungos e tecnologia.

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