Fungos podem reduzir resíduos de antidepressivos nas lamas de depuração

Um estudo revela agora que, surpreendentemente, os cogumelos comestíveis poderão atenuar de forma significativa este problema.

Os antidepressivos e outros medicamentos psicoativos ajudam milhões de pessoas. Porém, depois de tomados, não desaparecem sem deixar rasto: chegam às estações de tratamento de águas residuais através da urina, das fezes ou da sanita. Aí, são apenas parcialmente degradados e acabam por integrar as chamadas lamas de depuração, aplicadas como fertilizante nos campos. Investigadores da Universidade Johns Hopkins comunicam agora que determinados fungos decompositores de madeira conseguem atacar estes resíduos de forma direcionada e convertê-los em substâncias menos perigosas.

Um cocktail de medicamentos no fertilizante: um risco silencioso

As lamas de depuração, designadas tecnicamente por «biossólidos», são consideradas um recurso valioso. São ricas em azoto, fósforo e matéria orgânica, ajudando a recuperar solos empobrecidos. No entanto, têm também uma vertente menos favorável: resíduos provenientes de habitações, hospitais e lares entram no sistema, incluindo uma mistura variada de medicamentos.

Os especialistas preocupam-se particularmente com substâncias psicoativas, como antidepressivos, tranquilizantes ou outros fármacos destinados ao sistema nervoso. Estes compostos são desenvolvidos para se manterem estáveis no organismo humano e atuarem de forma específica no cérebro. Essa mesma estabilidade faz com que sejam difíceis de degradar no ambiente.

«Mesmo vestígios mínimos de medicamentos psicoativos podem permanecer biologicamente ativos - é precisamente isso que os torna microcontaminantes problemáticos.»

Estudos indicam que as plantas cultivadas em solos fertilizados com lamas de depuração podem absorver pequenas quantidades destas substâncias. Até ao momento, não há provas claras de que estes princípios ativos cheguem aos nossos pratos em doses relevantes para a saúde. Ainda assim, o desconforto aumenta: ninguém quer uma salada com um travo a antidepressivos ou a medicamentos para dormir.

Porque as estações de tratamento atingem os seus limites

O tratamento convencional de águas residuais foi concebido sobretudo para eliminar agentes patogénicos, reduzir o azoto e o fósforo e fixar metais pesados. Contudo, muitas instalações têm eficácia limitada perante moléculas orgânicas complexas, como os medicamentos modernos.

• Germes e bactérias: são reduzidos de forma fiável.
• Metais: podem ser facilmente precipitados e separados.
• Moléculas orgânicas altamente complexas: como os antidepressivos, mantêm-se parcialmente presentes.

É possível modernizar os sistemas com ozono, carvão ativado ou membranas complexas, mas estas soluções são dispendiosas e exigem muita energia. Nas zonas rurais ou em países com orçamentos limitados, é difícil implementá-las de forma generalizada. É precisamente neste ponto que os investigadores propõem uma alternativa biológica.

Fungos de podridão branca: destruidores de madeira com enzimas especializadas

O estudo centra-se nos chamados fungos de podridão branca. Este grupo de fungos é comum nas florestas e é conhecido por conseguir tornar macia e quebradiça até a madeira mais resistente. O seu segredo está na capacidade de decompor a lignina, o material estrutural extremamente estável que dá firmeza às árvores.

Para o fazerem, os fungos libertam enzimas altamente reativas, capazes de atacar não apenas uma substância isolada, mas uma grande variedade de compostos orgânicos complexos. É esta «falta de especificidade» que os torna interessantes para a engenharia ambiental: aquilo que degrada lignina consegue frequentemente quebrar outras moléculas resistentes, incluindo resíduos de medicamentos.

Duas espécies conhecidas testadas na prática

A equipa selecionou duas espécies que muitas pessoas reconhecem nos mercados ou nas florestas:

• Pleurotus ostreatus – mais conhecido como cogumelo-ostra
• Trametes versicolor – frequentemente designado na Europa Central por «trametes-borboleta»

Ambos os fungos estão bem estudados, são fáceis de cultivar e encontram-se distribuídos por todo o mundo. Os investigadores utilizaram lamas de depuração reais de uma instalação municipal e adicionaram-lhes nove princípios ativos psicoativos distintos, incluindo antidepressivos comuns como o citalopram e a trazodona. Depois, deixaram os fungos crescer diretamente neste material durante um período máximo de 60 dias.

Taxas de degradação impressionantes - em alguns casos, remoção quase total

Os resultados são claros. As duas espécies de fungos conseguiram reduzir significativamente oito das nove substâncias analisadas. Consoante o princípio ativo e o fungo utilizado, as taxas de degradação ao fim de dois meses situaram-se entre cerca de 50 por cento e uma remoção quase completa.

«O cogumelo-ostra revelou-se particularmente eficiente, removendo mais de 90 por cento da quantidade inicial de vários antidepressivos.»

Para comparação, os investigadores realizaram em paralelo ensaios numa solução nutritiva simples, sem lamas de depuração. Curiosamente, observaram-se padrões de degradação parcialmente diferentes: alguns princípios ativos desapareceram muito melhor nas lamas reais do que no líquido estéril. Isto sugere que a matriz real e complexa, composta por matéria orgânica, metais e microrganismos, influencia de forma relevante o desempenho dos fungos.

Longe da vista, longe do pensamento? Não exatamente

Uma questão decisiva é saber se os medicamentos apenas passam para a biomassa dos fungos ou se sofrem realmente uma transformação química. A espetrometria de massa de alta resolução forneceu uma resposta clara. Durante o crescimento, os investigadores identificaram mais de 40 produtos de degradação diferentes.

Entre as reações habituais estavam a divisão das moléculas em fragmentos mais pequenos e a ligação de grupos de oxigénio. Estes processos correspondem bem ao que se conhece sobre as enzimas dos fungos de podridão branca. Por isso, as substâncias não desaparecem apenas das medições: são ativamente transformadas.

Com o apoio de uma ferramenta de avaliação da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, a EPA, a equipa estimou o perigo associado às novas moléculas. Na maioria dos casos, os modelos apontaram para um potencial de toxicidade inferior ao do medicamento original. Isto favorece a hipótese de uma verdadeira desintoxicação, e não de uma simples deslocação do problema para outras formas químicas.

Mycoaugmentation: fungos como aliados nas estações de tratamento

O termo técnico para a utilização deliberada de fungos na limpeza de materiais contaminados é «mycoaugmentation». A ideia consiste em introduzir estirpes de fungos especialmente eficientes num ambiente poluído, fornecer-lhes um substrato adequado e deixá-las atuar.

No caso das lamas de depuração, esta abordagem parece particularmente atrativa. Os fungos desenvolvem-se bem em materiais sólidos ricos em matéria orgânica, requerem relativamente pouca energia e dispensam tecnologia dispendiosa. Num possível modelo, as lamas seriam inoculadas com fungos após o tratamento convencional e permaneceriam armazenadas durante várias semanas ou meses antes de serem aplicadas nos campos.

O que este método pode fazer - e o que ainda falta esclarecer

A abordagem é promissora, mas está ainda longe de poder ser aplicada em grande escala. As experiências decorreram à escala laboratorial, em condições controladas e com volumes limitados. Nas estações de tratamento reais, as condições são diferentes: a composição das lamas varia, existem flutuações sazonais e há limitações de espaço e de tempo.

Entre as questões ainda em aberto contam-se:

• Com que estabilidade funcionam os fungos quando a composição das lamas é muito variável?
• Será possível controlá-los para que determinados princípios ativos sejam tratados de forma direcionada?
• Que dimensão deverão ter os reatores ou as áreas de armazenamento para processar quantidades relevantes?
• Que custos adicionais surgirão e como se comparam com as soluções tecnológicas dispendiosas?

Outro aspeto diz respeito a possíveis efeitos secundários. Os próprios fungos podem libertar alergénios ou esporos, que terão de ser geridos. Coloca-se também a questão do destino da biomassa que contém fungos: compostagem, incineração ou utilização posterior como melhorador do solo? Só quando existir um conceito coerente para toda esta cadeia será possível transformar a ideia num processo viável.

O que os consumidores podem retirar deste estudo

Para os consumidores, o estudo demonstra sobretudo uma coisa: eliminar medicamentos pela sanita ou pelo lava-loiça é uma má prática. Quanto menos princípios ativos chegarem às águas residuais, mais simples será qualquer método de tratamento, seja tecnológico ou baseado em fungos.

Os medicamentos fora de prazo devem ser colocados no lixo indiferenciado ou entregues na farmácia, consoante as regras locais. Muitos municípios explicam nos seus sites como deve ser feita essa entrega. Pequenos gestos quotidianos também ajudam: não abrir completamente as embalagens blister por precaução, não acumular embalagens já iniciadas e pedir ao médico quantidades realistas em vez de medicamentos em excesso.

Porque os fungos se tornam mais relevantes para a engenharia ambiental

O trabalho agora apresentado integra-se num número crescente de projetos que usam fungos como auxiliares biológicos de limpeza. Outros grupos já os estão a testar contra pesticidas, produtos químicos industriais ou corantes da produção têxtil. Onde os métodos convencionais esbarram em limites financeiros ou técnicos, os fungos podem constituir uma alternativa natural e robusta.

Ao mesmo tempo, esta abordagem levanta questões de investigação estimulantes: que espécies de fungos são adequadas para cada mistura de poluentes? Como podem as enzimas ser selecionadas ou geneticamente adaptadas de forma direcionada, sem criar riscos ecológicos? E como tornar estes sistemas biológicos suficientemente fiáveis para serem autorizados em áreas rigorosamente reguladas, como o tratamento de água?

Uma coisa é certa: quem associa a limpeza de alta tecnologia apenas a filtros, ozono e membranas está a ignorar um interveniente fascinante. No futuro, poderão ser precisamente os fungos que consomem madeira apodrecida nas florestas a ajudar-nos a reduzir os vestígios invisíveis da medicina moderna no ciclo da água, do solo e dos alimentos.