Cogumelos limpam águas residuais: Como o cogumelo ostra e a trameta removem resíduos de medicamentos do lodo das ETARs.

Agora, fungos discretos estão a ganhar destaque como “destruidores” naturais de medicamentos.

Investigadores da Johns Hopkins University demonstram, num novo estudo, que certas espécies de fungos de madeira em decomposição conseguem reduzir de forma acentuada os resíduos de antidepressivos e de outros compostos psicoativos nas lamas de depuração. Esta abordagem pode vir a tornar-se um elemento importante para proteger melhor solos, cursos de água e, a longo prazo, também as pessoas, contra restos indesejados de fármacos.

Como os comprimidos acabam nas lamas de depuração

Medicamentos psiquiátricos modernos, como antidepressivos, tranquilizantes ou hipnóticos, são concebidos para um objetivo muito preciso: atuar no cérebro. No entanto, o organismo apenas decompõe parcialmente estas substâncias. O que sobra é eliminado através da urina e das fezes. A isto juntam-se os medicamentos descartados de forma incorreta, que vão parar à sanita. Tudo isto acaba por chegar à estação de tratamento de águas residuais.

As ETARs eliminam agentes patogénicos, reduzem nutrientes e filtram parte dos compostos químicos. Ainda assim, muitos fármacos de estrutura complexa sobrevivem ao processo de tratamento. Ligam-se à matéria orgânica e acabam por se acumular nas chamadas lamas de depuração, oficialmente “biossólidos”. Este resíduo rico em nutrientes é aplicado em muitos países nos campos agrícolas como fertilizante e corretor do solo.

É assim que vestígios minúsculos, mas ativos, de antidepressivos e companhia acabam nos solos - e podem ser absorvidos por plantas e microrganismos.

Ainda não existem dados conclusivos sobre se, e em que medida, esses vestígios chegam mais tarde ao nosso prato. No entanto, os investigadores consideram estas substâncias potencialmente problemáticas devido ao seu efeito psicológico, mesmo em concentrações muito baixas - sobretudo para organismos aquáticos e ecossistemas sensíveis.

Fungos de podridão branca: a esperança nas lamas de depuração

A equipa centrou-se nos chamados fungos de podridão branca, no jargão técnico “white-rot fungi”. Estes microrganismos são especialistas em decompor componentes da madeira, como a lenhina - uma substância natural extremamente estável, que torna a madeira sólida e resistente.

Ao contrário de muitas bactérias, os fungos de podridão branca não libertam apenas enzimas isoladas para as suas células; despejam no meio envolvente todo um arsenal de enzimas de degradação. Essas enzimas não são muito seletivas. Atacam uma ampla variedade de moléculas orgânicas complexas - o que é ideal para quebrar substâncias ativamente sofisticadas do ponto de vista químico.

• Pleurotus ostreatus – mais conhecido como pleuroto
• Trametes versicolor – em português, tramete-versicolor

Ambas as espécies são bem conhecidas de jardineiros amadores e entusiastas de cogumelos. Crescem sobre madeira, são muito disseminadas e consideradas relativamente robustas - candidatas ideais para aplicação em processos de grande escala.

Foi assim que decorreu a experiência com as lamas de depuração

Para o estudo, a equipa utilizou lamas de depuração provenientes de uma instalação municipal. Esse material foi intencionalmente enriquecido com nove substâncias psicoativas, entre as quais antidepressivos comuns como a citalopram e a trazodona. Depois, os investigadores deixaram as culturas de fungos crescer diretamente sobre esse material durante até 60 dias.

Em paralelo, realizaram ensaios de comparação em cultura líquida, isto é, num meio de laboratório sem lamas de depuração reais. Desta forma, foi possível avaliar até que ponto o comportamento dos fungos se altera em condições mais próximas da realidade.

A questão decisiva: será que os fungos funcionam também na “sujidade” tão bem como numa preparação estéril de laboratório?

A análise das concentrações das substâncias foi feita com espectrometria de massa de alta resolução. Este método não mostra apenas se os medicamentos desaparecem, mas também quais os produtos de degradação que se formam.

Os fungos conseguem uma degradação quase total

O resultado surpreendeu até os próprios investigadores pela positiva: ambas as espécies de fungos degradaram fortemente oito dos nove compostos testados. A remoção situou-se, consoante a substância e a condição experimental, entre cerca de 50 por cento e uma eliminação quase completa ao fim de dois meses.

O pleuroto destacou-se de forma particular. Eliminarou mais de 90 por cento de vários dos antidepressivos utilizados. Em alguns casos, os fungos obtiveram até melhores resultados nas lamas de depuração reais do que na cultura líquida em laboratório.

Mais importante do que os números puros: os fungos não se limitam a armazenar as substâncias em algum lugar, mas decompõem-nas quimicamente. A equipa identificou mais de 40 produtos de transformação diferentes, ou seja, fragmentos e moléculas remodeladas que resultaram dos medicamentos originais.

• Fragmentação de grandes moléculas em partes menores
• Adição de grupos de oxigénio
• Alteração de estruturas aromáticas responsáveis pela ação

Estas reações encaixam bem no que já se conhece das enzimas dos fungos de podridão branca.

Os produtos de degradação são realmente menos nocivos?

Uma objeção frequente quando se trata da eliminação de químicos é a seguinte: pouco adianta se as substâncias de origem apenas forem transformadas noutros compostos, possivelmente igualmente problemáticos. Foi precisamente aqui que entrou outra parte da análise.

Com recurso a um módulo de avaliação da Agência de Proteção Ambiental dos EUA, a equipa estimou a toxicidade dos produtos de degradação formados. O resultado foi que a maior parte dos novos compostos deverá ser menos tóxica do que os fármacos originais.

Os fungos parecem não só limpar a área, como também tornar menos arriscado, no conjunto, o cocktail de resíduos de medicamentos.

Ninguém pode falar de “absolutamente inofensivo”, porque os ecossistemas reais são demasiado complexos para isso. Ainda assim, a tendência é claramente de atenuação e não apenas de deslocação do problema.

Micoaumentação: fungos como complemento no tratamento das lamas de depuração

O termo técnico para a utilização intencional de fungos é “micoaumentação”. A ideia consiste em introduzir espécies já testadas em materiais contaminados, para aí degradarem poluentes por via biológica. Neste caso, o objetivo seria submeter as lamas de depuração a uma etapa com fungos antes da sua aplicação nos campos.

Face a processos técnicos mais exigentes, esta abordagem apresenta várias vantagens:

• Baixo consumo de energia – os fungos crescem a temperaturas moderadas e sem elevada pressão.
• Integração simples – desenvolvem-se sobre substratos sólidos; as lamas de depuração podem ser introduzidas em reatores adequados.
• Amplo espectro de ação – um cocktail enzimático ataca muitos tipos diferentes de substâncias ativas.
• Potencial de custos reduzidos – o micélio e os substratos são relativamente baratos.

A tecnologia ainda está numa fase inicial. Permanecem em aberto muitas questões práticas: quão estável é o sistema ao longo de anos? Como é que as variações de temperatura no exterior influenciam o processo? De que forma se impede que organismos indesejados substituam as culturas fúngicas? O estudo fornece sobretudo uma prova de viabilidade em condições próximas da realidade.

O que isto significa para a agricultura e a água potável

As lamas de depuração continuam a ser um tema polémico. Por um lado, devolvem ao ciclo nutrientes valiosos como o azoto e o fósforo. Por outro, transportam microplásticos, metais pesados e também resíduos de medicamentos para os terrenos agrícolas.

Um tratamento com fungos poderá aliviar a pressão no sistema. Os campos onde sejam aplicadas lamas tratadas poderão introduzir menos carga de substâncias ativas nos solos e nas águas subterrâneas. Isso beneficia não só as plantas, mas também os organismos microscópicos do solo e das águas, que são sensíveis a substâncias com ação psicológica.

Para o abastecimento de água potável, esta solução representa apenas uma parte do caminho. Muitos operadores já recorrem a etapas adicionais com carvão ativado ou ozono para remover resíduos de medicamentos da água. Mas, se desde o início entrar menos contaminação no ambiente, isso também reduz o esforço das fases posteriores de tratamento.

Como os consumidores podem ajudar

O gesto mais simples não acontece no laboratório, mas na casa de banho: o que não é necessário não deve ir para a sanita. Os medicamentos fora de prazo devem ser sempre eliminados pelo sistema previsto, por exemplo, através da devolução em farmácias ou nos pontos de recolha municipais, consoante a região.

Quem toma medicação pode falar com a médica ou o médico assistente para perceber se faz sentido uma dose mais baixa ou um tratamento mais curto. Cada comprimido que não chega a ser produzido nem ingerido também não precisa de ser removido mais tarde de forma dispendiosa.

Um olhar breve sobre os próprios fungos

O pleuroto encontra-se à venda nos supermercados em Portugal como cogumelo comestível. A tramete-versicolor cresce em troncos como um fungo em forma de consola, com padrões coloridos, e em algumas regiões da Ásia é considerada um fungo medicinal. No laboratório dos investigadores, estas mesmas espécies assumem uma espécie de “serviço de limpeza” para químicos.

Quem pensar agora em lançar micélio caseiro para o compostor de casa deve moderar as expectativas. As condições usadas no estudo são controladas, as estirpes fúngicas foram selecionadas e as concentrações das substâncias são conhecidas com precisão. Na natureza livre, a temperatura, a competição com outros microrganismos e as variações de carga poluente desempenham um papel decisivo.

Mesmo assim, o trabalho mostra de forma impressionante quão versáteis são os fungos: não servem apenas como alimento ou ferramenta de biotecnologia, mas podem tornar-se ajudantes silenciosos na tarefa de limpar a sociedade química moderna. Na engenharia ambiental, estão cada vez mais em destaque, por exemplo, na degradação de pesticidas, corantes ou químicos industriais.

A longo prazo, as equipas de investigação deverão tentar combinar culturas fúngicas com a tecnologia clássica das estações de tratamento - por exemplo, em etapas de reação separadas para lamas de depuração ou em filtros especialmente concebidos. A rapidez com que isto se transformará em sistemas práticos dependerá também de decisões políticas, de investimentos e de normas mais rigorosas para resíduos de medicamentos.