Cogumelos consomem antidepressivos: Enzimas de cogumelos podem ajudar a purificar a nossa água potável.

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Antidepressivos, ansiolíticos e outros compostos psicoativos entram nas águas residuais depois de serem consumidos - e não desaparecem por completo no tratamento. Uma equipa de investigação da Johns Hopkins University mostra agora que certos fungos conseguem degradar estes medicamentos nas lamas de depuração antes de estes voltarem ao ciclo através dos campos agrícolas.

Medicamentos nas lamas de depuração – um risco subestimado

As águas residuais são tratadas de forma rigorosa nas ETAR modernas. Bactérias, vírus e muitos contaminantes são reduzidos de forma acentuada. No fim, sobra um resíduo rico em nutrientes: a lama de depuração, conhecida na linguagem técnica como “biossólidos”. Este material é frequentemente aplicado em terrenos agrícolas como fertilizante e corretor do solo.

É precisamente aqui que reside o problema. Muitos compostos presentes em antidepressivos, medicamentos para dormir ou outros fármacos psicoativos são quimicamente muito estáveis. No processo de tratamento, degradam-se pouco. Assim, os resíduos acabam na lama de depuração - e, com ela, nos campos.

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

Alguns estudos já mostram que as plantas podem absorver determinados medicamentos quando o solo é tratado com lama de depuração ou regado com água contaminada. Embora ainda falte uma demonstração direta de efeitos na saúde humana, concentrações reduzidas podem afetar organismos aquáticos e alterar ecossistemas ao longo do tempo.

Porque as ETAR convencionais chegam aos seus limites

O tratamento clássico de águas residuais foi concebido sobretudo para eliminar agentes patogénicos e diminuir nutrientes como o fósforo e o azoto. Moléculas orgânicas complexas, como as presentes nos medicamentos modernos, são muitas vezes demasiado estáveis e demasiado variadas para serem removidas com eficácia por esse sistema.

Cada novo medicamento traz uma nova estrutura química, novas vias de degradação e novos intermediários potencialmente problemáticos. Até agora, não existe um processo que elimine todos esses compostos com a mesma fiabilidade - pelo menos não na operação corrente das grandes ETAR.

• Patogénios: são reduzidos de forma eficaz
• Metais pesados: podem ser amplamente controlados por via técnica
• Compostos farmacêuticos complexos: muitas vezes permanecem em vestígios

Foi precisamente esta lacuna que levou os investigadores da Johns Hopkins University a procurar uma solução biológica adicional que fosse barata, resistente e fácil de escalar.

Fungos de podridão branca como demolidores químicos

A equipa voltou a sua atenção para os chamados fungos de podridão branca. Estes fungos degradam madeira dura na floresta ao romper a lignina - o material que confere rigidez e resistência à madeira. Para conseguirem isso, libertam enzimas altamente reativas.

O truque é que estas enzimas não são particularmente seletivas. Não atacam apenas uma substância específica; agem sobre uma ampla gama de moléculas complexas. Para o fungo, isto é útil quando precisa de decompor um tronco; para a investigação, é interessante porque essas enzimas também podem atuar sobre resíduos de medicamentos.

Duas espécies de fungos de podridão branca em foco

A equipa concentrou-se em duas espécies muito comuns, bem conhecidas por muitas pessoas que recolhem cogumelos por passatempo:

• Pleuroto (Pleurotus ostreatus)
• Trameta versicolor (Trametes versicolor), também conhecida como “cauda-de-peru”

As duas espécies estão bem estudadas, são amplamente distribuídas e crescem facilmente em substratos sólidos - candidatos ideais para uma utilização direta sobre lama de depuração.

Foi assim que decorreu a experiência com lamas de depuração e fungos

Para o estudo, a equipa utilizou lama de depuração proveniente de uma instalação municipal. Esse material foi deliberadamente enriquecido com nove substâncias psicoativas diferentes, incluindo antidepressivos de uso comum como citalopram e trazodona.

Em seguida, os investigadores deixaram os fungos crescer diretamente sobre esse material durante até 60 dias. Em paralelo, realizaram ensaios comparativos em culturas líquidas sem lama de depuração, para perceber até que ponto os resultados de laboratório divergem das condições reais.

Com espectrometria de massa de alta resolução, a equipa acompanhou durante várias semanas a evolução das concentrações das substâncias e os produtos formados pela sua degradação.

Resultados em síntese

Parâmetro	Resultado
Número de substâncias testadas	9 medicamentos psicoativos
Degradadas por cada fungo	8 em 9 substâncias
Remoção após 60 dias	cerca de 50 % até quase total
Mais eficaz	pleuroto com, em alguns casos, > 90 % de degradação
Número de produtos de degradação identificados	> 40

O ponto decisivo é que os fungos não se limitaram a “captar” os compostos; alteraram-nos quimicamente de facto. Formaram-se moléculas menores e quimicamente modificadas, por exemplo através da quebra de ligações ou da adição de oxigénio.

As novas substâncias são mesmo menos perigosas?

Um aspeto crítico deste tipo de abordagem é evitar que um composto problemático dê origem a várias substâncias novas, potencialmente ainda mais tóxicas. Por isso, a equipa utilizou um módulo de avaliação da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) para estimar a toxicidade dos produtos de degradação gerados.

O resultado é cautelosamente otimista. De acordo com o modelo, a maioria dos produtos identificados apresenta toxicidade inferior à dos medicamentos originais. Ou seja, os fungos não parecem apenas redistribuir a contaminação; tudo indica que também a atenuam quimicamente.

“Os cogumelos atuam aqui como um filtro biológico que não se limita a reter, mas também desativa quimicamente substâncias complexas.”

Ainda assim, continuam a existir questões em aberto. Antes de uma aplicação em larga escala, seria necessário estudar com mais detalhe as cadeias de degradação, incluindo os efeitos a longo prazo sobre os organismos do solo e as águas subterrâneas. Mesmo assim, o estudo mostra que a direção é promissora: sair da simples transferência da poluição e avançar para uma verdadeira desintoxicação.

Da caixa de laboratório à ETAR – quão realista é?

O termo técnico para a introdução controlada destes fungos é “micoaumentação”. A ideia é integrar culturas fúngicas nos processos de tratamento já existentes, sem ter de construir instalações totalmente novas.

Os fungos de podridão branca oferecem várias vantagens:

• Crescem em materiais sólidos, como aparas de madeira ou lamas
• Requerem relativamente pouca energia - não é preciso um sistema de alta tecnologia
• Estão amplamente presentes na natureza, o que facilita a aceitação e a reprodução

Na prática, as ETAR poderiam, por exemplo, acrescentar etapas de tratamento em que a lama de depuração fique várias semanas exposta a culturas fúngicas antes de ser aplicada no solo. Também seria possível articular este processo com sistemas já existentes de compostagem ou secagem.

O que isto significa para a Europa e para os países de língua alemã

Na Alemanha e noutros Estados-Membros da UE, a lama de depuração está cada vez mais sujeita a regulamentação. Em alguns casos, já é encaminhada para incineração, de modo a recuperar fósforo e destruir contaminantes. Noutras regiões, continua a ser aplicada nos campos.

Etapas de tratamento baseadas em fungos podem tornar-se uma opção adicional, sobretudo onde a lama de depuração continua a ter uso agrícola ou onde surjam novos conceitos de recuperação de recursos. A abordagem enquadra-se bem numa economia circular, porque se baseia em processos biológicos e exige um esforço técnico moderado.

Para as entidades gestoras de água e para os municípios, a questão, a longo prazo, é saber que combinações entre tecnologia e biologia oferecem mais vantagens: ozono, carvão ativado, filtração por membranas - e, no futuro, talvez também reatores fúngicos.

Conceitos importantes explicados em breve

Biossólidos / lamas de depuração

Por biossólidos entende-se o resíduo sólido, rico em nutrientes, que sobra após o tratamento das águas residuais. É composto por matéria orgânica, microrganismos e nutrientes ligados, como azoto e fósforo. Em muitos países, é usado como fertilizante ou corretor do solo.

Fungos de podridão branca

Os fungos de podridão branca são fungos que decompõem madeira e degradam a lignina. Muitas vezes, isso deixa na madeira uma estrutura clara e fibrosa - daí o nome. As suas enzimas são consideradas ferramentas versáteis para tecnologias ambientais, por exemplo na degradação de corantes, pesticidas ou mesmo medicamentos.

Medicamentos psicoativos

Aqui incluem-se antidepressivos, ansiolíticos, medicamentos para dormir ou determinados analgésicos que atuam diretamente no sistema nervoso central. São concebidos para produzir efeitos percetíveis mesmo em doses pequenas - uma característica que os torna problemáticos no ambiente.

Oportunidades, limites e questões em aberto

A abordagem com fungos mostra de forma impressionante o potencial dos sistemas biológicos. Ao mesmo tempo, continuam por responder várias questões práticas: quão estáveis se mantêm as culturas fúngicas em instalações de grande escala com cargas variáveis? Como impedir que os fungos dispersem esporos indesejados? E quão económico é o processo face às tecnologias já consolidadas?

De forma realista, a tecnologia fúngica não vai revolucionar as ETAR de um dia para o outro. Mas pode tornar-se um dos elementos para lidar melhor com a mistura de resíduos de medicamentos, compostos químicos de cosmética e outros traços orgânicos - sobretudo onde sejam necessárias soluções baratas e de baixo consumo energético.

Para os consumidores, uma coisa não muda: os medicamentos não devem ser deitados na sanita nem no lava-loiça, mas sim na caixa de recolha da farmácia ou no lixo indiferenciado, consoante a orientação local. Quanto menos substâncias ativas entrarem nas águas residuais, menos terão depois de ser novamente filtradas por fungos e pela tecnologia.