Fungos de podridão branca na Johns Hopkins University reduzem antidepressivos no lodo de ETAR

Fungos discretos estão agora a ganhar atenção como “destruidores naturais de medicamentos”.

Uma nova investigação da Johns Hopkins University mostra que certas espécies de fungos decompositores de madeira conseguem reduzir de forma acentuada resíduos de antidepressivos e de outros fármacos psicoactivos presentes no lodo de ETAR. Esta abordagem pode tornar-se uma peça importante para proteger melhor os solos, as massas de água e, a prazo, também as pessoas, contra restos indesejados de medicamentos.

Como os comprimidos acabam no lodo de ETAR

Psicofármacos modernos - como antidepressivos, ansiolíticos ou hipnóticos - são concebidos para um objectivo claro: actuar no cérebro. No entanto, o organismo só metaboliza uma parte destes compostos. O que sobra é excretado, através da urina e das fezes. A isto somam-se medicamentos descartados de forma incorrecta e despejados na sanita. No fim, tudo vai parar ao sistema de tratamento de águas residuais.

As ETAR removem microrganismos patogénicos, reduzem nutrientes e retêm uma parte dos químicos. Ainda assim, muitos princípios activos farmacêuticos, pela sua estrutura complexa, passam pela depuração. Ligam-se à matéria orgânica e acabam por se concentrar no chamado lodo de depuração, conhecido formalmente como biossólidos. Este resíduo, rico em nutrientes, é aplicado em muitos países como fertilizante e correctivo do solo.

"Assim, vestígios minúsculos, mas biologicamente activos, de antidepressivos e afins chegam aos solos - e podem ser absorvidos por plantas e por microrganismos."

A evidência disponível ainda não permite afirmar com clareza se - e em que grau - estas quantidades acabam por regressar ao prato das pessoas. Mesmo assim, por terem efeitos psicológicos em concentrações muito baixas, os investigadores encaram estes compostos como potencialmente problemáticos, sobretudo para organismos aquáticos e ecossistemas sensíveis.

Fungos de podridão branca como esperança

A equipa centrou-se nos chamados fungos de podridão branca. Estes microrganismos são particularmente eficazes a decompor componentes da madeira, como a lenhina - um material natural extremamente estável, responsável pela rigidez e resistência da madeira.

Ao contrário de muitas bactérias, os fungos de podridão branca não se limitam a utilizar enzimas apenas dentro das suas células: libertam para o ambiente um conjunto completo de enzimas degradadoras. E estas enzimas não são muito selectivas: atacam uma grande variedade de moléculas orgânicas complexas - uma característica ideal para quebrar fármacos quimicamente sofisticados.

As duas espécies estudadas foram:

• Pleurotus ostreatus - mais conhecido como cogumelo-ostra
• Trametes versicolor - conhecido em Portugal como trametes-versicolor

Ambas são familiares a jardineiros e entusiastas de cogumelos. Crescem em madeira, estão amplamente distribuídas e são consideradas relativamente robustas - atributos que as tornam candidatas interessantes para utilização em processos à escala industrial.

Como foi conduzida a experiência com lodo de ETAR

Para este trabalho, os investigadores usaram lodo proveniente de uma ETAR municipal. O material foi propositadamente enriquecido com nove substâncias psicoactivas, incluindo antidepressivos comuns como citalopram e trazodona. Em seguida, as culturas de fungos cresceram directamente sobre o lodo durante um período de até 60 dias.

Em paralelo, foram realizados ensaios de comparação em cultura líquida, isto é, num meio laboratorial sem lodo real. Desta forma, foi possível avaliar até que ponto o desempenho dos fungos muda quando passa de condições “limpas” para um ambiente mais realista.

"A questão decisiva: os fungos funcionam no ‘lixo’ tão bem como no ensaio estéril de laboratório?"

As concentrações dos fármacos foram medidas com espectrometria de massa de alta resolução. Este método permite não só verificar se os medicamentos desaparecem, como também identificar que produtos de degradação são gerados.

Fungos conseguem uma remoção quase total

Os resultados excederam as expectativas dos próprios autores: as duas espécies reduziram de forma marcada oito das nove substâncias testadas. Consoante o composto e as condições experimentais, a remoção variou entre cerca de 50% e uma eliminação quase completa ao fim de dois meses.

O cogumelo-ostra destacou-se de forma particular, eliminando vários dos antidepressivos adicionados em mais de 90%. Em alguns casos, os fungos tiveram melhor desempenho no lodo real do que na cultura líquida em laboratório.

Mais relevante do que os valores de remoção é o mecanismo: os fungos não se limitam a “prender” as substâncias; decompõem-nas quimicamente. A equipa identificou mais de 40 produtos de transformação - fragmentos e moléculas alteradas que resultaram dos medicamentos originais.

Entre as transformações observadas, destacam-se:

• quebra de moléculas grandes em partes mais pequenas
• adição de grupos com oxigénio
• alteração de estruturas aromáticas associadas ao efeito farmacológico

Este padrão é coerente com o que já se sabe sobre as enzimas típicas dos fungos de podridão branca.

Os produtos de degradação são realmente menos nocivos?

Uma objecção frequente na remoção de químicos é simples: pouco se ganha se o composto inicial for apenas convertido noutro, possivelmente tão problemático quanto o primeiro. Foi precisamente este ponto que motivou uma parte adicional da análise.

Com um módulo de avaliação da agência ambiental dos EUA (EPA), a equipa estimou a toxicidade dos produtos de degradação formados. A conclusão foi que a maioria das novas moléculas deverá ser menos tóxica do que os fármacos originais.

"Os fungos parecem não só limpar, mas tornar menos arriscado o cocktail global de resíduos farmacêuticos."

Ninguém pode afirmar que tudo se torna “totalmente inofensivo”, porque os ecossistemas reais são demasiado complexos. Ainda assim, a tendência observada aponta claramente para uma redução do risco, em vez de uma simples transferência do problema.

Micoaumentação: fungos como etapa adicional no tratamento do lodo

O termo técnico para a introdução deliberada de fungos em materiais contaminados é micoaumentação. A proposta, neste contexto, seria acrescentar uma etapa com fungos ao processamento do lodo antes da sua aplicação agrícola.

Em comparação com soluções técnicas mais pesadas, esta via oferece várias vantagens potenciais:

• Baixo consumo energético - os fungos crescem a temperaturas moderadas e sem necessidade de altas pressões.
• Integração relativamente simples - colonizam substratos sólidos; o lodo pode ser colocado em reactores adequados.
• Amplo espectro de acção - o “cocktail” enzimático actua sobre diversos fármacos.
• Potencial de custos mais baixos - inóculos e substratos fúngicos tendem a ser relativamente baratos.

Apesar disso, a tecnologia ainda está numa fase inicial. Persistem dúvidas práticas: o sistema mantém estabilidade ao longo de anos? O que acontece com oscilações de temperatura ao ar livre? Como evitar que outros organismos indesejados ultrapassem as culturas de fungos? Esta investigação funciona sobretudo como prova de conceito em condições próximas da realidade.

O que isto implica para a agricultura e para a água potável

A utilização de lodo de depuração continua a ser controversa. Por um lado, devolve nutrientes valiosos - como azoto e fósforo - ao ciclo. Por outro, pode transportar microplásticos, metais pesados e, também, resíduos de medicamentos para os campos.

Uma etapa baseada em fungos poderá aliviar parte desta carga. Se os biossólidos forem tratados antes da aplicação, é plausível que menos substâncias activas cheguem aos solos e às águas subterrâneas. Isso beneficiaria não só as culturas, mas também a vida microscópica do solo e dos meios aquáticos, frequentemente sensível a compostos psicoactivos.

No abastecimento de água para consumo humano, esta estratégia seria apenas uma componente. Muitos sistemas já recorrem a etapas adicionais, como carvão activado ou ozonização, para remover resíduos farmacêuticos. Ainda assim, reduzir a carga a montante significa também menos pressão sobre os processos de tratamento a jusante.

Como as pessoas podem ajudar

A medida mais imediata não depende de laboratório nenhum, mas do dia-a-dia: medicamentos não utilizados não devem ser despejados na sanita. Restos de fármacos devem seguir os circuitos de recolha previstos - por exemplo, entrega em farmácias ou em pontos de recolha municipais, consoante a região.

Quem toma medicação pode ainda discutir com o médico ou a médica assistente se existe a possibilidade de uma dose mais baixa ou de um tratamento mais curto. Cada comprimido que não é produzido e consumido é um comprimido que não terá de ser removido mais tarde.

Um olhar rápido sobre os próprios fungos

O cogumelo-ostra é vendido em Portugal como cogumelo comestível. Já a trametes-versicolor, um fungo em forma de prateleira e com padrão colorido, cresce em troncos e é considerada, em partes da Ásia, um cogumelo com usos tradicionais. No laboratório, as mesmas espécies desempenham uma espécie de “serviço de recolha” para químicos.

Ainda assim, quem pensar em deitar micélio no compostor de casa deve moderar as expectativas. As condições do estudo foram controladas, as estirpes fúngicas foram seleccionadas e as concentrações dos compostos eram conhecidas. Na natureza, temperatura, competição com outros microrganismos e cargas poluentes variáveis influenciam fortemente o resultado.

Mesmo assim, o trabalho evidencia a versatilidade dos fungos: não são apenas alimento ou ferramentas de biotecnologia - podem tornar-se aliados discretos para mitigar resíduos da sociedade moderna. Na engenharia do ambiente, este interesse tem crescido também para a degradação de pesticidas, corantes e químicos industriais.

A longo prazo, é provável que equipas de investigação tentem combinar culturas de fungos com tecnologia clássica de ETAR - por exemplo, através de etapas de reactor separadas para lodo, ou filtros desenhados para favorecer estes organismos. A velocidade a que estas soluções se tornam aplicáveis no terreno dependerá igualmente de decisões políticas, investimento e regras mais exigentes para resíduos farmacêuticos.