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Estudo da Johns Hopkins University mostra que fungos de podridão branca reduzem antidepressivos e psicofármacos no lodo de esgoto

Pesquisadora em jaleco branco segurando placa de vidro com planta em laboratório com frascos e petri ao redor.

Depois que um antidepressivo ou outro psicofármaco cumpre seu papel no organismo, uma parte ainda segue viagem: vai parar no esgoto. Mais tarde, esses resíduos podem se concentrar no lodo gerado nas estações de tratamento - material que, em muitos lugares, acaba voltando ao solo como fertilizante.

Um grupo da Johns Hopkins University chama atenção para uma saída pouco óbvia: certos fungos conseguem degradar boa parte desses compostos. Com isso, diminuem um risco ambiental e de saúde que costuma passar despercebido quando se fala em reaproveitar lodo.

Versteckte Medikamentenreste im Dünger

Em estações de tratamento modernas, o esgoto passa por várias etapas de limpeza antes de a água seguir para rios e lagos. No fim do processo sobra um resíduo rico em nutrientes: o lodo de esgoto, chamado no meio técnico de “biosolids”. Esse material concentra nitrogênio, fósforo e matéria orgânica e é visto, em vários países, como um fertilizante e condicionador de solo de baixo custo.

O problema é que parte dos medicamentos é quimicamente resistente e atravessa tanto o corpo humano quanto a estação de tratamento com pouca alteração. Entre eles, se destacam substâncias psicoativas - como antidepressivos, indutores do sono e ansiolíticos.

Mesmo em quantidades muito pequenas, esses compostos podem interferir no sistema nervoso - afinal, foi para isso que foram desenvolvidos. Quando chegam à água ou ao solo, peixes, organismos microscópicos e possivelmente também pessoas podem reagir de forma sensível.

Estudos indicam que plantas conseguem absorver certos resíduos farmacêuticos de solos adubados com lodo. Ainda não está claro em que medida essas substâncias acabam, depois, chegando aos alimentos. Mesmo assim, cresce a pressão por métodos novos e acessíveis que reduzam essas químicas antes da aplicação no campo.

Weiße Moderpilze als pharmazeutische Schredder

A equipe das áreas de saúde ambiental e engenharia da Johns Hopkins University escolheu ajudantes pouco usuais: os chamados fungos de podridão branca. Entre eles estão o cogumelo-ostra (Pleurotus ostreatus) e a trameta-versicolor, conhecida em inglês como Turkey Tail (Trametes versicolor).

Na natureza, esses fungos aparecem em madeira morta. Ali, quebram a lignina - a substância que dá rigidez e resistência à madeira. Para isso, liberam um conjunto de enzimas que não “miram” apenas um tipo de molécula: elas conseguem atacar muitas estruturas diferentes e complexas.

É justamente essa falta de seletividade que os torna promissores: em vez de derrubar um único poluente específico, eles tendem a degradar moléculas orgânicas “difíceis” de modo mais geral - e muitos fármacos entram nessa categoria.

So lief der Pilzversuch mit Klärschlamm

O desenho do experimento foi bem direto: os pesquisadores coletaram lodo real de uma estação municipal e, no laboratório, adicionaram nove substâncias psicoativas - incluindo antidepressivos comuns como citalopram e trazodona.

Em seguida, deixaram as duas espécies de fungos crescerem diretamente sobre esse material por até 60 dias. Em paralelo, rodaram testes de comparação em meios líquidos nutritivos sem lodo, para observar o comportamento dos fungos em condições “ideais” de laboratório.

Com espectrometria de massas de alta resolução, o time acompanhou como as concentrações de cada medicamento mudavam ao longo do tempo e quais subprodutos surgiam durante a degradação.

Bis zu fast vollständiger Abbau – und nicht nur Verstecken

O resultado foi claro: as duas espécies conseguiram reduzir fortemente oito dos nove compostos analisados. A taxa de remoção - dependendo do fármaco e do fungo - ficou entre cerca de 50% e uma eliminação quase completa após dois meses.

O cogumelo-ostra se mostrou especialmente eficiente: para vários antidepressivos avaliados, a queda na concentração passou de 90%.

Um ponto crucial: os medicamentos não “sumiram” apenas por ficarem retidos no emaranhado do micélio. As análises químicas identificaram mais de 40 novas substâncias formadas no processo. Padrões como a quebra de moléculas maiores e a adição de átomos de oxigênio batem com reações esperadas das enzimas desses fungos.

Usando uma ferramenta de avaliação da agência ambiental dos EUA (EPA), os pesquisadores estimaram o potencial de risco dos subprodutos. A maioria pareceu menos tóxica do que os fármacos originais. Isso sugere que os fungos realmente “desarmam” esses compostos - e não apenas os transformam em outras químicas igualmente problemáticas.

Reale Bedingungen sind entscheidend

Uma comparação importante foi entre a cultura líquida e o lodo real: para alguns compostos, o desempenho de degradação foi melhor no lodo; para outros, aconteceu o oposto. Isso reforça o quanto o ambiente influencia o processo.

  • Em meios líquidos, os fungos têm acesso fácil aos compostos, que ficam dissolvidos.
  • No lodo, fármacos costumam ficar fortemente presos a partículas orgânicas.
  • Fungos de podridão branca conseguem liberar enzimas diretamente nesse material sólido - uma vantagem sobre muitas bactérias.
  • Só testes com lodo real mostram o quão bem um método pode funcionar no dia a dia.

Essa aplicabilidade prática era o centro da proposta: a equipe não buscava uma solução elegante, porém distante da realidade, e sim algo que, em princípio, pudesse ser incorporado a tratamentos já existentes para lodo.

Mycoaugmentation – wenn Pilze Teil der Kläranlage werden

O termo técnico para esse uso direcionado de fungos é “mycoaugmentation”. A ideia é inserir culturas fúngicas como uma etapa adicional no tratamento do lodo. Como fungos de podridão branca já crescem naturalmente em substratos sólidos, eles se encaixam melhor nessa função do que muitos outros microrganismos.

Denkbare Szenarien sind zum Beispiel:

  • Uma etapa extra em reator, em que o lodo é colonizado por fungos ao longo de semanas.
  • A combinação de compostagem e crescimento fúngico, em que calor, oxigênio e enzimas atuam em conjunto.
  • Soluções móveis em contêineres para instalações menores ou propriedades rurais.

Em comparação com alternativas de alta tecnologia e alto consumo de energia - como ozonização ou filtros de carvão ativado - sistemas com fungos podem ter custos operacionais menores, porque os próprios organismos fazem grande parte do “trabalho”. A energia de que precisam vem principalmente do material orgânico, abundante no lodo.

Grenzen und offene Fragen

Apesar do potencial, ainda existem obstáculos até a aplicação em escala real:

Aspekt Herausforderung
Skalierung O processo de degradação por fungos também funciona de forma confiável com grandes volumes de lodo?
Zeit 60 dias de permanência são viáveis no laboratório - em estações de tratamento, a operação precisa ser mais rápida.
Mischung der Stoffe O lodo contém centenas de substâncias; elas podem interagir entre si.
Klimabedingungen Temperatura e umidade precisam estar adequadas para o crescimento dos fungos.

Além disso, o estudo atual focou em medicamentos psicoativos. Para fechar o quadro, ainda são necessárias pesquisas sobre antibióticos, analgésicos, hormônios ou pesticidas presentes no lodo.

Was das für Landwirte und Verbraucherinnen bedeutet

Em países que usam lodo de esgoto de forma intensiva como fertilizante, agricultores se perguntam há anos como reduzir custos sem deixar de cumprir exigências ambientais. Um método com fungos poderia, no futuro, acrescentar uma camada extra de segurança e melhorar a percepção sobre o uso do lodo.

Para consumidoras e consumidores, a questão central é a confiança na produção de alimentos. Até agora, não há indicações claras de riscos concretos à saúde por resíduos de medicamentos vindos de lodo no prato. Ainda assim, o debate público mostra como o tema das “químicas invisíveis na comida” é percebido com sensibilidade.

Uma tecnologia que comprove redução forte desses resíduos pode ajudar a diminuir essa desconfiança - desde que entregue o mesmo desempenho em escala industrial que apresentou no laboratório.

Was hinter Begriffen wie Biosolids und Weißfäule steckt

O termo “biosolids” soa positivo, mas descreve de maneira direta o lodo estabilizado e tratado, visto não mais como lixo e sim como recurso. Ele fornece nutrientes e matéria orgânica, melhora o solo e reduz a necessidade de fertilizantes sintéticos - ao mesmo tempo, pode carregar traços de contaminantes.

“Weiße Moder”, ou podridão branca, é a descoloração clara típica da madeira atacada por esses fungos. Eles não apenas degradam celulose: seu diferencial é quebrar lignina, uma das substâncias naturais mais complexas. Quem consegue desmontar a estrutura rígida da lignina tende a lidar melhor com outras moléculas “difíceis” - incluindo muitos medicamentos.

Nos próximos anos, o ponto decisivo será saber se experimentos de laboratório como este vão se transformar em soluções técnicas robustas. A combinação de custos potencialmente baixos, abordagem mais sustentável e efeito mensurável sobre resíduos de fármacos faz da mycoaugmentation um tema que deve continuar no radar do saneamento, da agricultura e da saúde ambiental.

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