Em áreas com abastecimento limitado de água doce, os agricultores dependem por vezes de águas residuais tratadas para regar as culturas. Embora a prática ajude a proteger os escassos recursos hídricos, também suscita preocupações entre reguladores e consumidores. As águas residuais podem conter vestígios de uma variedade de substâncias, incluindo drogas psicoativas comumente usadas para tratar problemas de saúde mental.
Uma nova pesquisa da Universidade Johns Hopkins mostra que certas culturas (tomate, cenoura e alface) tendem a armazenar estes produtos químicos principalmente nas suas folhas. As descobertas podem ser tranquilizadoras para as pessoas que comem tomates e cenouras, uma vez que as partes que normalmente comemos são os frutos e as raízes, e não as folhas.
O estudo foi publicado em Ciência e Tecnologia Ambientalparte de um esforço mais amplo para compreender a segurança das culturas irrigadas com águas residuais urbanas. Na maioria dos casos, esta água foi tratada em estações de tratamento antes de ser reutilizada.
“A produção agrícola exige muito dos recursos de água doce”, disse Daniela Sanchez, principal autora do estudo e estudante de doutorado na Universidade Johns Hopkins. “Com chuvas limitadas e secas ameaçando o abastecimento global de água, prevemos futuras escassezes de água que só poderão ser resolvidas através da reutilização de águas residuais tratadas”. “Para continuar a utilizar águas residuais com segurança, precisamos de uma compreensão mais profunda de onde e como as espécies agrícolas metabolizam ou decompõem os agentes farmacêuticos na água”.
Estudando como as culturas absorvem drogas psicotrópicas
Sanchez examinou quatro drogas psicoativas comumente detectadas em águas residuais tratadas: carbamazepina, lamotrigina, amitriptilina e fluoxetina. Esses medicamentos são usados para tratar doenças como depressão, transtorno bipolar e crises epilépticas.
Para estudar como as plantas interagem com essas drogas, os pesquisadores cultivaram tomates, cenouras e alface em câmaras com temperatura controlada. As plantas receberam solução nutritiva composta por água ultrapura, sal, nutrientes e um dos medicamentos por até 45 dias.
Os cientistas então coletaram amostras de diferentes partes de cada planta. Usando análises químicas avançadas, eles estudaram como as plantas absorvem os medicamentos, os subprodutos formados quando as plantas processam os medicamentos e onde essas substâncias vão parar nos tecidos vegetais.
A droga está concentrada nas folhas da planta
A análise mostrou que a droga e seus produtos de decomposição acumularam-se principalmente nas folhas. A concentração desses compostos nas folhas do tomate é mais de 200 vezes maior do que nos frutos do tomate. Nas cenouras, os níveis nas folhas são cerca de sete vezes maiores do que nas raízes comestíveis.
Os investigadores sublinham que estas medições não devem ser interpretadas como um alerta de saúde. Em vez disso, estes resultados fornecem uma imagem mais clara de como as plantas distribuem os produtos químicos que entram através da água de irrigação.
Como a água move os medicamentos pelas plantas
Os pesquisadores dizem que a forma como a água flui através das plantas pode ajudar a explicar o padrão. A água transporta nutrientes e outras moléculas por toda a planta, desde as raízes, passando pelos caules e chegando às folhas.
Os compostos medicamentosos se movem com esse fluxo. Quando a água atinge as folhas, ela evapora através de pequenas aberturas chamadas estômatos. À medida que a água escapa, os compostos medicamentosos restantes permanecem no tecido foliar.
“As plantas não têm um mecanismo bem desenvolvido para excretar estes compostos farmacêuticos. Elas não conseguem excretar os resíduos através da urina tão facilmente como os humanos conseguem”, disse Sanchez.
Por que as plantas armazenam compostos farmacêuticos
Como as plantas não conseguem remover facilmente estas substâncias, estes compostos tendem a permanecer dentro dos seus tecidos. Alguns estão embutidos nas paredes celulares da folha, enquanto outros são colocados em estruturas chamadas vacúolos, que atuam como câmaras de armazenamento para manter materiais indesejados dentro da célula.
Com o tempo, esses medicamentos e seus subprodutos acumulam-se nos tecidos vegetais porque a planta não possui uma forma eficaz de eliminá-los.
Alguns medicamentos acumulam mais que outros
A pesquisa também descobriu que as plantas processam diferentes medicamentos de maneiras diferentes. Por exemplo, o medicamento para epilepsia lamotrigina e seus subprodutos estão presentes em quantidades relativamente baixas em todos os tecidos vegetais.
A carbamazepina mostrou um padrão diferente. Acumula-se em concentrações mais elevadas em toda a planta, incluindo raízes comestíveis de cenoura, frutos de tomate e folhas de alface. Se os reguladores examinarem, em última análise, possíveis riscos para a saúde, identificar quais os medicamentos que tendem a acumular-se nas partes comestíveis das plantas poderá ajudar a orientar essas avaliações.
Implicações para regulamentação futura
“Só porque estes medicamentos são normalmente encontrados em águas residuais tratadas, não significa que tenham quaisquer efeitos significativos nas plantas ou nos consumidores de plantas”, disse o co-autor Carsten Prasse, professor associado de saúde ambiental e engenharia na Universidade Johns Hopkins, que estuda poluentes ambientais e águas residuais.
Plath acrescentou que estudos como este destacam a importância de examinar não apenas os medicamentos originais, mas também os subprodutos formados quando as fábricas os processam. “Esperamos que este estudo ajude a identificar quais compostos devem ser avaliados com mais detalhes para apoiar possíveis regulamentações futuras”, disse Plath.
