Pesquisadores do Centro de Energia Nuclear Agrícola da Universidade de São Paulo (CENA-USP) descobriram uma variedade de antibióticos no rio Piracicaba, importante curso de água do estado de São Paulo. Suas descobertas foram publicadas em ciência ambiental europeiamostrando que essas substâncias não estão presentes apenas na água, mas também acumuladas nos peixes. A equipe também examinou se havia uma planta aquática comum na área, Sophora aurículapode ajudar a reduzir esta poluição.
A pesquisa foi liderada por Patrícia Alexandre Evangelista e apoiada pela FAPESP. Combina uma variedade de métodos, incluindo monitoramento ambiental, estudos de como os poluentes se acumulam nos organismos, análise de danos genéticos em organismos aquáticos e experimentos utilizando plantas para remover poluentes. Esta ampla estratégia permitiu à equipa compreender melhor a extensão do problema e possíveis formas de abordar a contaminação associada ao uso de medicamentos humanos e veterinários.
Fontes de poluição e padrões sazonais
As amostras foram coletadas próximo à represa Santa Maria da Serra, próximo ao reservatório de Barra Bonita, onde os poluentes da bacia tendem a se acumular. Os insumos para a área provêm de esgoto tratado, águas residuais domésticas, aquicultura, suinocultura e escoamento agrícola.
Os pesquisadores analisaram água, sedimentos e peixes durante as estações chuvosa e seca. Eles monitoraram 12 antibióticos comumente usados, incluindo tetraciclinas, fluoroquinolonas, sulfonamidas e fenóis. “Os resultados mostraram um claro padrão sazonal. Durante a estação chuvosa, as concentrações da maioria dos antibióticos ficaram abaixo do limite de detecção. Porém, durante a estação seca, quando o volume de água é reduzido e os poluentes estão concentrados, foram detectados diferentes compostos”, disse Evangelista.
As concentrações medidas variam de nanogramas por litro em água a microgramas por quilograma em sedimentos. Alguns antibióticos, incluindo a enrofloxacina e certas sulfonamidas, foram encontrados em sedimentos em níveis mais elevados do que os relatados em estudos semelhantes em todo o mundo. Como o sedimento é rico em matéria orgânica e nutrientes como fósforo, cálcio e magnésio, ele pode armazenar esses compostos e potencialmente liberá-los de volta ao meio ambiente ao longo do tempo.
Antibióticos proibidos encontrados em peixes
“Uma das descobertas mais importantes do estudo é a detecção de cloranfenicol em peixes lambari (Astyanax sp.) coletados por pescadores locais na região de Barra Bonita. O cloranfenicol é um antibiótico proibido no Brasil devido aos riscos associados à sua toxicidade”, disseram os pesquisadores.
Essa substância só aparece na estação seca e está presente em quantidades de dezenas de microgramas por quilograma. Como o peixe lambari é amplamente consumido na região, isso levanta preocupações sobre a possível exposição a antibióticos através dos alimentos.
Evangelista explicou que o cloranfenicol e a enrofloxacina foram escolhidos para experimentos laboratoriais detalhados devido à sua importância tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana. “A enrofloxacina é amplamente utilizada na pecuária, incluindo a aquicultura, bem como na medicina humana. O cloranfenicol, por outro lado, embora proibido para uso em animais de alimentação, ainda é usado em humanos e é um marcador histórico de contaminação contínua”, explica ela.
As plantas aquáticas podem remover os antibióticos?
A equipe também explorou se Sophora aurículaMuitas vezes considerada invasiva, esta planta flutuante pode ajudar a purificar a água contaminada.
Em experimentos controlados, as plantas foram expostas a concentrações ambientais típicas e a concentrações 100 vezes maiores de enrofloxacina e cloranfenicol. Compostos radiomarcados com carbono-14 são usados para rastrear com precisão como os antibióticos se movem através da água, das plantas e dos peixes.
“Os resultados mostraram que a sálvia foi altamente eficiente na remoção da enrofloxacina. Em tratamentos com maior biomassa vegetal, mais de 95 por cento do antibiótico foi removido da água em poucos dias. A meia-vida do composto caiu para cerca de dois a três dias. Para o cloranfenicol, a remoção foi mais lenta e parcial. As plantas foram capazes de remover 30 a 45 por cento do antibiótico da água, com uma meia-vida de 16 a 20 dias para o composto.
Técnicas de imagem mostram que os antibióticos se acumulam principalmente nas raízes das plantas, sugerindo que a absorção e filtração das raízes desempenham um papel fundamental.
Efeitos complexos na exposição dos peixes
Uma das descobertas mais desafiadoras envolve como esses antibióticos se comportam nos peixes. Experiências demonstraram que a redução da quantidade de antibióticos na água nem sempre reduz a quantidade absorvida pelos peixes.
A enrofloxacina tende a permanecer dissolvida em água e é eliminada de forma relativamente rápida pelos lambaris, com meia-vida de aproximadamente 21 dias e baixo acúmulo nos tecidos. O cloranfenicol se comporta de maneira muito diferente. Dura muito mais tempo nos peixes, com meia-vida superior a 90 dias e forte tendência a se acumular nos tecidos.
existência Sophora aurícula mudou essa dinâmica. Embora a planta reduza a quantidade de antibióticos na água, às vezes aumenta a taxa de absorção dos antibióticos pelos peixes. Uma possível explicação é que a planta altera a forma química do antibiótico, facilitando sua absorção pelos peixes.
“Isso mostra que usar plantas como ‘esponjas’ de poluentes não é uma questão trivial. A presença de macrófitas altera todo o sistema, inclusive a forma como os organismos entram em contato com os poluentes”, observa Evangelista.
Danos no DNA dos peixes e proteção potencial
O estudo também examinou danos genéticos em peixes. O cloranfenicol aumentou significativamente os danos ao DNA, medidos por alterações nas células sanguíneas, como micronúcleos e outras anormalidades. No entanto, quando Sophora aurícula Se presente, esta deficiência foi reduzida e aproximou-se do nível do grupo de controle. Para a enrofloxacina, a planta não reduziu significativamente o efeito genético.
“Propomos a explicação de que, no caso do cloranfenicol, as plantas podem produzir menos subprodutos genotóxicos ou liberar compostos antioxidantes na rizosfera, reduzindo assim o estresse oxidativo nos peixes. A enrofloxacina, por outro lado, é quimicamente mais estável e pode produzir metabólitos persistentes e potencialmente tóxicos cujos efeitos não são neutralizados pelas macrófitas”, comentam os pesquisadores.
A promessa e as limitações das soluções baseadas na natureza
Evangelista enfatizou Sophora aurícula Esta não é uma solução simples para a contaminação por antibióticos. Embora mostre potencial, existem limitações importantes. Uma questão é como gerenciar os poluentes depois de serem absorvidos pela planta. Se a biomassa não for adequadamente removida e tratada, poderá liberar antibióticos de volta ao meio ambiente.
Mesmo assim, as plantas aquáticas podem oferecer uma opção de baixo custo e baseada na natureza para reduzir a poluição, especialmente quando métodos de tratamento avançados, como a ozonização ou outros processos de oxidação, são demasiado caros.
“A investigação mostra que este problema é real, mensurável e complexo. Qualquer estratégia para resolver este problema deve considerar não apenas a remoção de contaminantes, mas também os seus impactos biológicos e ecológicos”, concluíram os investigadores.
Crescentes preocupações ambientais e de saúde pública
“A detecção de resíduos de antibióticos nas águas, sedimentos e peixes do rio Piracicaba mostra os efeitos nocivos das atividades humanas. A resistência dos microrganismos aos antibióticos pode levar ao surgimento de superbactérias no meio ambiente. Esta pesquisa produz resultados positivos por meio de soluções ambientais de baixo custo, permitindo uma melhor compreensão do funcionamento integrado dos ecossistemas aquáticos e o uso de tecnologias naturais eficazes para mitigar os impactos”, acrescenta Torie, diretor de pesquisa da Evangelista e coautor do livro. artigo.
As moléculas radiomarcadas utilizadas no estudo foram fornecidas pela Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA).
