Pesquisadores do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (CENA-USP) identificaram múltiplas classes de antibióticos no rio Piracicaba, importante curso de água do estado de São Paulo, Brasil. Suas descobertas, publicadas Ciências Ambientais Europa Mostre que estas substâncias não estão presentes apenas na água, mas também se acumulam nos peixes. A equipe também testou se uma planta aquática comum na região, Salvinia auriculata Isso pode ajudar a reduzir a poluição.
A pesquisa foi liderada por Patricia Alexander Evangelista com apoio da FAPESP. Combinou vários métodos, incluindo monitoramento ambiental, estudos sobre como os poluentes se acumulam nos organismos, análise de danos genéticos à vida aquática e experimentos utilizando plantas para remover poluentes. Esta ampla estratégia permitiu à equipa compreender melhor a escala do problema e as 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 Barragem Santa María da Serra, próximo ao reservatório de Barra Bonita, onde os poluentes tendem a se acumular ao longo da bacia hidrográfica. Esta região recebe insumos de esgoto tratado, águas residuais domésticas, aquicultura, criação de porcos e escoamento agrícola.
Os pesquisadores analisaram água, sedimentos e peixes durante as estações das monções e da seca. Eles monitoraram 12 antibióticos comumente usados de grupos como tetraciclinas, fluoroquinolonas, sulfonamidas e fenóis. “Os resultados mostraram um claro padrão de sazonalidade. Durante a estação chuvosa, as concentrações da maioria dos antibióticos ficaram abaixo do limite de detecção. Mas durante a estação seca, quando a quantidade de água diminui e os poluentes se concentram, são detectados diferentes compostos”, disse Evangelista.
Os níveis medidos 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 liberá-los de volta ao meio ambiente ao longo do tempo.
Antibióticos proibidos encontrados em peixes
“Um dos resultados mais significativos do estudo foi a detecção de cloranfenicol em peixes madeireiros (Astianax sp.) coletados de pescadores locais da região de Barra Bonita. O cloranfenicol é um antibiótico cujo uso no Brasil é proibido justamente pelos riscos associados à sua toxicidade.”
Esta substância está presente apenas na estação seca em níveis de dez microgramas por quilograma. Como o peixe madeireiro é amplamente consumido na região, isto levanta preocupações sobre a potencial exposição a antibióticos através dos alimentos.
Evangelista explicou que o cloranfenicol e a enrofloxacina foram selecionados para testes laboratoriais detalhados devido à sua importância para a saúde ambiental e humana. “A enrofloxacina é amplamente utilizada na pecuária, incluindo a aquicultura, bem como na medicina humana. O cloranfenicol, por outro lado, ainda é usado em humanos, apesar de ter sido proibido para animais produtores de alimentos e serve como um marcador histórico de contaminação persistente”, explica.
As plantas aquáticas podem remover os antibióticos?
A equipe também perguntou se Salvinia auriculata Uma planta flutuante, muitas vezes considerada invasiva, pode ajudar a limpar águas poluídas.
Em experimentos controlados, as plantas foram expostas a concentrações ambientais normais e a níveis 100 vezes mais elevados de enrofloxacina e cloranfenicol. Compostos radiomarcados com carbono-14 foram usados para rastrear com precisão como os antibióticos se moviam pela água, plantas e peixes.
“Os resultados mostraram a alta eficiência da salvínia na remoção da enrofloxacina. No tratamento com maior biomassa vegetal, mais de 95% do antibiótico foi retirado da água em poucos dias. meio ambiente”, relatou o pesquisador.
Técnicas de imagem mostraram que os antibióticos se acumulam principalmente nas raízes das plantas, sugerindo que a absorção e filtração das raízes desempenham um papel importante.
Efeitos complexos na exposição dos peixes
Uma das descobertas mais desafiadoras envolve como esses antibióticos se comportam dentro dos peixes. Experimentos demonstraram que a redução da quantidade de antibióticos na água não reduz a absorção pelos peixes.
A enrofloxacina tendeu a ser solúvel em água e foi eliminada de forma relativamente rápida pelos peixes lenhadores, com meia-vida de aproximadamente 21 dias e baixo acúmulo tecidual. O cloranfenicol se comporta de maneira muito diferente. Persiste por muito mais tempo nos peixes, com meia-vida superior a 90 dias e forte tendência de acumulação nos tecidos.
sua presença Salvinia auriculata Isso muda a dinâmica. Quando a planta reduz o nível de antibióticos na água, às vezes aumenta a rapidez com que os peixes os absorvem. Uma possível explicação é que a planta altera a forma química do antibiótico, facilitando a vida dos peixes.
“Isso mostra que usar plantas como ‘esponjas’ de poluentes não é trivial. A presença de macrófitas altera todo o sistema, a forma como os organismos são expostos aos poluentes”, observa Evangelista.
Danos no DNA em peixes e possível proteção
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 Salvinia auriculata estavam presentes, essa perda foi reduzida e atingiu níveis observados nos grupos controle. Para a enrofloxacina, a planta não reduziu significativamente o efeito genético.
“A explicação que propomos é que, no caso do cloranfenicol, a planta pode produzir menos subprodutos genotóxicos ou produzir compostos livres de antioxidantes na rizosfera, o que pode reduzir o estresse oxidativo dos peixes. Por outro lado, a enrofloxacina é quimicamente mais estável e, portanto, não pode produzir atividade ininterrupta e a atividade do metexoli é menos provável.
Promessas e limites de soluções baseadas na natureza
Evangelista insiste que Salvinia auriculata Os antibióticos não são uma solução simples para a contaminação. Embora isso mostre potencial, existem limitações importantes. Uma preocupação é como gerenciar os poluentes das plantas depois de terem sido absorvidos. Se a biomassa não for adequadamente removida e tratada, pode liberar antibióticos no meio ambiente.
No entanto, as plantas aquáticas podem oferecer uma opção de baixo custo e baseada na natureza para a redução da poluição, especialmente em áreas onde métodos de tratamento avançados, como a ozonização ou outros processos oxidativos, são demasiado caros.
“O estudo mostra que o problema é real, quantificável e complexo. E qualquer estratégia para enfrentá-lo deve considerar não só a remoção de poluentes, mas também os seus efeitos biológicos e ecológicos”, concluiu o investigador.
Crescentes preocupações ambientais e de saúde pública
“A detecção de resíduos de antibióticos nas águas, sedimentos e peixes do rio Piracicaba mostra o quão nocivas podem ser as atividades humanas. A resistência dos microrganismos aos antibióticos pode levar ao surgimento de superbactérias no meio ambiente. A pesquisa trouxe resultados positivos com soluções ambientais de baixo custo e possibilitou a compreensão de uma melhor eficiência tecnológica. O uso de estratégias naturais eficazes para mitigação de impactos”, acrescentou Valdemar Luiz Torniciello, supervisor do estudo Evangelista e coautor do artigo. fez
As moléculas radiomarcadas utilizadas no estudo foram fornecidas pela Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA).