A presença de antibióticos na água pode acumular-se em peixes, mas uma planta aquática (Salvinia auriculata) amplamente disseminada na região do rio Piracicaba, pode mitigar seus efeitos. A descoberta é de um estudo do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (Cena-USP) publicado no periódico Environmental Sciences Europe.
O trabalho, liderado por Patrícia Alexandre Evangelista e apoiado pela FAPESP, combinou monitoramento ambiental, estudos de bioacumulação, análises de danos genéticos em organismos aquáticos e experimentos de fitorremediação.
A abordagem integrada permitiu não apenas mapear a contaminação, mas também discutir riscos ecológicos e potenciais estratégias de enfrentamento de um problema associado tanto ao uso humano quanto ao uso veterinário de medicamentos.
As coletas foram realizadas na região da barragem de Santa Maria da Serra, próxima ao reservatório de Barra Bonita, onde se acumulam cargas provenientes da bacia do rio Piracicaba, um dos principais cursos d’água do interior paulista. O local recebe contribuições de esgoto urbano tratado, efluentes domésticos, atividades de aquicultura e de criação de suínos, além do escoamento difuso associado à agricultura.
Foram analisadas amostras de água, sedimento e peixes em dois períodos: o chuvoso e o de estiagem. Ao todo, o monitoramento incluiu 12 antibióticos de classes amplamente utilizadas – tetraciclinas, fluoroquinolonas, sulfonamidas e fenóis.
“Os resultados mostraram um padrão claro de sazonalidade. Durante o período chuvoso, a maioria dos antibióticos apresentou concentrações abaixo dos limites de detecção. Já na estação seca, quando o volume de água diminui e os contaminantes se concentram, diferentes compostos foram detectados”, diz Evangelista.
As concentrações encontradas variaram da ordem de nanogramas por litro na água a microgramas por quilo no sedimento. Neste último, por exemplo, foram detectadas fluoroquinolonas, como a enrofloxacina, e sulfonamidas em níveis superiores aos relatados em estudos internacionais comparáveis. O sedimento, rico em matéria orgânica e nutrientes como fósforo, cálcio e magnésio, atua como um reservatório desses compostos, com potencial de remobilização ao longo do tempo.
“Um dos achados mais sensíveis do estudo foi a detecção de cloranfenicol em peixes do tipo lambari (Astyanax sp.) coletados com pescadores ribeirinhos da região de Barra Bonita. O cloranfenicol é um antibiótico cujo uso em animais de produção é proibido no Brasil, justamente por causa dos riscos associados à sua toxicidade”, afirma a pesquisadora.
A substância foi encontrada no peixe apenas no período de estiagem, com concentrações da ordem de dezenas de microgramas por quilo. O resultado chama atenção por envolver uma espécie amplamente comercializada e consumida localmente, indicando uma possível via de exposição humana indireta por meio da alimentação.
Segundo Evangelista, a escolha do cloranfenicol e da enrofloxacina como foco dos experimentos laboratoriais se deveu à relevância ambiental e sanitária de ambos. “A enrofloxacina é amplamente usada na criação animal, inclusive na aquicultura, e também na medicina humana. Já o cloranfenicol, embora proibido para animais de produção, ainda é utilizado em humanos e funciona como um marcador histórico de contaminação persistente”, informa.
Fitorremediação
Além de mapear a contaminação, o estudo investigou se a Salvinia auriculata (popularmente como mururé-carrapatinho, orelha-de-onça e salvínia), uma macrófita flutuante frequentemente considerada praga em corpos d’água, poderia atuar como aliada na remoção de antibióticos do ambiente.
Em experimentos de laboratório, a planta foi exposta a concentrações ambientais e a concentrações cem vezes maiores de enrofloxacina e cloranfenicol, utilizando compostos radiomarcados com carbono-14. O uso de moléculas radiomarcadas permitiu acompanhar com precisão o destino dos antibióticos na água, na planta e nos peixes.
“Os resultados mostraram uma elevada eficiência da Salvinia na remoção da enrofloxacina: em tratamentos com maior biomassa vegetal, mais de 95% do antibiótico foi retirado da água em poucos dias. A meia-vida do composto caiu para cerca de dois a três dias. No caso do cloranfenicol, a remoção foi mais lenta e parcial. A planta foi capaz de retirar entre 30% e 45% do antibiótico da água, com meias-vidas entre 16 e 20 dias, indicando maior persistência do composto no ambiente”, relata a pesquisadora.
As imagens de autorradiografia revelaram que, em ambos os casos, os antibióticos se concentraram principalmente nas raízes da planta, sugerindo que a rizofiltração e a absorção radicular desempenham papel central no processo.
Bioacumulação
Um dos aspectos mais complexos do estudo diz respeito à bioacumulação nos peixes. Experimentos controlados mostraram que a simples redução da concentração do antibiótico na água não implica, necessariamente, em menor absorção pelo organismo.
Para a enrofloxacina, a maior parte do composto permaneceu dissolvida na água e foi eliminada relativamente rápido pelo lambari, com meia-vida de cerca de 21 dias. O fator de bioconcentração foi baixo, indicando menor tendência à acumulação nos tecidos. Já o cloranfenicol apresentou comportamento distinto. O antibiótico mostrou maior persistência no organismo, com meia-vida superior a 90 dias e fator de bioconcentração elevado, refletindo maior retenção nos tecidos dos peixes.
A presença da Salvinia auriculata alterou essa dinâmica. Embora a planta tenha reduzido significativamente a quantidade de antibiótico na água, em alguns casos houve aumento da velocidade de absorção pelo peixe. Uma das hipóteses é que a planta possa transformar parcialmente o composto original ou modificar sua forma química, tornando-o mais biodisponível, mesmo em concentrações totais menores.
“Isso mostra que usar plantas como ‘esponjas’ de contaminantes não é algo trivial. A presença da macrófita muda todo o sistema, inclusive a forma como o organismo entra em contato com o contaminante”, pontua Evangelista.
Apesar dessas complexidades, um resultado relevante emergiu das análises genotóxicas. O cloranfenicol induziu aumento significativo de danos ao DNA dos peixes, medidos pela frequência de micronúcleos e de anomalias nucleares em células sanguíneas. Quando a Salvinia auriculata estava presente no sistema, esses danos foram claramente reduzidos, aproximando-se dos níveis observados nos grupos-controle. Para a enrofloxacina, por outro lado, a presença da planta não levou a uma atenuação significativa dos efeitos genotóxicos.
“A interpretação que propomos é que, no caso do cloranfenicol, a planta possa gerar subprodutos menos genotóxicos ou liberar compostos antioxidantes na rizosfera, reduzindo o estresse oxidativo nos peixes. Já a enrofloxacina, quimicamente mais estável, pode originar metabólitos persistentes e potencialmente tóxicos, cuja ação não é neutralizada pela macrófita”, comenta a pesquisadora.
Evangelista ressalta que a Salvinia auriculata não deve ser vista como uma solução simples ou definitiva para a poluição por antibióticos. O estudo evidencia tanto seu potencial quanto seus limites. Além das incertezas sobre a formação de subprodutos, há o desafio do manejo da biomassa contaminada. Se não for removida e tratada adequadamente, a planta pode se tornar uma fonte secundária de poluição, reintroduzindo os antibióticos no ambiente.
Ainda assim, os resultados indicam que macrófitas aquáticas podem integrar estratégias de mitigação de baixo custo e baseadas na natureza, especialmente em sistemas onde tecnologias avançadas de tratamento – como ozonização ou processos oxidativos – são economicamente inviáveis.
“O estudo mostra que o problema é real, mensurável e complexo. E que qualquer estratégia de enfrentamento precisa considerar não só a remoção do contaminante, mas também seus efeitos biológicos e ecológicos”, conclui a pesquisadora.
“A detecção de resíduos de antibióticos em água, sedimentos e peixes do rio Piracicaba mostra quão danosas podem ser as atividades humanas. A resistência de microrganismos a antibióticos pode provocar o aparecimento de superbactérias no ambiente. A pesquisa trouxe um resultado muito positivo, com soluções ambientais de baixo custo, possibilitou entender melhor o funcionamento integrado dos ecossistemas aquáticos e aproveitar técnicas naturais eficazes para a mitigação de impactos”, acrescenta Valdemar Luiz Tornisielo, orientador da pesquisa de Evangelista que também assina o artigo.
As moléculas radiomarcadas no estudo foram concedidas pela International Atomic Energy Agency (IAEA).