A pesquisa foi liderada por Patrícia Alexandre Evangelista com apoio da FAPESP. Combinou diversas abordagens, incluindo monitoramento ambiental, estudos sobre como os poluentes se acumulam nos organismos, análises de danos genéticos na vida aquática e experimentos utilizando plantas para remover contaminantes. Esta estratégia ampla permitiu à equipa compreender melhor a escala do problema e as possíveis formas de abordar a poluição associada ao uso de medicamentos humanos e veterinários.

Fontes de poluição e padrões sazonais

As amostras foram coletadas próximo à barragem de Santa Maria da Serra, próximo ao reservatório de Barra Bonita, onde tendem a se acumular contaminantes de toda a bacia hidrográfica. Esta região recebe insumos provenientes de esgoto tratado, águas residuais domésticas, operações de aquicultura, suinocultura e escoamento agrícola.

Os pesquisadores analisaram água, sedimentos e peixes durante as estações chuvosa e seca. Eles monitoraram 12 antibióticos comumente usados ​​de grupos como tetraciclinas, fluoroquinolonas, sulfonamidas e fenóis. “Os resultados mostraram um claro padrão de sazonalidade. Durante o período chuvoso, a maioria dos antibióticos apresentou concentrações abaixo dos limites de detecção. No período seco, porém, quando o volume de água diminui e os contaminantes se concentram, foram detectados diferentes compostos”, diz Evangelista.

Os níveis medidos variaram de nanogramas por litro em água a microgramas por quilograma em sedimentos. Alguns antibióticos, incluindo a enrofloxacina e certas sulfonamidas, foram encontrados nos 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.

Antibiótico proibido encontrado em peixes

“Um dos achados mais significativos do estudo foi a detecção de cloranfenicol em peixes lambari (Astyanax sp.) coletados de pescadores locais da região de Barra Bonita. O cloranfenicol é um antibiótico cujo uso na pecuária é proibido no Brasil justamente pelos riscos associados à sua toxicidade”, afirma o pesquisador.

Essa substância apareceu apenas durante a estação seca, em níveis de dezenas de microgramas por quilograma. Como o peixe lambari é amplamente consumido na região, isso levanta preocupações sobre uma possível exposição a antibióticos através dos alimentos.

Evangelista explica que o cloranfenicol e a enrofloxacina foram selecionados para experimentos 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 ela.

As plantas aquáticas podem remover antibióticos?

A equipe também explorou se Salvinia auriculatauma planta flutuante muitas vezes considerada invasiva, poderia ajudar a limpar a água contaminada.

Em experimentos controlados, a planta foi exposta tanto a concentrações ambientais típicas quanto a níveis 100 vezes maiores de enrofloxacina e cloranfenicol. Compostos radiomarcados com carbono-14 foram usados ​​para rastrear com precisão como os antibióticos se moviam pela água, pelas plantas e pelos peixes.

“Os resultados mostraram a alta eficiência da Salvinia na remoção da enrofloxacina. Nos tratamentos com maior biomassa vegetal, mais de 95% do antibiótico foi removido da água em poucos dias. a maior persistência do composto no ambiente”, relata o pesquisador.

Técnicas de imagem mostraram que os antibióticos se acumularam principalmente nas raízes da planta, sugerindo que a absorção e filtração das raízes desempenham um papel fundamental.

Efeitos complexos na exposição dos peixes

Uma das descobertas mais desafiadoras envolveu o modo como esses antibióticos se comportam dentro dos peixes. Experimentos mostraram que a redução da quantidade de antibióticos na água nem sempre reduz a quantidade de absorção dos peixes.

A enrofloxacina tendeu a permanecer dissolvida na água e foi eliminada de forma relativamente rápida pelos peixes lambari, com meia-vida de cerca de 21 dias e baixo acúmulo nos tecidos. O cloranfenicol se comportou de maneira muito diferente. Persistiu por muito mais tempo nos peixes, com meia-vida superior a 90 dias e forte tendência de acumulação nos tecidos.

A presença de Salvinia auriculata mudou essa dinâmica. Embora a planta reduzisse os níveis de antibióticos na água, às vezes aumentava a rapidez com que os peixes os absorviam. Uma possível explicação é que a planta altera a forma química dos antibióticos, tornando-os mais fáceis de serem ingeridos pelos peixes.

“Isso mostra que usar plantas como ‘esponjas’ de contaminantes não é algo trivial. A presença da macrófita altera todo o sistema, inclusive a forma como o organismo entra em contato com o contaminante”, observa Evangelista.

Danos ao DNA em 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 Salvinia auriculata estava presente, esse dano diminuiu e se aproximou dos níveis observados nos grupos controle. Para a enrofloxacina, a planta não reduziu significativamente os efeitos genéticos.

“A interpretação que propomos é que, no caso do cloranfenicol, a planta pode gerar menos subprodutos genotóxicos ou liberar compostos antioxidantes na rizosfera, reduzindo o estresse oxidativo nos peixes. Por outro lado, a enrofloxacina é quimicamente mais estável e pode produzir metabólitos persistentes e potencialmente tóxicos cuja ação não é neutralizada pela macrófita”, comenta o pesquisador.

Promessa e Limites das Soluções Baseadas na Natureza

Evangelista enfatiza que Salvinia auriculata não é uma solução simples para a poluição por antibióticos. Embora mostre potencial, existem limitações importantes. Uma preocupação é como manejar a planta depois que ela absorver contaminantes. 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 em locais onde métodos de tratamento avançados como a ozonização ou outros processos oxidativos são demasiado caros.

“O estudo mostra que o problema é real, mensurável e complexo. E qualquer estratégia para enfrentá-lo deve considerar não apenas a remoção do contaminante, mas também seus efeitos biológicos e ecológicos”, finaliza o pesquisador.

Crescentes preocupações ambientais e de saúde pública

“A detecção de resíduos de antibióticos nas águas, nos sedimentos e nos 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 permitiu uma melhor compreensão do funcionamento integrado dos ecossistemas aquáticos e o uso de técnicas naturais eficazes para a mitigação de impactos”, acrescenta Valdemar Luiz Tornisielo, supervisor da pesquisa de Evangelista e coautor do artigo.

As moléculas radiomarcadas utilizadas no estudo foram fornecidas pela Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA).