A pesquisa foi coordenada por Patrícia Alexandre Evangelista com o apoio da FAPESP. O estudo utilizou várias abordagens, incluindo monitoramento ambiental, investigações sobre a acumulação de poluentes em organismos, análises de danos genéticos na vida aquática e experimentos utilizando plantas para eliminar contaminantes. Essa estratégia abrangente permitiu ao grupo compreender melhor a magnitude do problema e possíveis soluções para a poluição relacionada ao uso de medicamentos humanos e veterinários.

Fontes de Poluição e Padrões Sazonais

As amostras foram coletadas próximo à represa Santa Maria da Serra, nas proximidades do reservatório de Barra Bonita, onde os contaminantes tendem a se acumular. Essa região recebe resíduos de esgoto tratado, águas residuais domésticas, operações de aquicultura, criação de suínos e escoamento agrícola.

Os pesquisadores analisaram água, sedimentos e peixes tanto na estação chuvosa quanto na seca. Monitoraram 12 antibióticos comumente utilizados, pertencentes a grupos como tetraciclinas, fluoroquinolonas, sulfonamidas e fenóis. “Os resultados mostraram um padrão sazonal claro. Durante a estação chuvosa, a maioria dos antibióticos apresentou concentrações abaixo dos limites de detecção. Na estação seca, por outro lado, quando o volume de água diminui e os contaminantes se tornam mais concentrados, diferentes compostos foram detectados,” diz Evangelista.

Os níveis medidos variaram de nanogramas por litro na água a microgramas por quilo nos sedimentos. Alguns antibióticos, como enrofloxacina e determinadas sulfonamidas, foram encontrados nos sedimentos em níveis superiores aos registrados em estudos similares mundialmente. Devido à rica composição orgânica do sedimento e nutrientes como fósforo, cálcio e magnésio, esses compostos podem ser armazenados e possivelmente liberados novamente no meio ambiente ao longo do tempo.

Antibiótico Proibido Encontrado em Peixes

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

Essa substância apareceu apenas durante a estação seca, em níveis de dezenas de microgramas por quilo. A preocupação aumenta, visto que os peixes lambari são amplamente consumidos na região, levantando questões sobre a possível exposição a antibióticos por meio da alimentação.

Evangelista explica que o cloranfenicol e a enrofloxacina foram selecionados para experimentos laboratoriais detalhados devido à sua relevância para a saúde ambiental e humana. “A enrofloxacina é amplamente utilizada na pecuária, incluindo a aquicultura, bem como na medicina humana. O cloranfenicol, por sua vez, ainda é utilizado em humanos apesar de ter seu uso proibido para animais destinados à produção de alimentos e serve como um marcador histórico de contaminação persistente,” esclarece.

Plantas Aquáticas Podem Remover Antibióticos?

A equipe também examinou se Salvinia auriculata, uma planta flutuante frequentemente considerada invasiva, poderia auxiliar na purificação da água contaminada.

Em experimentos controlados, a planta foi exposta a concentrações ambientais típicas e a níveis 100 vezes superiores para enrofloxacina e cloranfenicol. Compostos radiolabelados com carbono-14 foram utilizados para rastrear com precisão como os antibióticos se movimentavam através da água, da planta e dos peixes.

“Os resultados mostraram a alta eficiência de Salvinia na remoção da enrofloxacina. Em tratamentos com maior biomassa da planta, mais de 95% do antibiótico foi removido 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 conseguiu remover entre 30% e 45% do antibiótico da água, com meias-vidas variando de 16 a 20 dias, indicando a maior persistência do composto no ambiente,” relata a pesquisadora.

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

Efeitos Complexos na Exposição dos Peixes

Um dos achados mais desafiadores envolveu o comportamento desses antibióticos dentro dos peixes. Experimentos mostraram que a redução da quantidade de antibióticos na água não necessariamente diminuía a absorção pelos peixes.

A enrofloxacina tendia a permanecer dissolvida na água e era eliminada relativamente rápido pelos peixes lambari, com uma meia-vida de cerca de 21 dias e baixa acumulação nos tecidos. O cloranfenicol, por outro lado, apresentava um comportamento muito diferente. Ele persistia por muito mais tempo nos peixes, com uma meia-vida superior a 90 dias e uma forte tendência de se acumular nos tecidos.

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

“Isso demonstra que usar plantas como ‘esponjas’ para contaminantes não é uma tarefa simples. A presença da macrófita muda todo o sistema, incluindo a forma como o organismo entra em contato com o contaminante,” observa Evangelista.

Dano Genético em Peixes e Potencial de Proteção

A pesquisa também avaliou o dano genético nos peixes. O cloranfenicol aumentou significativamente o dano ao DNA, medido por alterações nas células sanguíneas, como micronúcleos e outras anomalias. No entanto, quando Salvinia auriculata estava presente, esse dano diminuiu e se aproximou dos níveis observados em grupos de controle. Para a enrofloxacina, a planta não reduziu significativamente os efeitos genéticos.

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

Promessas e Limitações de Soluções Baseadas na Natureza

Evangelista ressalta que Salvinia auriculata não é uma solução simples para a poluição por antibióticos. Embora mostre potencial, existem limitações importantes. Uma preocupação é como gerenciar a planta após ela absorver os contaminantes. Se a biomassa não for adequadamente removida e tratada, poderá liberar antibióticos de volta ao meio ambiente.

Ainda assim, plantas aquáticas podem oferecer uma opção acessível e baseada na natureza para reduzir a poluição, especialmente em locais onde métodos avançados de tratamento, como ozonação ou outros processos oxidativos, são muito caros.

“O estudo demonstra que o problema é real, mensurável e complexo. Qualquer estratégia para abordá-lo deve considerar não apenas a remoção do contaminante, mas também seus efeitos biológicos e ecológicos,” conclui a pesquisadora.

Preocupações Crescentes com a Saúde Ambiental e Pública

“A detecção de resíduos de antibióticos na água, nos sedimentos e nos peixes do Rio Piracicaba evidencia o quão prejudiciais podem ser as atividades humanas. A resistência de microrganismos aos antibióticos pode levar ao surgimento de superbactérias no meio ambiente. A pesquisa apresentou resultados positivos com soluções ambientais de baixo custo e possibilitou uma melhor compreensão do funcionamento integrado dos ecossistemas aquáticos e do uso de técnicas naturais eficazes para mitigar impactos,” acrescenta Valdemar Luiz Tornisielo, supervisor da pesquisa de Evangelista e coautor do artigo.

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