Estudo realizado no rio
Piracicaba, interior de São Paulo, mostra que a macrófita Salvinia
auriculata pode atuar como sumidouro desses contaminantes, com efeitos
positivos sobre a bioacumulação e a genotoxicidade
Radiografia de lambari contaminado por enrofloxacina radiomarcada
com carbono-14. A cor indica a intensidade radiativa do sinal,
de baixa (azul) para alta (vermelha)
(imagem: Patrícia Alexandre Evangelista)
Estudo
conduzido por pesquisadores do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da
Universidade de São Paulo (Cena-USP) e publicado no
periódico Environmental Sciences Europe identificou resíduos
de diferentes classes de antibióticos no rio Piracicaba, um dos principais
cursos d’água do interior paulista, e avaliou de forma integrada como essas
substâncias se acumulam em peixes e podem ser parcialmente mitigadas por uma
planta aquática amplamente disseminada na região, a Salvinia auriculata.
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 de toda a bacia do rio Piracicaba.
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).
O artigo Integrated
approach for assessing and mitigating antibiotic contamination in natural
waters using bioaccumulation and phytoremediation pode ser lido
em: link.springer.com/article/10.1186/s12302-025-01275-7.
Agência FAPESP
https://agencia.fapesp.br/planta-aquatica-reduz-antibioticos-na-agua-e-danos-geneticos-em-peixes/57418
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