Em regiões onde os suprimentos de água doce são limitados, os agricultores às vezes dependem de águas residuais tratadas para irrigar suas culturas. Embora essa prática ajude a conservar recursos hídricos escassos, ela gerou preocupações entre reguladores e consumidores. As águas residuais podem conter traços de várias substâncias, incluindo medicamentos psicoativos comumente utilizados para tratar condições de saúde mental.
Pesquisas recentes da Universidade Johns Hopkins sugerem que certas culturas — tomates, cenouras e alfaces — tendem a armazenar esses químicos principalmente em suas folhas. Essa descoberta pode ser tranquilizadora para as pessoas que consomem tomates e cenouras, uma vez que as partes que normalmente ingerimos são os frutos e as raízes, e não as folhas.
O estudo, publicado na Environmental Science and Technology, faz parte de um esforço mais amplo para entender a segurança da irrigação de culturas com água residual municipal. Na maioria dos casos, essa água já foi processada em instalações de tratamento antes de ser reutilizada.
“As práticas agrícolas exigem uma alta demanda por recursos hídricos doces. Com a escassez de chuvas e as secas ameaçando os suprimentos globais de água, estamos enfrentando um futuro com escassez que pode ser atendida apenas pela reciclagem de águas residuais tratadas”, disse Daniella Sanchez, uma estudante de doutorado da Universidade Johns Hopkins e autora principal do estudo. “Para continuar a usar água residual de forma segura, precisamos de uma compreensão mais sofisticada de onde e como as espécies de cultivo metabolizam, ou quebram, os agentes presentes na água.”
Estudando Como as Culturas Absorvem Medicamentos Psiquiátricos
Sanchez examinou quatro fármacos psicoativos frequentemente detectados em águas residuais tratadas: carbamazepina, lamotrigina, amitriptilina e fluoxetina. Esses medicamentos são prescritos para tratar condições como depressão, transtorno bipolar e convulsões.
Para estudar como as plantas interagem com esses medicamentos, os pesquisadores cultivaram tomates, cenouras e alfaces em uma câmara controlada por temperatura. As plantas receberam uma solução nutritiva composta de água ultrapura, sais, nutrientes e um dos medicamentos durante até 45 dias.
Os cientistas, então, coletaram amostras de várias partes de cada planta. Usando análises químicas avançadas, investigaram como os medicamentos foram absorvidos pelas plantas, quais subprodutos se formaram à medida que as plantas os processavam e onde essas substâncias terminaram nos tecidos vegetais.
Concentração de Produtos Farmacêuticos nas Folhas das Plantas
A análise mostrou que os produtos farmacêuticos e seus produtos de degradação acumularam-se principalmente nas folhas. As folhas de tomate continham mais de 200 vezes a concentração desses compostos em comparação com os frutos do tomate. Nas cenouras, as folhas apresentavam aproximadamente sete vezes os níveis encontrados nas raízes comestíveis.
Os pesquisadores enfatizaram que essas medições não devem ser interpretadas como um aviso à saúde. Em vez disso, os resultados fornecem uma imagem mais clara de como as plantas distribuem os compostos químicos que entram pela água de irrigação.
Como a Água Transporta Medicamentos Através das Plantas
De acordo com os pesquisadores, a forma como a água flui através das plantas ajuda a explicar esse padrão. A água transporta nutrientes e outras moléculas por toda a planta, movendo-se de baixo para cima, das raízes através do caule até as folhas.
Os compostos farmacêuticos viajam juntos com esse fluxo. Quando a água chega às folhas, evapora através de pequenas aberturas conhecidas como estômatos. À medida que a água escapa, os compostos de drogas restantes são deixados para trás no tecido foliar.
“As plantas não têm um mecanismo bem desenvolvido para excretar esses compostos de drogas. Elas não conseguem se livrar facilmente dos resíduos como os humanos fazem ao urinar”, disse Sanchez.
Por Que as Plantas Armazenam Compostos de Medicamentos
Como as plantas não podem remover facilmente essas substâncias, os compostos tendem a permanecer dentro de seus tecidos. Alguns ficam emaranhados nas paredes celulares das folhas, enquanto outros são colocados em estruturas chamadas vacúolos, que atuam como compartimentos de armazenamento que contêm materiais indesejados dentro das células.
Com o tempo, esses produtos farmacêuticos e seus subprodutos podem se acumular no tecido da planta, uma vez que não há uma maneira eficiente para a planta eliminá-los.
Alguns Medicamentos se Acumularam Mais do que Outros
O estudo também descobriu que as plantas tratam diferentes medicamentos de maneiras distintas. Por exemplo, o medicamento anticonvulsivante lamotrigina e seus subprodutos apareceram em níveis relativamente baixos em todos os tecidos da planta.
A carbamazepina mostrou um padrão diferente. Acumulou-se em concentrações mais altas em toda a planta, incluindo as raízes comestíveis da cenoura, os frutos do tomate e as folhas da alface. Se os reguladores eventualmente analisarem os possíveis riscos à saúde, a identificação de quais medicamentos tendem a se acumular nas partes comestíveis da planta poderá ajudar a orientar essas avaliações.
Implicações para Futuras Regulamentações
“Só porque esses medicamentos são comumente encontrados em águas residuais tratadas, não significa que terão algum impacto significativo na planta ou no consumidor da planta”, disse Carsten Prasse, coautor e professor associado de saúde ambiental e engenharia na Universidade Johns Hopkins, que estuda contaminantes ambientais e águas residuais.
Prasse acrescentou que estudos como este destacam a importância de examinar não apenas os fármacos originais, mas também os subprodutos formados quando as plantas os processam. “Esperamos que esta pesquisa ajude na identificação de quais compostos devem ser avaliados em mais detalhes para apoiar possíveis regulamentações futuras”, disse Prasse.
