Em regiões onde o abastecimento de água doce é limitado, os agricultores dependem por vezes de águas residuais tratadas para irrigar as suas culturas. Embora a prática ajude a conservar os escassos recursos hídricos, suscitou preocupações entre reguladores e consumidores. As águas residuais podem conter vestígios de várias substâncias, incluindo drogas psicoativas comumente usadas para tratar doenças mentais.
Uma nova pesquisa da Universidade Johns Hopkins mostra que certas culturas – tomate, cenoura e alface – tendem a armazenar esses produtos químicos principalmente nas folhas. Esta descoberta pode ser encorajadora para quem come tomate e cenoura, já que normalmente consumimos os frutos e as raízes, não as folhas.
Um estudo publicado em Ciências e tecnologias ambientaisfaz parte de um esforço mais amplo para compreender a segurança da irrigação de culturas com águas residuais urbanas. Na maioria dos casos, essa água já foi tratada antes de ser reutilizada.
“As práticas agrícolas impõem uma grande procura aos recursos de água doce. Com chuvas limitadas e secas que ameaçam o abastecimento global de água, enfrentamos um futuro com défices que só podem ser satisfeitos através da reaproveitamento de águas residuais tratadas”, disse Daniela Sanchez, estudante de doutoramento da Universidade Johns Hopkins e principal autora do estudo. “Para continuar a usar águas residuais com segurança, precisamos de uma melhor compreensão de onde e como as espécies agrícolas metabolizam ou decompõem os agentes presentes na água”.
Explorando como as culturas absorvem drogas psiquiátricas
Sanchez estudou quatro medicamentos psicoativos comumente encontrados em águas residuais tratadas: carbamazepina, lamotrigina, amitriptilina e fluoxetina. Esses medicamentos são prescritos para tratar doenças como depressão, transtorno bipolar e convulsões.
Para estudar como as plantas interagem com essas drogas, os pesquisadores cultivaram tomates, cenouras e alface em uma câmara com temperatura controlada. Durante 45 dias, as plantas receberam solução nutritiva de água ultrapura, sais, nutrientes e um dos medicamentos.
Os cientistas então coletaram amostras de diferentes partes de cada planta. Usando análises químicas de última geração, eles investigaram como os medicamentos são absorvidos pelas plantas, quais subprodutos são formados quando são processados pelas plantas e onde essas substâncias vão parar nos tecidos vegetais.
Concentrado de medicamentos farmacêuticos em folhas de plantas
A análise mostrou que as preparações medicinais e seus produtos de decomposição se acumulam em grande parte nas folhas. As folhas do tomate continham mais de 200 vezes a concentração desses compostos em comparação com os frutos do tomate. Nas cenouras, os níveis foliares eram cerca de sete vezes maiores do que nas raízes comestíveis.
Os investigadores sublinharam que estas medições não devem ser interpretadas como uma advertência de saúde. Em vez disso, os resultados fornecem uma imagem mais clara de como as plantas distribuem os compostos químicos que entram através da água de irrigação.
Como a água move os remédios pelas plantas
A forma como a água flui através das plantas provavelmente ajuda a explicar o padrão, disseram os pesquisadores. A água transporta nutrientes e outras moléculas por toda a planta, subindo das raízes, passando pelo caule, até as folhas.
Os compostos farmacêuticos viajam com esse fluxo. Quando a água atinge as folhas, ela evapora através de pequenas aberturas conhecidas como estômatos. Quando a água sai, os restos dos compostos medicinais permanecem nos tecidos foliares.
“As plantas não têm um mecanismo bem desenvolvido para remover esses compostos medicinais do corpo. Elas não conseguem se livrar facilmente dos resíduos urinando como os humanos fazem”, disse Sanchez.
Por que as plantas armazenam compostos medicinais
Como as plantas não conseguem remover facilmente essas substâncias, os compostos tendem a permanecer dentro dos tecidos. Alguns são incorporados às paredes celulares das folhas, enquanto outros estão contidos em estruturas chamadas vacúolos, que atuam como compartimentos de armazenamento para materiais indesejados dentro das células.
Com o tempo, esses produtos farmacêuticos e seus subprodutos podem se acumular nos tecidos vegetais porque a planta não tem uma forma eficaz de eliminá-los.
Alguns medicamentos acumulam mais que outros
O estudo também descobriu que as plantas respondem de maneira diferente a diferentes medicamentos. Por exemplo, o medicamento para epilepsia lamotrigina e seus subprodutos apareceram em níveis relativamente baixos em todos os tecidos vegetais.
A carbamazepina mostrou um padrão diferente. Acumulou-se em concentrações mais elevadas em toda a planta, incluindo raízes comestíveis de cenoura, frutos de tomate e folhas de alface. Se os reguladores eventualmente estudarem potenciais riscos para a saúde, determinar quais os medicamentos que tendem a acumular-se nas partes comestíveis das plantas pode ajudar a informar essas avaliações.
Implicações para regulamentação futura
“Só porque estes medicamentos são comumente encontrados em águas residuais tratadas não significa que terão efeitos significativos nas plantas ou nos consumidores de plantas”, disse o co-autor Carsten Prose, professor assistente de saúde ambiental e engenharia na Johns Hopkins que estuda poluentes ambientais e águas residuais.
Prose acrescentou que estudos semelhantes enfatizam a importância de estudar não apenas os produtos farmacêuticos originais, mas também os subprodutos que se formam quando são processados pelas plantas. “Esperamos que este estudo ajude a identificar quais compostos precisam ser avaliados com mais detalhes para apoiar possíveis regulamentações futuras”, disse Prass.
