Uso de bactérias para remoção de fármacos
Luciana de Melo Pirete defendeu, em março de 2022, sua tese de doutorado “Influência do etanol e nitrato na degradação de diclofenaco e ibuprofeno em reator em batelada e contínuo de leito fluidificado: ênfase na caracterização taxonômica e de possíveis vias metabólicas” junto ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), da Universidade de São Paulo (USP), sobre a utilização de reator de leito fluidificado com biofilme na remoção e degradação de diclofenaco e ibuprofeno. O reator em escala aumentada instalado na Estação de Tratamento de Esgoto Monjolinho em São Carlos (SP) reduziu os impactos destes fármacos nos corpos d' água após tratamento. “A proposta do estudo foi analisar uma alternativa para a remoção completa ou parcial deles”, explica Luciana, sob a orientação da Profª. Drª. Maria Bernardete Amancio Varesche, do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC-USP.
Os sistemas de tratamento de efluentes com base em reatores de leito fluidificado são processos biológicos nos quais o biofilme aderido ao meio suporte promove a adesão de diferentes populações de bactérias e a recirculação do efluente para fluidificação do leito do reator. Desta forma, a eficiência do tratamento é relacionada com a formação e desenvolvimento do biofilme. O experimento utilizou diferentes populações de bactérias no biofilme do material suporte (areia) do leito do reator fluidificado. “O cometabolismo tem sido investigado em consórcios microbianos para a degradação de fármacos em sistemas biológicos de tratamento de efluentes. Nesse processo, os fármacos não são utilizados como fontes prioritárias de carbono e substrato, visto que são formados por estruturas complexas para degradação. Com isso, fontes suplementares de carbono, prontamente disponíveis, tais como etanol e metanol, podem induzir a produção de enzimas que viabilizam a metabolização dos compostos difíceis de serem removidos”, fala Luciana.
Em escalas inferiores e laboratoriais, o estudo conseguiu a remoção máxima de 97% de ibuprofeno e 25% de diclofenaco a partir de 80 µg/L; enquanto em reator em escala aumentada, instalado na ETE Monjolinho, em São Carlos, foi obtida máxima remoção de 52,9% de diclofenaco e 56% de ibuprofeno por bactérias acidogênicas, presentes no próprio esgoto do município, em concentração afluente de 185,6 µg/L de diclofenaco e 150 µg/L de ibuprofeno.
O diclofenaco (DCF) e o ibuprofeno (IBU) são fármacos anti-inflamatórios não esteroidais e estão incluídos entre os micropoluentes emergentes e recalcitrantes em reatores biológicos em ETE. Estes micropoluentes podem causar impactos aos níveis tróficos do ecossistema aquático, a partir do potencial de bioacumulação e genotoxicidade, contribuindo para a contaminação de mananciais e sistemas de abastecimento de água. Diclofenaco e ibuprofeno foram quantificados em 0,45 a 17,0 µg L-1 em esgoto e 200 µg L-1 em água residuária de indústria farmacêutica.
