A qualidade da água pública tem recebido muita atenção nos últimos anos, pois algumas descobertas perturbadoras foram feitas em relação aos níveis de chumbo em cidades de todo o país. Agora, um novo estudo da Universidade Johns Hopkins aponta outros produtos químicos na água aos quais vale a pena prestar atenção - e de fato, alguns deles podem ser criados, ironicamente, durante o próprio processo de tratamento da água.

Para livrar a água de compostos que são tóxicos, as estações de tratamento de água agora costumam usar métodos para oxidá-los, transformando-os em outros, presumivelmente, substâncias químicas menos prejudiciais chamadas "produtos de transformação". Embora estudos anteriores tenham analisado os subprodutos dos processos de tratamento de água, como cloração, não se sabe muito sobre os produtos formados durante alguns dos processos mais novos, como a oxidação com peróxido de hidrogênio e luz ultravioleta, que são especialmente relevantes no reúso de água.

"Tipicamente, consideramos esses produtos de transformação menos tóxicos, mas nosso estudo mostra que nem sempre pode ser o caso, "diz o autor principal Carsten Prasse, professor assistente do Departamento de Saúde Ambiental e Engenharia da Escola de Engenharia Johns Hopkins Whiting e da Escola de Saúde Pública Bloomberg da universidade. "Nossos resultados destacam que esta é apenas metade da história e que os produtos de transformação podem ter um papel muito importante quando pensamos na qualidade da água tratada."

Prasse, junto com colegas da Universidade da Califórnia, Berkeley, escolheu olhar para fenóis, uma classe de produtos químicos orgânicos que estão entre os mais comuns no abastecimento de água, pois eles estão presentes em tudo, desde tinturas a produtos de higiene pessoal, produtos farmacêuticos e pesticidas, bem como em produtos químicos que ocorrem naturalmente na água.

Para determinar em quais compostos os fenóis se transformam durante o tratamento, O time, cujos resultados são publicados em Anais da Academia Nacional de Ciências , primeiros fenóis oxidados usando radicais peróxidos, um processo frequentemente usado por estações de tratamento de água. Próximo, eles pegaram emprestado um método inteligente da biomedicina:eles adicionaram aminoácidos e proteínas à mistura. Dependendo de quais reações químicas ocorreram, Prasse e sua equipe poderiam fazer alguns cálculos retrospectivos para determinar em quais compostos os fenóis devem ter se transformado na etapa anterior.

Eles descobriram que os fenóis são convertidos em produtos, incluindo 2-buteno-1, 4-dial, um composto que é conhecido por ter efeitos negativos, incluindo danos ao DNA, em células humanas. Interessantemente, furano, um composto tóxico na fumaça do cigarro e no escapamento do carro, também é convertido em 2-buteno-1, 4-dial no corpo, e pode ser essa conversão a responsável por sua toxicidade.

Para testar os efeitos específicos do 2-buteno-1, 4-dial em processos biológicos de forma mais completa, a equipe expôs o composto às proteínas do fígado de camundongos. Eles descobriram que afetou 37 alvos proteicos diferentes, que estão envolvidos em uma série de processos biológicos, do metabolismo da energia à síntese de proteínas e esteróides.

Uma enzima que 2-buteno-1, 4-dial mostrou se ligar é crítico na apoptose, ou "suicídio celular". A inibição deste composto em um organismo vivo pode levar a uma proliferação celular descontrolada, ou crescimento do câncer. E outros compostos que 2-buteno-1, 4-dial interfere no desempenho de papéis importantes no metabolismo. "Existem muitos resultados potenciais para a saúde, como obesidade e diabetes, "diz Prasse." Há uma conexão conhecida entre a exposição a pesticidas e obesidade, e estudos como o nosso podem ajudar a explicar o porquê disso. "

Os resultados são empolgantes, pois esta é a primeira vez que esses métodos foram aplicados ao tratamento de água, Prasse diz. Em tempo, eles podem ser expandidos para rastrear outros tipos de compostos além dos fenóis.

A purificação da água é extraordinariamente desafiadora, uma vez que os contaminantes vêm de tantas fontes diferentes - bactérias, plantas, agricultura, águas residuais - e nem sempre está claro o que está sendo gerado no processo. “Somos muito bons no desenvolvimento de métodos para remover produtos químicos”, diz Prasse. "Assim que o produto químico acabar, o trabalho - ao que parece - está feito, mas, na verdade, nem sempre sabemos o que significa a remoção do produto químico:ele se transforma em outra coisa? esse produto de transformação é prejudicial? "

Prasse e sua equipe apontam que até o ano de 2050, estima-se que dois terços da população global viverão em áreas que dependem de água potável que contém o escoamento de fazendas e águas residuais de cidades e fábricas. Portanto, métodos de purificação seguros e eficazes serão ainda mais críticos nos próximos anos.

"As próximas etapas são investigar como esse método pode ser aplicado a amostras mais complexas e estudar outros contaminantes que podem resultar na formação de produtos de transformação reativa semelhantes, "diz Prasse." Aqui olhamos para os fenóis. Mas usamos produtos domésticos que contêm cerca de 80, 000 produtos químicos diferentes, e muitos deles acabam em águas residuais. Precisamos ser capazes de rastrear vários produtos químicos ao mesmo tempo. Esse é o objetivo maior. "