Hormônios estrogênicos em matrizes aquáticas: revisão sistemática de literatura / Estrogen hormones in aquatic matrices: a systematic review of the literature

Os disruptores endócrinos apresentam riscos à saúde humana e ambiental mesmo em concentrações a níveis de traços. Os hormônios femininos naturais, estradiol, estriol e estrona, e o sintético etinilestradiol, fazem parte desse grupo de agentes. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo realizar uma revisão sistemática da literatura sobre estudos produzidos com o intuito de detectar e quantificar a presença dessas substâncias em matrizes aquáticas. Para tanto, foi realizada uma busca sistemática de evidências científicas em três bases de dados: Scopus, Web of Science e Biblioteca Virtual em Saúde (BVS). A busca foi realizada no período de janeiro de 2015 a janeiro de 2021, utilizando a string "(estrone OR estriol OR estradiol OR ethinylestradiol) AND (wastewater OR sewage OR river OR surface water OR drinking water OR potable water) AND (LC-MS/MS OR GC-MS/MS OR UPLC OR HPLC)". A busca resultou em 380 estudos, sendo: 61 da Scopus, 124 da Web of Science e 195 da BVS. Após a aplicação dos testes de relevância, 91 estudos foram definitivamente selecionados para extração de dados. A maioria dos artigos se dedicou à busca de estrogênios em águas superficiais, provavelmente pela importância dessa matriz. Os países asiáticos, como China e Índia, foram os que apresentaram as maiores concentrações de estrogênios naturais (E1, E2 e E3), em água potável. Altas concentrações de E1, E2 e EE2 foram verificadas em águas residuais do Brasil, Espanha e Irã; além de E1, E2 e E3 em águas superficiais da China e da África do Sul, mais precisamente da Cidade do Cabo. Nos últimos anos, os países desenvolvidos e em desenvolvimento foram os que mais investiram em pesquisas voltadas ao monitoramento dos efeitos desses contaminantes, principalmente no corpo humano. Porém, apenas a União Europeia e os Estados Unidos possuem regulamentação e estudos aprofundados com o propósito de se determinar os limites máximos aceitáveis para esses contaminantes na água. Disso, nota-se a necessidade de adoção de tecnologias de tratamento de efluentes capazes de eliminar os disruptores endócrinos e que sejam economicamente acessíveis para países em desenvolvimento e subdesenvolvidos. O que se propõe é o aprimoramento de uma medida preventiva, cuja implementação, além de promover melhoria na qualidade de vida da população - que é o que mais importa - e do meio ambiente, permita a economia de recursos públicos por minimizar a incidência de diversas doenças como cânceres, obesidade, entre outras

Endocrine disruptors pose risks to human and environmental health even at low concentrations. The natural female hormones, estradiol, estriol and estrone, and the synthetic ethinylestradiol, are part of this group of agents. In this context, the present work aimed to carry out a systematic review of the literature on studies produced with the aim of detecting and quantifying the presence of these substances in aquatic matrices. Therefore, a systematic search for scientific evidence was carried out in three databases: Scopus, Web of Science and Biblioteca Virtual em Saúde (BVS). The search was carried out from January 2015 to January 2021, using the string "(estrone OR estriol OR estradiol OR ethinylestradiol) AND (wastewater OR sewage OR river OR surface water OR drinking water OR potable water) AND (LC-MS/MS OR GC-MS/MS OR UPLC OR HPLC)". The search resulted in 380 studies, being: 61 from Scopus, 124 from Web of Science and 195 from BVS. After applying the relevance tests, 91 studies were definitively selected for data extraction. Most articles were dedicated to the search for estrogens in surface water, probably due to the importance of this matrix. Asian countries, such as China and India, were the ones with the highest concentrations of natural estrogens (E1, E2 and E3) in drinking water. High concentrations of E1, E2 and EE2 were found in wastewater from Brazil, Spain and Iran; in addition to E1, E2 and E3 in surface waters in China and South Africa, more precisely in Cape Town. In recent years, developed and developing countries have invested the most in research aimed at monitoring the effects of these contaminants, mainly on the human body. However, only the European Union and the United States have regulations and in-depth studies aimed at determining the maximum acceptable limits for these contaminants in water. From this, there is a need to adopt effluent treatment technologies capable of eliminating endocrine disruptors and that are affordable for developing and underdeveloped countries. What is proposed is the improvement of a preventive measure, whose implementation, in addition to promoting an improvement in the quality of life of the population - which is what matters most - and of the environment, allows the economy of public resources by minimizing the incidence of various diseases such as cancer, obesity, among others

Uso de filtros de carvão ativado granular associado a microrganismos para remoção de fármacos no tratamento de água de abastecimento / Use of granular activated carbon filters associated with microorganisms to remove pharmaceuticals in drinking water treatment

RESUMO O modo de vida das sociedades modernas originou o aporte diário, nos ambientes aquáticos, de fármacos e outras inúmeras moléculas de uso contínuo, compostos emergentes, com potencial de risco à saúde humana principalmente pela exposição em razão da inevitável contaminação dos mananciais de abastecimento de água e da transferência para as estações de tratamento de água (ETA), onde não são removidos. O uso de carvão ativado granular na filtração demonstra ser uma opção viável para ETA, porém, uma eficiência satisfatória requer regeneração periódica do material, onerando o tratamento. Contudo, observa-se que em baixas taxas de filtração a colonização natural dos filtros por microrganismos - formação de biofilme - pode ser uma alternativa para aumentar o tempo de vida útil do carvão, bem como para decompor essas moléculas complexas em elementos minerais assimiláveis, reintroduzindo-os nos ciclos biogeoquímicos naturais. Este trabalho avaliou, durante 24 semanas, em condições de laboratório, o carvão ativado com biofilme como meio filtrante para remoção dos fármacos: diclofenaco de sódio, ibuprofeno, naproxeno e amoxicilina; experimentou em sistema batch o potencial dos microrganismos colonizadores de filtros em degradar os fármacos testados, assim como identificou filogeneticamente os microrganismos predominantes na biodegradação. Os resultados demonstram a remoção dos fármacos acima de 80%. Constatou-se a presença das bactérias dos gêneros Bacillus , Burkholderia , Cupriavidus , Pseudomonas , Shinella , e Sphingomonas . Este estudo permite inferir a capacidade de remoção de fármacos por bactérias presentes em filtros de carvão ativado e o possível uso dessa tecnologia como alternativa de controle e remoção dessas substâncias no tratamento de água potável.

ABSTRACT The way of life of modern societies has originated the daily intake of pharmaceuticals and numerous other molecules of continuous use in aquatic environments, emerging compounds that brings potential risk for human health mainly due to exposure resulted from the inevitable contamination of sources of drinking water supply and its transference to the water treatment plants (WTP) where they are not removed. The use of granular activated carbon in filters proves to be a viable option for WTP, but satisfactory efficiency requires periodic regeneration of the material, burdening the treatment costs. However, it is noted that under low filtration rates, the natural colonization of filters by microorganisms - biofilm formation - may be an alternative for increasing the lifetime of carbon, as well as to decompose these complex molecules into assimilable mineral elements, thereby reintroducing them to the natural biogeochemical cycles. This study evaluated the activated carbon with biofilm as the filter media, during 24 weeks, under laboratory conditions, considering the removal of the pharmaceuticals diclofenac sodium, ibuprofen, naproxen and amoxicillin; experienced under batch system the potential of the microorganisms adhering to the filters in degrade the tested drugs, as well as phylogenetically identified the predominant microorganisms in biodegradation. The results show drug removal over 80%. It was observed the presence of the bacteria genus Bacillus, Burkholderia, Cupriavidus, Pseudomonas, Shinella and Sphingomonas. This study allows us to infer the capacity to remove pharmaceuticals by the bacteria present in the activated carbon filters, and the possible use of this technology as an alternative for control and removal of these substances in drinking water treatment.

Isolation of a Bacterial Strain Capable of Carbamazepine-degrading and Biodegradation Characteristics / 微生物学通报

Quite recently,among new emerging contaminants,pharmaceutical and personal care products(PPCPs)and their active metabolites are an emerging environmental issue,due to their presence in the aquatic environment and potential for impacts on wildlife and humans.Carbamazepine is one of the most frequently and at the relatively high concentration levels detected pharmaceuticals in surface water and even in drinking water.Moreover,this drug has displayed high chronic ecotoxicity.A strain of carbamazepine-degrading bacterium was isolated from activated sludge treating pharmaceutical wastewater in Suzhou,China.It was identified as Acinetobacter sp.HY-7,based on biochemical test,16S rRNA and gyrB gene se-quence analysis.Strain HY-7 could grow in liquid mineral salt medium with carbamazepine as sole source of carbon,nitrogen and energy.HPLC analysis revealed the carbamazepine degradation percentage by HY-7 after 10 days was 48% at pH 6.0 and 25?C.Among carbamazepine and the similar structure compounds,in-dole,catechol,naphthalene,anthracene could also be utilized by strain HY-7 for growth,which exhibited a very broad substrate profile.