Pemanfaat Mikrobia Sebagai Agen Bioremediasi Lingkungan

Agrotekno Sarana Industri

Jl. Kaliurang KM 11, Sleman, Yogyakarta

087875885444

Menyediakan Aneka Mikrobia Untuk Industri Dan Riset

Mikrobia adalah jazad renik yang banyak terdapat di alam baik tanah, air, atau udara yang dapat bersifat pathogen (agen penyakit) dan ada pula yang memberi manfaat bagi kehidupan manusia. Mikrobia telah banyak dimanfaatkan dalam bidang teknologi pangan, pertanian, perikanan, peternakan, pertambangan, farmasi, kedokteran, dan lain-lain. Pemanfaatan mikrobia dalam bidang teknologi pangan digunakan untuk menghasilkan berbagai produk komersial seperti yakul, yogurt, tempe, kefir, tape, oncom, kecap, asam cuka, MSG, asam sitrat, dan lain-lain. Dalam bidang pertanian dapat digunakan sebagai pestisida alami, meningkatkan kesuburan tanaman. Dalam bidang peternakan digunakan untuk meningkatkan mutu pakan dan mencegah mikrobia pathogen. Dalam dunia perikanan, mikrobia dapat berperan untuk menjaga kualitas air, menjaga kesehatan ikan, menetralisir kandungan logam berat di perairan, dan masih banyak lagi yang lainnya.

Kemampuan mikrobia untuk hidup dan berkembang biak di lingkungan yang mengandung logam berat / radioaktif merupakan fenomena yang sering dijumpai. Sebagian besar mikrobia yaitu jamur, bakteri dan khamir dapat diisolasi dari lingkungan yang tercemar logam berat. Mikrobia ini memiliki mekanisme detoksifikasi yang berfungsi membantu untuk bertahan hidup dan berkembang biak pada media toksik yang ditimbulkan oleh keberadaan logam berat tersebut. Secara alami, ion logam terdapat di dalam tubuh mikrobia sebagai unsur mikro yang berguna dalam membantu pertumbuhan. Keberadaan ion logam esensial seperti Na, P, Cu, Fe dan Mn di membrane sel mikrobia digunakan untuk mengaktifkan metaloenzim yang berperan pada fotosintesis dan transport elektron. Beberapa spesies mikrobia memiliki kemampuan untuk hidup dan berkembang biak di lingkungan yang tercemar logam berat. Mikrobia tersebut pada umumnya mempunyai struktur intrinsik tertentu untuk bertahan hidup antara lain dengan pengikatan logam di dinding selnya ataupun malakukan translokasi dan transformasi ion logam tersebut. Struktur intrinsik yang dimiliki tersebut antara lain berupa lapisan ekstraseluler, membran polisakharida dan dinding sel yang impermiabel. (3) Dewasa ini, teknik bioremediasi sering diterapkan untuk membersihkan lingkungan dari pencemaran yang ditimbulkan oleh logam berat, hidrokarbon, pestisida maupun zat radioaktif.

Bioremediasi adalah proses pembersihan lingkungan dari bahan pencemar dengan menggunakan material biologis antara lain tumbuhan maupun mikrobia. Beberapa keunggulannya antara lain ramah lingkungan, mampu membersihkan pencemar dalam konsentrasi rendah dan mengurangi penggunaan bahan kimia sebagai koagulan. (4) Dari uraian diatas, mikrobia mempunyai peluang yang besar untuk dikembangkan sebagai teknologi alternatif dalam remediasi radionuklida di lingkungan perairan. Bioremediasi adalah proses pembersihan kembali lingkungan dari bahan pencemar dengan menggunakan agen biologi antara lain tumbuhan dan mikrobia. Keunggulannya antara lain periode hidupnya relative singkat, dapat diproduksi dalam jumlah yang besar dalam waktu yang singkat, aktivitas / kinerjanya dapat diatur, hal ini disebabkan karena mikrobia lebih sensitif terhadap keberadaan ion logam berat di lingkungan.

Salah satu mikrobia yang sering dimanfaatkan dalam bioremediasi perairan yang mengandung logam berat adalah bakteri. Jenis bakteri tertentu yang sudah beradaptasi di lingkungan yang mengandung logam berat akan mampu bertahan hidup dan berkembang biak pada efek toksik yang ditimbulkan oleh keberadaan jenis logam berat yang sama. Menurut Atlas dan Bartha tahun 1993, bakteri yang resisten terhadap logam berat memiliki mekanisme untuk bertahan hidup antara lain berupa proses bioakumulasi, biopresipitasi, methylasi dan bioreduksi. Bioremediasi logam berat oleh mikrobia adalah proses pengubahan molekul atau ion logam sehingga yang semula bersifat toksis menjadi berkurang kadar toksisitasnya. Dari hasil penelitian, terdapat beberapa jenis bakteri yang memiliki mekanisme khusus untuk dapat bertahan hidup di lingkungan yang mengandung uranium. Beberapa contoh mekanisme yang dimiliki oleh bakteri yaitu dengan mereduksi uranium (VI) menjadi uranium (IV) oleh Clostridium sp.dan Desulfovibrio sp.

Beberapa contoh spesies bakteri yang dapat digunakan untuk bioremediasi unsur pencemar logam berat tertentu antara lain adalah:

No	Jenis Mikrobia	Jenis Logam
	Citrobacter sp	Timbal dan cadmium
	Thiobacillus ferrooxidans	Perak
	Bacillus cereus	cadmium
	Bacillus subtilis	chromium
	Pseudomonas aeruginosa	sranium
	Micrococcus luteus	stronsium
	Sacharomyces cereviceae	uranium
	Aspergillus niger	thorium

Mochd. Yazid seorang peneliti dari Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan, BATAN, Yogyakarta, menyatakan hasil penelitiannya bahwa bakteri yang diisolasi dari limbah uranium aktivitas rendah dapat berfungsi sebagai agen bioremediasi radionuklida uranium di lingkungan. Penelitian dilakukan dengan cara melakukan isolasi bakteri dilakukan secara selektif menggunakan medium Salt Base Solution (SBS) agar yang mengandung 10 mg/l uranium dan diinkubasikan pada suhu 37 0C. Isolat yang diperoleh dimurnikan dan diseleksi berdasarkan kemampuan tumbuh pada medium SBS cair dengan variasi konsentrasi uranium yang digojog dengan kecepatan 120 rpm. Isolat yang memiliki konstanta pertumbuhan spesifik ( µ) tinggi dipilih untuk dilakukan karakterisasi secara biokimia dan diidentifikasi menggunakan metode Matching Profile. Hasil penelitian menujukkan bahwa tujuh isolate bakteri dapat diisolasi dari limbah uranium aktivitas rendah. Dari hasil seleksi diperoleh tiga isolat yang memiliki µ tinggi dalam medium SBS cair hingga konsentrasi 100 mg/l uranium. Hasil identifikasi menunjukkan bahwa dua isolat diduga merupakan anggota genus Pseudomonas dan satu isolat anggota genus Bacillus. Pengujian pengurangan konsentrasi uranium dilakukan dengan menumbuhkan isolat bakteri dalam medium SBS cair yang mengandung 40 mg/l uranium. Pengukuran pertumbuhan dilakukan dengan penimbangan biomassanya dan konsentrasi uranium dilakukan pengukuran menggunakan spektrofotometer.

Hasil penelitian menyimpulkan bahwa isolat bakteria yang terpilih kemungkinan dapat digunakan sebagai agen bioremediasi karena mampu tumbuh dengan baik pada medium SBS cair dan dapat menurunkan konsentrasi uranium di dalam medium tersebut. Efisiensi pengurangannya untuk Pseudomonas pada isolate satu sebesar 78,51 %, dan pada isolate tiga sebesar 91,47 % , sedangkan untuk Bacillus pada isolat enam effisiensinya 52,73 %. Semoga hasil penelitian tersebut bisa bermanfaat bagi yang membutuhkan khususnya di bidang perikanan, peternakan, pertanian, dan pertambangan.