Sebutkan beberapa mikroorganisme bioremediasi yang anda ketahui beserta peranannya

Minyak terbukti menjadi pencemar lautan nomor satu. Separuhnya dihasilkan dari aktivitas industri. Selebihnya akibat kegiatan pelayaran hingga kecelakaan kapal tanker. Lautan Indonesia sebagai jalur kapal tanker internasional pun rawan tercemar limbah minyak. Namun laut Indonesia juga memiliki mekanisme tersendiri untuk menetralisasi pencemaran. Laut Indonesia kaya mikroba pengunyah minyak yang mampu meremediasi kawasan tercemar.

"Mikroba itu perlu diberdayakan untuk mengurangi pencemaran laut, " kata Ahmad Thontowi, salah satu anggota tim peneliti bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Thontowi berhasil meraih hibah dari Indonesia Toray Science Foundation (ITSF) untuk risetnya itu, di Jakarta, akhir Februari silam. Dengan dana hibah tersebut, Thontowi berharap bisa melanjutkan penelitian tentang bakteri pemakan minyak. Thontowi memiliki waktu untuk melakukan riset hingga 31 Maret ini.

Menurut Thontowi, penelitian itu dimulai pada 1 April 2005. "Benar telah berlangsung lebih dari tiga tahun, " katanya. Dana murni berasal dari Pemerintah Jepang, sedangkan Indonesia menyumbang fasilitas laboratorium, sumber daya hayati, dan tenaga peneliti. Penelitian itu diperkiraan menghabiskan dana Rp 3 milyar. Riset itu merupakan kerja bersama antara LIPI dan National Institute of Technology and Evaluation (NITE), Jepang.

Kerja sama riset ini dipayungi MOU Ristek-NITE/NEDO, Jepang. Di LIPI sendiri, ada tiga pusat penelitian (puslit) yang terlibat, yaitu Puslit Bioteknologi, Puslit Biologi, dan Puslit Oseanografi. Latar belakang penelitian itu adalah bahwa tanker-tanker internasional --termasuk Jepang-- melalui jalur laut Indonesia, Selat Malaka, Sunda, dan Lombok. Kepadatan lalu lintas memungkinkan suatu saat bisa terjadi kecelakaan tanker yang dapat menyebabkan pencemaran minyak.

Dengan menguasai teknologi penanganan limpahan minyak, bila terjadi kasus pencemaran minyak, akan lebih mudah mengatasinya. Yaitu menggunakan bakteri pengunyah limbah yang akan mengubah minyak menjadi senyawa lain yang tidak berbahaya. Penelitian itu memang bertujuan mengisolasi dan mengarakterisasi bakteri pendegradasi minyak di laut tropis, terutama wilayah jalur tanker dari negara produsen minyak ke Jepang melalui Indonesia.

Telah dikoleksi 53 jenis mikroba pendegradasi senyawa minyak di laut. Penelitian itu difokuskan pada isolasi dan karakterisasi mikroba pendegradasi di laut. Sedangkan monitoring keberadaan mikroba sepanjang musim pada kondisi alami di laut tercemar juga merupakan bagian faktor yang diamati dan diteliti. "Mekanisme penguraian minyak atas peran bakteri-bakteri tersebut di amati, diteliti, dan dilakukan dalam skala lapangan di Pulau Pari, Kepulauan Seribu, " katanya.

Selanjutnya, di laboratorium, penelitian komposisi dan komunitas bakteri yang bertanggung jawab atas penguraian minyak di laut diamati menggunakan metode pendekatan molekuler, yang disebut teknik DGGE (denaturing gradient gel elektrophoresis). "Kami juga melakukan karakterisasi gen yang bertanggung jawab atas penguraian senyawa hidrokarbon beserta kloningnya, " kata Thontowi.

"Kami menduga, setiap bakteri yang bekerja untuk meremediasi minyak di laut punya peran sendiri-sendiri di habitat alamnya, " katanya. Dari hasil isolasi, bakteri tertentu dinyatakan dominan dan relatif memiliki kemampuan mendegradasi minyak yang signifikan (tinggi), yaitu Marinobacter, Oceanobacter, Alcanivorax, Thalassospira, Stappia, Bacillus, Novospingobium, Pseudomonas, Spingobium, dan Rhodobacter.

"Untuk di Indonesia, biasanya yang banyak dikenal Pseudomonas, " ujarnya. Jika minyak tumpah ke laut, yang terjadi adalah penguapan, dibawa ombak ke pantai, atau terendapkan. Minyak mentah sendiri terdiri dari empat jenis senyawa, yaitu saturates/parafin, aromatik termasuk PAH (polycyclic aromatic hydrocarbon), resin, dan aspalten.

"Kami menangani untuk pencemar hingga dua senyawa, saturates dan aromatik, " katanya. Secara teori, resin dan aspalten juga bisa diuraikan oleh bakteri. Namun itu memerlukan penelitian lebih lanjut. Adapun teknik untuk mengunyah minyak tersebut menggunakan bioremediasi atau biodegradasi. Bioremediasi adalah proses remediasi atau pemulihan area terpolusi menggunakan mikroba sebagai agen pendegradatornya.

Bioremediasi dapat dilakukan dengan dua teknik, yaitu bioaugmentasi dan biostimulasi. Bioaugmentasi adalah teknik menebarkan mikroba ketika terjadi pencemaran minyak. Sedangkan teknik biostimulasi menggunakan "pupuk " mineral untuk menumbuhkan mikroba di lingkungan yang tercemar. "Sehingga mikroba yang tumbuh itu siap menguraikan minyak menjadi senyawa yang lebih ramah lingkungan. Dan itu yang paling banyak direkomendasikan, meskipun tidak tertutup kemungkinan menggunakan teknik bioaugmentasi, " paparnya.

Thontowi mengingatkan bahwa mikroba yang bekerja menguraikan minyak tidak hanya sejenis, tapi suatu komunitas. Setiap setiap jenis mikroba memiliki kemampuan sendiri-sendiri dalam mengurai minyak. "Ada yang kemampuannya mengurai parafin, tugas selanjutnya dilakukan jenis lain, " katanya. Namun yang banyak dikenal mampu mengurai saturates dan aromatik adalah Alcanivorax borkumensis. "Dia memang dikenal memiliki kemampuan yang tinggi, " ujarnya.

Efektivitas bakteri dalam mengurai minyak bervariasi, bergantung pada jenis bakteri, dari 0 persen-100 persen. Efektivitas bakteri dalam mengurai minyak didasarkan pada jumlah minyak yang ada dalam larutan kultur dibandingkan dengan sesudah treatment bakteri, dihitung seberapa besar minyak yang tertinggal dalam larutan, termasuk bakterinya.

Monitoring dilakukan menggunakan GC-Mass, alat penera gas kromatografi yang dapat menganalisis komponen senyawa apa yang ada dalam larutan tersebut dan bermassa berapa, sehingga diketahui persis masih mengandung minyak atau tidak. "Dalam percobaan, setelah treatment dengan bakteri, minyak habis termakan bakteri, " katanya.

Prosesnya, sebelum makan minyak, bakteri menghasilkan surfactan. Yaitu sejenis enzim yang dapat menyatukan minyak dengan air. Setelah minyak dan air menyatu, mulailah bakteri makan minyak. "Ditandai dengan terpecah-pecahnya gumpalan minyak menjadi kecil-kecil, " tuturnya. Akhirnya minyak diubah menjadi senyawa lain yang tidak berbahaya.

"Dengan mengembangkan mikroba tropis Indonesia, akan mudah mengembangkan sistemnya karena telah sesuai dengan habitat tumbuh mikroba tersebut, " katanya. Di luar negeri, yang sudah mempraktekkannya adalah Jepang, Kanada, dan Amerika Serikat. Pencemaran tanker di sekitar perairan Jepang, Kanada, dan Amerika terjadi akibat tenggelamnya Exxon Valdez yang berisi 38.800 ton minyak pada 1989.

Rohmat Haryadi Gatra Nomor 22 [Terbit Kamis, 9 April 2009]

Cari soal sekolah lainnya

KOMPAS.com - Seiring dengan berkembangnya peradaban manusia, kegiatan manusia menjadi semakin banyak dan semakin canggih.

Kegiatan manusia mulai dari rumah tangga, industri, serta eksplorasi sumber daya alam menghasilkan polutan berupa sampah ataupun limbah yang di lepaskan ke lingkungan. Diperkirakan setiap tahunnya 1,3 miliar ton sampah dibuang ke laut.

Hal tersebut mengakibatkan pencemaran lingkungan yang berakibat buruk bagi keseluruhan makhluk hidup.

Dilansir dari World Health Organization, 7 juta orang terbunuh setiap tahunnya akibat udara tercemar yang mereka hirup. Pencemaran lingkungan tersebut harus ditanggulangi dan salah satu cara menanganinya dengan bioremediasi.

Bioremediasi berasal dari kata bio dan remediasi. Bio berarti kehidupan, sedangkan remediasi berarti tindakan atau proses penyembuhan. Sehingga bioremediasi bisa dimaknai sebagai tindakan penyembuhan lingkungan menggunakan makhluk hidup.

Baca juga: Pencemaran Lingkungan: Macam, Penyebabnya, dan Dampaknya

Vidali dalam bukuBioremediation an Overview Pure and Applied Chemistry (2011) menyebutkan bahwa bioremediasi adalah proses penguraian limbah organik maupun anorganik polutan dari sampah dengan menggunakan organisme (bakteri, jamur, tumbuhan, atau enzimnya) dalam mengendalikan pencemaran pada kondisi terkontrol untuk mereduksi pencemar dari lingkungan.

Secara lebih spesifik, bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk membersihkan pencemaran yang disebabkan oleh limbah minyak. 

Jenis bioremediasi

Berdasarkan wilayah remediasinya, bioremediasi dibedakan menjadi dua yaitu bioremediasi ex-situ dan bioremediasi in-situ. Berikut penjelasannya: 

Bioremediasi ex-situ adalah usaha pemulihan lingkungan dengan melakukan penggalian dan membawa unsur yang tercemar tersebut untuk dipulihkan di tempat lain.

Dilansir dari National Center for Biotechnology Information, ada empat cara untuk melakukan bioremediasi ex-situ yaitu:

1. Biopile yaitu penimbunan di atas galian tanah yang tercemar, diikuti dengan penambahan nutrisi, dan aerasi untuk meningkatkan aktivitas mikroba. Dalam biopile juga dapat dilakukan sistem pemanas agar diodegradasi berjalan dengan lebih cepat.
2. Windrow merupakan teknik bioremediasi yang dilakukan dengan pembalikan tumpukan tanah yang tercemar secara berkala. Pembalikan tanah ini dibarengi dengan peningkatan aerasi dan juga nutrisi yang akan mempercepat biodegradasi oleh mikroba.
3. Bioreaktor ialah teknik bioremediasi yang dilakukan dalam sebuah tanki besar. Tanki besar tersebut memiliki kondisi yang terkendali bagi mikroba untuk bertahan hidup, sehingga biodegradasi bisa berjalan dengan cepat.
4. Land farming adalah teknik bioremediasi ex-situ yang paling sederhana. Dalam land farming, tanah yang tercemar akan diambil dan dicampur dengan nutrisi seperti nitrogen, fosfor, dan kalium untuk merangsang aktivitas mikroorganisme. Tanag tersebut kemudian dicampurkan ke tanah lain yang belum terkontaminasi.

Baca juga: Pencemaran Udara: Dampak dan Solusi

Bioremediasi in-situ adalah teknik pemulihan lingkungan yang dilakukan secara langsing di lokasi pencemarannya. Dilansir dari Bioclear Earth, beberapa jenis bioremediasi in-situ adalah:

1. Biostimulasi adalah teknik bioremediasi yang merangsang aktivitas mikroba asli. Biostimulasi dilakukan dengan cara menambahkan nutrisi, meningkatkan kelembaban, dan mengatur suhu untuk merangsang pertumbuhan mikroba.
2. Biosparging yaitu teknik bioremediasi dengan cara menyuntikan oksigen ke dalam tanah untuk meningkatkan aktivitas bakteri aerob. Biosparging biasa digunakan untuk membersihkan minyak dan senyawa aromatic seperti benzene, toluene, dan naftalena dalam tanah.
3. Fitoremediasi merupakan bioremediasi in-situ yang menggunakan tanaman untuk memulihkan lingkungan dari polutan. Akar tumbuhan dapat menyerap polutan dan mengeluarkannya dari lingkungan. Tumbuhan yang digunakan dalam fitoremediasi disesuaikan dengan zat kontaminan yang akan dibersihkan.

Cari soal sekolah lainnya