***Bukan yang paling kuat yang bisa bertahan hidup, bukan juga yang paling pintar. Yang paling bisa bertahan hidup adalah yang paling bisa beradaptasi dengan perubahan. Charles Darwin***

SEJARAH MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN



Kategori : Mikrobiologi lingkungan
untuk mendownload langsung atau lihat versi asli silahkan klik Disini



SEJARAH MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN

 Perkembangan mikrobiologi lingkungan sejalan dengan perkembangan mikrobiologi. Sebagai contoh, mikobiologi tanah merupakan suatu disiplin yang dimulai dengan adanya pertanian dan manipulasi tanah untuk menghasilkan panen yeng lebih besar. Observasi tentang mikrobologi tanah dimulai sejak zaman romawi kuno, oleh seorang penulis bernama virgil, yang mencatat nodula ( struktur / bintil yang mengikat nitrogen ) pada akar kacang-kacangan.
 Selama perkembangannya sebagai ilmu, persoalan dalam mikrobiologi, termaksud mikrobiologi lingkungan semakain banyak mikroba yang belum diobservasi, misalnya sejak zaman mesir kuno proses fermentasi untuk membuat bir belum diketahui jasad pemrosesannya. Hal ini baru diketahui sajak abad ke 17, di delft, belanda ketika Antonie Van Leeuwenhoek ( 1632 – 1723 ) menemukan mikroskop pertama kali.
Antonie Van Leeuwenhoek adalah seorang yang memiliki pegalaman yang memiliki pengalaman yang sangat sedikit. Hal ini karena dia adalah seorang pedagang dan kebetulan memiliki hobi mengasah lensa. Dia menyebutkan adanya “animalcules” sebuah makluk asing dari air yang dilihat dengan mikroskop buatannya. Kemudian leeuwenhoek berhubungan dengan pimpinan suatu organisasi ilmiah, yakni royal society di inggris. Robert hooek ( 1635 – 1703 ) sebagai seorang anggota royal society, menyatakan bahwa penemuan leeuwenhoek dalam mikoskop buatannya adalah protozoa, jamur , spora dan sel tumbuhan. Hook adalah orang pertama yang menemukan istilah sel dalam konteks tersebut. Dalam bukunya, mikrographia, hook yang dipublikasikatn tahun 1665 dia menjelaskan observasinya. Buku dari Robert hook merupakan buku teks mikrobiologi pertama.
Perkembangan yang mengembirakan pada kemajuan mikrobiologi lingkungan, termaksud mikrobiologi tanah adalah seratus tahun kemudian. Pada pertengahan abad 19 awal abad 20, adalah suatu era besar penelitian mikrobiologi dengan dimulainya penelitian oleh Louis Pasteur, Robert Koch, dan serge winogradsky.


Pasteur ( 1822 – 1895 ) adalah seorang ahli kimia, yang mengawali pemisahan kriatal asam tartarat ke dalam isomer bayangan lensa. Isomer bayangan lensa adalah senyawa yang mempunyai rumus kimia yang pasti, tetapi memiliki perbedaan konfigurasi. Pasteur kemudian menjadi seorang ahli mikrobiologi yang terkenal.
pasteurisasi adalah proses pemanasan bertahap cairan dengan yang digunakan dalam mikrobiologi untuk membantu industry anggur prancis dan industry bir.pasteur juga mempelajari fermentasi ragi dan perkembangan teknik-teknik dalam mikrobiologi.penelitian yang sangat elegan adalah pembuatan bejana leher angsa yang dapat dilalui udara, tetapi tidak untuk mikroorganisme dalam mensterilkan kaldu. Beberapa sisa bejana Pasteur masih dapat ditemukan di institute Pasteur di paris. Disamping itu, Pasteur juga gembangkan vaksin oleh kolera ayam, rabies ( disebabkan oleh virus ),dan antraks,suatu penyakit pada binatang yang disebabkan oleh bakteri bacillus anthracis.

Seorang ahli yang bersaing dengan Pasteur pada abad ke 19 adalah Robert Koch (1843 – 1910 ) , seorang berkebangsaan jerman . jika Pasteur dikatakan sebagai perintis microbial fisiologi, maka Koch adalah perintis microbial teknik kultur/ biakan murni. Koch adalah seorang yang memiliki reputasi dalam perkembangan mikrobiologi karena prosedur isolasi dan pertumbuhan biakan murni mikroorganisme.
Prosedur untuk mengisolasi dan menumbuhkan biakan murni digunakan sebagai prosedur untuk menemukan agen suatu penyakit. Proses ini kemudian dikembangkan lebih lanjut sebagai hubunga penyebab dan pengaruh yang dinamakan porstulat Koch. Robert koch menggunakan pendekatan saintifik untuk menunjukan penyakit antraks oleh bakteri bacillus anthracis dan infeksi bakteri mycobactarium tubercolosis sebagai penyebab penyakit tuberkolosis. Postulat koch sederhana adalah :

• Suatu organisme spesifik selalu dapat ditemukan sebagai penyebab penyakit.
• Mikroorganisme itu dapat diisolasi dan tumbuh pada biakan murni dilaboratorium.
• Biakan murni tersebut akan menimbulkan penyakit ketika diinokulasikan pada inang.
• Mikroorganisme tersebut dapat kembali menginfeksi inang dan tumbuh lagi dalam biakan murni.

Postulat koch tidak sepenuhnya mudah untuk diikuti. Beberapa organisme tanah dapat diisolasi dan ditumbuhkan pada biakan murni. Beberapa organisme misalnya beberapa spesies fungi pada akar tanaman dan beberapa spesies bakteri yang secara permanen hidup dengan insekta, dapat diteliti, tetapi tidak dapat dipelihara untukdikultur terpisah dengan inangnya.

Sementara pasteur dan koch menekan penelitian pada organisme sebagai penyakit, mikrobiologist lain serge winogradsky meneliti aktifitas mikroba langsung berkaitan dengan tanah. Winogradsky ( 1856 – 1953 ) adalah seorang ahli mikrobiologi dari rusia yang sering dinamakan “ bapak mikrobiologi tanah “ dikarenakan berbagai proses –proses dalam tanah telah diinvestigasi. Winogradsky menemukan kolum winogradsky, suatu alat untuk meneliti kandungan sulfur dalam ekosistem. Dia meneliti pertumbuhan mikroba dengan karbon dioksida dan ion organik dalam suatu proses yang dinamakan khemoototrof. Dia mempelajari nitrifikasi, yakni suatu proses oleh mikroba yang mengubah amonium menjadi nitrat. Nitrobacter winogradsky adalah nama bakteri yang diberi nama olehnya.
Winogradsky menginvestigasi oksidasi ferro dan reduksi besui ke ferro oleh mikroorganisme : bentuk oksidasi ini merupakan komponen esensial uang dinamakan korosi . winogradsky juga mngisolasi bakteri anaerobik, membentuk spora, pengikatah nitrogen, p[embentukan basil. Dikarenakan winogradsky lebih banyak bekerja pada institut pasteur , maka bakteri yang ditemukan dinamakan clostridium pasteurianum.

Sementara itu , pasteur dan koch bekerja di paris dan berlin, ahli mikrobiologi lain yang bekerja di deft , belanda rumah tua leeuwenhoek, yakni martinus beijerinck ( 1851 – 1931 ) mengembangkan lebih lanjut mikrobiologi tanah dan mikrobiologi lingkungan . beijerinck mengkultur bakteri pengikat nitrogen pertam kali dengan menumbukan pada akar kacang – kcangan dan bakteri pengikat nitrogen aerobik pertama yang tidak tumbuh simbiotik karena sebagai organisme tanah yang hidup bebas. Mikroba tersebut adalah rhizobium dan azotobacter. Bakteri pengikat nitrogen yang tidak bersimbiotik kemudian dinamakan beijenrinckia. Dia juga orang pertama yang agen penyebab penyakit mozaik tembakau yang lebih kecil dari pada bakteri yang disebabkan oleh virus.

Bila anda menggunakan anti biotik, maka pioner yang menemukan pertama kali adalah Sir Alexander Fleming ( 1881 – 1955 ) . pada tahun 1928, fleming menemukan suatu jamur yakni penicillium notatum yang dapat mematikan bakteri staphylococcusdilaboratorium yang ditandai dengan zona hambat.dia yang menemukan antibiotik pertama kali yakni penisilin. Dia menerima gelar kebangsawan dan hadiah nobel pada tahun 1945 atas penemuannya itu.
Penemuan fleming tentang produk bakterial yang menghambat mikroba lai nampaknya tidak menimbulkan keanehan bagi jacob lipman ( 1874 – 1939 ) dari departement for soil chemistry and bacteriology di new jersey agricultuiral experiment station pada tahun 1901. buku teks lipman, bacteria in relation to countri life,1908 merupakan buku mikrobiologi tanah terpopuler dan berisi gambaran yang secara gamblang menunjukan inhibisi mikroba.

Sala satu murid lipman,selman waksman (1888 – 1973 ) terlahir di rusia kemudian bermigrasi ke amerika serikat dan bekerja pada universitas rutger. Waksman dijuluki”bapak mikrobiologi tanah amaerika serikat” walaupun waksman awalnya bekerja ekologi mikroba pada lingkungan, misalnya kompos. Waksman sudah terbiasa bersama lipman dan fleming, tetapi pada tahun 1944 dia bergabung dengan rene dubos mengisolasi suatu actinomycetes tanah ( suatu bakteri bentuk pertumbuhan filamen ) dinamakan streptomycetes. Mikroba ini menghasilkan antibiotika seperti penicillium. Waksman yang pertama kali menemukan istilah tentang antibiotika. Dia menerima hadiah nobel pada tahun 1952 karena penemuan senyawa antibiotik yang sekarang dinamakan streptomisin. Perkembangan mikrobiologi lingkungan pada periode berikutnya tidak secepat perkembangan ilmu teknologi lainya. Penemuan besar ketika leeuwenhoek menemukan mikroskop pertama kali, berikutnya adalah prostuklat koch, perkembangan berikutnya penemuan alat kromotografi, kemudian penggunaan teknik genetika molekuler untuk menciptakan organisme baru. Penelitian mikrobiologi lingkungan lebih luas adalah biodegradasi, ekologi mikroba, bioremediasi dan kualitas lingkungan.

JENIS MIKROBA

• Klasifikasi bakteri
sebagian besar didasarkan pada morfologi dan bentuk metabolisme komposisi asam nukleat seperti perbandingan dari guanin dan citosin dari DNA baru-baru ini juga ditentukan dalam taksonomi bakteri. Bargeys Manual dalam bukunya “Determinative Bacteriology” mengklasifikasikan bakteri ke dalam 35 kelompok bakteri. Kelompok-kelompok tersebut digambarkan berdasarkan bentuk, struktur sel, kemampuan bergerak dan kemampuan metabolisme. Bakteri mempunyai beberapa bentuk yaitu batang, bulat, spiral. Ukuran panjang bakteri dari 0,1 mm sampai dengan > 500 mm.

• Klasifikasi Virus

Sistem yang secara paling luas digunakan untuk klasifikasi virus terlihat pada. Menurut sistem ini, yang diperkenalkan oleh A. Loff dan kawan-kawan dalam tahun 1962, virus dikelompokkan menurut sifat virionnya yaitu semacam asam nukleat, bentuk susunan kapsid, ada tidaknya selubung dan ukuran kapsid. Pembagian lebih lanjut didasarkan atas sifat-sifat lain virion itu, seperti sejumlah untaian asam nukleat (satu atau dua, sifat pertumbuhan virus, seperti kedudukan tempat sintesis virus di dalam sel dan hubungan timbal balik antara inang dan virus, seperti digambarkan oleh kisaran inang. Sistem ini dimaksudkan untuk menggambarkan klasifikasi alami atau filogenik, berarti sistem ini bukannya mencoba menggambarkan hubungan evolusioner antara virus-virus. Hubungan yang sama sekali tidak jelas melainkan sistem ini menggolongkan virus berdasarkan susunan biasa sifat-sifat kimiawi dan strukturnya yang merupakan sifat tetap yang dapat ditentukan dengan cermat.

Virus hewan telah diklasifikasi dengan beberapa cara. Salah satu cara klasifikasi yang mula-mula dipakai dulu didasarkan pada afinitas jaringan virus, umpamanya, virus neutropik (jaringan syaraf) dan virus dermatropik (jaringan kulit). Dengan berkembangnya metode-metode pengukuran ciri-ciri fisik, kimiawi dan biologis virus telah terhimpun informasi untuk merumuskan suatu skema klasifikasi yang didasarkan pada sifat-sifat ini untuk semua virus. Virus hewan telah ditempatkan kedalam famili-famili. Nama-nama spesies belum dirumuskan karena pengetahuan mengenai virus belum memadai untuk taraf taksonomi. Virus tumbuan mempunyai nama-nama kelompok yang deskriptif tetap tanpa famili atau genus contohnya adalah virus mozaik ketimun


• Klasifikasi Fungi

Fungi atau cendawan adalah organisme heterotrofik mereka memerlukan senyawa organik untuk nutrisinya. Bila mereka hidup dari benda organik mati yang terlarut, mereka disebut saprofit. Saprofit menghancurkan sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang kompleks, menguraikannya menjadi zat-zat kimia yang lebih sederhana, yang kemudian dikembalikan ke dalam tanah, dan selanjutnya meningkatkan kesuburannya. Jadi mereka dapat sangat menguntungkan bagi manusia. Sebaliknya, mereka juga dapat merugikan kita bilamana membusukkan kayu, tekstil, makanan dan bahan-bahan lain.
Cendawan saprofisik juga penting dalam fermentasi industri, misalnya pembuatan bir, minuman anggur dan produksi antibiotik seperti penisilin. Peragian adonan dan pemasakan beberapa keju juga bergantung kepada kegiatan cendawan. Beberapa fungi meskipun saprofitik, dapat juga menyerbu inang yang hidup lalu tumbuh dengan subur di situ sebagai parasit. Sebagai parasit mereka menimbulkan penyakit pada tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. Akan tetapi,diantara sekitar 500.000 spesies cendawan, hanya kurang lebih 100 yang patogenik terhadap manusia. Banyak cendawan patogenik, misalnya Histoplasma capsulatum, yang menyebabkan histoplasmasis (infeksi mikosis pada sistem retikuloendotelium yang meliputi banyak organ), dapat juga hidup sebagai parasit. Fungi seperti itu menunjukkan demorfisme; artinya mereka dapat ada dalam uniseluler seperti halnya khamir ataupun dalam bentuk benang(filamen) seperti halnya kapang.

• Cyanophyta

Cyanophyta atau alga biru termaksud dalam prokariot, dan istilah yang lai adalah cyanobacter.berinti sel yang dapat dibedakan dengan alga eukariot benar, mempunyai membrane plastid dan mitokondria. Berpigmen klorofil a, β- karotenoid, dan fikobilin yang berfungsi sebagaipigmen fotosintesis beberapa spesies yang ciri khasnya hijau biru dinamakan fikosianin. Morfologi cyanophyta bermacam – macam , bentuknya ada yang sferis, telur, koloni seperti pita yang terdiri dari banyak sel. Chroococales berbeda dengan filament hormogonal cyanophyta. Filament menunjukan gabungan sel yang dinamakan trikoma.bengan adanya nadalah dengan membelah diri. Cyanophyta memainkan peranan penting bagi kehidupan dipermukaan air. Cyanophyt mrupakan organisme yang mampu hiduP sebagai heterofik dan dapat tumbuh bukan hanya di Daerah trofik tetapi di daerah aFotik juga.beberapa cyanophyta melekat pada substrat dan berperan untuk sedimentasi dan formasi bebatuan. Alga ini dapat sering terjadi eutrofikasi air dan kemuDian tumbuh dengan formasi yang dinmakan buang air.



PERANAN MIKROBA DALAM BIDANG LINGKUNGAN

Mikroba terdapat dimana-mana di sekitar kita, ada yang menghuni tanah air dan atmosfer planet kita. Adanya mikroba di planet lain diluar bumi telah diselidiki pula, namun sejauh ini di ruang angkasa belum menampakkan adanya mikroba. studi tentang mikroba yang ada di lingkungan alamiahnya disebut ekologi mikroba . Ekologi merupakan bagian biologi yang berkenaan dengan studi mengenai hubungan organisme atau kelompok organisme dengan lingkungannya.
Saat ini mikroba banyak dimanfaatkan di bidang lingkungan, yang berperan membantu memperbaiki kualitas lingkungan. Terutama untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan, baik di lingkungan tanah maupun perairan. Bahan pencemar dapat bermacam-macam mulai dari bahan yang berasal dari sumber-sumber alami sampai bahan sintetik, dengan sifat yang mudah dirombak (biodegradable) sampai sangat sulit bahkan tidak bisa dirombak (rekalsitran/ nonbiodegradable) maupun bersifat meracun bagi jasad hidup dengan bahan aktif tidak rusak dalam waktu lama (persisten). Dalam hal ini akan dibahas beberapa pemanfaatan mikroba dalam proses peruraian bahan pencemar dan peran lainnya untuk mengatasi bahan pencemar.

A. PERURAIAN / BIODEGRADASI BAHAN PENCEMAR (POLUTAN)
1. Mikroba dalam pembersihan air
Dalam air baik yang kita anggap jernih, sampai terhadap air yang keadaannya sudah kotor atau tercemar, di dalamnya akan terkandung sejumlah ke-hidupan, yaitu misalnya yang berasal dari sumur biasa, sumur pompa, sumber mata-air dan sebagai-nya, di dalamnya terdiri dari bakteri, yaitu :

 Kelompok bakteri besi (misalnya Crenothrix dan Sphaerotilus) yang mampu mengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Akibat kehadirannya, air sering berubah warna kalau disimpan lama yaitu warna kehitam-hitaman, kecoklat-coklatan, dan sebagainya.
  • Kelompok bakteri belerang (antara lain Chromatium dan Thiobacillus) yang mampu mereduksi senyawa sulfat menjadi H2S. Akibatnya kalau air disimpan lama akan tercium bau busuk seperti bau telur busuk.
  • Kelompok mikroalge (misalnya yang termasuk mikroalga hijau, biru dan kersik), sehingga kalau air disimpan lama di dalamnya akan nampak jasad-jasad yang berwarna hijau, biru atau pun kekuning-kuningan, tergantung kepada dominasi jasad-jasad tersebut serta lingkungan yang mempengaruhinya.
  • Kehadiran kelompok bakteri dan mikroalga tersebut di dalam air, dapat menyebabkan terjadinya penurunan turbiditas dan hambatan aliran, karena kelompok bakteri besi dan bele-rang dapat membentuk serat atau lendir. Akibat lainnya adalah terjadinya proses korosi (pengkaratan) terhadap benda-benda logam yang berada di dalamnya, men¬jadi bau, berubah warna, dan sebagainya. 

Mikroba yang terdapat dalam air limbah kebanyakan berasal dari tanah dan saluran pencernaan. Bakteri colon (coliforms) terutama Escherichia coli sering digunakan sebagai indeks pencemaran air. Bakteri tersebut berasal dari saluran pencernaan manusia dan hewan yang dapat hidup lama dalam air, sehingga air yang banyak mengandung bakteri tersebut dianggap tercemar. Untuk mengurangi mikroba pencemar dapat digunakan saringan pasir atau trickling filter yang segera membentuk lendir di permukaan bahan penyaring, sehingga dapat menyaring bakteri maupun bahan lain untuk penguraian. Penggunaan lumpur aktif juga dapat mempercepat perombakan bahan organik yang tersuspensi dalam air.

Secara kimia digunakan indeks BOD (biological oxygen demand) dan COD (chemical oxygen demand). Prinsip perombakan bahan dalam limbah adalah oksidasi, baik oksidasi biologis maupun oksidasi kimia. Semakin tinggi bahan organik dalam air menyebabkan kandungan oksigen terlarut semakin kecil, karena oksigen digunakan oleh mikroba untuk mengoksidasi bahan organik. Adanya bahan organik tinggi dalam air menyebabkan kebutuhan mikroba akan oksigen meningkat, yang diukur dari nilai BOD yang meningkat. Untuk mempercepat perombakan umumnya diberi aerasi untuk meningkatkan oksigen terlarut, misalnya dengan aerator yang disertai pengadukan.

Setelah terjadi perombakan bahan organik maka nilai BOD menurun sampai nilai tertentu yang menandakan bahwa air sudah bersih. Dalam suasana aerob bahan-bahan dapat dirubah menjadi sulfat, fosfat, ammonium, nitrat, dan gas CO2 yang menguap. Untuk menghilangkan sulfat, ammonium dan nitrat dari air dapat menggunakan berbagai cara. Dengan diberikan suasana yang anaerob maka sulfat direduksi menjadi gas H2S, ammonium dan nitrat dirubah menjadi gas N2O atau N2.

2. Mikroba perombak deterjen
Alkil Benzil Sulfonat (ABS) adalah komponen detergen, yang merupakan zat aktif yang dapat menurunkan tegangan muka sehingga dapat digunakan sebagai pembersih. ABS mempunyai Na-sulfonat polar dan ujung alkil non-polar. Pada proses pencucian, ujung polar ini menghadap ke kotoran (lemak) dan ujung polarnya menghadap keluar (ke-air). Bagian alkil dari ABS ada yang linier dan non-linier (bercabang). Bagian yang bercabang ABS-nya lebih kuat dan berbusa, tetapi lebih sukar terurai sehingga menyebabkan badan air berbuih. Sulitnya peruraian ini disebabkan karena atom C tersier memblokir beta-oksidasi pada alkil. Hal ini dapat dihindari apabila ABS mempunyai alkil yang linier.

3. Mikroba perombak plastik
Plastik banyak kegunaannya tetapi polimer sintetik plastik sangat sulit dirombak secara alamiah. Hal ini mengakibatkan limbah yang plastik semakin menumpuk dan dapat mencemari lingkungan. Akhir-akhir ini sudah mulai diproduksi plastik yang mudah terurai.
Plastik terdiri atas berbagai senyawa yang terdiri polietilen, polistiren, dan polivinil klorida. Bahan-bahan tersebut bersifat inert dan rekalsitran. Senyawa lain penyusun plastik yang disebut plasticizers terdiri:

(a) ester asam lemak (oleat, risinoleat, adipat, azelat, dan sebakat serta turunan minyak tumbuhan,

(b) ester asam phthalat, maleat, dan fosforat. Bahan tambahan untuk pembuatan plastik seperti Phthalic Acid Esters (PAEs) dan Polychlorinated Biphenyls (PCBs) sudah diketahui sebagai karsinogen yang berbahaya bagi lingkungan walaupun dalam konsentrasi rendah.

Dari alam telah ditemukan mikroba yang dapat merombak plastik, yaitu terdiri bakteri, aktinomycetes, jamur dan khamir yang umumnya dapat menggunakan plasticizers sebagai sumber C, tetapi hanya sedikit mikroba yang telah ditemukan mampu merombak polimer plastiknya yaitu jamur Aspergillus fischeri dan Paecilomyces sp. Sedangkan mikroba yang mampu merombak dan menggunakan sumber C dari plsticizers yaitu jamur Aspergillus niger, A. Versicolor, Cladosporium sp.,Fusarium sp., Penicillium sp.,Trichoderma sp., Verticillium sp., dan khamir Zygosaccharomyces drosophilae, Saccharomyces cerevisiae, serta bakteri Pseudomonas aeruginosa, Brevibacterium sp. dan aktinomisetes Streptomyces rubrireticuli.

Untuk dapat merombak plastik, mikroba harus dapat mengkontaminasi lapisan plastik melalui muatan elektrostatik dan mikroba harus mampu menggunakan komponen di dalam atau pada lapisan plastik sebagai nutrien. Plasticizers yang membuat plastik bersifat fleksibel seperti adipat, oleat, risinoleat, sebakat, dan turunan asam lemak lain cenderung mudah digunakan, tetapi turunan asam phthalat dan fosforat sulit digunakan untuk nutrisi. Hilangnya plasticizers menyebabkan lapisan plastik menjadi rapuh, daya rentang meningkat dan daya ulur berkurang.

1. Minyak Bumi
Minyak bumi tersusun dari berbagai macam molekul hidrokarbon alifatik, alisiklik, dan aromatik. Mikroba berperanan penting dalam menguraikan minyak bumi ini. Ketahanan minyak bumi terhadap peruraian oleh mikroba tergantung pada struktur dan berat molekulnya.
Fraksi alkana rantai C pendek, dengan atom C kurang dari 9 bersifat meracun terhadap mikroba dan mudah menguap menjadi gas. Fraksi n-alkana rantai C sedang dengan atom C 10-24 paling cepat terurai. Semakin panjang rantaian karbon alkana menyebabkan makin sulit terurai. Adanya rantaian C bercabang pada alkana akan mengurangi kecepatan peruraian, karena atom C tersier atau kuarter mengganggu mekanisme biodegradasi.
Apabila dibandingkan maka senyawa aromatik akan lebih lambat terurai dari pada alkana linier. Sedang senyawa alisiklik sering tidak dapat digunakan sebagai sumber C untuk mikroba, kecuali mempunyai rantai samping alifatik yang cukup panjang. Senyawa ini dapat terurai karena kometabolisme beberapa strain mikroba dengan metabolisme saling melengkapi. Jadi walaupun senyawa hidrokarbon dapat diuraikan oleh mikroba, tetapi belum ditemukan mikroba yang berkemampuan enzimatik lengkap untuk penguraian hidrokarbon secara sempurna.

2. Sampah
Mikroba (fungi dan bakteri) secara tradisional berfungsi sebagai decomposer (pengurai). Makhluk hidup yang telah mati akan diuraikan oleh mereka menjadi unsur-unsur yang lebih mikro. Tanpa adanya mikroba decomposer, bumi kita ini akan dipenuhi oleh bangkai dalam jumlah banyak. Mikroba decomposer inilah yang digunakan untuk pengolahan sampah/limbah. Teknologi lingkungan yang terbaru telah memungkinkan pengolahan sampah/limbah dengan perspektif lain. Sampah pada awalnya dipilah antara organik dan non organik. Sampah non organik akan didaur ulang, sementara sampah organik akan mengalami proses lanjutan pembuatan kompos. Proses tersebut adalah menciptakan kondisi yang optimum supaya kompos dapat dibuat dengan baik. Optimasi kondisi tersebut, selain desain alat yang baik dan ventilasi untuk proses aerasi, adalah juga menciptakan kondisi optimum bagi mikroba composter untuk melaksanakan proses composting. Parameter optimasinya bisa berupa keasaman, suhu, dan medium pertumbuhan. Jika parameter tersebut diperhatikan, maka proses composting diharapkan bisa efektif dan efisien.



B. PERAN LAIN MIKROBA UNTUK MENGATASI MASALAH PENCEMARAN
1. Biopestisida
Pestisida mikroba termasuk biopestisida yang telah banyak digunakan untuk menggantikan pestisida kimia sintetik yang banyak mencemari lingkungan. Penggunaan pestisida mikroba merupakan bagian dari pengendalian hama secara hayati menggunakan parasit, hiperparasit, dan predator. Salah satu keuntungan pestisida yang dikembangkan dari mikroba adalah (a) dapat berkembang biak secara cepat dalam jasad inangnya (hospes), (b) dapat bertahan hidup di luar hospes, (c) sangat mudah tersebar di alam. Namun mempunyai kelemahan tidak secara aktif mencari hospes atau hama sasarannya.
Mikroba yang telah dikembangkan untuk biopestisida adalah berbagai macam mikroba sebagai berikut:

a. Virus penyebab penyakit hama, seperti NPV (nuclear polyhidrosis virus), CPV (cytoplasmic polyhidrosis virus), dan GV (granulosis virus) untuk mengendalikan Lepidoptera. Baculovirus untuk mengendalikan Lepidoptera, Hymenoptera, dan diptera.
b. Bakteri yang dapat mematikan serangga hama, yang terkenal adalah Bacillus thuringiensis (Bt). Bakteri ini dapat digunakan untuk mengendalikan Lepidoptera, Hymenoptera, diptera, dan coleoptera. Bakteri ini dapat menghasilkan kristal protein toksin yang dapat mematikan serangga hama. Selain itu ada bakteri lain seperti Pseudomonas aeruginosa dan Proteus vulgaris untuk mengendalikan belalang, Pseudomonas septica dan Bacillus larvae untuk hama kumbang, Bacillus sphaericus untuk mengendalikan nyamuk, dan B. Moritai untuk mengendalikan lalat.
c. Jamur yang termasuk entomophagus dapat digunakan untuk mengendalikan hama. Sebagai contoh Metarhizium anisopliae dapat digunakan untuk mengendalikan kumbang Rhinoceros dan belalang cokelat. Beauveria bassiana untuk mengendalikan kumbang kentang, Nomurea rilevi untuk mengendalikan lepidoptera, Paecylomyces lilacinus dan Gliocladium roseum dapat digunakan untuk mengendalikan nematoda.


2. Logam Berat
Limbah penambangan emas dan tembaga (tailing) yang banyak mengandung logam berat terutama air raksa (Hg), industri logam dan penyamakan kulit banyak menghasilkan limbah logam berat terutama cadmium (Cd), serta penggunaan pupuk (misalnya pupuk fosfat) yang mengandung logam berat seperti Hg, Pb, dan Cd, sekarang banyak menimbulkan masalah pencemaran logam berat. Logam berat dalam konsentrasi rendah dapat membahayakan kehidupan karena afinitasnya yang tinggi dengan sistem enzim dalam sel, sehingga menyebabkan inaktivasi enzim dan berbagai gangguan fisiologi sel.
Bakteria dapat menghasilkan senyawa pengkhelat logam yang berupa ligan berberat molekul rendah yang disebut siderofor. Siderofor dapat membentuk kompleks dengan logam-logam termasuk logam berat. Umumnya pengkhelatan logam berat oleh bakteri adalah sebagai mekanisme bakteri untuk mempertahankan diri terhadap toksisitas logam. Bakteri yang tahan terhadap toksisitas logam berat mengalami perubahan sistem transport di membran selnya, sehingga terjadi penolakan atau pengurangan logam yang masuk ke dalam sitoplasma. Dengan demikian logam yang tidak dapat melewati membran sel akan terakumulasi dan diendapkan atau dijerap di permukaan sel.
Untuk mengambil logam berat yang sudah terakumulasi oleh bakteri, dapat dilakukan beberapa cara. Logam dari limbah cair dapat dipisahkan dengan memanen mikroba. Logam yang berada dalam tanah lebih sulit untuk dipisahkan, tetapi ada cara pengambilan logam menggunakan tanaman pengakumulasi logam berat. Tanaman yang termasuk sawi-sawian (misal Brassica juncea) dapat digunakan bersama-sama dengan rhizobacteria pengakumulasi logam (misal Pseudomonas fluorescens) untuk mengambil logam berat yang mencemari tanah. Selanjutnya logam yang telah terserap tanaman dapat dipanen dan dibakar untuk memisahkan logam beratnya.

DAFTAR PUSTAKA

  • Drs wulyono lud, M. kes., 2005. Mikrobiologi lingkungan,penerbit universitas muhammadiyah, malang
  • black-karma.blogspot.com / Senin, 16 Maret 2009 / PERANAN MIKROBA DALAM BIDANG LINGKUNGAN
  • wikipedia.org/wiki/ jenis mikroba di lingkungan
  • maujadidokter.blogspot.com/2009/05/jenis mikroba di alam.html


Oleh : Noche




















2 komentar:

om tolong donk carikan materi tentang eksplorasi mikroba. masalhnya materi itu susah sekali di dapat.

om kalo bisa tolong donk disertai gambar.?

Poskan Komentar

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More