PEMANFAATAN
MIKROBIOLOGI DI BIDANG LINGKUNGAN
I.
PENDAHULUAN
Dewasa ini,
permasalahan pencemaran lingkungan yang terjadi menjadi perhatian banyak pihak.
Perhatian tersebut tentunya sangat penting karena kelangsungan makhluk hidup di
bumi tergantung pada keseimbangan lingkungan. Berbagai pencemaran yang terjadi
saat ini tidak lain adalah karena tingkah laku manusia itu sendiri yang sering
mengabaikan aspek keseimbangan lingkungan.
Berbagai kegiatan manusia seperti pemakaian
pupuk anorganik yang berlebihan dan terus menerus tanpa disadari akan semakin
mengurangi kesuburan tanah itu sendri. Selain itu aktifitas manusia dalam
kegiatan industri yang juga menghasilkan limbah, juga akan menimbulkan dampak
buruk bagi manusia dan makhluk hidup yang lain.
Berbagai usaha
pun dilakukan untuk mengurangi pencemamaran. Kemajuan ilmu pengetahuan dan
teknologi semestinya juga dimanfaatkan untuk mengembalikan kelestarian
lingkungan yang sudah tercemar. Salah satunya adalah dengan memanfaatkan
bantuan mikroorganisme yang berperan sebagai dekomposer.
II.
RUMUSAN
MASALAH
A.
Apa
yang dimaksud dengan mikrobiologi dan lingkungan?
B.
Bagaimana
peran mikroorganisme di alam?
C.
Bagaimana
pemanfaatan mikrobiologi bagi lingkungan?
III.
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Mikrobiologi
adalah ilmu yang mempelajari tentang mikroba, meliputi: bakteri, virus dan
ganggang jamur. Berdasarkan akar kata
mikrobiologi dapat diuraikan sebagai mikros berarti kecil, bios berarti hidup,
dan logos berarti ilmu. Jasad renik ciptaan Allah SWT lazim disebut mikroba
atau mikroorganisme atau zarah renik. Kajian meliputi makhluk hidup yang
termasuk dalam Eukariotik seperti kerajaan Protista (protisata algae) dan
fungi, dan prokariot yang termasuk kerajaan Monera (bakteri dan archae), serta
virus meskipun virus tidak terlau tepat dis ebut makhluk hidup.
Sedangkan
bagi manusia, lingkungan adalah segala sesuatu yang ada disekitarmya, baik
berupa benda hidup, benda mati, benda nyata ataupun abstrak, termasuk manusia
lainnya, serta suasana yang terbentuk karena terjadinya interaksi diantara
elemen-elemen tersebut.
B.
Peran
Mikroorganisme di Alam
Meskipun
ada jenis-jenis mikroorganisme yang bersifat patogen dan merungikan bagi
manusia, akan tetapi mikroorganisme yang lain berperan sangat penting bagi
keseimbangan lingkungan, peranan penting tersebut antara lain:
1.
Untuk mendekomposisi dan mengurai bahan organik
berupa sisa-sisa tumbuhan, bangkai hewan sampai buangan manusia yang tertumpah
dan terkumpul di permukaan bumi. Contohnya adalah Tricoderma, Gliocladium dan penicillium,Sreptomyces
dan Aspergillus sebagai inouklan kompos atau dekomposer. Hidrolisis
makromolekul tersebut oleh aktivitas mikroorganisme dengan kerja enzimnya
memberikan suplai dan pengisian kembali unsur-unsur hara ke dalam tanah,
seperti unsur karbondioksida , nitrat, nitrit,nitrogen dan unsur hara lainnya.
Melalui transformasi enzimatik ini, tumbuhan mengasiamilasi unsur-unsur hara menjadi
makromolekul organik yang berguna untuk menumbuhkan dan mengembangkan organ
tumbuhan sendiri.berkaitan dengan dekomposisi
bahan organik dalam AlQuran pada surat Az-Zumar ayat 21 Allah berfirman yang
artinya “Apakah engkau tidak
memperhatikan, bahwa Allah menurunkan air dari langit, lalu diaturnya menjadi
sumber-sumber air di bumi kemudian dengan air itu ditumbuhkan-Nya tanam-tanaman
yang bermacam-macam warnanya, lalu menjadi kering lalu engkau melihatnya
kekuning-kuningan, kemudian dijadikan-Nya hancur berderai-derai. Sesungguhnya
pada yang demikian itu benar-benar terdapat pelajaran bagi orang-orang yang
mempunyai akal sehat.”
2.
Berbagai jenis dan spesies mikroorganisme tanah memerankan peranan yang
penting dalam memutar siklus unsur seperti karbon, nitrogen, fosfor dan belerang.
Siklus yang sama juga terjadi dalam skala lebih luas di seluruh dunia dan
dikenal sebagai siklus biogeokimia. Salah satu contohnya adalah bakteri Aztobacter sp, Azoprillum sp, Clostridium
Sp, Klebsella sp sebagai penambat N yang signifikan.
3. Mikroorganisme terutama
algae memegang peranan penting dalam ranati makanan lingkungan akuatik.contohnya
adalah fitoplankton.
C.
Pemanfaatan
Mikrobiologi Bagi Lingkungan
Dalam pemanfaatan
mikrobiologi bagi lingkungan dikenal istilah bioremediasi. Bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk
mengurangi polutan di
lingkungan. Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim yang diproduksi oleh mikroorganisme
memodifikasi polutan beracun dengan mengubah struktur kimia polutan tersebut,
sebuah peristiwa yang disebut biotransformasi. Pada
banyak kasus, biotransformasi berujung pada biodegradasi, dimana polutan beracun terdegradasi,
strukturnya menjadi tidak kompleks, dan akhirnya menjadi metabolit yang tidak
berbahaya dan tidak beracun.
Sejak tahun 1900an, orang-orang sudah menggunakan mikroorganisme untuk
mengolah air pada saluran air. Saat ini, bioremediasi telah berkembang pada
perawatan limbah buangan yang berbahaya (senyawa-senyawa kimia yang sulit untuk
didegradasi), yang biasanya dihubungkan dengan kegiatan industri. Yang termasuk
dalam polutan-polutan ini antara lain logam-logam berat, petroleum hidrokarbon,
dan senyawa-senyawa organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida, dan lain-lain.
Banyak
aplikasi-aplikasi baru menggunakan mikroorganisme untuk mengurangi
polutan yang sedang diujicobakan. Bidang bioremediasi saat ini telah didukung
oleh pengetahuan yang lebih baik mengenai bagaimana polutan dapat didegradasi
oleh mikroorganisme, identifikasi jenis-jenis mikroba yang baru
dan bermanfaat, dan kemampuan untuk meningkatkan bioremediasi melalui teknologi
genetik.
Teknologi genetik molekular sangat penting untuk mengidentifikasi gen-gen yang mengkode enzim yang terkait pada bioremediasi.
Karakterisasi dari gen-gen yang bersangkutan dapat
meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana mikroba-mikroba
memodifikasi polutan beracun
menjadi tidak berbahaya.
Strain atau jenis mikroba rekombinan yang diciptakan di
laboratorium dapat lebih efisien dalam mengurangi polutan. Mikroorganisme
rekombinan yang diciptakan dan pertama kali dipatenkan adalah bakteri "pemakan
minyak". Bakteri ini dapat mengoksidasi
senyawa hidrokarbon yang
umumnya ditemukan pada minyak bumi. Bakteri tersebut tumbuh lebih cepat jika
dibandingkan bakteri-bakteri jenis lain yang alami atau bukan yang diciptakan
di laboratorium yang telah diujicobakan. Akan tetapi, penemuan tersebut belum
berhasil dikomersialkan karena strain rekombinan ini hanya dapat mengurai
komponen berbahaya dengan jumlah yang terbatas. Strain inipun belum mampu untuk
mendegradasi komponen-komponen molekular yang lebih berat yang cenderung
bertahan di lingkungan.
Mikroba pemakan
minyak telah ditemukan oleh ilmuwan ketika sedang meneliti dispersi bawah laui
pada terjadinya pertumpahan minyak di teluk meksiko. Mikroba tersebut memakan minyak tanpa menghabiskan
oksigen dalam air. Mikroba tersebut menstimuli bakteri suhu dingin yang terkait
erat dengan degradasi minyak bumi dan meresap kedalam minyak.
Minyak terbukti menjadi pencemar lautan nomor satu. Separuhnya dihasilkan
dari aktivitas industri. Selebihnya akibat kegiatanpelayaran hingga kecelakaan
kapal tanker. Lautan Indonesia sebagai jalur kapal
tanker internasional pun rawan tercemar limbah minyak. Namun laut ndonesia
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. 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.
Dari hasil isolasi,
bakteri tertentu dinyatakan dominan dan relatif memiliki kemampuan
mendegradasi minyak yangsignifikan (tinggi), yaitu Marinobacter, Oceanobacter, Alcanivorax, Stappia, Bacillus, Novospingobium, Pseudomonas, Spingobium dan
Rhodobacter.
Prosesnya, sebelum
makan minyak, bakteri menghasilkan surfactan. Yaitu sejenis
enzimyang dapat menyatukan minyak dengan air. Setelah minyak dan air menyatu,
mulailah bakteri makan minyak. Ditandai dengan
terpecah-pecahnya gumpalan minyak menjadikecil-kecil. Akhirnya minyak diubah
menjadi senyawa lain yang tidak berbahaya.
Jenis-jenis bioremediasi adalah
sebagai berikut:- Biostimulasi
Nutrien dan oksigen, dalam bentuk cair atau gas,
ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar untuk memperkuat pertumbuhan
dan aktivitas bakteri
remediasi yang telah ada di dalam air atau tanah tersebut.
- Bioaugmentasi
Mikroorganisme yang dapat membantu membersihkan
kontaminan tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar. Cara ini
yang paling sering digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di suatu tempat.
Namun ada beberapa hambatan yang ditemui ketika cara ini digunakan. Sangat
sulit untuk mengontrol kondisi situs yang tercemar agar mikroorganisme dapat
berkembang dengan optimal. Para ilmuwan belum sepenuhnya mengerti seluruh
mekanisme yang terkait dalam bioremediasi, dan mikroorganisme yang dilepaskan
ke lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi.
- Bioremediasi Intrinsik
Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami di dalam air atau tanah
yang tercemar.
Di masa yang akan datang, mikroorganisme
rekombinan dapat menyediakan cara yang efektif untuk mengurangi senyawa-senyawa
kimiawi yang berbahaya di lingkungan kita. Bagaimanapun, pendekatan itu
membutuhkan penelitian yang hati-hati berkaitan dengan mikroorganisme
rekombinan tersebut, apakah efektif dalam mengurangi polutan, dan apakah aman
saat mikroorganisme itu dilepaskan ke lingkungan.
IV.
KESIMPULAN
A. Mikrobiologi adalah ilmu
yang mempelajari tentang mikroba, meliputi: bakteri, virus dan ganggang jamur. Sedangkan
bagi manusia, lingkungan adalah segala sesuatu yang ada disekitarmya, baik
berupa benda hidup, benda mati, benda nyata ataupun abstrak, termasuk manusia
lainnya, serta suasana yang terbentuk karena terjadinya interaksi diantara
elemen-elemen tersebut.
B. Peran Mikroorganisme di
Alam yaitu sebagai dekomposer atau mengurai bahan organik berupa sisa-sisa
tumbuhan, bangkai hewan sampai buangan manusia yang tertumpah dan terkumpul di
permukaan bumi. Serta berperan pada siklus biogeokimia dan penyedia makanan
pada lingkungan aquatik.
C. Dalam pemanfaatan
mikrobiologi bagi lingkungan dikenal istilah bioremediasi. Bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme untuk
mengurangi polutan di
lingkungan. Salah satu contonhya
adalah ditemukannya bakteri pemakan minyak yang berfungsi penting dalam
mengatasi pencemaran minyak di laut.
D.
PENUTUP
Demikianlah
makalah ini saya susun. Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan
dalam segi penulisan dan penjelasa materi. Oleh karena kritik dan saran
diharapkan penulis untuk perbaikan makalah selanjutnya. Semoga makalah ini
dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan pembaca pada umumnya.
DAFTAR PUSTAKA
Departemen Agama RI. Mushaf Alquran
Terjemah. Jakarta: AlHuda, 2002
Pelczar ,
Michael J,. Dasar-dasar Mikrobiologi
jil,2. Jakarta:UI Press. 1988.
Slamet, Juli Soemirat. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Gadjah
Mada University Press. 2009.
Subandi. Mikrobiologi, Perkembangan,
Kajian dan Pengamatan Dalam Persepektif Islam. Bandung: Rosdakarya,
2010.
Sujana, Arman. Kamus Lengkap Biologi. Jakarta: Mega
Aksara. 2007.
0 comments:
Post a Comment