Bakteri Super Pemakan Uranium

              Bakteri Super Pemakan Uranium

Dunia mikroba penghuni yang mendominasi planet bumi ini adalah dunia yang sangat menarik dan selalu penuh dengan kejutan. Belum lama ini, para ahli mikrobiologi menemukan bahwa banyak mikroorganisme tidak kasat mata yang menikmati hidup di kondisi-kondisi ekstrem, seperti suhu mendidih, tanpa oksigen, plus tanpa cahaya. Seperti contoh bakteri Geobacter, sejenis mikroba yang biasa digunakan untuk membersihkan sisa-sisa uranium ternyata mampu menghasilkan listrik. Ia melakukannya sambil membersihkan limbah nuklir itu dan logam beracun lainnya.

Spesies Geobacter pertama yang diisolasi didapat dari Sungai Potomac, di daerah dekat Washington DC Amerika Serikat di tahun 1987. Spesies ini kemudian disebut sebagai Geobacter metallireducens. Kunci dari penemuan tersebut adalah mengidentifikasi pili konduktif (nanowire atau bagian serupa rambut yang ada di luar Geobacter) yang melakukan aktivitas itu. Nanowire itu juga ternyata berfungsi sebagai pelindung bagi Geobacter dan memungkinkan sang bakteri hidup di lingkungan beracun. Efektivitas pembuatan listrik Geobacter sendiri sudah teruji saat ia membersihkan situs pengolahan uranium di Rifle, Colorado, Amerika Serikat.

            Berhubung zat yang disuntikkan itu merupakan makanan favorit para Geobacter, ia kemudian memicu tumbuhnya komunitas Geobacter di tanah, yang pada akhirnya beramai-ramai membersihkan uranium. Geobacter dapat mengubah limbah uranium terlarut yang sangat berbahaya dan mencemari lingkungan, menjadi bentuk yang tidak berbahaya (tak larut) uraninite, sehingga mengendap di air tanah dan dapat dikumpulkan dengan mudah. Karena kemampuannya tersebut, bakteri ini dimanfaatkan oleh para ilmuwan untuk memulihkan lingkungan (bioremediasi) di daerah sekitar Tambang Rifle Mill, Colorado, Amerika Serikat.

Geobacter metallireducens adalah golongan bakteri dari Genus Geobacter  yang unik karena dapat memproduksi fili-mirip filamen yang berfungsi sebagai kabel nano untuk mentransfer elektron dari luar sel kepada akseptor elektron yang tak larut seperti mineral besi dan yang paling mungkin kepada elektroda. Masing-masing serabut akan terdiri dari tiga lapisan, seperti tiga untai jerami, satu di dalam serabut lainnya.

 Masing-masing lapisan terdiri dari kutub positif (luar), electrolyte-membrane (tengah), dan katoda (dalam).G. metallireducens mengkonsumsi unsur-unsur radioaktif dan memecah kontaminan. Ketika G. metallireducens memetabolisme uranium, perubahan logam dari larut menjadi bentuk larut. Uranium larut tetes keluar dari air tanah - dekontaminasi sungai dan air minum. Uranium larut tetap di tanah dan kemudian bisa diekstraksi. (Childers SE, 2002).

 Bakteri golongan Geobacter bersifat anaerob, artinya dia tidak membutuhkan oksigen bebas dalam berespirasi, itu sebabnya bakteri ini banyak dijumpai pada sedimen-sedimen yang ada di dasar danau, laut, ataupun sungai. Kemudian bakteri ini juga bersifat termofilik yang hidup di tempat bersuhu tinggi. G. metallireducens juga mengandung gen yang memungkinkan bakteri kemampuan kemotaksis. Chemotaxis memungkinkan G. metallireducens merasakan senyawa, menguntungkan dan tidak menguntungkan, di lingkungan sekitarnya.(Childers SE, 2002) 
Penemuan “kabel nano” dari mikroba ini berawal pada tahun 1987. Beberapa spesies bakteri diisolasi oleh Profesor Derek Lovley dari lokasi tanah yang penuh dengan polutan senyawa hidrokarbon. Bakteri yang biasa hidup di dalam tanah ini kemudian dinamakan dan diidentifikasikan sebagai Geobacter.Geobacter dapat mengubah limbah uranium terlarut yang sangat berbahaya dan mencemari lingkungan, menjadi bentuk yang tidak berbahaya (tak larut) uraninite, sehingga mengendap di air tanah dan dapat dikumpulkan dengan mudah. Ketika gen penyandi pili ini dengan proses mutasi DNA tidak diaktifkan, ternyata Geobacter kehilangan kemampuan mereduksi logam berat walaupun masih dapat bergerak mencapai logam tersebut. Ini menunjukkan bahwa pili ini berfungsi sebagai “kabel” bagi Geobacter sehingga sel dapat memindahkan elektron di luar permukaan sel ke logam (Nature 2005).

Referensi :

Fukohani, Sildarista, dkk. Rancang Pabrik. Pabrik Biogas dari Sampah Padat Perkotaan Kota Bandung. Program Studi Teknik Kimia ITB.2006

Slonczewski, J. Microbiology An Evolving Science. Alabama: W. W. Norton & Company. 2008.  
Anonim.GeobacterMetallireducens.http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Geobacter_metallireducens.2010  Diakses pada 23 Desember 2013 pukul 21.50 WIB