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).
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
Anonim.GeobacterMetallireducens.http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Geobacter_metallireducens.2010 Diakses pada 23 Desember 2013 pukul 21.50 WIB
