Sponsors Link

Contoh Bioteknologi di Bidang Lingkungan

Sponsors Link

Dalam bidang lingkungan terutama isu lingkungan, bioteknologi berperan penting sebagai agen biologi yang dapat mengatasi permasalah yang ada di lingkungan misalnya sumber-sumber pencemaran lingkungan. Agen biologi tersebut dapat berupa hewan,tumbuhan dan mikroorganisme melalui mekanisme fitoremidasi biodegradasi dan biofilter serta dapat pula sebagai hasil dari rekayasa genetika untuk mendapatkan peran yang diinginkan. Selain pencemaran lingkungan, bioteknologi juga dapat digunakan sebagai biokontrol dan sebagai biofertilizer untuk meningkatkan kesuburan tanah di lingkungan pertanian.

ads

Secara garis besar, pemanfaatan organisme sebagai agen bioteknologi dalam bidang lingkungan dikenal dengan beberapa peran, berikut ini peran dan contoh bioteknologi dalam bidang lingkungan.

Baca juga: Dampak positif bioteknologi dalam bidang pangan

Bioremediasi

Bioremediasi merupakan proses penguraian limbah organik atau anorganik sebagai polutan yang dilakukan secara biologis. Beberapa contoh bioteknologi lingkungan dari peran ini adalah:

  • Degradasi plastik

Degradasi atau perombakan plastik yang dilakukan oleh organisme disebut juga biodegradasi. Plastik tersusun atas bahan-bahan yang sulit terurai oleh mikroorganisme. Namun ada spesies bakteri tertentu yang dapat mendegradasinya yaitu Clasdoporium resinae. Selain itu, baru-baru ini ditemukan jenis ulat yang disebut mealworm yang dapat memakan dan mengurai plastik berbahan polistirena (penelitian yang dilakukan oleh Wei-Min Wu dari Stanford University). Ulat tersebut mampu mengubah plastik menjadi karbon dioksida dan butrian-butrian material yang dapat terurai. Faktanya adalah, ada peran mikroba potensial dalam saluran pencernaan ulat itu walaupun kecepatan penguraianya lebih lambat. Selain itu Federica Bertocchini dari the Institute of Biomedicine and Biotechnology di Cantabria, Spanyol menemukan cacing lilin Galleria mellonella  juga dapat memakan plastik  polyethylene. Mereka  secara tidak sengaja menemukan tas plastik yang berlubang-lubang  berisi cacing lilin. Walaupun masih tahap penelitian namun tidak menutup kemungkinan bisa diaplikasikan nantinya untuk menanggulangi sampah plastik.

  • Degradasi tumpahan minyak

Tumpahan minyak yang terjadi di laut menjadi masalah penting untuk diatasi. Proses secara fisik untuk mengatasi masalah ini dapat memperparah keadaan. Biodegrasi  menjadi solusi yang ramah lingkungan. Beberapa jenis mikroorganisme mampu menguraikan minyak melalui mekanisme biosurfaktan yang dapat mengurangi tegangan permukaan, sama dengan prinsip kerja detergen. Contohnya jamur Cladosporium resinae dan beberapa bakteri genus Pseudomonas.

  • Detoksifikasi logam berat

Beberapa jenis mikroba digunakan sebagai agen bioremidiasi yaitu pemanfaatan proses biologi salah satunya untuk detoksifikasi logam berat. Logam berat yang ada  di lingkungan biasanya berasal dari limbah industri. Salah satu contoh logam berat yang banyak menarik perhatian yaitu merkuri. Merkuri adalah logam berat yang mudah terakumulasi pada organisme akuatik yang perairanya tercemar limbah merkuri oleh industri. Sifatnya yang mudah berikatan dengan protein menyebabkan logam ini sangat berbahaya. Banyak mikroorganisme yang ternyata memiliki kemampuan detoksifikasi sebagai bentuk adaptasinya terhadap lingkungan tercemar untuk mempertahankan hidupnya. Kemampuan inilah yang kemudian dikembangkan oleh peneliti untuk dapat dimanfaatkan dalam detoksifikai merkuri di lingkungan. Jenis bakteri yang dapat mereduksi merkuri  dengan mekanisme detoksifikasi antara lain Bacillus, Pseudomonas, Corynebacterium, Micococcus, dan Vibrio.

Biofertilizer dan Biodekomposer

Biofertilezer sebenarnya mikroba yang digunakan sebagai pelarut, penambat, pengikat hara yang dapat membantu meningkatkan kesuburan tanah. Walaupun sebenarnya pengaplikasianya masih tetap membutuhkan pupuk komersial karena biofertilizer tidak dapat menggantikan seluruh hara yang dibutuhkan tanaman. Biofertilezer dapat membantu mengurangi penggunaan dosis pupuk yang sering digunakan oleh para petani dan mengurangi dampak negatif dari penggunaan pupuk kimia.

  • Peningkatan kandungan unsur N dalam tanah oleh bakteri penambat nitrogen

Di dalam sistem pertanian, pengolahan tanah yang baik dapat meningkatkan kesuburan tanah, contohnya yaitu penambahan pupuk kimia dalam tanah. Salah satu peranan bioteknologi dalam bidang ini yaitu dengan memanfaatkan mikroba penambat nitrogen (biofertilizer). Mikroba tersebut bekerja sama (terjadi simbiosis) dengan tanaman leguminosa atau tanaman kacang-kacangan. Para petani sudah sejak lama mengenal teknik ini menanam tanaman pertanian lain pada bekas lahan budidaya kacang tanah atau kedelai apabila brangkasan tanaman tersebut dikembalikan ke tanah. Salah satu contohnya adalah bakteri Rhizobium leguminosarum. Pemanfaatan bakteri ini dapat digunakan sebagai inokulan pupuk hayati.

Baca juga: 3 Jenis Simbiosis dan Contohnya (Terlengkap)

Mekanisme penambatan nitrogen di udara oleh bakteri Rhizobium leguminosarum yaitu dengan cara bersimbiosis dengan akar tanaman Leguminosa membentuk bintil akar. Enam spesies bakteri bintil akar pada legum, yaitu: Rhizobium leguminosarum (membentuk bintil pada Lathyrus, Pisum, Vicia and Lens), R. trifolii (membentuk bintil pada Trifolium), R. phaseoli (membentuk bintil pada Phaseolus), R. Meliloti (membentuk bintil pada Melilotus, Medicago, Trigonella), R. japonicum (membentuk bintil pada kedelai), R. lupin (membentuk bintil pada Lupinus).

  • Sebagai biodekomposer

Proses dekomposisi sampah-sampah organik  memerlukan waktu yang cukup lama. Namun, dengan pemberian aktivator dekomposisi yang berupa mikroba potensial (biodekomposer) prosenya dapat dipercepat. Prosesnya dapat berlangsung selama 2-3 minggu. Selain dapat meningkatkan kesuburan tanah, biodekomposer yang mengandung mikroba potensial yang juga dapat berperan sebagai musuh alami penyakit jamur pada akar dan busuk pangkal batang.

Saat ini telah banyak produk-produk pasaran yang menyediakan kultur untuk proses dekomposisi, misalnya EM4 atau effective microorganisms. EM4 mengandung Lactobacillus sp, khamir, Actinomycetes, Streptomyces. Fungsinya yang dapat memfermentasikan bahan organik dalam tanah atau sampah serta dapat merangsang pertumbuhan mikroorganisme tanah lainnya.

Biocontrol

Tidak hanya dari golongan mikroba yang dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan penyakit pada tanaman namun organisme makroskopis juga dapat digunakan untuk biokontrol. Contoh mikroba yang dimanfaatkan dari golongan mikroba adalah dari jamur Beauvaria bassiana yang dapat menginfeksi serangga seperti walang sangit, semut merah, dan beberapa serangga penganggu dengan cara misela jamur tsb menembus kulit tubuh inang sampai menutupinya hingga serangga itu mati.

Penggunaanya dilingkungan dapat dilakukan cara penyemprotan atau memasukkan jamur tersebut ke dalam jebakan hama (pemikat aroma untuk serangga) sehingga jika serangga masuk ke dalam jebakan maka akan terinfeksi spora jamur itu kemudian serangga yang terkontaminasi akan menyebarkan spora tersebut ke lingkungan sekitar yang akan mengkontaminasi serangga lainnya. Begitu seterusnya sampai populasi serangga pengganggu dapat terkendali.

Dari organisme makroskopis, contohnya semut hitam Dolichoderus thoracicus  yang dapat mengendalikan hama penggerek buah kakao (PBK) Conopomorpha cramerella. Semut hitam bertindak sebagai predator dan menginvasi buah kakao sehingga menghambat serangga dewasa PBK meletakkan telurnya serta keberadaan semut ini tidak disukai oleh hama rodensia (seperti tikus) pada tanaman kakao. Semut hitam erat kaitanya dengan kutu putih sebagai sumber makananya oleh karena itu menggunakan metode pengendalian ini pada tanaman kakao perlu memperhatikikan keberadaan kutu putih.

Baca juga:

Dampak Negatif Bioteknologi dalam Bidang Pertanian dan Lingkungan

Dampak Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan Manusia

Sponsors Link
, , , ,
Oleh :
Kategori : Biologi