Bakteri yang Baru Ditemukan Ini Lawan Perubahan Iklim dengan Cara Menghancurkan Polutan Tanah

TrubusLife
Syahroni
21 Feb 2020   21:00 WIB

Komentar
Bakteri yang Baru Ditemukan Ini Lawan Perubahan Iklim dengan Cara Menghancurkan Polutan Tanah

Asisten peneliti David Karasz, mempersiapkan kultur Paraburkholderia untuk memindai mikroskop elektron guna mengidentifikasi struktur seluler yang terlibat dalam pembentukan rantai.. (Allison Usavage, Cornell University)

Trubus.id -- Peneliti dari Universitas Cornell telah menemukan spesies baru bakteri tanah yang di beri nama madseniana. Nama itu disematkan untuk mengenang profesor dari Universitas Cornell yaitu almarhum Gene Madsen, profesor mikrobiologi yang memulai penelitian. Dia sendiri meninggal pada 2017, sebelum bisa mengkonfirmasi penemuan itu.

Bakteri tanah temuan Gene sendiri sangat mahir dalam menghancurkan bahan organik, termasuk bahan kimia penyebab kanker yang dilepaskan ketika batu bara, gas, minyak dan sampah dibakar.

"Mikroba telah ada di sini sejak kehidupan dimulai, hampir 4 miliar tahun. Mereka menciptakan sistem yang kita tinggali, dan mereka mempertahankannya," kata Dan Buckley, profesor ekologi mikroba di Bagian Ilmu Tanah dan Tanaman di Sekolah Integratif Ilmu Tumbuhan. 

"Kita mungkin tidak melihat mereka, tetapi mereka menjalankan pertunjukan." tambahnya lagi.

Buckley dan lima peneliti Universitas Cornell lainnya, bersama dengan rekan-rekan dari Lycoming College, menggambarkan bakteri baru tersebut di sebuah makalah dengan judul, 'Paraburkholderia madseniana sp., Bakteri pengurai asam fenolik yang diisolasi dari tanah hutan asam,'. Makalah itu sendiri diterbitkan 6 Februari lalu di International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.

Semua tanaman dan hewan, termasuk manusia, memiliki koleksi bakteri ramah yang membantu kita mencerna makanan dan melawan infeksi. Bakteri yang hidup di tanah tidak hanya membantu tanaman tumbuh, mengatasi stres dan melawan hama, mereka juga penting untuk memahami perubahan iklim.

Bakteri yang baru ditemukan ini termasuk dalam genus Paraburkholderia, yang dikenal karena kemampuannya mendegradasi senyawa aromatik dan, pada beberapa spesies, kemampuan untuk membentuk nodul akar yang memperbaiki nitrogen atmosfer. Nama spesies, madseniana, mencerminkan warisan karya Madsen di bidang mikrobiologi lingkungan.

Penelitian Madsen berfokus pada biodegradasi — peran yang dimainkan mikroba dalam memecah polutan di tanah yang terkontaminasi — dengan fokus khusus pada polutan organik yang disebut polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs). Karyanya adalah terobosan dalam menyediakan alat-alat alami untuk mengatasi limbah berbahaya di daerah di mana tanah yang terkontaminasi tidak dapat dengan mudah digali dan dihilangkan.

"Gene adalah orang yang rendah hati dan ilmuwan hebat. Saya sangat senang melihat warisannya hidup seperti ini," kata Esther Angert, profesor dan ketua Departemen Mikrobiologi. 

"Ini sangat tepat sehingga bakteri dengan sifat-sifat ini akan dinamai ahli mikrobiologi lingkungan yang luar biasa ini. Saya pikir Gene pasti tersenyum." terangnya lagi.

Pekerjaan dimulai di hutan percobaan Cornell di Turkey Hill, area alami yang dikelola oleh Cornell Botanic Gardens. Madsen mengisolasi bakteri baru dari tanah hutan; Tim Buckley menyelesaikan proyek.

Langkah pertama adalah mengurutkan gen RNA ribosom bakteri, yang memberikan bukti genetik bahwa madseniana adalah spesies yang unik. Dalam mempelajari bakteri baru, para peneliti memperhatikan bahwa madseniana sangat mahir dalam menghancurkan hidrokarbon aromatik, yang membentuk lignin, komponen utama biomassa tanaman dan bahan organik tanah. Hidrokarbon aromatik juga ditemukan dalam polusi PAH beracun.

Ini berarti bahwa bakteri yang baru diidentifikasi dapat menjadi kandidat untuk penelitian biodegradasi dan pemain penting dalam siklus karbon tanah.

Laboratorium Buckley berfokus pada peran bakteri dalam siklus karbon — siklus karbon alami melalui Bumi dan atmosfer, yang menurut para ilmuwan telah terlempar keluar karena pukulan oleh kelebihan emisi karbon manusia.

"Kami hanya tahu sedikit tentang bagaimana bakteri tanah beroperasi. Tanah, setiap tahun, memproses sekitar tujuh kali lebih banyak karbon daripada semua emisi manusia dari mobil, pembangkit listrik dan unit pemanas, di seluruh dunia, hanya dalam pekerjaan alami mereka membusuk bahan tanaman. Karena jumlah karbon yang begitu besar melalui tanah, perubahan kecil dalam cara kita mengelola tanah bisa membuat dampak besar pada perubahan iklim." kata Buckley.

Dalam kasus madseniana, laboratorium Buckley ingin mempelajari lebih lanjut tentang hubungan simbiosis antara bakteri dan pohon hutan. Penelitian awal menunjukkan bahwa pohon memberi makan karbon ke bakteri, dan pada gilirannya bakteri mendegradasi bahan organik tanah, sehingga melepaskan nutrisi seperti nitrogen dan fosfor untuk pohon.

Memahami bagaimana bakteri memecah karbon di tanah dapat menjadi kunci keberlanjutan tanah dan kemampuan untuk memprediksi masa depan iklim global.

Roland Wilhelm, rekan pascadoktoral di laboratorium Buckley, adalah penulis pertama makalah itu. Rekan penulis lainnya termasuk Sean Murphy, Ph.D. siswa di lab; asisten peneliti sarjana Nicole Feriancek '22 dan David Karasz '20; Christopher DeRito, seorang spesialis pendukung penelitian; dan Jeffrey Newman, seorang profesor biologi di Lycoming College. [RN]

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Bagikan:          
Bagikan: