Mikroorganisme yang ada di bumi tak terhitung jumlah jenis dan macamnya. Sayangnya, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang telah dicapai manusia saat ini belum mampu menaksir total jenis mikroorganisme yang ada di bumi.
Sumber : Sinar Harapan 19 September 2001
Padahal hampir seluruh jenis habitat di bumi memiliki mikroorganisme, mulai dari puncak gunung bersalju hingga dasar laut yang terdalam, dari kawah gunung berapi sampai dinginnya es di kutub, bahkan dari air liur hewan mamalia yang terbesar sampai isi perut seekor rayap.
Salah satu keterbatasan Iptek adalah dalam hal menumbuhkan mikroorganisme, sehingga perkembangan terakhir diperkenalkan istilah mikroorganisme yang dapat dikulturkan (culturable microorganisms) dan mikroorganisme yang tidak/belum dapat dikulturkan (unculturable microorganisms).
Bagi masyarakat awam, arti penting mikroorganisme ditentukan seberapa besar mikroorganisme tersebut dapat memberikan manfaat dan meningkatkan kesejahteraan manusia. Mikroorganisme yang telah diidentifikasi oleh para mikrobiologiwan meliputi bakteri, fungi dan yeast, belum banyak diketahui potensinya, apalagi dimanfaatkan. Diperlukan upaya berkelanjutan jika berniat mengisolasi, mendata, mengkulturkan, dan menskrining potensi pemanfaatan seluruh mikroorganisme yang ada di bumi.
Namun demikian, dalam kurun waktu kurang dari satu dasawarsa terakhir, dengan kemajuan dalam teknik biologi molekuler dalam melakukan isolasi dan karakterisasi biodiversitas mikroorganisme, ada harapan meng-eksplorasi mikroorganisme bumi yang lebih progresif.
Potensi pemanfaatan biodiversitas mikroorganisme kemungkinan tidak perlu lagi melalui tahapan konservatif yang dimulai dengan isolasi, kultivasi, skrining, optimasi dan preservasi.
Dengan teknik biologi molekuler, dapat diisolasi gen-gen dari mikroorganisme yang sampai saat ini termasuk dalam kelompok unculturable microorganisms, untuk kemudian ditransfer ke bakteri yang telah sejak lama dikembang- biakkan oleh manusia. Transfer gen bertujuan agar bakteri transgenik yang dihasilkan mampu mengekspresikan produk-produk dari gen yang ditransfer.
Para ahli sadar bahwa nilai ekonomi yang paling tinggi akan diperoleh dari tingkat kesulitan yang tertinggi. Beberapa hal yang masuk dalam kriteria tingkat kesulitan tinggi adalah kondisi-kondisi ekstrem yang mendukung kehidupan makhluk hidup pada umumnya, seperti suhu, tekanan, keperluan oksigen, dan pH.
Mikroorganisme yang hidup pada kondisi-kondisi ekstrem, pada saat ini disebut sebagai mikroorganisme ekstremofil. Mikroorganisme yang hidup pada kondisi suhu ekstrem tinggi disebut termofilik, sementara yang hidup pada suhu ekstrem rendah disebut psikrofilik.
Mikroorganisme yang hidup pada kondisi ekstrem bertekanan tinggi disebut barofilik, sementara mikroorganisme yang hidup pada kondisi ekstrem akan tidak adanya oksigen biasa disebut anaerobik. Kondisi lingkungan yang ekstrem asam (pH rendah) akan dihuni oleh mikroorganisme asidofilik, dan lingkungan ekstrem basa akan dihuni oleh mikroorganisme basofilik.
Prinsip di atas yang ber-thesis-kan bahwa nilai ekonomi tertinggi akan diperoleh dari tingkat kesulitan tertinggi, memotivasi para ahli bioteknologi untuk berlomba mengeksplorasi mikroorganisme-mikroorganisme ekstremofil. Keberhasilan mengeksplorasi mikroorganisme ekstremofil sangat besar manfaatnya bagi industri pada khususnya, maupun kesejahteraan manusia umumnya. Manfaat mikroorganisme ektremofil dan atau gen-gen daripadanya di bidang industri, adalah dalam mengurangi tingkat kebutuhan energi yang cukup signifikan.
Industri Pulp dan Kertas Sebagai contoh adalah industri pulp dan kertas. Sampai sekarang ini proses pulping dan pemutihan kertas dilakukan secara kemo-mekanik dengan produktivitas dan kualitas kertas yang tinggi. Namun lambat laun, industri pulp dan kertas memberi kontribusi terhadap pencemaran dan kerusakan lingkungan yang makin parah.
Ternyata proses kemo-mekanik selama pulping dan bleaching telah menghasilkan limbah yang sangat mencemari lingkungan. Industri pulp dan kertas mulai beralih pada teknologi bersih dengan menggunakan enzim (biokatalis) dalam pulping dan bleaching, seperti enzim selulase, mannanase, dan xylanase.
Pada era sekarang sebagian besar industri pulp dan kertas menggunakan teknologi enzim. Seperti kita ketahui proses pembuatan bubur kayu dan pembuatan kertas terjadi pada suhu yang tinggi. Sehingga sudah barang tentu enzim yang digunakan pada proses tersebut harus tahan suhu tinggi. Bahkan tidak hanya tahan, melainkan juga sebaiknya justru pada suhu tinggi tersebut biokatalis yang digunakan mempunyai aktivitas yang paling optimal.
Dari mana enzim yang tahan suhu tinggi itu dihasilkan? Jawabannya dari mikroorganisme yang bersifat thermofil, seperti Bacillus stearothermophilus dan Clostridium sp. yang tahan hidup pada lingkungan dengan kisaran suhu 50 – 70 oC. Contoh enzim thermofil lain yang telah luas pemakaiannya di bidang bioteknologi adalah enzim polimerase DNA yang berasal dari bakteri Thermus aquaticus. Taq polimerase dikenal sebagai enzim yang digunakan pada teknik PCR (Polymerase Chain Reaction), sebuah metode untuk mengamplifikasi (melipatgandakan) sekuen DNA yang dilakukan pada suhu tinggi antara 70 – 90 oC.
Menyimak arah perkembangan bioteknologi dunia yang terjadi amat cepat, maka para ahli berlomba-lomba mengeksplorasi mikroba-mikroba termofilik bahkan hipertermofilik baru yang menghasilkan enzim dengan ketahanan suhu yang lebih tinggi dibandingkan yang telah ada di pasar sekarang ini. Sumber-sumber mikroba termofilik di antaranya adalah mata air panas, kawah gunung berapi, dan palung laut dalam serta gunung api bawah laut.
Lumpur dari sebuah kawah gunung berapi atau sumber mata air panas menjadi barang yang sangat berharga di mata para ahli mikrobiologi, karena dari sana dapat diisolasi mikroorganisme yang dapat menghasilkan enzim termofil. Lumpur yang tidak ada nilainya bagi sebagian besar manusia menjadi sebuah barang tak ternilai harganya dan banyak diburu.
Peneliti mikrobiologi di Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Bioindustri, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar