Penggunaan berbagai senyawa organik sintetik beracun (biosida) yang dapat mengendalikan organism tertentu untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, tampaknya masih belum dapat digantikan dengan cara dan bahan lain. Biosida digunakan untuk menunjang tiga kebutuhan dasar manusia: pangan, papan dan sandang.
Pada bidang pertanian, pestisida sintetik merupakan bagian dari biosida yang mencakup: bakterisida, herbisida, fungisida, insektisida, nematisida dan rodentisida, digunakan untuk mengendalikan pengganggu tanaman (hama, patogen dan gulma). Penggunan pestisida ini bertujuan untuk mempertahankan produksi maksimal yang dapat dicapai oleh tanaman. Sedangkan pada bidang industri, biosida tertentu digunakan pada pabrik-pabrik cat, kayu dan tekstil sebagai “bahan pengawet” untuk melindungi produk industri dari serangan bakteri dan jamur.
Upaya untuk menggantikan atau menekan penggunaan pestisida sintetik pada bidang pertanian, melalui penerapan biologi kontrol dan penggunaan insektisida hayati, masih dalam taraf penelitian yang hasilnya baru dapat dinikmati setelah beberapa kendala dapat teratasi. Penggunaan bakteri atau jamur sebagai inokulum untuk mengontrol bakteri, jamur dan nematoda patogen bagi tanaman sulit diterapkan di lapangan. Hal ini disebabkan karena kegagalan inokulum tersebut mengolonisasi tanah alamiah sebagai akibat persaingan sumber energi dan ruangan biologi dengan mikroba alamiah penghuni tanah (mikroba indigen).
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Penerapan ”sterilisasi lunak” (pemberian uap panas atau fumigasi) untuk menghilangkan persaingan tersebut masih tarlalu sulit dan mahal bagi petani di Indonesia. Sedangkan pengadaan dalam jumlah besar bagian tanaman penghasil senyawa aktif pengendali hama dan efisiensi ekstraksi senyawa aktif tersebut merupakan factor-faktor pembatas pada penggunaan insektisida hayati. Selain itu, perlu pula diteliti kebiodegradasian senyawa aktif dan dampaknya bagi makhluk hidup bukan sasaran, bila insketisida hayati digunakan di lapangan.
Dampak negatif
Penggunaan biosida pada bidang pertanian dan industri yang tidak berwawasan lingkungan dapat menimbulkan dampak negatif berupa pencemaran tanah dan sungai. Tanah merupakan tempat terakumulasinya senyawa aktif pestisida sintetik, baik yang digunakan secara langsung ke dalam tanah maupun yang digunakan pada bagian atas tanaman. Sedangkan sungai merupakan tempat pembuangan limbah industry olahan yang sering kali masih berkadar biosida cukup tinggi. Pencemaran tanah dan sungai oleh biosida dapat terjadi bila mikroba tanah alamiah tidak mampu merombak pestisida sintetik, dan pabrik tidak memiliki teknik pengolahan limbah yang dapat mengiliminasi biosida yang diikutsertakan dalam proses industri.
Akumulasi bahan aktif pestisida sintetik di dalam tanah dapat mengakibatkan terhambatnya proses biokimia tertentu, sehingga menurunkan kualitas tanah sebagai media bagi tanaman atau berdampak negatif secara langsung bagi pertumbuhan tanaman. Sedangkan akumulasi bahan aktif biosida pada sungai menyebabkan air sungai tidak dapat dimanfaatkan lagi untuk keperluan sehari-hari bagi masyarakat dan tidak dapat diminum langsung oleh hewan ternak.
Peranan mikroba alamiah
Tanah dan sungai secara alamiah mengandung beranekaragam mikroba dalam jumlah yang sangat besar, sejuta sampai seribu milyar sel per gram tanah atau per mililiter air sungai. Angka ini ditentukan oleo jenis tanah dan sungai serta teknik penghitungan populasi mikroba yang digunakan. Mikroba alamiah dapat dengan mudah merombak senyawa organic alifatik (berstruktur rantai) alamiah dan memanfaatkan karbon dan/ atau nitrogen senyawa tersebut sebagai sumber energy dan pertumbuhan. Sedangkan senyawa aromatic (berstruktur cincin) alamiah lebih sulit dirombak oleh mikroba alamiah.
Hampir seluruh mikroba alamiah dapat mendegradasi senyawa organik alifatik alamiah, dan hanya sebagian mikroba alamiah yang terutama diwakili oleh jamur dan bakteri mampu melaksanakan perombakan total (mineralisasi) atau perombakan sebagian (transformasi) senyawa organik aromatik alamiah.
Perombakan biosida yang merupakan senyawa aromatik sintetik oleo mikroba alamiah merupakan yang tersulit. Hanya kurang dari seratus mikroba alamiah per gram tanah atau per mililiter air sungai mampu membiodegradasi biosida.
Selanjutnya, biosida yang telah terbukti dapat dirombak oleh mikroba alamiah sekalipun akan terakumulasi pada lingkungan untuk sementara waktu, sebelum jumlah mikroba perombak biosida yang bersangkutan berkembang menjadi populasi yang cukup besar (seribu sampai seratus ribu sel per gram
tanah atau per mililiter air sungai agar biodegradasi dapat terlaksana secara aktif. Jumlah mikroba alamiah perombak biosida yang jauh lebih kecil dibandingkan mikroba alamiah bukan perombak merupakan penyebab lain terjadinya akumulasi biosida dan pencemaran lingkungan.
Biosida yang mudah dibiodegradasi merupakan pilihan utama untuk digunakan pada bidang pertanian dan industri. Penggunaan biosida jenis ini sesuai dengan kadar anjuran tidak akan menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungun.
Beberapa biosida bersifat rekalsitran (sulit dirombak mikroba alamiah), karena salah sutu atau ketiga hal berikut ini: 1. Biosida tersebut bersifat racun bagi kebanyakan mikroba alamiah. 2. Mikroba alamiah tidak memiliki plasmid penyandi enzim yang berperanan pada tahapan biodegradasi biosida. 3. Mikroba alamiah tidak memiliki cukup energy yang hanya bersumber dari biosida untuk mensintesa enzim perombak (biosida hanya dapat dibiodegradasi secara ko-metabolisme).
Bila kerekalsitranan biosida hanya disebabkan oleo hal yang ketiga, peningkatan biodegradasi biosida yang bersangkutan dapat dicapai melalui penambahan “ko-substrat” berfungsi sebagai sumber energi bagi mikroba perombak alamiah. Sedangkan bila kesulitan biodegradasi biosida berkaitan dengan salah satu hal pertama atau kedua atau gabungan kedua hal tersebut, maka Bioteknologi Lingkungan merupakan jalan keluar untuk mengeliminasi biosida rekalsitran dari dalam tanah atau limbah industri.
Biodegradasi tanah dan pengolahan limbah
Penanggulangan pencemaran (remediasi) tanah yang tercemar oleo pestisida sintetik dan pengolahan limbah secara bioteknologi, dilakukan dengan cara menginokulasi tanah tercemar atau limbah industri pada unit-unit pengolahan menggunakan mikroba perombak biosida yang diinokulasi diusahakan agar mencapai sejuta atau seratus ribu sel per mililiter limbah industri, sehingga proses perombakan biosida dapat berlangsung secara aktif.
Banyak ahli bioremediasi Lingkungan telah berhasil mengisolasi biakan murni atau kumpulan mikorba perombak biosida. Mereka telah mendemonstrasikan bahwa, perombakan berbagai pestisida sintetik di dalam tanah dapat dipercepat melalui inokulasi (lihat tabel 1). Banyak hak paten juga telah didapatkan untuk menggunakan mikroba dalam bentuk “biofilm” pada pengolahan limbah industri.
Gunalan dan Dolly Iriani Damarjaya, peneliti Bioteknologi Tanah dan Lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya
Sumber: Kompas, 5 Februari 1993
