Tumpahan Minyak di Laut Indonesia: Strategi Bioremediasi Rekayasa Genetik

Pencemaran Lingkungan Akibat Tumpahan Minyak dapat Menyebabkan Kerusakan di Ekosistem Laut dan Darat (Sumber: Foto Pribadi)

Peristiwa tumpahan minyak (oil spill) di perairan Indonesia saat ini menghantui dan menjadi ancaman bagi bangsa Indonesia sebagai negara maritim. Berbagai kasus tumpahan minyak terjadi di Indonesia seperti di daerah Montara, Teluk Balikpapan, Karawang, Kepulauan Seribu dan Kepulauan Riau yang menunjukkan bahwa rentannya ekosistem laut di Indonesia. Peristiwa oil spill sendiri disebabkan oleh beberapa penyebab seperti kecelakaan kapal tanker, kegiatan pengeboran minyak lepas pantai, docking, scrapping dan sebagainya. Dampak yang besar terjadi akibat dari tumpahan minyak ini dapat menyebabkan rusaknya ekosistem laut dan memberikan kerugian besar bagi lingkungan dan masyarakat, sehingga diperlukan penanganan yang benar untuk mengatasi hal tersebut.

Berbagai strategi penanganan dilakukan dalam penanggulangan oil spill seperti in-situ burning, penyisihan secara mekanis, penggunaan sorbent, penggunaaan bahan kimia dispersan sudah dilakukan dan terus dikembangkan. Selain itu, terdapat strategi lain yang dapat dilakukan untuk mengatasi tumpahan minyak yakni menggunakan metode bioremediasi. Bioremediasi adalah proses penggunaan berbagai jenis mikroorganisme, seperti bakteri, jamur, alga, ragi dan enzim untuk dapat membersihkan atau mengurangi pencemaran lingkungan. Upaya mengatasi pencemaran di lingkungan dengan memanfaatkan mikroorganisme tersebut merupakan teknik yang ramah lingkungan dan ekonomis untuk pembersihan dan restorasi situs yang telah terkontaminasi dengan produk minyak bumi dan minyak mentah lainnya.

Penggunaan mikroorganisme sebagai strategi untuk mengatasi permasalahan tersebut, dikarenakan karakteristik dari mikroorganisme yang unik. Mereka mampu tumbuh dilingkungan dengan pH 6-8 dan suhu pada 25-35oC. Bahkan terdapat mikroorganisme yang mampu hidup di lingkungan yang ekstrim dengan pH yang sangat tinggi atau rendah dan suhu yang rendah pula. Karakteristik tersebutlah yang mampu berpotensi untuk mendetoksifikasi pencemaran yang ada di lingkungan, khususnya dalam penanganan dekontaminasi lingkungan perairan. Salah satu karakteristik mikroorganisme tersebut adalah petrofilik. Mikroorganisme petrofilik merupakan mikroorganisme yang memanfaatkan hidrokarbon dalam petroleum sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan mikroorganisme. Mikroorganisme inilah yang sering digunakan untuk mengatasi pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh tumpahan minyak. Namun terdapat kekurangan dalam hal ini yakni aktivitasnya terbatas karena keterbatasan lingkungan, sehingga harus disesuaikan dengan kondisi alaminya. Selain itu, keterbatasannya yang hanya mampu mendegradasi hidrokarbon polisiklik aromatik dengan berat molekul rendah seperti naftalene, antrasena, dan fenantrena menjadi tantangan dalam pemanfaatan bioremediasi terhadap tumpahan minyak.

Namun, terbatas dari tantangan tersebut berbagai upaya dikembangkan untu mengoptimalkan bioremediasi sebagai solusi untuk mengatasi masalah tumpahan minyak. Strategi yang mulai dikembangkan adalah penggunaan rekayasa genetik terhadap mikroba dengan merancang strain baru yang memiliki kemampuan untuk menurunkan berat molekul tinggi dari senyawa polikromatik. Salah satu contohnya adalah bakteri gram negatif (pseudomonas fluorescens HK44). Bakteri gram negatif ini merupakan hasil rekayasa genetik untuk memantau degradasi hidrokarbon polikromatik seperti naftalen, salisilat dan unsur hidrokarbon lainnya dengan menghasilkan cahaya tampak sehingga dapat digunakan sebagai salah satu strategi dalam pemantauan dan pengendalian proses bioremediasi. Kemampuan memancarkan cahaya oleh organisme tersebut yang disebakan adanya reaksi kimia, yakni terjadinya degradasi hidrokarbon polikromatik inilah yang disebut sebagai bioluminesensi. Kemampuan bioluminesensi pada organisme ini bergantung dari konsentrasi strain HK44. Akibat dari kemampuan pseudomonas fluorescens strain HK44 yang mampu mengukur bioavailabilitas naftalen maka pada tahun 1996 dilakukan pengujian bioremediasi secara lansung di lapangan di Amerika Serikat dan diperoleh hasil bahwa strain ini mampu bertahan di lingkungan dalam jangka waktu lama dibawah tekanan lingkungan alam.

Rekayasa genetik lainnya yang terkenal dibuat tahun 1970-an oleh Chakrabarty adalah terkait penggunaan plasmid berbeda untuk membuat strain bakteri yang mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon pada minyak bumi. Strain ini dalam bidang sains lebih dikenal sebagai “super bug”. Yang dimaksud dengan “super bug” ini adalah bakteri yang bermutasi untuk melindungi diri dari “predator’ atau berevolusi untuk melawan. Dalam penelitiannya, Chakrabarty menggunakan bakteri pseudomonas yang memiliki plasmid lalu mengisolasinya dari beberapa strain yang mampu menurunkan kandungan oktan, xilena, naftalena, dan kapur barus. Kemudian semua plasmid tersebut dimasukkan kedalam strain lain dari Pseudomonas Putida sehingga akan dihasilkan manipulasi strain yang mampu tumbuh dengan baik dalam minyak mentah dibandingkan dnegan strain plasmid tunggal. Plasmid baru tersebut mampu menurunkan oktan, kapur barus, xilena dan naftalena yang merupakan senyawa hidrokarbon pada minyak bumi.

Senyawa senyawa yang mampu terdegradasi oleh Pseudomonas Putida pada tumpahan minyak di laut (Sumber: Foto Pribadi)

Oleh karena itu, dari kedua contoh rekayasa genetik ini diharapkan semakin berkembangnya teknologi dan informasi mampu meningkatkan efisiensi degradasi hidrokarbon poliaromatik yang ditingkatkan melalui rekayasa genetik. Dengan demikian, mampu mengatasi permasalahan tumpahan minyak dengan cepat, biaya ekonomis dan dapat menjadi pelengkap pada metode metode lainnya dalam penanganan tumpahan minyak di Indonesia.

Penulis : Lisna Yulianti (KBK Kimia Hayati UPI 2023)