BAKTERI EXTREMOPHILES DAN APPLIKASINYAUNTUK INDUSTRI

Oleh:Ayu JuriantiNIM. 08041181320019

1. Bakteri ExtremophilesKata Extremophiles berasal dari dua suku kata, yaitu extremo dan philes. Extremo berarti sangat berlebihan (ekstrem), phile berarti menyukai. Jadi, arti dari kata Ekstremophile itu menyukai lingkungan yang ekstrem. Dan dalam kasus ini bisa dibilang mikroba yang menyukai lingkungan ekstrem. Menurut para ilmuwan, mikroba-mikroba ini sudah hidup di bumi jauh lebih tua dari makhluk hidup lainnya, tapi keberadaannya baru diketahui sekitar tahun 1980-an.Ternyata kesukaan para mikroba ini juga beragam. Ada yang suka dengan lingkungan yang sangat panas (sekitar 900 Celsius), Bahkan akhir-akhir ini, ditemukan mikroba yang bisa hidup di suhu 1300 Celsius. Nah, untuk jenis ini diberi nama hyperthermophile.Extremophile lainnya ada yang bisa hidup di suhu mendekati titik beku air. Bahkan masih bisa membelah diri pada suhu di bawah nol, suhu di mana mikroba lain berhenti membelah diri. Ada juga yang suka dengan lingkungan yang lebih asam dari cuka berkonsentrasi 100 persen, padahal lingkungan seperti itu bisa membuat logam berkarat dalam waktu singkat. Tetapi, ada juga yang bisa hidup di lingkungan yang luar biasa basa atau lingkungan yang kadar garamnya sangat tinggi. Ada juga yang bisa hidup di lingkungan dengan tekanan 4 kali tekanan atmosfer. Bahkan, ada juga yang bisa hidup di lingkungan yang merupakan gabungan dari kondisi mematikan, seperti di suhu mendekati titik didih ditambah asam.

2. Bakteri SolfolobusSalah satu contoh bakteri Extremophiles adalah bakteri Solfolobus. Bakteri Solfolobus merupakan bakteri yang termasuk ke dalam golongan bakteri Thermoasidofil. Bakteri Thermoasidofil adalah bakteri yang hidup pada lingkungan bersuhu panas dan asam. Lingkungan yang bersuhu panas cenderung bersifat asam karena mengandung sulfur. Kondisi optimum untuk pertumbuhan bakteri ini sekitar 60-80C dengan pH sekitar 2-4. Bakteri Sulfolobushidup di mata air panas sulfur di Yellowstone National Park. Contoh bakteri termofil atau termoasidofil lainnya, yakni bakteri Thermus aquaticus, Bacillus caldolyticus,danBacillus caldotenax.Sulfolobus merupakan spesies yang tumbuh dimata air atau kawah gunung berapidengan pertumbuhan optimal terjadi padapH 2-3 dansuhudari 75-80C, membuat merekatermasuk ke dalam kelompok Thermoasidofil. Bakteri Sulfolobus terdiri dari dua spesies, yaitu Sulfolobus solfataricus dan Sulfolobus acidocaldarius. Spesies Sulfolobus umumnya dinamai dari lokasi mereka pertama kali diisolasi, misalnya Sulfolobus solfataricus pertama kali diisolasi diSolfatara (gunung berapi). Spesies lainnya dapat ditemukan dalam bidang panas bumi atau aktivitas gunung berapi seperti formasi geologi.

3. Karakteristik Bakteri Sulfolobus solfataricus

Gambar 1. Bentuk sel Sulfolobus solfataricus diamati menggunakan SEMKlasifikasi bakteri Sulfolobus solfataricus:Kingdom : ArchaeaFilum : CrenarchaeotaKlas: ThermoproteiOrdo: SulfolobalesFamili: SulfolobaceaeGenus: SulfolobusSpecies: Sulfolobus solfataricusSulfolobus solfataricustermasuk kedalam generaSulfolobusdimana habitatnya di terrestrial vulkanik dengan pH lingkungan sekita 1-5 dan temperatur 90C.Sulfolobus solfataricus memiliki sel-sel yang berbentuk tidak teratur, bersifat anaerob kemolitotrof yang mengoksidasi H2S atau S menjadi H2SO4dan juga bisa tumbuh kemoorganotropikal. Sulfolobus solfataricus dapat tumbuh dikultivasi pada media minimum dan mediaBrock Bassalyang ditambahkan dengan oat spelt xilan, xilosa dan birchwood. Tetapi, Cannioet al (2004) melaporkan bahwaSulfolobus solfataricus menunjukkan pertumbuhan terbaik pada mediaBrock Bassalditambah dengan 0.2% oat spelt xilan yaitu 4.9U/l.Sulfolobus solfataricus mampu mensekresikan enzim xilanase ke luar sel.

4. Bakteri Sulfolobus solfataricus dalam Aplikasi di Bidang Industri KertasIndustri kertas menggunakan bahan baku utama berupa pulp dari hasil pengolahan serat tumbuhan. Sebagai konsekuensinya diperlukan pengolahan serat campuran antara selulosa, hemiselulosa dan lignin untuk menghasilkan pulp dengan kualitas yang baik. Produksi pulp secara komersial dilakukan dengan menggunakan proses kraft, yaitu dengan menggunakan perlakuan suhu dan pH yang tinggi untuk mendegradasi dan melarutkan lignin yang berasosiasi dengan selulosa dan hemiselulosa. Pulp hasil produksi menggunakan metode kraft berwarna kecoklatan yang disebabkan oleh residu lignin dan turunan lignin(Shohamet al, 1993). Kemudian untuk mengatasi hal tersebut, maka industri melakukan pemutihan menggunakan agen pemutih yaitu klorin. Pemakian klorin ini biasa digunakan untuk pemutihan pulp karena murah dan efektif untuk memutihkan pulp. Namun penggunaan klorin secara terus menerus dalam jumlah banyak menyebabkan pencemaran lingkungan dan memerlukan perlakuan khusus pada limbah yang dihasilkan.Banyak upaya dilakukan untuk mengurangi dan menggantikan penggunaan klorin di industri kertas, salah satunya yaitu menggunakan agen biobleaching. Agen biobleaching ini merupakan molekul protein yang berfungsi sebagai biokatalisator yang mampu mereduksi penggunaan klorin di industri kertas. Biokatalisator yang berfungsi sebagai agen biobleaching industri kertas adalah enzim xilanase, sehingga eksplorasi enzim xilanase untuk aplikasi industri kertas mempunyai aspek yang potensial.Enzim xilanase dapat digunakan sebagai agen biobleaching karena enzim xilanase mampu memotong ikatan antara xilan pada selulosa yang berikatan dengan lignin, sehingga dengan memotong xilan menjadi monomernya,dapat melepaskan lignin dengan selulosa. Aplikasi enzim xilanase pada proses kraft membutuhkan karakteristik yang cukup ekstrim, yaitu pada pH dan suhu tinggi. Hasil analisis menunjukkan bahwa enzim xilanase yang berasal dari Archaea atau Extremophiles, dalam hal ini dari golongan Thermoasidofil, yaitu Sulfolobus solfataricus yang lebih menunjukkan potensi sebagai sumber mikroorganisme penghasil enzim xilanase karena enzim xilanase yang dihasilkan lebih bersifat hipertermofilik dan hipertermostabil, sehingga diharapkan dalam aplikasinya enzim xilanase dari Sulfolobus solfataricus dapat bekerja secara maksimal.

REFERENSI

Fanani, M. Z. 2011. Eksplorasi Enzim Xilanase untuk Aplikasi Industri Kertas sebagai Agen Biobleaching: Analisis Variasi Sumber Enzim dari Berbagai Mikroorganisme. https://mazfanani.wordpress.com/2011/04/21/eksplorasi-enzim-xilanase-untuk-aplikasi-industri-kertas-sebagai-agen-biobleaching-analisis-variasi-sumber-enzim-dari-berbagai-mikroorganisme/. Diakses pada tanggal 19 September 2015 pukul 12.44 WIB.

Helianti, I. 2007. Kehidupan di Lingkungan Ekstrem.https://ishelianti.wordpress.com/2007/11/09/. Diakses pada tanggal 19 September 2015 pukul 12.43 WIB.

Indriani, N. 2015. Klasifikasi Bakteri. http://www.sridianti.com/klasifikasi-bakteri-apa-bagaimana.html. Diakses pada tanggal 20 September 2015 pukul 16.19 WIB.

Nurseha dan G. Djajakirana. 2004. Isolasi dan Uji Aktivitas Bakteri Asidofilik Pengoksidasi Besi dan Sulfur Dari Ekosistem Air Hitam di Kalimantan Tengah. Jurnal Tanah dan Lingkungan. 6(2).6: 51-56 hlm.