Membiakkan Bakteri, Memanen Emas Murni
Kabar baik datang dari dunia riset
Jerman-Australia. Tim riset gabungan
dari Martin
Luther University Halle-Wittenberg (MLU),
Technical University of Munich (TUM), dan University of Adelaide (UA) di Australia berhasil menemukan bakteri
yang dapat memanen emas murni (24 karat)
dari limbah logam berat.
Ekstrak emas dari bakteri Cupriavidus metallidurans
Jurnal Metallomics terbaru
terbitan Royal Society of
Chemistry di London (31/01/2018) melaporkan bahwa bakteri Cupriavidus metallidurans terbukti dapat menghasilkan ektrak emas dari
air limbah terkontaminasi logam berat. Tim riset gabungan dari dua negara itu
juga menyingkap mekanisme ekstraksinya secara biokimia.
Dalam artikel berjudul “Synergistic
gold–copper detoxification at the core of gold biomineralisation in Cupriavidus metallidurans,”, L Bütof
dan koleganya menjelaskan bahwa secara alami, adanya konsentrasi logam berat
yang tinggi, seperti tembaga dan emas, bersifat sangat beracun untuk kebanyakan
mahluk hidup. Ternyata, C. metallidurans punya adaptasi tinggi. Lebih dari itu, bakteri
berbentuk batang ini malah memiliki kemampuan mengekstrak elemen emas (Au) dari limbah senyawa logam berat tanpa meracuni
dirinya sendiri. Bahkan, bakteri ini dapat memanen logam mulia dalam bentuk
gumpalan-gumpalan kecil emas murni.
Sebuah tim peneliti gabungan dari MLU dan TUM
(Jerman) dan UA (Australia) telah menemukan proses biomolekuler yang terjadi di
dalam bakteri. Kelompok tersebut terdiri tujuh ilmuwan, yaitu L. BütofN. WiesemannM. HerzbergM. AltzschnerA. HolleitnerF. ReithD. H. Nies temuan tersebut dalam jurnal
Metallomics edisi 31 Januari 2018.
Bakteri
Batang
Menurut Profesor Dietrich H Nies, ahli
mikrobiologi di MLU, bakteri C.
metalliduran biasa hidup di tanah yang tercemar dengan banyak logam berat.
Seiring waktu beberapa mineral tanah rusak, melepaskan logam berat beracun dan gas
hidrogen ke lingkungannya. "Terlepas
dari ladanya ogam berat beracun, kondisi kehidupan di tanah ini tidak selalu
berdampak buruk. Ada cukup hidrogen untuk menghemat energi dan memungkinkan
bakteri itu beradaptasi. Agar dapat bertahan, organisme itu harus menemukan
cara untuk melindungi dirinya dari zat beracun ini,’’ tambahnya.
Bersama dengan rekannya, Profesor Frank Reith
dari Universitas Adelaide dari Australia, Nies pada 2009 telah menemukan kemampuan
C. metalliduran menyera emas secara
biologis. Mengapa hal ini bisa terjadi? Bagaimana mekanisme proses biomineralisasiinya secata tepat baru
diketahui setelah melalui rangkaian riset
lanjutan yang dikerjakan belum lama ini.
Nugget emas murni hasil ektraksi C. metalliduran
Reith dan Nies menjelaskan, emas memasuki
bakteri dengan cara yang sama seperti tembaga. Tembaga adalah elemen vital bagi
kehidupan C.
metalliduran, namun akan menjadi racun jika terakumulasi dalam jumlah
banyak. Ketika partikel tembaga dan emas bersentuhan dengan bakteri,
serangkaian proses kimia terjadi. Tembaga, yang biasanya terjadi dalam bentuk
yang sulit untuk diangkat, diubah menjadi bentuk yang jauh lebih mudah bagi
bakteri untuk diimpor sehingga mampu mencapai bagian dalam sel. Hal yang sama
juga terjadi pada senyawa emas.
Bila jumlah tembaga terlalu banyak terakumulasi
dalam tubuh bakteri, maka logam itu biasanya dipompa keluar oleh enzim CupA.
"Namun, ketika senyawa emas juga ada bersama tembaga, enzim tersebut akan tertekan. Ini membuat senyawa campuran tembaga
dan emas beracun tetap berada di dalam sel. Gabungan tembaga dan emas
sebenarnya lebih beracun daripada bila muncul sendiri, " unkap Dietrich H.
Nies.
Untuk mengatasi masalah racun ini, bakteri akan mengaktifkan
enzim lain: CopA. Enzim ini mampu mengubah senyawa tembaga dan emas menjadi
bentuk kompleks logam yang sulit
diserap. "Ini memastikan bahwa lebih sedikit senyawa tembaga dan emas
masuk ke dalam interior sel. Dengan bantuan enzim CopA, bakteri akan mengurangi
efek racun dengan cara memompa elemen tembaga keluar tubuh tanpa hambatan.
Konsekuensi lainnya: senyawa emas yang sulit dibuang akan ditransformasi
menjadi partakel nugget emas yang berkumpul di bagian luar sel bakteri. Karena
dimensinya hanya beberapa nanometer, partikel emas itu tidak sampai
membahayakan kehidupan bakteri, " jelas Nies.
Di alam, C.
metalliduran memainkan peran kunci dalam pembentukan loga emas sekunder,
yang biasanya terbentik muncul setelah proses pemecahan bijih emas yang berlangsung
secara geologis. Jadi bakteri batang ini dapat mengubah partikel emas beracun
yang dibentuk oleh proses pelapukan menjadi partikel emas yang tidak berbahaya,
sehingga menghasilkan nugget emas.

Riset Tim MSU
Jika menilik sejarahnya,
temuan tim riset gabungan Jerman-Australia itu ternyata juga mengkonfirmasi
temuan tim AS. Oktober 2012, sebagaimana dikutip Scitech Daily, tim dari Michigan
State University (MSU) telah menemukan bahwa bakteri Cupriavidus metallidurans memiliki kemampuan untuk menahan jumlah
toksisitas yang luar biasa, yang tampaknya merupakan kunci penting jalan untuk
menciptakan emas 24 karat.
Kazem Kashefi dan Adam Brown dari
MSU menemukan bahwa bakteri toleran logam C.
metalliduran dapat tumbuh pada konsentrasi klorida emas yang besar, senyawa
kimia beracun yang banyaj ditemukan di alam. Mereka memamerkan temuan mereka dalam
ajam kompetisi Cyber
Prix Arts Electronica 2012 di Linz, Austria.
Mereka menggunakan bioreaktor
bakteri yang mampu mengubah emas cair menjadi emas 24 karat. Bakteri itu setidaknya
25 kali lebih kuat dari yang dilaporkan sebelumnya. Dalam karya yang disebut The Great Work of the Metal Lover, mereka
menggunakan kombinasi bioteknologi, seni, dan alkimia untuk mengubah emas cair
menjadi emas murni.
Dalam kontes itu, tim MSU memberi
makan bakteri klorida emas, meniru proses yang mereka yakini terjadi di alam.
Dalam waktu sekitar seminggu, bakteri tersebut dapat mengubah racun dan
menghasilkan nugget emas.
Biomineralisasi
Hijau
Bagaimanapun, menurut Manuela Bank-Zillmann dari
Martin Luther University Halle-Wittenberg, studi yang dilakukan oleh tim riset
gabungan Jerman-Australia ini memberikan wawasan penting ke era paruh kedua dari
siklus emas bio-geokimia. Melalui riset ini, masyarakat ilmiah kini mendapat gambaran
utuh bahwa logam mulia primer dapat ditransformasikan oleh bakteri lain ke
dalam senyawa emas beracun dan mobile, yang kemudian diubah kembali menjadi
logam-logam sekunder yang aman secara lingkungan pada paruh kedua siklus
bio-geokimia.
Dia percaya, setelah seluruh siklus dipahami, ke
depan tambang emas dapat diproduksi tak hanya dari ladang-ladang bijih yang
hanya mengandung sebagian kecil emas. Melainkan juga dapat diperoleh melalui
bioproses yang bersih tanpa memerlukan keterlibatan senyawa ikatan merkuri
beracun seperti yang selama ini berlaku. Dengan begitu, bersiaplah kita
mengambut hadirnya inovasi biomineralisasi hijau.
Dedi Junaedi
Comments
Post a Comment