Nitrospira Agen Bioremidiator

Nitrospira adalah bakteri pengoksidasi nitrit yang penting dalam habitat laut. Dalam akuarium misalnya, jika siklus ammonia / nitrit / nitrat menyebar, ekosistem akan menjadi rusak, dan ikan akan menjadi sakit atau bahkan mati. Oleh karena itu, bakteri pengoksidasi nitrin serta bakteri lainnya dalam sistem ini sangat penting bagi ekosistem laut yang sehat. Selain itu, bakteri Nitrospira adalah bakteri pengoksidasi nitrit utama yang digunakan dalam pabrik pengolahan air limbah dan dalam reactor skala labolaturium, bukan Nitrobacter sp., seperti yang telah diperkirakan sebelumnya.

Nitrospira dapat hidup di habitat laut atau nonmarine. Nitrospira bisa diisolasi dari air laut, air   tawar, air akuarium, delta sedimen, sedimen laut, tanah dan pipa besi dari sistem pemanas (Daims et al. 2001). Nitrospira merupakan bagian dari proses nitrifikasi yang penting dalam siklus biogeokimia nitrogen. Nitrifikasi adalah oksidasi ammonia menjadi nitrit oleh bakteri autotrof dan oksidasi nitrit menjadi nitrat oleh bakteri dari genus Nitrobacter atau Nitrospira. Nitrifikasi sangat penting dalam lingkungan laut karena terlalu banyak ammonia atau nitrit dapat menyebabkan kematian pada ikan.

Namun, Nitrospira dan bakteri serupa organisme tumbuh lambat, yang berarti bahwa akuarium baru tanpa set-up populasi bakteri ini dapat mengumpulkan konsentrasi racun amonia dan nitrit. Dalam upaya untuk memperbaiki masalah ini, perusahaan komersial telah mencoba untuk memasarkan persiapan khusus oksidasi-amonia dan bakteri nitrit-oksidasi (campuran termasuk Nitrobacter bukan Nitrospira) yang bisa dimasukkan ke dalam akuarium baru untuk membangun siklus nitrogen yang sehat. Namun, campuran ini entah kenapa tidak efektif sehingga tes dilakukan untuk menganalisis kandungan bakteri dari air akuarium. Sementara yang kita ketahui bahwa bakteri dari genus Nitrobacter adalah organisme nitrit-oksidasi dan secara teoritis bisa melakukan nitrit-oksidasi,  tes menunjukkan angka yang relatif tinggi Nitrospira dan tidak ada bakteri Nitrobacter sama sekali. Dengan demikian, Nitrospira kini dianggap mendominasi nitrit-oksidasi bakteri di akuarium, (serta sistem pengolahan air limbah dan reaktor lain seperti yang ditunjukkan oleh penelitian serupa lainnya) (Hovanec et al.1998). Meskipun dapat hidup pada air yang kaya akan amonia namun  apabila air tersebut memiliki pH yang terlalu rendah akan menghambat aktivitas nitrifikasi Nitrospira itu.

Nitrospira selain berperan dalam oksidasi nitrit dalam akuarium air tawar, ternyata memiliki manfaat lain yang cukup berguna dalam pembudidayaan udang. Limbah budidaya yang terbuang ke perairan apabila melebihi kemampuan asimilasi perairan dapat mencemari perairan dan menimbulkan penyuburan berlebihan (eutrofikasi) yang disebabkan oleh akumulasi bahan organic dari sisa pakan yang membusuk. Gejala ini akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut akibat meledaknya populasi organisme tertentu sehingga dapat menimbulkan kematian beberapa organisme perairan (Hariati,2009).

Perombakan nitrogen secara biologi melalui proses nitrifikasi dan dentrifikasi merupakan metoda yang dianggap paling efisien, dibandingkan dengan metoda fisika atau kimia. Permasalahan utama pada pengolahan limbah nitrogen secara biologis adalah bakteri autotropik nitrifikasi, pelaku proses nitrifikasi, selain sangat sensitif terhadap faktor lingkungan, bakteri ini tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan bakteri heterotropik yang ada dalam lumpur aktif sehingga efisiensi nitrifikasi dari sistem biologis menjadi sangat rendah (Hariati,2009).

Dalam proses nitrifikasi seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, terjadi melalui dua tahapan reaksi, yaitu oksidasi amonium menjadi nitrit, yang umumnya dilakukan oleh kelompok Ammonia Oxydizer Bacteria (AOB) dan oksidasi nitrit menjadi nitrat oleh kelompok Nitrite Oxydizer Bacteria (NOB). Akhir-akhir ini penggunaan bioteknologi yang dinamakan bioremidiasi atau bacterial augmentation mendapat perhatian yang tinggi karena merupakan pendekatan yang ramah lingkungan untuk meminimalkan degradasi lingkungan. Pengembangan produk probiotik (bioremidiator) unggul untuk budidaya udang yang berasal dari isolat dari tambak perlu dilakukan. Mengingat pentingnya Nitrospira sebagai NOB untuk mengontrol aktifitas oksidasi nitrit pada lingkungan budidaya udang maka studi tentang karakteristik Nitrospira perlu dilakukan. Penelitian ini dirancang untuk:

(1) mengisolasi dan identifikasi Nitrospira, yang berasal dan sedimen tambak udang intensif,

(2) mendapatkan media tumbuh yang sesuai untuk bakteri Nitrospira,

(3) menguji ketahanan bakteri Nitrospira terhadap fluktuasi salinitas dan

(4) mempelajari aktifitas Nitrospira sebagai NOB secara in-vitro.

DAFTAR PUSTAKA

Daims,Holger, Jeppe L.Nielsen, Per H. Nielsen, Karl-Heinz Schleifer and Michael Wagner. “In situ characterization of Nitrospira-like nitrite-oxidizing bacteria active in wastewater treatment plants”. App Environ Microbial, Vol.67, no. 11. American Society for Microbiology. 2001.

Hovanec, Timothy A., Lance T. Taylor, Andrew Blakis and Edward F. Delong. “Nitrospira-like bacteria associated with nitrite oxidation in freshwater aquaria”. Appl Environ Microbial, Vol.64, no.1. American Society for Microbiology. 1998.

Hariati,AnikM.Nitrospira.http://elib.pdii.lipi.go.id/katalog/index.php/searchkatalog/byId/265109.  2009. Diakses pada tanggal 24 Desember 2013 Pukul 11.00 WIB.