Pembahasan soal 6, organisme methanophiles Silvani Alfajri Wiwit Anugrah Julia Suzan Maria Hutagaol Rohana.

Presentasi berjudul: "Pembahasan soal 6, organisme methanophiles Silvani Alfajri Wiwit Anugrah Julia Suzan Maria Hutagaol Rohana."— Transcript presentasi:

1 Pembahasan soal 6, organisme methanophiles Silvani Alfajri Wiwit Anugrah Julia Suzan Maria Hutagaol Rohana

2 Soal; Pada saat ini, dunia dihadapkan pada kerusakan ekosistem. Bencana alam, hujan asam serta peningkatan suhu lingkungan yang menyebabkan percepatan pencairan gunung es di daerah kutub. Para ilmuan berusaha mengendalikan laju kerusakan ekosistem dengan berbagai pendekatan. Salah satunya adalah penelitian tentang mikroorganisme methalophiles. Jelaskan secara komprehensif tentang mikroorganisme methanophiles serta kaitannya dengan peran mikroorganisme tersebut dalam ekosistem

3 Bakteri metanotrof adalah kelompok bakteri yang dapat menggunakan metan sebagai satu-satunya sumber karbon dan energi. Bakteri metanotrof juga memiliki kemampuan untuk memfiksasi N2.

4 Bakteri Metanotrof memiliki enzim soluble methane monooxygenase (sMMO) yang diketahui mampu mengkatalisis transformasi berbagai polutan. Tiga isolat bakteri Methanotroph (BGM 1, BGM 9, dan SKM 14) berhasil ditumbuhkan dan dimurnikan. Enzim sMMO diuji dengan metode kolorimetrik. Kurva pertumbuhan bakteri dan aktivitas sMMO dalam mengoksidasi naftalen menjadi naftol. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa hanya isolat BGM 9 yang menunjukkan aktivitas tertinggi sMMO (16,3 μM/jam).

5 Peranan Bakteri Methanotroph Informasi tentang aspek mikrobiologi komunitas bakteri baik jenis, aktivitas dan dominasi bakteri Metanotrof yang berperan penting dalam menurunkan emisi gas rumah kaca CH4 pada lahan sawah di Indonesia. Bakteri Metanotrof dapat mendukung dan dimanfaatkan untuk mewujudkan lahan sawah yang ramah lingkungan. Aplikasi bakteri Metanotrof sebagai pengoksidasi metan dapat menjadi salah satu solusi untuk mengurangi emisi metan dari sawah. Oksidasi metan tertinggi dihasilkan oleh isolat BGM 1, BGM 2, BGM 3, BGM 9, dan SKM 14 (Hapsary 2008).

6 Pembangkit energi dari metana Methanotrophs merupakan aerob obligat gram negatif yang memperoleh energi dari oksidasi metana menjadi karbon dioksida. Reaksi pertama untuk bakteri ini melibatkan enzim yang disebut metana monooxygenase (MMO), yang mengubah metana menjadi metanol seperti yang ditunjukkan berikut: CH4 + O2 + XH2 CH3OH + H2O + X Dimana X = hidrogen pembawa (sitokrom pembawa elektron ).

7 Akhirnya reaksi yang terlibat dalam disimilasi karbon untuk pembangkit energi mencakup baik oksidasi melalui format menjadi karbon dioksida disebut monofosfat ribulosa (RMP) jalur. Banyak tipe I methanotrophs menggunakan monofosfat jalur ribulosa untuk pembangkit energi, tetapi beberapa di antaranya juga dapat menggunakan jalur serin. Beberapa spesies menggunakan jalur serin memiliki kina khas, pyrtolo - kuinon ( PQQ ), sebagai akseptor hidrogen.

8 Bakteri ini mengkombinasikan metan dan oksigen untuk membentuk formaldehid dan diakhiri dengan pembentuakan senyawa organik. Proses oksidasi metan dimulai dengan transformasi metan menjadi metanol dengan adanya particulate methane monoxygenase (pMMO) yang terletak pada membran. Enzim ini mereduksi ikatan COO menjadi dioksigen. Satu atom oksigen tereduksi menjadi H2O dan yang lainya berikatan dengan metan menjadi metanol. Selanjutnya metanol diubah menjadi formaldehid dengan adanya soluble methane monooxygenase (sMMO) yang terdapat pada sitoplasma dan formaldehid ditransformasikan menjadi biomassa melalui 2 siklus utama yaitu siklus RuMP dan serin.

9 Efek rumah kaca adalah proses yang disebabkan oleh radiasi termal pada permukaan bumi yang diserap oleh gas rumah kaca di lingkungan atmosfer dan mengalami perulangan radiasi secara langsung. Ketika bagian dari radiasi ini kembali ke permukaan, energi diubah ke permukaan bawah atmosfer. Dan hasilnya temperatur bumi meningkat. Mekanisme ini hampir sama dengan peristiwa pada rumah kaca sehingga disebut dengan efek rumah kaca (Claussen et al, 2001).

10 Di tanah, metana dihasilkan oleh komunitas biologis (bakteri metenogen) dimana komunitas ini hidup dalam kondisi anaerob, dan produk metana ini dilepaskan dalam bentuk gas. Bakteri metanogen dapat menggunakan beberapa substrat berupa bahan organik yang berasal dari material tumbuhan, asetat, dan H 2 dan CO 2 yang berada dalam tanah.

11 Pembentukan metan oleh bakteri metanogen ternyata dihambat oleh bakteri metanotrof. Bakteri metanotrof merupakan bakteri yang mengonsumsi metan (CH 4 ) sebagai satu-satunya sumber karbon dan energi melalui proses oksidasi pada kondisi aerob (Dunfield et al., 2003; Nercessian et al., 2005; Baani dan Liesack, 2007). Bakteri metanotrof merupakan bakteri yang mengoksidasi metan mealui proses aerobik dan oksigen merupakan elektron aseptor terminalnya. Bakteri ini mengkombinasikan metan dan oksigen untuk membentuk formaldehid dan diakhiri dengan pembentuakan senyawa organik. Bakteri ini mampu mengonsumsi metan hingga 90% sebelum akhirnya lepas ke atmosfer bumi (Sylvia et al., 2005).

12 Proses oksidasi metan dimulai dengan transformasi metan menjadi metanol dengan adanya particulate methane monoxygenase (pMMO) yang terletak pada membran. Enzim ini mereduksi ikatan COO menjadi dioksigen. Satu atom oksigen tereduksi menjadi H 2 O dan yang lainya berikatan dengan metan menjadi metanol. Selanjutnya metanol diubah menjadi formaldehid dengan adanya soluble methane monooxygenase (sMMO) yang terdapat pada sitoplasma dan formaldehid ditransformasikan menjadi biomassa melalui 2 siklus utama yaitu siklus RuMP dan serin.

13 Bioremediasi merupakan teknik yang potensial untuk membersihkan daerah terkontaminasi bahan pencemar. Teknologi bioremediasi secara sederhana merupakan usaha untuk mengoptimalkan kemampuan alami mikroorganisme untuk mendegradasi/mendaur ulang dengan memberikan reaktan anorganik esensial dan meminimumkan tekanan abiotik.

14 Beberapa senyawa yang bersifat racun pada beberapa lingkungan seperti organoklorida oleh bakteri metanotrof diuraikan menjadi zat yang tidak berbahaya sehingga bakteri ini bisanya digunakan sebagai model dalam proses bioremediasi. Peristiwa ini biasanya terjadi pada lahan persawahan, lahan perkebunan, danau, telaga, dan tempat lainnya dimana produksi metana relatif tinggi (Arps et al, 1992)

15