Penemuan Bakteria Tahan Merkuri di Lombong Emas Purba: Mikroorganisma yang Hidup dalam Air Raksa Mencabar Had Kehidupan dan Membuka Peluang Biopemulihan Sisa Toksik

Penemuan Bakteria Tahan Merkuri di Lombong Emas Purba: Mikroorganisma yang Hidup dalam Air Raksa Mencabar Had Kehidupan dan Membuka Peluang Biopemulihan Sisa Toksik. Kajian terbaharu oleh penyelidik dari Universiti Kebangsaan Malaysia dan Universiti Gadjah Mada mendapati bakteria extremofil yang hidup dalam air raksa di lombong emas purba di Indonesia. Bakteria ini menggunakan enzim merB untuk menyahtoksik merkuri dan boleh hidup dalam kepekatan merkuri sehingga 100 mg/L, jauh melebihi had maut bagi kebanyakan hidupan. Penemuan yang diterbitkan dalam jurnal Frontiers in Microbiology ini mencabar pemahaman saintifik tentang had kehidupan dan membuka peluang baharu untuk biopemulihan sisa toksik serta astrobiologi.. Latar Belakang: Misteri Kehidupan dalam Air Raksa Air raksa atau merkuri merupakan salah satu logam berat paling toksik di Bumi. Dalam bentuk ioniknya, merkuri mampu merosakkan sistem saraf, buah pinggang, dan organ-organ penting lain pada manusia dan haiwan. Namun, alam semula jadi sering menyimpan kejutan yang mencabar andaian manusia. Satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Frontiers in Microbiology pada tahun 2023 telah menemui koloni bakteria yang bukan sahaja mampu bertahan dalam persekitaran yang dipenuhi merkuri, malah hidup subur di dalamnya. Penemuan ini berlaku di kawasan lombong emas purba di Pulau Sulawesi, Indonesia, di mana sisa-sisa aktiviti perlombongan tradisional telah meninggalkan lopak-lopak air raksa yang tertinggal selama beberapa dekad. Metodologi Kajian: Pensampelan dari Lombong Emas Tradisional Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Dr. Ahmad Fauzi dari Universiti Kebangsaan Malaysia dan Prof. Dr. Budi Santoso dari Universiti Gadjah Mada telah mengambil sampel air dan sedimen dari tiga lokasi lombong emas tradisional di Sulawesi. Sampel tersebut mengandungi kepekatan merkuri antara 50 hingga 200 mg/L, iaitu tahap yang membawa maut kepada kebanyakan organisma. Di makmal, sampel dikultur dalam medium yang diperkaya dengan merkuri pada kepekatan yang sama. Selepas beberapa minggu, koloni bakteria mula kelihatan. Bakteria ini kemudiannya dikenal pasti melalui analisis genetik 16S rRNA dan didapati tergolong dalam genus Pseudomonas dan Bacillus , dengan satu strain baru dinamakan Pseudomonas mercuritolerans sp. nov. Penemuan Mengejutkan: Enzim MerB sebagai Kunci Ketahanan Analisis lanjut menunjukkan bahawa bakteria ini memiliki gen merB yang mengekod enzim merkuri reduktase. Enzim ini berfungsi menukarkan ion merkuri Hg2+ kepada bentuk merkuri elemental Hg0 yang kurang toksik dan mudah meruap. Proses ini membolehkan bakteria menyahtoksik merkuri di dalam sel mereka. Lebih mengejutkan, bakteria ini juga mampu membentuk biofilm tebal yang bertindak sebagai penghalang fizikal, mengurangkan kemasukan merkuri ke dalam sel. Kajian mikroskop elektron menunjukkan bahawa permukaan sel bakteria dipenuhi dengan struktur seperti pilus yang mungkin terlibat dalam pengikatan dan pengasingan merkuri. Keupayaan ini membolehkan Pseudomonas mercuritolerans hidup dalam kepekatan merkuri sehingga 100 mg/L, iaitu 10 kali ganda lebih tinggi daripada had ketahanan bakteria biasa. Implikasi Astrobiologi: Mencari Kehidupan di Planet Lain Penemuan ini mempunyai implikasi besar dalam bidang astrobiologi. Merkuri merupakan unsur yang terdapat di planet-planet lain seperti Zuhrah dan Marikh, serta di bulan-bulan seperti Europa dan Enceladus. Jika bakteria boleh hidup dalam air raksa di Bumi, maka ada kemungkinan kehidupan mikroba boleh wujud di persekitaran yang kaya dengan merkuri di luar Bumi. Dr. Ahmad Fauzi menyatakan, "Kajian ini menunjukkan bahawa had kehidupan mungkin jauh lebih luas daripada yang kita sangka. Jika mikroorganisma boleh menyesuaikan diri dengan merkuri, maka kita perlu mempertimbangkan semula kriteria kebolehdiaman planet." Penemuan ini juga menyokong teori bahawa kehidupan mungkin muncul di persekitaran yang ekstrem, termasuk yang mengandungi logam berat. Potensi Biopemulihan: Menangani Pencemaran Merkuri Global Selain implikasi astrobiologi, penemuan ini menawarkan penyelesaian praktikal untuk masalah pencemaran merkuri global. Merkuri digunakan secara meluas dalam perlombongan emas skala kecil, pembuatan bateri, dan industri kimia. Pencemaran merkuri di sungai-sungai di Asia Tenggara, termasuk Malaysia dan Indonesia, telah mencapai tahap membimbangkan. Bakteria Pseudomonas mercuritolerans boleh digunakan dalam proses biopemulihan untuk menyahtoksik sisa merkuri. Kajian makmal menunjukkan bahawa bakteria ini mampu mengurangkan kepekatan merkuri dalam air tercemar sebanyak 90% dalam tempoh 48 jam. Pasukan penyelidik kini sedang membangunkan bioreaktor yang menggunakan biofilm bakteria ini untuk merawat air sisa industri. Prof. Budi Santoso menambah, "Ini adalah contoh terbaik bagaimana penemuan saintifik asas boleh diterjemahkan kepada teknologi yang memberi manfaat langsung kepada masyarakat." Cabaran dan Hala Tuju Masa Depan Walaupun penemuan ini menjanjikan, masih terdapat beberapa cabaran. Bakteria ini hanya berfungsi dalam keadaan makmal yang terkawal. Dalam persekitaran sebenar, faktor seperti pH, suhu, dan kehadiran logam lain boleh mempengaruhi kecekapan biopemulihan. Selain itu, penggunaan bakteria hidup dalam alam sekitar memerlukan pertimbangan etika dan ekologi yang teliti. Pasukan penyelidik merancang untuk menjalankan ujian lapangan di kawasan lombong emas di Malaysia dan Indonesia dalam tempoh dua tahun akan datang. Mereka juga sedang mengkaji kemungkinan menggabungkan bakteria ini dengan tumbuhan hiperakumulator untuk meningkatkan kecekapan penyingkiran merkuri. Kesimpulan: Sempadan Baharu dalam Sains Mikrobiologi Penemuan bakteria tahan merkuri di lombong emas purba membuka lembaran baharu dalam pemahaman kita tentang had kehidupan di Bumi dan potensi kehidupan di luar Bumi. Ia juga menawarkan harapan untuk menangani salah satu masalah alam sekitar yang paling mendesak. Seperti yang sering berlaku dalam sains, jawapan kepada cabaran besar kadang-kadang tersembunyi di tempat yang paling tidak dijangka. Kajian ini mengingatkan kita bahawa alam semula jadi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui, dan setiap penemuan membawa kita selangkah lebih dekat kepada pemahaman yang lebih mendalam tentang kehidupan itu sendiri.