Malangpariwara.com -Tanah tercemar merkuri akibat tambang emas ilegal mengancam lingkungan hingga keamanan pangan.
Tiga dosen Universitas Brawijaya (UB) menjawab tantangan itu lewat inovasi metode isolasi mikroba penghasil siderofor dari rumput lokal. Teknologi yang memperoleh paten pada 2026 ini berpotensi membantu pemulihan lahan tercemar sekaligus mendukung pertumbuhan tanaman.
Inovasi yang berangkat dari penelitian di Pulau Lombok, Nusa Tenggara Barat, itu berhasil memperoleh hak paten pada 2026. Penelitian tersebut memanfaatkan mikroba yang berasosiasi dengan rumput belulang dan rumput Bermuda, dua jenis tanaman yang mampu bertahan hidup di lingkungan dengan paparan merkuri tinggi.
Tiga dosen UB yang terlibat dalam inovasi tersebut ialah Dr. Reni Ustiatik, S.P., M.P. dan Prof. Dr. Ir. Yulia Nuraini, M.S. dari Fakultas Bio-Industri Pertanian dan Kehutanan (FBiPK), serta Prof. Dr. Suharjono, M.S. dari Fakultas Sains, Teknologi, dan Matematika (FSTeM).
Penelitian ini menjadi bagian dari upaya mencari solusi berbasis biologi untuk mengatasi pencemaran lahan, terutama kawasan yang terdampak aktivitas pertambangan emas skala kecil.
Berawal dari Pencemaran Merkuri di Tambang Emas Lombok
Dr. Reni Ustiatik menjelaskan, penelitian tersebut dilatarbelakangi praktik pertambangan emas skala kecil yang menggunakan teknik amalgamasi. Dalam proses ini, merkuri digunakan untuk memisahkan emas dari material tambang lainnya.
Persoalan muncul ketika limbah yang mengandung merkuri dibuang tanpa pengelolaan memadai. Logam berat tersebut dapat terbawa air hujan dan limpasan permukaan, kemudian mencemari tanah di sekitarnya, termasuk lahan persawahan.
Merkuri menjadi perhatian karena sifatnya yang berbahaya bagi lingkungan dan berpotensi memasuki rantai pangan apabila terakumulasi dalam tanah dan terserap tanaman.
“Kami mencoba melakukan pendekatan secara biologis dengan memanfaatkan mikroba dan tanaman lokal, yaitu rumput belulang dan rumput Bermuda,” jelas Reni.
Bersama kelompok riset International Research Center for the Management of Degraded and Mining Land, tim menelusuri potensi mikroorganisme yang hidup di tanah dan jaringan tanaman dari lokasi tercemar.
Dari penelitian tersebut, rumput belulang dan rumput Bermuda diketahui mampu bertahan di lingkungan dengan kandungan merkuri tinggi. Kemampuan ini menjadi petunjuk penting bagi peneliti untuk mengidentifikasi mikroba yang berasosiasi dengan tanaman dan berpotensi membantu mendukung pertumbuhannya dalam kondisi lingkungan yang tertekan.
Kandungan Merkuri Capai Ribuan Ppm
Tingginya pencemaran di lokasi penelitian memperlihatkan besarnya tantangan pemulihan lahan bekas aktivitas pertambangan.
Reni mengungkapkan, hasil pengukuran menunjukkan kandungan merkuri dalam tanah di lokasi yang diteliti mencapai ribuan bagian per sejuta atau parts per million (ppm). Sementara itu, kandungan merkuri pada tanaman mencapai belasan hingga puluhan ppm.
Temuan tersebut menimbulkan kekhawatiran apabila lahan tercemar digunakan untuk menghasilkan bahan pangan tanpa pengendalian yang memadai.
Pasalnya, merkuri yang terserap tanaman berpotensi berpindah ke bagian tanaman yang dikonsumsi manusia. Karena itu, pemulihan lahan tidak cukup hanya dengan memperbaiki kondisi fisik tanah, tetapi juga perlu mempertimbangkan ketersediaan dan perpindahan logam berat dalam sistem tanah-tanaman.
“Tujuan produksi siderofor dari mikroba ini ketika diaplikasikan untuk remediasi di lokasi tercemar adalah agar merkuri tidak terserap oleh tanaman dan tidak terakumulasi di bahan pangan,” ujarnya.
Menurut Reni, pendekatan biologis melalui pemanfaatan mikroba menjadi salah satu alternatif yang perlu dikembangkan untuk membantu mengurangi risiko pencemaran sekaligus mendukung pemulihan lahan.
Siderofor Jadi Kunci Inovasi
Salah satu fokus utama penelitian ini adalah siderofor, yakni senyawa yang diproduksi mikroorganisme untuk mengikat besi di lingkungan. Senyawa tersebut menjadi perhatian dalam penelitian karena karakteristik pengikatan logamnya berpotensi dimanfaatkan dalam pengembangan strategi penanganan lahan tercemar.
Tim UB kemudian mengembangkan metode isolasi bakteri endofit penghasil siderofor dari kelompok tanaman Poaceae atau rumput-rumputan, khususnya rumput belulang dan rumput Bermuda.
Metode isolasi tersebut menjadi bagian penting untuk memperoleh mikroba yang memiliki karakteristik sesuai dengan tujuan penelitian. Mikroba terpilih selanjutnya berpotensi dikembangkan untuk mendukung proses remediasi atau pemulihan tanah tercemar.
Penelitian dimulai pada 2018, sempat terhenti selama pandemi Covid-19, kemudian dilanjutkan hingga 2022. Pendaftaran paten dilakukan pada 2022 dan hak paten akhirnya diberikan pada 2026.
Meski demikian, efektivitas siderofor dalam mengendalikan perpindahan merkuri perlu dipastikan melalui pengujian lebih lanjut. Keberhasilan pengikatan logam juga harus dinilai berdasarkan kondisi tanah, jenis tanaman, serta bentuk kimia merkuri yang terdapat di lingkungan tercemar.
Aspek ini penting agar penerapan teknologi tidak sekadar mengurangi paparan merkuri pada tanaman, tetapi juga memastikan logam berat tersebut tetap terkendali dan tidak berpindah ke media lingkungan lainnya.
Tak Hanya Mengatasi Pencemaran, Mikroba Berpotensi Jadi Pupuk Hayati
Keunggulan mikroba hasil penelitian ini tidak terbatas pada potensinya untuk mendukung remediasi tanah tercemar. Mikroba yang diisolasi dari rumput belulang dan rumput Bermuda juga menunjukkan sejumlah karakteristik yang bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman.
Di antaranya kemampuan mengikat nitrogen, melarutkan fosfat, serta menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman berupa asam indol-3-asetat atau indole-3-acetic acid (IAA).
Karakteristik tersebut membuka peluang pengembangan mikroba sebagai pupuk hayati untuk membantu meningkatkan ketersediaan unsur hara dan mendukung pertumbuhan tanaman.
“Karakteristik tersebut memungkinkan mikroba dikembangkan sebagai pupuk hayati yang dapat diaplikasikan pada berbagai jenis tanaman,” kata Reni.
Tim telah melakukan percobaan skala pot dengan membandingkan pertumbuhan tanaman yang diberi mikroba dan tanaman tanpa perlakuan mikroba. Hasil percobaan menunjukkan tanaman yang memperoleh mikroba tumbuh lebih baik.
Pengujian juga dilakukan pada tanaman tomat untuk melihat pengaruh mikroba terhadap pertumbuhan, termasuk ketika tanaman menghadapi cekaman kekeringan.
Dalam percobaan tersebut, tim membandingkan tanaman yang memperoleh penyiraman normal dengan tanaman yang mengalami kondisi ekstrem tanpa penyiraman. Hasilnya menunjukkan tanaman yang diberi mikroba mampu mempertahankan produksi meskipun berada dalam kondisi tanah kering.
Hasil awal ini menunjukkan potensi pemanfaatan mikroba untuk mendukung pertumbuhan tanaman dalam kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan. Namun, penerapan lebih luas tetap memerlukan pengujian lanjutan pada berbagai jenis tanaman dan kondisi lapangan.
Reni juga menjelaskan bahwa mikroba hasil penelitian telah melalui pengujian dan dinyatakan nonpatogen terhadap manusia maupun tanaman.
Pemulihan Lahan Harus Berujung pada Keamanan Pangan
Ke depan, inovasi yang dikembangkan dosen UB ini diharapkan dapat berkontribusi terhadap pemulihan lahan yang terdampak pencemaran merkuri, terutama di kawasan sekitar aktivitas pertambangan emas skala kecil.
Harapannya, lahan yang sebelumnya tercemar dapat dipulihkan dan dimanfaatkan kembali untuk kegiatan budi daya, termasuk tanaman pangan seperti padi dan jagung.
Namun, pemanfaatan lahan untuk produksi pangan tetap harus didasarkan pada hasil pengujian yang memastikan kadar merkuri di tanah dan tanaman memenuhi ketentuan keamanan yang berlaku.
Sebab, keberhasilan remediasi tidak hanya diukur dari kemampuan tanaman bertahan hidup atau tumbuh lebih baik, tetapi juga dari berkurangnya risiko paparan logam berat terhadap manusia dan lingkungan.
Melalui paten metode isolasi mikroba penghasil siderofor ini, UB membuka peluang pengembangan teknologi berbasis sumber daya hayati lokal untuk menjawab persoalan pencemaran lahan.
Tantangan berikutnya ialah memastikan efektivitas, keamanan, dan konsistensi penerapannya dalam skala lapangan agar hasil riset dapat memberikan manfaat nyata bagi lingkungan dan masyarakat.(Djoko W)
