Kurangi Dampak Tumpahan Minyak, Mahasiswa UGM Teliti Potensi Mikroalga

29 Agu 2021, 17:00 WIB

Mahasiswa UGM teliti potensi mikroalga untuk tangani tumpahan minyak di perairan. Dok: istimewa

Sleman, IDN Times - Sekelompok mahasiswa Universitas Gadjah Mada (UGM) yang terdiri dari Gizela Aulia Agustin (Biologi 2018), Latifa Shafa Maura Selohadi (Biologi 2019), Jauza Firdhausy Haura Hasna (Perikanan 2019), dan Lukman Yulianto (Teknik Kimia 2020) meneliti potensi mikroalga untuk menangani tumpahan minyak di perairan.

Gizela menjelaskan, tumpahan minyak di perairan lepas terbukti membawa krisis pada ekosistem laut. Contohnya kasus Deepwater Horizon oil spill di Teluk Meksiko yang mengakibatkan area seluas 176.100 km2 terkena (Burd et al., 2020). Sementara di Indonesia kasus tumpahan minyak terbesar terjadi di Teluk Balikpapan pada 2018 dengan tumpahnya 1.237.619 barel minyak mentah (Kementerian Kelautan dan Perikanan, 2021).

"Minyak bumi mengandung senyawa hidrokarbon yang bersifat karsinogenik, mutagenik dan toksik (Jakovljevic et al., 2020). Salah satu jenis hidrokarbon dalam minyak mentah ialah senyawa PAH berupa naphthalene, phenanthrene, pyrene, dan benzo[α]pyrene," ungkapnya pada Minggu (29/8/2021).

1. Metode yang digunakan selama ini belum efektif

Ilustrasi tumpahan minyak. (ANTARA NEWS/Novi Abdi)

Menurut Gizela, metode penanganan tumpahan minyak yang selama ini digunakan belum dapat dikatakan efektif dan efisien. Seperti halnya metode seperti In situ burning, dispersan sintetik, dan bioremediasi dengan bakteri menimbulkan efek samping yang menambah rentetan masalah.

Penggunaan In situ burning, misalnya, dapat membahayakan benda dan biota sekitar lokasi pembakaran. Dispersan sintetik dapat meningkatkan toksisitas akut air laut hingga 52 kali. Sedangkan bioremediasi menggunakan bakteri dapat menimbulkan Marine Oil Snow (MOS) yang mengganggu kehidupan benthos laut.

"Salah satu upaya penanganan tumpahan minyak mentah secara efektif adalah penggunaan agen biologis berupa mikroalga," jelasnya.

2. Chlorella vulgaris mampu urai senyawa PAH

Antara FOTO/M Ibnu Chazar

Gizela menerangkan, mikroalga Chlorella vulgaris merupakan organisme mikro yang dapat hidup di perairan laut maupun tawar. Mikroalga ini mampu mengurai senyawa PAH yang terkandung dalam minyak bumi. Hal tersebut disebabkan oleh kandungan enzim lipase dan esterase yang ada pada mikroalga tersebut.

Untuk memahami mekanisme aktivitas enzim lipase dan esterase dalam mengurai limbah minyak, dilakukan studi lebih lanjut lewat penelitian in silico. Penelitian in silico yang dilakukan antara lain berupa pemodelan molecular (molecular modelling), penambatan molekuler (molecular docking), dan dinamika molekuler (molecular dynamics).

"Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan potensi dan pemahaman terhadap cara kerja enzim dalam mengurai polutan minyak," katanya.

3. Penelitian diharapkan bisa tanggulangi limbah minyak

Antara FOTO/M Ibnu Chazar

Untuk pemodelan molekuler sendiri yakni, teknik untuk memodifikasi dan menyimulasikan struktur protein secara in silico. Pemodelan molekuler secara teoretis dapat memberikan data terkait aktivitas enzim.

Teknik pemodelan molekuler yang paling umum digunakan dalam penelitian biokatalitik adalah: 1) pemodelan homolog; 2) minimalisasi energi; 3) penambatan molekuler; dan 4) dinamika molekuler.

Pemodelan homolog (homology modelling) merupakan teknik komputasi untuk memprediksi dan menghasilkan struktur 3D protein yang sebelumnya tidak diketahui berdasarkan informasi sekuen protein (target) dan struktur 3D dari satu atau beberapa protein yang berkaitan (template), dengan tingkat similaritas lebih dari 25 persen antara target dan template.

Untuk selanjutnya yakni penambatan molekuler adalah teknik komputasi yang menempatkan satu molekul ke target dengan konformasi dan konfigurasi yang sesuai agar saling berinteraksi.

"Tujuan dari penambatan molekuler adalah untuk memprediksi mode ikatan yang paling baik antara ligan dengan target makromolekul (reseptor) berdasarkan geometri, jarak ikatan, dan afinitas ikatan," jelasnya.

Analisis terakhir adalah dinamika molekuler (molecular dynamics). Gizela berharap, hasil riset ini dapat bermanfaat sebagai dasar pengembangan selanjutnya dalam studi rekayasa genetika yang mampu meregulasi gen terkait dengan kemampuan enzim lipase dan esterase untuk mengurai minyak. Kemudian diharapkan akan ada produksi massal agen biodegradator guna menanggulangi limbah minyak.