Arsenic mungkin zat yang keras, tetapi para ilmuwan telah menemukan bahwa alga di Yellowstone National Park adalah yang lebih keras.
Alga – alga yang bersel tunggal sederhana adalah Cyanidioschyzon – tumbuh dengan subur di kondisi yang sangat asam dan secara kimiawi memodifikasi arsenic yang tumbuh alamiah sepanjang musim semi yang panas, kata Tim McDermott, profesor pada Department of Land Resources and Environmental Sciences Di Universitas Montana State.
Cyanidioschyzon nantinya dapat membantu mereklamasi limbah tambang yang bermuatan arsenic dan membantu dalam segala hal dari eksplorasi ruang angkasa hingga menciptakan makanan yang aman dan herbisida, kata para ilmuwan.
Alga ini dan bagaimana dia men-detoksifikasi arsenic dijelaskan pada sebuah makalah yang dipublikasikan minggu ini (minggu ini pada tanggal 9 Maret) pada edisi online Proceedings of the National Academy of Sciences, atau PNAS. Pimpinan penulisnya adalah McDermott dan Barry Rosen, dari Universitas Florida International. Diantara ke – empat penulis utamanya adalah Corinne Lehr, yang dulunya bekerja dengan McDermott sebagai ilmuwan postdoktoral di MSU dan sekarang anggota fakultas di Universitas California Polytechnic State.
Arsenic merupakan zat racun paling umum di lingkungan, menempati urutan pertama pada daftar Superfund tentang zat – zat berbahaya, para peneliti menuliskannya pada makalah mereka. McDermott mengatakan bahwa arsenic merupakan zat yang sangat umum pada aliran air yang panas dan asam di Yellowstone dan menunjukkan tantangan nyata bagi mikroorganisme yang hidup pada kondisi tersebut. Sebenarnya, ada beberapa tantangan bagi peneliti. McDermott mengatakan asam yang berada di tanah dan air sangatlah kuat yang kadang – kadang hingga memakan lubang – lubang melalui jeans saat dia berlutut untuk mengumpulkan contoh – contoh.
McDermott telah bekerja di Yellowstone lebih dari satu decade dan berpergian bertahun – tahun hingga ke Norris Geyser Basin untuk memelajari matras microbial yang tumbuh pada kondisi asam musim semi. Selama bertahun – tahun, di memperhatikan matras tebal alga yang sangat hijau dan lebat pada bulan Desember yang mereka lihat seperti Astro-Turf, kata McDermott. Pada bulan Juni, praktis mereka telah hilang. Sementara sedang memeriksa perubahan tersebut, McDermott dan kolaboratornya memelajari alga Cyanidiales dan kemampuannya dalam mengurangi arsenic hingga ke bentuk yang kurang berbahaya.
“Algae tersebut merupakan suatu anggota yang dominant dari komunitas mikrobiologi yang tidak boleh diindaahkan, tetapi untuk beberapa alasan mereka tidak menarik banyak perhatian,” kata McDermott.
Algae Cyanidioschyzon tumbuh di sepanjang Yellowstone, tetapi para peneliti mengkonsentrasikannya pada Norris Geyser Basin, jelas McDermott. Algae tumbuh subur dia air hingga suhu 135 derajat Fahrenheit (terlalu panas untuk digunakan untuk mandi) dengan tingkat keasaman faktor pH berkisar dari 0.5 hingga 3.5. Pada sungai kecil dianggap asam jika faktor pH kurang dari 7.
“Algae tersebut hidup di area Yellowstone yang sangat beracun berkaitan dengan arsenic,” kata McDermott. “Anda tidak dapat meminum air tersebut meski anda telah merubah pH mereka.”
Para ilmuwan mengklon gen – gen dari alga ini, kemudian memelajari enzim – enzim untuk mencari tahu bagaimana mereka mentransformasikan arsenic. Mereka memelajari bahwa alga mengoksidasi, mengurangi dan merubah arsenic kedalam beberapa bentuk yang kurang beracun ketimbang aslinya.
Rosen mengatakan satu bentuk signifikannya adalah gas yang dapat menguap, khususnya pada suhu yang tinggi pada musim semi di Yellowstone. Dimana memperbolehkan kehidupan untuk hidup pada “konsentrasi arsenic yang benar – benar mematikan,” katanya.
“Ini memberikan kita suatu pandangan tentang bagaimana kehidupan beradaptasi pada lingkungan yang ekstrem,” Rosen menambahkan. “Jika kehidupan dapat tumbuh pada suhu dan konsentrasi tinggi dari metal berat seperti arsenic, kehidupan mugkin dapat untuk berevolusi pada planet lain atau bulan seperti Planet Titan atau Enceladus.”
McDermott mengatakan bahwa para ilmuwan melakukan penelitian dasar yang mungkin berimplikasi nantinya bagi pembuangan tanbang yang beracun dan usaha perbaikan pembuangan bebatuan yang beracun.
“Kapanpun anda memelajari sesuatu mengenai algae eukaryotic dan potensi aplikasi mereka bagi bioremediation, itu hal yang selalu bagus,” katanaya.
Eukaryotic mengacu pada mikroorganisme yang mempunyai sel – sel dengan struktur komplek membaran yang melingkupi. Cyanidioschyzon merupakan organisme bersel tunggal sederhana yang diklasifikasikan sebagai algae merah.
Rosen menambahkan bahwa alga yang mereka pelajari meriupakan tumbuhan primitive, jadi ini mungkin dapat mengungkap bagaimana tumbuhan dapat tahan dengan arsenic, yang digunakan pada beberapa tipe herbisida. Pengetahuan yang mereka dapatkan juga dapat digunakan suatu hari nanti untuk membantu menciptakan tipe padi baru.
“Beberapa tumbuhan, seperti padi, mengakumulasikan konsentrasi tinggi dari arsenic. Ini membahayakan persediaan makanan kita,” jelas Rosen. “Padi dengan kandungan jumlah arsenic yang tinggi tidak akan membunuh seseorang dengan cepat, tetapi dapat meningkatkan resiko kanker seperti kanker kandung kemih.”
McDermott mengatakan bahwa saat pertama kali dia berpikir untuk memeriksa perubahan warna pada matras algae di Yellowstone, dia membayangkan bahwa sesuatu lebih dari sekedar fotosintetis telah terlibat didalamnya. Dia memikirkan ketinggian dan garis lintang berperanan dalam hal ini. Sepanjang musim semi yang panas tidak ada pohon di sekitarnya, jadi dia bertanya – tanya bahwa intensitas matahari pada bulan Juni menekan pertumbuhan algae.
Bukti molecular menyatakan bahwa algae pada musim semi tersebut meliputi dua kelompok populasi yang berbeda, kata McDermott. Satunya tumbuh subur pada musim dingin dan lainnya pada musim panas. Algae yang mendominasi pada musim panas kelihatannya dapat tahan terhadap sinar ultraviolet tingkat tinggi.
sumber: http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/biokimia/alga-di-yellowstone-diketahui-dapat-men-detoksifikasi-zat-arsenik/
Alga – alga yang bersel tunggal sederhana adalah Cyanidioschyzon – tumbuh dengan subur di kondisi yang sangat asam dan secara kimiawi memodifikasi arsenic yang tumbuh alamiah sepanjang musim semi yang panas, kata Tim McDermott, profesor pada Department of Land Resources and Environmental Sciences Di Universitas Montana State.
Cyanidioschyzon nantinya dapat membantu mereklamasi limbah tambang yang bermuatan arsenic dan membantu dalam segala hal dari eksplorasi ruang angkasa hingga menciptakan makanan yang aman dan herbisida, kata para ilmuwan.
Alga ini dan bagaimana dia men-detoksifikasi arsenic dijelaskan pada sebuah makalah yang dipublikasikan minggu ini (minggu ini pada tanggal 9 Maret) pada edisi online Proceedings of the National Academy of Sciences, atau PNAS. Pimpinan penulisnya adalah McDermott dan Barry Rosen, dari Universitas Florida International. Diantara ke – empat penulis utamanya adalah Corinne Lehr, yang dulunya bekerja dengan McDermott sebagai ilmuwan postdoktoral di MSU dan sekarang anggota fakultas di Universitas California Polytechnic State.
Arsenic merupakan zat racun paling umum di lingkungan, menempati urutan pertama pada daftar Superfund tentang zat – zat berbahaya, para peneliti menuliskannya pada makalah mereka. McDermott mengatakan bahwa arsenic merupakan zat yang sangat umum pada aliran air yang panas dan asam di Yellowstone dan menunjukkan tantangan nyata bagi mikroorganisme yang hidup pada kondisi tersebut. Sebenarnya, ada beberapa tantangan bagi peneliti. McDermott mengatakan asam yang berada di tanah dan air sangatlah kuat yang kadang – kadang hingga memakan lubang – lubang melalui jeans saat dia berlutut untuk mengumpulkan contoh – contoh.
McDermott telah bekerja di Yellowstone lebih dari satu decade dan berpergian bertahun – tahun hingga ke Norris Geyser Basin untuk memelajari matras microbial yang tumbuh pada kondisi asam musim semi. Selama bertahun – tahun, di memperhatikan matras tebal alga yang sangat hijau dan lebat pada bulan Desember yang mereka lihat seperti Astro-Turf, kata McDermott. Pada bulan Juni, praktis mereka telah hilang. Sementara sedang memeriksa perubahan tersebut, McDermott dan kolaboratornya memelajari alga Cyanidiales dan kemampuannya dalam mengurangi arsenic hingga ke bentuk yang kurang berbahaya.
“Algae tersebut merupakan suatu anggota yang dominant dari komunitas mikrobiologi yang tidak boleh diindaahkan, tetapi untuk beberapa alasan mereka tidak menarik banyak perhatian,” kata McDermott.
Algae Cyanidioschyzon tumbuh di sepanjang Yellowstone, tetapi para peneliti mengkonsentrasikannya pada Norris Geyser Basin, jelas McDermott. Algae tumbuh subur dia air hingga suhu 135 derajat Fahrenheit (terlalu panas untuk digunakan untuk mandi) dengan tingkat keasaman faktor pH berkisar dari 0.5 hingga 3.5. Pada sungai kecil dianggap asam jika faktor pH kurang dari 7.
“Algae tersebut hidup di area Yellowstone yang sangat beracun berkaitan dengan arsenic,” kata McDermott. “Anda tidak dapat meminum air tersebut meski anda telah merubah pH mereka.”
Para ilmuwan mengklon gen – gen dari alga ini, kemudian memelajari enzim – enzim untuk mencari tahu bagaimana mereka mentransformasikan arsenic. Mereka memelajari bahwa alga mengoksidasi, mengurangi dan merubah arsenic kedalam beberapa bentuk yang kurang beracun ketimbang aslinya.
Rosen mengatakan satu bentuk signifikannya adalah gas yang dapat menguap, khususnya pada suhu yang tinggi pada musim semi di Yellowstone. Dimana memperbolehkan kehidupan untuk hidup pada “konsentrasi arsenic yang benar – benar mematikan,” katanya.
“Ini memberikan kita suatu pandangan tentang bagaimana kehidupan beradaptasi pada lingkungan yang ekstrem,” Rosen menambahkan. “Jika kehidupan dapat tumbuh pada suhu dan konsentrasi tinggi dari metal berat seperti arsenic, kehidupan mugkin dapat untuk berevolusi pada planet lain atau bulan seperti Planet Titan atau Enceladus.”
McDermott mengatakan bahwa para ilmuwan melakukan penelitian dasar yang mungkin berimplikasi nantinya bagi pembuangan tanbang yang beracun dan usaha perbaikan pembuangan bebatuan yang beracun.
“Kapanpun anda memelajari sesuatu mengenai algae eukaryotic dan potensi aplikasi mereka bagi bioremediation, itu hal yang selalu bagus,” katanaya.
Eukaryotic mengacu pada mikroorganisme yang mempunyai sel – sel dengan struktur komplek membaran yang melingkupi. Cyanidioschyzon merupakan organisme bersel tunggal sederhana yang diklasifikasikan sebagai algae merah.
Rosen menambahkan bahwa alga yang mereka pelajari meriupakan tumbuhan primitive, jadi ini mungkin dapat mengungkap bagaimana tumbuhan dapat tahan dengan arsenic, yang digunakan pada beberapa tipe herbisida. Pengetahuan yang mereka dapatkan juga dapat digunakan suatu hari nanti untuk membantu menciptakan tipe padi baru.
“Beberapa tumbuhan, seperti padi, mengakumulasikan konsentrasi tinggi dari arsenic. Ini membahayakan persediaan makanan kita,” jelas Rosen. “Padi dengan kandungan jumlah arsenic yang tinggi tidak akan membunuh seseorang dengan cepat, tetapi dapat meningkatkan resiko kanker seperti kanker kandung kemih.”
McDermott mengatakan bahwa saat pertama kali dia berpikir untuk memeriksa perubahan warna pada matras algae di Yellowstone, dia membayangkan bahwa sesuatu lebih dari sekedar fotosintetis telah terlibat didalamnya. Dia memikirkan ketinggian dan garis lintang berperanan dalam hal ini. Sepanjang musim semi yang panas tidak ada pohon di sekitarnya, jadi dia bertanya – tanya bahwa intensitas matahari pada bulan Juni menekan pertumbuhan algae.
Bukti molecular menyatakan bahwa algae pada musim semi tersebut meliputi dua kelompok populasi yang berbeda, kata McDermott. Satunya tumbuh subur pada musim dingin dan lainnya pada musim panas. Algae yang mendominasi pada musim panas kelihatannya dapat tahan terhadap sinar ultraviolet tingkat tinggi.
sumber: http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/biokimia/alga-di-yellowstone-diketahui-dapat-men-detoksifikasi-zat-arsenik/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar