Fitoremediasi Merkuri itu apa sih?

Kata fitoremediasi berasal dari gabungan antara Bahasa Yunani phyto (‘tanaman’) dan Bahasa Latin remedium (‘menyembuhkan dari yang jahat’). Kata fitoremediasi pertama kali diciptakan oleh Ilya Raskan pada 1994. Fitoremediasi adalah teknik untuk memfasilitasi reklamasi tanah dan air oleh tanaman. Reklamasi tersebut dilakukan tanaman dengan cara mengakumulasi polutan pada tanaman, mengindikasikan keberadaan polutan, dan/atau mengekstruksi polutan ke permukaan. Polutan yang dimaksud dapat berupa polutan organik ataupun polutan anorganik. Teknik fitoremediasi terbagi menjadi lima tipe, yaitu fitoekstraksi, rhizofiltrasi, fitostabilisasi, fitodegradasi, dan fitovolatilisasi. Fitoremediasi juga dapat dilakukan secara in situ dan ex situ bergantung dari keadaan yang terjadi.

Logam berat yang menjadi salah satu sumber polutan anorganik dapat berasal dari pestisida dan pupuk, lumpur, gas buang kendaraan, pabrik peleburan, residu dari tambang tembaga, dan emisi dari incinerator. Logam-logam ini mencemari tanah karena konsentrasi yang tinggi, apalagi jika sudah tidak terpakai dan menjadi karat sehingga mempengaruhi kesehatan manusia dan lingkungan. Hal ini juga meningkatkan tingginya laju kematian dan rusaknya lahan pertanian.

Salah satu logam berat yang menjadi kontaminan paling berbahaya adalah merkuri (Hg). Merkuri merupakan senyawa non-esensial dan merupakan salah satu bahan yang paling berbahaya dan beracun. Merkuri juga bertanggung jawab terhadap kesehatan manusia dan ekosistem. Tanaman dapat mengubah merkuri menjadi bentuk yang lebih tidak toksik. Proses fitoremediasi yang terjadi pada penguraian merkuri adalah fitovolatilisasi. Rekayasa genetika dapat membantu tanaman untuk meningkatkan toleransinya terhadap merkuri sehingga proses fitoremediasi menjadi lebih efektif.

Hiperakumulator Alami dan Tanaman Transgenik

Beberapa spesies tanaman dapat mengakumulasikan logam pada jaringan atas tanah pada konsentrasi yang lebih tinggi daripada konsentrasi logam yang ada di tanah. Tanaman ini dapat disebut sebagai hiperakumulator ketika konsentrasi logam yang diakumulasi 50–100 kali lebih tinggi (tergantung jenis logam) daripada konsentrasi logam yang ada pada tanaman non-akumulator. Tanaman hiperakumulator telah dimanfaatkan dalam fitoremediasi. Tanaman hiperakumulator dapat dihasilkan melalui selective breeding (alami) dan rekayasa genetik yang menghasilkan tanaman transgenik.

Metode selective breeding memiliki proses yang lebih sederhana untuk mendapatkan tanaman hiperakumulator dari non akumulator dan akumulator. Hal ini disebabkan karena mekanisme hiperakumulasi melibatkan berbagai tahapan di berbagai bagian tanaman yang dimulai dari peningkatan penyerapan logam ke dalam akar, xylem loading, translokasi ke pucuk (shoot) melalui transpor ligand, unloading dan akhirnya penyimpanan di vakuola. Berbagai protein transpoter juga menunjukkan regulasi yang dipengaruhi oleh berbagai faktor (umur, jaringan, jenis logam) yang berbeda.

Oleh karena itu, untuk membuat tanaman hiperakumulator melalui rekayasa genetik dari tanaman non-akumulator, harus dilakukan modifikasi ekspresi berbagai gen di berbagai jaringan yang spesifik, kemungkinan pada berbagai tahap tanaman dan ontogenesis daun. Hal ini menyebabkan tanaman hiperakumulator alami lebih dipilih, kecuali ditemukan “switch gene” umum yang dapat mengubah ekspresi semua gen lain yang terlibat dalam hiperakumulasi. Sedangkan, tanaman transgenik dari hiperakumulator dapat dimodifikasi sehingga memiliki koefisien bioakumulasi yang lebih tinggi dan tanaman tidak hanya dapat mengakumulasi logam tetapi dapat melakukan fitoremediasi (mengubah logam yang berbahaya menjadi bentuk yang tidak berbahaya).