Language
Country/Area
No result found
iapakah pahlawan oksidasi amonia? Mari kita lihat lebih dalam dunia bakteri pengoksidasi amonia yang menakjubkan
Di alam, daur ulang nitrogen sangat penting bagi kesehatan ekosistem. Di antara semuanya, peran bakteri pengoksidasi amonia sangatlah istimewa dan penting. Organisme kecil ini dapat mengubah amonia menjadi nitrat, yang menyediakan nutrisi penting bagi tanah. Artikel ini akan membahas peran utama bakteri pengoksidasi amonia (AOB) dan kelompok saudaranya, archaea pengoksidasi amonia (AOA) dalam daur nitrogen dan bagaimana mereka membentuk proses ekologi yang rumit dan penting ini.
Langkah pertama daur nitrogen: oksidasi amonia
Proses oksidasi amonia dimulai dengan oksidasi amonia (NH3) atau ion amonium (NH4+) untuk membentuk nitrit (NO 2-). Proses ini sering disebut sebagai oksidasi amonia, dan keberhasilan atau kegagalan tahap ini merupakan dasar dari daur nitrogen.
Organisme kecil ini mampu mengubah amonia menjadi nitrat, yang menyediakan nutrisi penting bagi tanah.
Bakteri pengoksidasi amonia (AOB) dan archaea pengoksidasi amonia (AOA) merupakan organisme utama yang menjalankan proses ini, yang menunjukkan keanekaragaman dan kemampuan beradaptasi mereka di berbagai lingkungan. AOB biasanya merupakan bakteri Gram-negatif yang dapat bertahan hidup secara luas di tanah, sistem air, dan instalasi pengolahan limbah. Misalnya, genus seperti Nitrosomonas dan Nitrococcus merupakan bakteri pengoksidasi amonia yang sering dipelajari dan ditemukan di banyak lingkungan.
Bakteri Pengoksidasi Amonia (AOB)
Bakteri pengoksidasi amonia dikenal karena kemampuannya mengubah amonia menjadi hidroksilamin. Salah satu enzim utama, amonia monooksidase (AMO), sangat penting untuk oksidasi amonia menjadi hidroksilamin. Proses ini cukup sensitif terhadap kondisi lingkungan (seperti pH, suhu, dan pasokan oksigen), sehingga distribusi bakteri pengoksidasi amonia sangat erat kaitannya dengan lingkungannya.
Archaea Pengoksidasi Amonia (AOA)
Meskipun sebelum tahun 2005, para ilmuwan percaya bahwa hanya bakteri pengoksidasi amonia yang mampu melakukan oksidasi amonia, penemuan archaea pengoksidasi amonia melalui semprotan mengubah pandangan ini. Dibandingkan dengan AOB, AOA biasanya mendominasi di lingkungan tanah dan laut, menjadikannya pemain penting dalam oksidasi amonia. Selain itu, Crenarchaeol, senyawa unik untuk archaea, diusulkan sebagai biomarker untuk AOA, yang menunjukkan hubungannya dengan oksidasi amonia.
Proses oksidasi nitrit
Pada langkah kedua siklus nitrogen, nitrit dioksidasi lebih lanjut menjadi nitrat, suatu proses yang sering disebut sebagai oksidasi nitrit. Langkah ini biasanya dilakukan oleh bakteri pengoksidasi nitrit, yang ditemukan di tanah, air tawar, dan ekosistem laut dan menyediakan dukungan yang diperlukan untuk penyelesaian siklus nitrogen.
Penemuan Baru Oksidasi Amonia Lengkap
IPada tahun 2015, para ilmuwan menemukan bahwa bakteri tertentu, seperti Nitrospira inopinata, dapat mengoksidasi amonia menjadi asam nitrat dalam satu langkah, sebuah penemuan yang merevolusi pemahaman kita tentang siklus nitrogen. Dalam proses ini, aktivitas banyak mikroorganisme tidak hanya mendukung siklus biogeokimia nitrogen, tetapi juga menyediakan nitrat yang diperlukan bagi tanaman. Adanya proses ini tidak diragukan lagi membuat kita memikirkan kembali peran utama mikroorganisme dalam ekosistem.
Latar Belakang Sejarah Siklus Nitrogen
Pengetahuan tentang siklus nitrogen bermula pada abad ke-19, ketika Louis Pasteur pertama kali mengajukan gagasan bahwa oksidasi amonia adalah proses biologis. Seiring berjalannya waktu, banyak ilmuwan melakukan penelitian mendalam tentang siklus nitrogen, dan proses oksidasi nitrit merupakan mata rantai penting dalam siklus tersebut. Eksplorasi awal inilah yang mengarah pada pengembangan mikrobiologi modern.
Pentingnya ekologi
Mengingat nitrogen merupakan unsur penting bagi pertumbuhan tanaman, peran bakteri pengoksidasi amonia sangat menonjol di lingkungan pertanian. Saat amonia memasuki tanah, amonia diubah menjadi nitrat yang dapat diserap tanaman melalui siklus nitrogen. Hal ini sangat penting selama proses pemberian pupuk karena memengaruhi pemurnian dan kehilangan nitrogen. Lebih penting lagi, proses konversi amonia juga sangat diperlukan untuk menghilangkan nitrogen dari air limbah kota, yang membuat bakteri pengoksidasi amonia memainkan peran penting dalam ilmu lingkungan.
Tantangan di Masa Depan
Seiring dengan meningkatnya masalah lingkungan seperti perubahan iklim dan pencemaran nitrogen pada air tanah di seluruh dunia, pemahaman dan pengelolaan siklus nitrogen telah menjadi masalah penting. Kemampuan bakteri pengoksidasi amonia untuk mendaur ulang nitrogen di lingkungan ekstrem memberikan petunjuk penting untuk pemulihan dan desain ekosistem di masa mendatang. Pada saat yang sama, cara memilih penghambat oksidasi amonia secara efektif untuk mengurangi kehilangan nitrogen dan meningkatkan efisiensi pupuk juga telah menjadi masalah mendesak yang harus dipecahkan.
Di dunia mikroba ini, perubahan seperti apa yang disebabkan oleh bakteri pengoksidasi amonia, dan bagaimana pengaruhnya terhadap masa depan kita?
