Senyawa yang berasal dari limbah farmasi dan rumah sakit yang jumlah meningkat akhir-akhir ini menimbulkan kekhawatiran publik. Banyak senyawa farmasi yang tidak sepenuhnya dapat dihilangkan oleh instalasi pengolahan air limbah (IPAL). Contoh senyawa farmasi yang ditemukan dalam air limbah antara lain karbamazepin, asetaminofen, diklofenak, dan ibuprofen. Karbamazepin sebagian besar ditemukan dalam konsentrasi antara 1 hingga 10 渭g/L dalam air limbah yang telah diolah dan pada 610 ng/L dalam air limbah yang belum diolah. Diketahui bahwa evaluasi harus dilakukan ketika bahan aktif karbamazepin ditemukan setara atau lebih besar dari 1.0 g/L dalam lingkungan akuatik. Karbamazepin adalah salah satu senyawa farmasi dengan toksisitas kronis. Konsentrasi tinggi dari karbamazepin disebabkan oleh reaksi enzimatik di IPAL yang memecah konjugat glukuronida karbamazepin. Senyawa tersebut apabila masuk ke dalam tubuh manusia dapat menyebabkan gangguan endokrin, perkembangan resistensi antibiotik pada patogen manusia, dan reaksi hipersensitivitas yang parah. Selain itu, karbamazepin bersifat teratogenic atau dapat menyebabkan cacat janin pada wanita hamil. Dampak negatif ini menyebabkan karbamazepin terdaftar sebagai salah satu polutan yang perlu diwaspadai keberadaannya dan oleh karena itu metode pengelolaan dan degradasinya perlu diketahui.
Bioremediasi adalah salah satu metode degradasi populer untuk karbamazepin. Bioremediasi memerlukan lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzimatik. Keberadaan populasi mikroba pendegradasi, konsentrasi polutan, dan kondisi lingkungan seperti pH, suhu, dan nutrisi adalah faktor-faktor yang memengaruhi bioremediasi. Secara umum, pH 7 dan suhu 25掳C adalah pH dan suhu optimal dalam mendegradasi karbamazepin. Tingkat sintesis ATP yang tinggi meningkatkan populasi bakteri, sehingga kinerja degradasi meningkat. Suhu memengaruhi reaksi fisiologis mikroba, sehingga dapat mempercepat atau memperlambat proses bioremediasi, dan dengan demikian memengaruhi efisiensi bioremediasi. Medium adalah sumber nutrisi bagi mikroorganisme yang menggunakan polutan organik sebagai nutrisi untuk pertumbuhan dan energi melalui mekanisme tertentu. Alga, fungi, dan bakteri termasuk di antara mikroorganisme yang terlibat dalam bioremediasi karbamazepin. Mikroorganisme mengonsumsi organik besar yang ada dalam air limbah dan lumpur yang berfungsi sebagai sumber utama nutrisi. Keuntungan menggunakan metode ini adalah secara umum diperbolehkan di berbagai negara dan berkelanjutan. Namun, bioremediasi memiliki keterbatasan seperti hanya dapat diterapkan pada zat yang dapat terdegradasi dan proses degradasi sepenuhnya dari polutan mungkin akan memakan waktu yang lama. Oleh karena itu, pemilihan mikroorganisme yang sesuai untuk bioremediasi sangat penting untuk mempercepat proses dan mengatasi masalah.
Proses bioremediasi karbamazepin menggunakan berbagai mikroorganisme terutama bakteri dikaji. Ditemukan bahwa bakteri gram-negatif memiliki efisiensi yang lebih tinggi dalam mendegradasi karbamazepin dibandingkan dengan bakteri gram-positif. Di masa depan diperlukan penggunaan kultur bakteri campuran untuk degradasi karbamazepin dapat diterapkan untuk membandingkan efisiensi bakteri gram-positif versus gram-negatif. Sumber isolat bakteri juga memainkan peran besar dalam meningkatkan efisiensi degradasi karbamazepin. Bakteri yang diisolasi dari sumber yang terkontaminasi karbamazepun lebih direkomendasikan karena cenderung memiliki aktivitas alami untuk mendegradasi senyawa tersebut. Selain itu, medium yang miskin nutrisi lebih disukai karena akan memicu bakteri untuk mendegradasi dan memanfaatkan karbamazepin sebagai sumber nutrisi. Di masa depan diperlukan optimasi menggunakan berbagai jenis medium dalam proses degradasi karbamazepin.
Penulis: Almando Geraldi, S.Si., Ph.D.
Judul: Bioremediation of Carbamazepine using Bacteria: A Review
Informasi yang lebih mendetail dari tulisan ini dapat dilihat di: https://doi.org/10.37934/araset.30.3.236243
