by INBIO
Penggunaan antibiotik secara luas dalam berbagai sektor, termasuk medis, pertanian, dan industri, telah memberikan kontribusi signifikan terhadap peningkatan gen resistansi antibiotik (ARGs) di lingkungan. ARGs merupakan segmen DNA yang memungkinkan bakteri bertahan hidup dalam kehadiran antibiotik. Dalam konteks pengolahan air limbah industri, kehadiran ARGs menjadi perhatian utama karena dapat mengancam kesehatan manusia dan lingkungan.
Pengolahan air limbah industri melibatkan serangkaian proses fisik, kimia, dan biologis yang bertujuan untuk menghilangkan kontaminan dari air limbah sebelum dibuang ke lingkungan atau didaur ulang. Namun, sistem pengolahan ini seringkali tidak dirancang untuk secara efektif menghilangkan ARGs. Akibatnya, ARGs dapat bertahan dan bahkan meningkat jumlahnya selama proses pengolahan. Kehadiran ARGs dalam air limbah industri berasal dari berbagai sumber, termasuk penggunaan antibiotik dalam proses industri, pembuangan limbah obat-obatan, serta bakteri dari manusia dan hewan yang telah terpapar antibiotik. ARGs dapat berada dalam bentuk bakteri resistan atau sebagai DNA bebas yang dilepaskan saat bakteri mati (Gambar 1).
Gambar 1. Instalasi pengolahan air limbah sebagai jalur penyebaran resistensi antibiotik
ARGs dapat menyebar di lingkungan melalui beberapa mekanisme. Salah satu yang utama adalah transfer gen horizontal (HGT), di mana gen resistansi dapat dipindahkan antara bakteri melalui konjugasi, transformasi, atau transduksi. Dalam lingkungan air limbah yang kaya akan mikroba dan nutrisi, HGT dapat terjadi dengan frekuensi tinggi, meningkatkan penyebaran ARGs. Proses pengolahan air limbah yang tidak efektif juga dapat memfasilitasi penyebaran ARGs. Misalnya, kondisi anaerob atau suboptimal dalam tangki pengolahan dapat mendorong pertumbuhan bakteri resistan dan meningkatkan HGT. Selain itu, penggunaan disinfektan atau bahan kimia lainnya dapat memberikan tekanan selektif yang mendorong keberlangsungan bakteri resistan.
ARGs yang dilepaskan ke lingkungan melalui air limbah yang diolah dapat mencapai berbagai ekosistem, termasuk air permukaan, tanah, dan air tanah. Di lingkungan ini, ARGs dapat diambil oleh bakteri alami, meningkatkan prevalensi bakteri resistan. Bakteri resistan ini kemudian dapat masuk ke rantai makanan, akhirnya berdampak pada kesehatan manusia dan hewan. Paparan manusia terhadap ARGs dapat terjadi melalui berbagai jalur, termasuk kontak langsung dengan air yang terkontaminasi, konsumsi air yang terkontaminasi, atau melalui makanan yang telah tercemar. Hal ini meningkatkan risiko infeksi oleh bakteri resistan, yang seringkali sulit diobati dan memerlukan terapi antibiotik yang lebih agresif dan mahal.
Deteksi dan pemantauan ARGs dalam sistem pengolahan air limbah industri merupakan langkah penting dalam mengelola risiko yang ditimbulkannya. Teknologi molekuler, seperti PCR (Polymerase Chain Reaction) dan qPCR (quantitative PCR), sering digunakan untuk mendeteksi dan mengukur keberadaan ARGs. Metode ini memungkinkan identifikasi spesifik gen resistansi dan kuantifikasi jumlahnya dalam sampel air limbah. Pendekatan metagenomik juga menjadi semakin populer. Dengan mengekstraksi DNA total dari sampel lingkungan, teknologi ini memungkinkan analisis komprehensif terhadap komunitas mikroba dan ARGs yang ada. Data metagenomik dapat memberikan wawasan tentang diversitas dan dinamika ARGs dalam sistem pengolahan air limbah.
Pengelolaan ARGs dalam air limbah industri memerlukan pendekatan multifaset yang mencakup teknologi pengolahan lanjutan, praktik pengelolaan yang baik, serta kebijakan regulasi yang kuat. Beberapa strategi yang dapat diadopsi meliputi:
Meskipun telah banyak penelitian mengenai ARGs dalam air limbah industri, masih ada banyak tantangan yang harus dihadapi. Kompleksitas dan keragaman ARGs, serta dinamika transfer gen horizontal, membuat pengelolaan dan pengendalian ARGs menjadi tugas yang sulit. Selain itu, keterbatasan dalam teknologi deteksi dan pemantauan juga menjadi hambatan.
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami mekanisme penyebaran ARGs dan dampaknya terhadap kesehatan dan lingkungan. Pengembangan teknologi pengolahan yang lebih efektif dan berkelanjutan juga menjadi prioritas. Selain itu, kolaborasi antara ilmuwan, pembuat kebijakan, dan industri sangat penting untuk mengembangkan strategi komprehensif dalam mengatasi masalah ARGs.
Sumber:
AUTHOR
© Generasi Peneliti. All Rights Reserved.