by INBIO

"Connecting The Dots of Sciences"

Trending

Rezekinta Syahputra Sembiring                 
633 0 0
Sains dan Teknologi June 28 9 Min Read

Gen Resistensi Antibiotik sebagai Kontaminan dalam Pengolahan Air Limbah Industri




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:

  1. Pengolahan Lanjutan: Teknik pengolahan air limbah lanjutan, seperti membran bioreaktor (MBR), ozonisasi, dan fotokatalisis, telah terbukti efektif dalam mengurangi ARGs. Metode ini dapat digunakan sebagai langkah tambahan setelah pengolahan konvensional untuk memastikan penghilangan kontaminan yang lebih efektif.
  2. Pengelolaan Antibiotik: Mengurangi penggunaan antibiotik dalam proses industri dan mengatur pembuangan limbah obat-obatan dapat mengurangi sumber ARGs. Praktik ini harus diiringi dengan pendidikan dan kesadaran tentang bahaya resistansi antibiotik.
  3. Pengendalian Sumber: Mengidentifikasi dan mengendalikan sumber utama ARGs dalam air limbah industri dapat membantu dalam merancang strategi mitigasi yang lebih efektif. Pendekatan ini melibatkan pemantauan dan analisis sumber kontaminasi spesifik.
  4. Regulasi dan Kebijakan: Penerapan regulasi yang ketat mengenai pengolahan dan pembuangan air limbah industri yang mengandung ARGs sangat penting. Kebijakan ini harus didukung oleh kerangka hukum yang kuat dan pengawasan yang efektif untuk memastikan kepatuhan.

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: 

  1. Simultaneous removal of antibiotics and antibiotic resistance genes from pharmaceutical wastewater using the combinations of up-flow anaerobic sludge bed, anoxic-oxic tank, and advanced oxidation technologies.
  2. Call of the wild: antibiotic resistance genes in natural environments.

Editor:     Rezekinta Syahputra Sembiring                 

AUTHOR

Bagikan ini ke sosial media anda

(0) Komentar

Berikan Komentarmu

Tentang Generasi Peneliti

GenerasiPeneliti.id merupakan media online yang betujuan menyebarkan berita baik seputar akademik, acara akademik, informasi sains terkini, dan opini para akademisi. Platform media online dikelola secara sukarela (volunteers) oleh para dewan editor dan kontributor (penulis) dari berbagai kalangan akademisi junior hingga senior. Generasipeneliti.id dinaungi oleh Lembaga non-profit Bioinformatics Research Center (BRC-INBIO) http://brc.inbio-indonesia.org dan berkomitmen untuk menjadikan platform media online untuk semua peneliti di Indonesia.


Our Social Media

Hubungi Kami


WhatsApp: +62 895-3874-55100
Email: layanan.generasipeneliti@gmail.com

Kami menerima Kerjasama dengan semua pihak yang terkait dunia akademik atau perguruan tinggi.











Flag Counter

© Generasi Peneliti. All Rights Reserved.