Peran Mikroba Dalam Remediasi Antibiotik yang Dimediasi Biochar

Peran Mikroba Dalam Remediasi Antibiotik yang Dimediasi Biochar

Untuk lebih meningkatkan efisiensi remediasi antibiotik, beberapa penelitian juga menerapkan perlakuan mikroba pada permukaan biochar. Mikroba sangat baik dalam biodegradasi antibiotik dan polutan organik lainnya. Tanah merupakan habitat yang paling cocok untuk mikroorganisme. Dengan demikian, tanah yang tercemar (TC) bisa menjadi sumber yang paling cocok untuk mengisolasi pengurai TC, karena mereka mungkin memiliki jalur bio-geo-kimia yang menjanjikan. Sebuah studi terbaru telah meneliti dengan seksama efek antibiotik pendegradasi mikroba yang dilumpuhkan dalam pori-pori biochar sebelum aplikasinya dalam sistem tanah-tanaman untuk mendegradasi polutan antibiotik.

Biochar amobil mikroba lebih efisien untuk melakukan degradasi antibiotik daripada penghilangan. Herbaspirillum 10% (b/v). huttiense (bakteri Gram-negatif) biochar terimobilisasi menunjukkan efisiensi degradasi maksimum ENR dengan aplikasi biochar 3 % berat pada 35°C. Kolonisasi komunitas mikroba yang tidak dikenal dan menguntungkan dapat dengan mudah diidentifikasi dalam komunitas biochar menggunakan teknologi canggih. Studi degradasi masih memerlukan teknologi canggih untuk penentuan antibiotik yang mudah dan tepat serta metabolitnya dalam sampel lingkungan. Tetrasiklin memiliki pKa rendah dan waktu paruh pendek sehingga menunjukkan stabilitas yang buruk terhadap degradasi abiotik. Namun ENR memiliki waktu paruh yang lebih lama tetapi afinitas adsorpsi yang baik, sehingga kedua antibiotik dapat dikurangi secara efektif di tanah dengan aplikasi cairan biochar + HH1.

Untuk degradasi antibiotik terutama dua rute yang dirujuk, rute biodegradable dan rute non-biodegradable, di mana yang terakhir mengacu pada beberapa proses seperti Ozonasi , Fotolisis, proses Fenton, dan proses oksidasi lanjutan. Degradasi mikroba berbeda dari rute non-biodegradable dan mampu memulai degradasi antibiotik dengan membuka struktur lingkarannya atau membelah gugus fungsi tertutup yang terlibat dalam antibiosis.

Selain itu, biochar juga efektif dalam pengurangan transmisi ARGs. Rhodanobacter, Brevundimonas, dan Proteobacteria adalah inang dari ARG. Fosfor total dan pH sangat mempengaruhi degradasi antibiotik oleh mikroba yang tinggal di pori-pori biochar. Kelimpahan Proteobacteria, Rhodanobacter, dan Brevundimonas sebagai inang potensial ARG berubah karena kehadiran biochar. Fosfor total dan pH adalah faktor pendorong mikroorganisme pendegradasi antibiotik hewan dan inang potensial ARG. Juga telah dibuktikan bahwa bakteri memiliki toleransi terhadap antibiotik, serta kotoleransi terhadap logam berat seperti Cu, menunjukkan potensi bakteri yang muncul untuk memanfaatkan senyawa tersebut untuk degradasi antibiotik akhir.

Sebuah studi baru-baru ini menggunakan isolat mereka sendiri Raoultella sp. dan Pandoraea sp. mampu menurunkan 81,72% TC dalam 12 hari pengobatan. Analisis komunitas mikroba dari tanah yang dirawat untuk degradasi TC menunjukkan kelimpahan empat filum utama, Bacteroidetes, Acidobacteria, Proteobacteria, dan Chloroflexi.

Biodegradasi antibiotik dilaporkan lebih efektif dalam fase air daripada fase lumpur. Anaerobik Digestion (AD/Pencernaan Anaerobik) biasanya diproses dalam sistem yang mendominasi lumpur di mana jumlah absolut polutan antibiotik lebih besar daripada fase air. Dalam sistem lumpur, degradasi antibiotik dilakukan secara berurutan: penyerapan dan desorpsi lumpur cepat diikuti oleh degradasi. Sebagian besar penelitian menemukan bahwa AD cukup efektif hingga 40-77% untuk degradasi polutan antibiotik tergantung pada konsentrasi awal.

Biosorpsi dan biodegradasi adalah mekanisme kunci untuk remediasi antibiotik dalam proses AD. Peningkatan akumulasi antibiotik merupakan tantangan bagi mikroba AD untuk menghilangkannya secara efektif dalam operasi AD serta produksi biogas. Peran biochar dapat menjadi perintis untuk mengurangi tekanan langsung antibiotik pada mikroorganisme AD. Biochar telah diperkenalkan baru-baru ini sebagai mediator konduktif ke dalam sistem AD untuk meningkatkan degradasi organik dan produksi metana. Biochar yang direkayasa secara khusus dengan peningkatan kemampuan untuk meningkatkan konduktivitas sistem kultur campuran untuk mempromosikan metanogenesis ditutupi dengan baik menggunakan transfer elektron antarspesies langsung (DIET). Aplikasi biochar pada AD tidak hanya meningkatkan hasil biogas tetapi juga memperkuat degradasi mikroba dari polutan antibiotik melalui ko-metabolisme atau mekanisme pertukaran elektron.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

en_USEnglish