BAKTERI THIOBACILLUS
Thiobacillus adalah bakteri chemototroph yang mampu menguraikan senyawa-senyawa kimia sederhana yang beracun menjadi senyawa-senyawa kimia yang tidak beracun. Thiobacillus berperan penting dalam reaksi penguraian sulfur (H2S).
Ada beberapa macam spesies bakteri thiobacillus, diantaranya T. denitrificans, T. thiooxidans, T. novellus dan T. ferooxidans.
Masing-masing spesies bakteri punya kerja yang spesifik, beberapa spesies thiobacillus efektif pada pH rendah dan beberapa spesies efektif pada pH tinggi.
Selain itu masing-masing spesies punya fungsi tambahan yang spesifik sbb:
Thiobacillus denitrificans berfungsi menetralkan racun H2S dan nitrit melalui reaksi denitrifikasi.
T. ferrooxidans dapat mentetralkan racun H2S dan mengoksidasi ion besi yang menghambat respirasi dan pertumbuhan.
Thiobacillus thiooxidans berfungsi mengoksidasi senyawa sulfur menjadi senyawa yang tidak beracun dan menstabilkan air dan T. novellus dapat menetralkan racun H2S dalam lingkungan yang sangat asam.
Bakteri ini bekerja dengan cara system reaksi oksidasi-reduksi pada senyawa-senyawa sulfur (H2S).
Senyawa H2S ada sebagai hasil proses dekomposisi bahan organik dan air laut yang banyak mengandung sulfat. Senyawa H2S ini dapat dideteksi dengan jelas pada saat melakukan pengeringan. Dasar pasir yang mengandung banyak sulfur (H2S) akan bewarna hitam dan tercium bau belerang.
Kadar senyawa H2S sebaiknya di bawah 0,1 mg/l. Senyawa H2S dapat menyebabkan pertumbuhan terhambat, penurunan daya tahan terhadap penyakit dan meningkatnya kematian koral dan ikan.
Disamping mengkonsumsi H2S, Tiobacillus denitrificans juga menguraikan nitrat (NO3) menjadi nitrogen (N2) yang dilepas ke udara melalui proses denitrifikasi sesuai reaksi berikut:
NO3 àNO2–àNO-àN2 (N2 dilepaskan ke udara)
Sehingga dalam kondisi tertentu bakteri ini mampu berkompetisi dengan plankton dalam memperebutkan nitrat, yang berdampak pada reaksi kesetimbangan populasi plankton dan bakteri, sehingga performa air lebih stabil.
Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitrat.
Tahap pertama
Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen.
Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.
Tahap kedua
Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+).
Proses ini disebut dengan amonifikasi. BakteriNitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.
Denitrifikasi merupakan salah satu proses penting dalam reaksi penghilangan nitrat dari lingkungan tanah, dua proses lainnya adalah asimilasi oleh tanaman dan leaching.
Dalam lingkungan tanah, setidaknya ada enam proses reduksi nitrat dan denitrifikasi merupakan proses yang berpengaruh nyata terhadap N dalam tanah. Denitrifikasi adalah proses respirasi bacterial, dimana electron transport posporial berangkai dengan proses reduksi nitrogen oksida (NO3-, NO2- ).
Nitrifikasi secara biologis adalah oksidasi ion ammonium menjadi ion nitrit, serta ion nitrit menjadi ion nitrat. Selama proses oksidasi ion ammonium dan ion nitrit, oksigen ditambahkan kedalam ion-ion tersebut oleh bakteri nitrifikasi.
Denitrifikasi dideskripsikan sebagai penggunaan ion nitrat atau ion nitrit oleh bakteri denitrifikasi (anaerob fakultatif) untuk mendegradasi BODc. Meskipun denitrifikasi sering dikombinasikan dengan aerob untuk menyisihkan variasi komponen nitrogen dari limbah, namun denitrifikasi berlangsung ketika kondisi anoxic (tidak ada oksigen).
