Mikroorganisme Saluran Pencernaan Bekerja Sama dengan Inangnya dalam Memetabolisme, Mungkin dapat Digunakan untuk Mendetoksifikasi Arsenik

0
Published on 11.36.00 Category: , , ,

Penyerapan Arsenik oleh tanaman padi. Credit: speciation.net
Kontaminasi arsenik di lingkungan terutama diakibatkan oleh penambangan logam. Arsenik sebagian besar mengkontaminasi air dan tanah, kemudian diserap oleh tanaman, dan terakumulasi di tubuh hewan (Hernandez dkk., 2009). Arsenik di dalam larutan merupakan zat yang tidak berwarma, tidak berbau, dan tidak berasa. Kontaminasi arsenik ke dalam tubuh terutama berasal dari air yang kita minum, namun kontaminasi lain dapat berasal dari sayuran dan daging yang kita konsumsi (Edward, 2009). 
Arsenik (As) merupakan salah satu logam berat yang dapat menipiskan antioksidan yang terkandung di dalam sel-sel, seperti glutathione dan antioksidan yang mengandung thiol yang lain dan grup thiol-berikatan protein, menjadi jalur utama kemungkinan toksisitas senyawa tersebut, dapat menyebabkan pendarahan pada urin, rasa pencernaan yang tidak nyaman, diare, sakit kepala, mual, koma, dan kematian (Hughes, 2002). Selain itu paparan arsenik di dalam tubuh juga berkaitan dengan penyakit kanker, diabetes, dan kelainan kardiovaskular (Lu dkk., 2014). Konsentrasi arsenik di dalam tubuh (dalam bentuk As2O3) aadalah maksimal 1 ppm (Standard Methods of Analysis in Food Safety Regulation, The Third Method, Apparatus B).
Paparan arsenik di dalam pencernaan sebenarnya dapat mengubah kemelimpahan komunitas mikrobiome, juga secara substansial mengganggu profil tingkatan fungsi metabolisme (Lu dkk., 2014), naman menurut Fein dkk., 2001 B. subtillis dapat mengubah pH lingkungan, mengubah ion permukaan, sehingga bakteri tersebut dapat menjerap logam terlarut. Mikroorganisme tidak dapat metabolisme dan mendegradasi arsenik karena arsenik merupakan elemen alami dan struktur utamanya merupakan atom, mikroorganisme hanya dapat mengubah elemen dari bahan yang berbahaya menjadi kurang berbahaya. Mikroorganismenya adalah: i) mengubah reaksi ion asam teikoat dan peptidoglikan pada dinding sel sehingga dapat menjerap logam berat, ii) pengendapan logam berat melalui reaksi nukleasi, iii) berikatan dengan nitrogen dan oksigen (Mueller dkk., 1989). Bacillus spp. memiliki kemampuan menyerap logam berat yang besar karena kandungnan asam teikoat dan peptodoglikan yang tinggi di dinding selnya. Clostridium dan Lactobacillus dan berbagai bakteri gram positif lain merupakan contoh lain bakteri gram positif yang memeiliki kemampuan menjerap dan mengeluarkan logam berat (Vrieze dkk., 2010).
Selain memilik kemampuan menjerap, bakteri-bakteri tersebut juga dapat mengeluarkan logam berat tersebut dari cairan sel (Hamlett dkk., 1992). Konsumsi makanan yang mengandung probiotik seperti yoghurt yang mengandung Lactobacilli dan tipe bakteri lain merupakan cara yang ideal untuk mencegah dan mengurang keracunan logam berat dan melindungi penyerapan logam berat ke tubuh (Monachese dkk., 2012)

Pustaka:

  1. Edward F.. The GREEN Body Cleanse. 2009. HOW TO CLEANSE YOUR BODY AND HOME OF HARMFUL TOXINS USING ORGANIC METHODS. Global Healing Center, lP, AS
  2. Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs. 2014. US 
  3. Fein JB, Martin AM, Wightman PG. 2001. Metal adsorption onto bacterialsurfaces:developmentofapredictiveapproach.Geochim.Cosmochim. Acta 65:4267–4273 
  4. Hamlett NV, Landale EC, Davis BH, Summers AO. 1992. Roles of the Tn21 merT, merP, and merC gene products in mercury resistance and mercury binding. J. Bacteriol. 174:6377–6385 
  5. Hughes MF. 2002. Arsenic toxicity and potential mechanisms of action. Toxicol. Lett. 133:1–16 
  6. INDEX to PESTICIDE TYPES and FAMILIES and PART 180 TOLERANCE INFORMATION of PESTICIDE CHEMICALS in FOOD and FEED COMMODITIES 
  7. Lu, Kun Ryan Phillip Abo, Katherine Ann Schlieper, Michelle E. Graffam, Stuart Levine, John S. Wishnok, James A. Swenberg, Steven R. Tannenbaum, dan James G. Fox. 2014. Arsenic Exposure Perturbs the Gut Microbiome and Its Metabolic Profile in Mice: An Integrated Metagenomics and Metabolomics Analysis. Environ Health Perspect 122:284–291  
  8. Monachese, Marc,  Jeremy P. Burton, dan Gregor Reid. 2012. Bioremediation and Tolerance of Humans to Heavy Metals through Microbial Processes: a Potential Role for Probiotics?, Minireview. Applied and Environmental Microbiology Vol. 78 No. 18 p. 6397–6404  
  9. Mueller JG, Chapman PJ, Pritchard PH. 1989. Creosote-contaminated sites. Their potential for bioremediation. Environ. Sci. Technol. 23: 1197–1201  
  10. Vrieze A, et al. 2010. The environment within: how gut microbiota may influence metabolism and body composition. Diabetologia 53: 606–613
  11. www.speciation.net