Tumpahan minyak merupakan bencana bagi lingkungan alam karena menyebabkan polusi jangka panjang yang membahayakan satwa liar di sekitarnya. Akan tetapi, bakteri pengurai minyak tertentu dapat berkembang biak di lingkungan tumpahan minyak, yang berkontribusi signifikan terhadap bioremediasi tumpahan minyak. Sementara komunitas yang dibentuk oleh bakteri - biofilm - memainkan peran penting dalam bioremediasi tumpahan minyak, bagaimana biofilm mengikat minyak di lautan masih belum jelas.
Dalam sebuah studi baru, para peneliti dari Universitas Sorbonne di Prancis, Universitas Toulon, dan Universitas Tsukuba di Jepang telah membuat kemajuan signifikan dalam menjelaskan hubungan antara pembentukan biofilm dan degradasi minyak menggunakan sistem observasi mikrofluida canggih. Sistem tersebut, yang dikombinasikan dengan mikroskop confocal beresolusi tinggi, membantu mengamati interaksi antara sel bakteri dan tetesan minyak kecil sekitar setengah diameter garis rambut. Temuan mereka menunjukkan bahwa bakteri pendegradasi minyak, Alcanivorax borkumensis (Alcanivorax borkumensis), membentuk biofilm yang mengonsumsi minyak dengan mengelilingi dan melekat kuat pada antarmuka minyak-air. Komunitas bakteri ini meregangkan tetesan minyak ke dalam banyak tabung, menyediakan ruang bagi lebih banyak sel bakteri untuk mengonsumsi minyak secara efisien secara bersamaan. Temuan tersebut dipublikasikan dalam jurnal Science edisi 18 Agustus 2023 dengan judul "Biofilm Alcanivorax borkumensis meningkatkan degradasi minyak melalui tubulasi antarmuka".
Para penulis ini mengamati mekanisme peregangan ini pada antarmuka minyak-air dengan berfokus pada proses dinamis pembentukan tabung. Saat sel-sel pada antarmuka minyak-air ini membelah, sel-sel bakteri, yang tampak seperti batang kecil di bawah mikroskop, menjadi rapat. Di beberapa daerah, sel-sel bakteri ini menunjukkan struktur yang mirip dengan susunan kelopak bunga aster liar.
Diagram skematik yang menggambarkan metode kultur untuk karakterisasi fenotipik.
Gambar dari Science, 2023, doi:10.1126/science.adf3345.
Susunan ini, yang dikenal sebagai cacat topologi dalam fisika kristal cair, mulai menonjol keluar dari tetesan, menyebabkan antarmuka minyak-air ini berubah bentuk dan membentuk tabung. Para penulis ini juga berhasil memprediksi dinamika pembentukan biofilm dan bentuk kualitatifnya menggunakan model fisik teoritis.
Selain itu, para penulis ini mengonfirmasi bahwa konsentrasi tinggi bahan pendispersi yang digunakan selama pembersihan tumpahan minyak dapat berdampak buruk pada biofilm bakteri pemakan alkana di Pulau Porcupine, tetapi studi lebih lanjut diperlukan untuk mengklarifikasi dampak sebenarnya terhadap lingkungan.
Dengan demikian, studi baru ini memberikan wawasan tentang bagaimana komunitas bakteri dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan pemulihan lingkungan dari tumpahan minyak laut. Para penulis ini menyarankan bahwa memahami pembentukan biofilm dan kerja sama bakteri dapat membantu memanfaatkan metode alam yang efisien untuk meningkatkan efektivitas proses pembersihan tumpahan minyak saat ini.
