Mengenal Bakteri Pengurai & Cara Alam Daur Ulang Materi Organik

tirto.id - Bakteri pengurai atau dekomposer menjadi kelompok mikroorganisme yang penting untuk keberlangsungan ekosistem kehidupan di Bumi. Tanpa peran mereka, sisa-sisa sampah organik hingga bangkai bisa menumpuk tanpa batas, karena tidak ada proses penguraian.

Dalam hal ini bakteri pengurai berfungsi sebagai "petugas kebersihan", sekaligus pendaur ulang alami. Keberadaannya penting untuk memecah sisa-sisa limbah organik menjadi komponen yang lebih sederhana.

Melalui proses penguraian, bangkai hewan dan dedaunan kering yang berguguran akan mengalami pembusukan, lalu terpecah menjadi unsur penting yang kembali ke alam. Dengan demikian siklus ekosistem bisa terus berjalan.

Lantas bagaimana kelompok bakteri ini melakukan proses penguraian? Simak penjelasan lengkapnya.

Mengenal Bakteri Pengurai dan Perannya dalam Ekosistem

Bakteri pengurai atau dikenal sebagai saprofit/dekomposer merupakan kelompok mikroorganisme yang berfungsi memecah bahan organik kompleks dari sisa-sisa makhluk hidup (bangkai, daun gugur, sisa makanan, dan kotoran) menjadi senyawa anorganik yang lebih sederhana.

Melansir EBSCO, bakteri pengurai memainkan peran penting dalam mendaur ulang nutrisi dalam ekosistem. Organisme pengurai sejatinya juga mencakup bakteri, jamur, dan berbagai invertebrata seperti cacing tanah, siput, serta serangga.

Jenis bakteri yang masuk dalam kelompok pengurai antara lain bakteri bacillus. Bakteri jenis ini sangat efisien merombak sisa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana pada tahap awal pembusukan.

Ada pula bakteri pseudomonas, yang berperan dalam siklus nitrogen di dalam tanah. Pseudomonas menguraikan senyawa organik kompleks, termasuk zat yang sulit hancur seperti hidrokarbon, plastik, pestisida, maupun limbah kimia.

Bakteri pengurai lain adalah bakteri cellulomonas, yang umumnya ditemukan di tanah. Jenis ini berperan dalam mendegradasi selulosa, menghasilkan selulase, yang kemudian menjadi glukosa. Tanpa bakteri ini, tumpukan kayu maupun daun mati tidak akan cepat busuk.

Sementara bakteri streptomyces dikenal sebagai penghasil senyawa geosmin. Bakteri ini berperan dalam proses tahap akhir pengomposan dan penguraian di tanah. Mereka mampu merombak polimer organik yang sangat keras seperti kitin dan lignin.

Pada prosesnya, mikroorganisme ini bakal mengubah materi organik kembali menjadi zat anorganik. Kemudian pengurai melepaskan nutrisi seperti karbon dan nitrogen ke dalam tanah, udara, dan air.

Di lingkungan seperti hutan, bakteri pengurai mengubah dedaunan yang gugur dan tumbuhan mati menjadi tanah yang subur. Hasil daur ulang bakal turut mendukung pertumbuhan tanaman baru.

Bakteri pengurai bisa menempati di hampir seluruh lingkungan Bumi. Beberapa jenis bakteri ada yang toleran terhadap zat asam, suhu tinggi, minim oksigen (anaerob), kekurangan nutrisi, serta berbagai kondisi stres lain.

Tapi kebanyakan bakteri dekomposer dapat ditemukan di berbagai tempat yang mengandung bahan organik atau sisa makhluk hidup. Misalnya di tanah, daun gugur, serta humus, atau di tumpukan sampah yang penuh limbah organik.

Mikroorganisme ini dapat ditemukan juga di sungai, danau, maupun sedimen lumpur di dasar perairan. Bahkan ada yang hidup di dalam sistem pembuangan seperti septic tank dan instalasi pengolahan air limbah, juga di dalam saluran pencernaan.

Menurut studi di ScienceDirect, bakteri pengurai menjadi kelompok bakteri yang memperoleh energi dan nutrisi dengan memanfaatkan bahan organik dari sisa makhluk hidup.

Selain berfungsi mendaur ulang nutrisi, bakteri pengurai juga memiliki peran penting menjaga keseimbangan karbon di atmosfer. Ketika mengurai bahan organik, organisme ini bakal melepaskan karbon dioksida yang dapat dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan untuk fotosintesis.

Proses Dekomposisi dan Cara Bakteri Memecah Materi Organik

Dalam jurnal di Online Library oleh Joann K. Whalen, transformasi residu organik menjadi nutrisi yang tersedia bagi tanaman, terjadi melalui proses dekomposisi dan mineralisasi.

Tahap ini dimediasi langsung oleh mikroorganisme dan fauna saprofit atau organisme yang mendapat nutrisi dengan cara mengurai sisa makhluk hidup.

Dekomposisi merupakan proses alami organisme pengurai (dekomposer) memecah sisa-sisa makhluk hidup atau materi organik yang kompleks, menjadi senyawa organik yang lebih sederhana.

Dekomposisi bisa dimulai ketika materi organik berubah menjadi sumber makanan mikroorganisme. Prosesnya tetap membutuhkan peran organisme saprofit yang bisa memecah sisa-sisa organik.

Misal, ketika tanaman menua dan mencapai kematangan fisiologis. Maka jamur dan mikroorganisme lain akan mengkolonisasi jaringan daun dan batang tanaman. Tahap ini menandai proses dekomposisi, sebelum sisa-sisa tanaman jatuh ke tanah.

Pada saat daun dan batang tanaman tua jatuh ke tanah, organisme lain akan mengonsumsi sisa-sisa organik. Mereka secara fisik memecah material lalu mencampurnya dengan partikel tanah yang mengandung mikroorganisme.

Selaras dengan jurnal di ScienceDirect berjudul "Decomposition of Organic Matter", bakteri akan menjalankan proses penguraian melalui beberapa tahapan biokimia utama. Tahapan tersebut seperti penyerapan nutrisi, lalu pelepasan enzim ekstraseluler untuk memecah molekul besar.

Molekul air turut berperan memotong ikatan kimia kompleks pada materi organik. Mengubah polimer panjang menjadi monomer yang lebih kecil, seperti protein menjadi asam amino.

Molekul kecil yang sudah larut lalu diserap kembali dalam tubuh bakteri, kemudian diolah menjadi energi serta produk sampingan berupa karbon dioksida dan mineral siap pakai oleh bakteri aerobik. Sementara biogas dan asam organik dihasilkan oleh organisme anaerobik.

Sisa metabolisme yang tidak terpakai atau hasil akhir pemecahan bakal dikembalikan ke tanah dan udara. Senyawa yang dihasilkan kemudian diserap kembali oleh akar tanaman.

Enzim yang dikeluarkan oleh bakteri seperti selulase, berfungsi memecah selulosa menjadi molekul glukosa. Sementara pelepasan protease berfungsi memecah protein menjadi peptida pendek dan asam amino.

Bakteri juga menguraikan enzim amilase untuk memecah amilum atau karbohidrat kompleks, menjadi gula yang lebih sederhana. Mereka mengeluarkan lipase untuk menghidrolisis lemak, menjadi asam lemak dan gliserol.

Selain berperan dalam dekomposisi, mikroorganisme turut berperan dalam proses mineralisasi atau mengembalikan unsur hara utama ke lingkungan, seperti Nitrogen, Fosfor, hingga Sulfur.

Bakteri Pengurai Jaga Keseimbangan Alam dan Kesuburan Tanah

Bakteri pengurai menjadi mikroorganisme vital yang bertugas memecah sisa-sisa bahan organik kompleks seperti daun kering, ranting, atau bangkai, menjadi zat hara yang sederhana.

Melalui proses dekomposisi dan mineralisasi, keberadaan organisme ini menjadi sangat penting untuk menjaga siklus nutrisi, keseimbangan alam, serta kesuburan tanah.

Menurut jurnal di National Library of Medicine berjudul "Role of Soil Microbiota Enzymes in Soil Health and Activity Changes Depending on Climate Change and the Type of Soil Ecosystem", mikroorganisme dan enzim berperan memastikan kualitas serta penyerapan karbon tanah.

Berbagai reaksi yang dihasilkan oleh aktivitas mikroorganisme sangat penting dalam siklus biogeokimia. Enzim ekstraseluler yang disekresikan memainkan peran dalam dekomposisi bahan organik, serta berfungsi sebagai indikator kesehatan serta kesuburan tanah.

Dekomposisi terhadap sisa-sisa makhluk hidup dirombak secara bertahap oleh bakteri pengurai, menjadi humus yang baik untuk kesuburan tanah.

Selain itu, bakteri pengurai yang mengeluarkan enzim ekstraseluler juga dapat memecah sisa-sisa organisme mati, kotoran, hingga bahan organik kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana.

Bakteri melepaskan karbon kembali ke atmosfer dalam bentuk karbon dioksida, serta mendaur ulang unsur penting lain seperti fosfor dan sulfur.

Bakteri tertentu seperti Pseudomonas juga membuat tanah tetap subur, karena organisme ini dapat mendaur ulang atau menghancurkan sisa residu pupuk kimia dan racun.

Dengan kemampuan mendaur ulang limbah organik kompleks, bakteri pengurai banyak dimanfaatkan dalam proses pengomposan sampah organik menjadi humus yang kaya nutrisi untuk tanaman.

Mikroorganisme juga kerap dimanfaatkan dalam pengolahan air limbah untuk mengurai bahan organik, hingga menjadi komponen penting dalam praktik pertanian berkelanjutan.