Biodegradasi merupakan proses
pengomposan atau proses pemecahan senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang
lebih sederhana melalui aksi mikroorganisme seperti bakteri ataupun jamur. Adapun
senyawa sederhana yang dihasilkan tersebut berupa asam organik dan asam amino
yang kemudian diuraikan lebih lanjut sehingga menjadi gas metana,
karbondioksida, hidrogen, hidrogen sulfida, dan nitrogen.
Perputaran karbon dialam bergantung
pada reaksi katabolik mikroorganisme. Biodegradasi hidrokarbon ini merupakan
suatu proses kompleks yang aspek kuantitatif dan kualitatifnya tergantung
kepada sifat alami dan jumlah hidrokarbon tersebut, kondisi lingkungan serta
komponen komunitas mikroba. Kapasitas mikroorganisme untuk mendegradasi secara
alami bahan organik telah dilakukan jutaan tahun. Biodegradasi hidrokarbon yang
dilakukan oleh komunitas mikroba bergantung pada komposisi komunitas dan respon
adaptif terhadap kehadiran hidrokarbon. Laju biodegradasi senyawa hidrokarbon
kompleks dengan berat molekul besar akan lebih lambat jika dibandingkan dengan
senyawa hidrokarbon yang memiliki berat molekul rendah. Akan tetapi degradasi
pada kondisi optimum terhadap senyawa kompleks akan memiliki laju yang lebih
tinggi. Sama halnya dengan fenol dan klorofenol. Fenol alami dapat dijumpai
pada berbagai tanaman.
Senyawa fenol dapat mengalami
biodegradasi lebih mudah jika dibandingkan dengan senyawa hasil sintetik
derivat atau homolog aromatis. Proses pemecahan fenol dan mineralisasi
dilakukan oleh berbagai organisme melalui destabilisasi cincin aromatis fenol. Senyawa
fenol akan mengalami oksidasi dengan bantuan enzim dioksigenase-cincin
(ring-dioxygenase) yang akan menghasilkan dihidrodiol. Senyawa katekol
(dihydricphenol) dihasilkan dari senyawa dihirodiol dehidrogenase. Melalui pemecahan
orto dengan enzim katekol 2,3-dioksigenase menghasilkan cis-cis-mukonat atau
pemecahan meta dengan enzim katekol 2,3-dioksigenase, senyawa katekol tersebut
diubah menjadi hidroksi mukonat semialdehid dan pemecahan-pemecahan lain.
Kemampuan degradasi mikroba terhadap
senyawa fenol juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti : jenis mikroba,
proses aklimatisasi, senyawa toksik, dan toleransi mikroba terhadap senyawa
toksik. Adapun beberapa contoh mikroba yang dapat mendegradasi fenol dengan
baik adalah ganggang eukariot, ochromonas danica. Merupakan mikroba yang
satu-satunya mampu tumbuh pada fenol sebagai sumber karbon. Ganggang tersebut
mengoksidasi fenol dan memineralisasi fenol menjadi katekol melalui pembelahan
meta. Konversi alkohol menghasilkan 60% CO2, 15% tetap
dalam medium cair sedangkan sisanya menjadi biomassa. Sedangkan senyawa toksik
yang berupa logam berat mengganggu mikroba pendegradasi tersebut.
Adapun
permasalahan yang ingin saya ajukan adalah mengapa proses degradasi senyawa
fenol lebih mudah dilakukan jika dibandingkan dengan hasil sintetik derivat
atau homolog aromatis ? serta apakah faktor-faktor yang menyebabkan hal
tersebut ? jelaskan !
