Gambar Jamur Arbuskular Mikoriza di bawah mikroskop
Sumber : Deguchi et al., 2017
Urbanisasi dan industrialisasi akhir dekade ini mengalami pertumbuhan yang pesat. Seiring dengan berkembangnya urbanisasi dan industrialisasi maka peningkatan kontaminasi khususnya terhadap tanah juga semakin tinggi akibat limbah yang dihasilkan oleh kedua sektor tersebut. Kerusakan tanah karena keberadaan zat kontaminan dapat menyebabkan tanah sulit untuk ditumbuhi oleh tanaman. Dampak dari hal tersebut adalah gagalnya proses rehabilitasi pada daerah-daerah dengan tanah terkontaminasi. Kontaminan dari sektor urbanisasi dan industrialisasi antara lain adalah Kadmium (Cd), Timbal (Pb), Merkuri (Hg), dan Arsenik (As) yang tidak memiliki fungsi biologis (Cabral et al., 2015). Apabila keberadaan logam-logam tersebut di alam melebihi ambang batas maka dapat bersifat toxic pada tanaman. Aternatif yang dapat diterapkan untuk menangani hal tersebut adalah melalui penggunaan teknologi fitoremediasi.
Fitoremediasi merupakan salah satu alternatif untuk menghilangkan, mengurangi, dan mengisolasi kontaminan dari tanah melalui penggunaan tumbuhan (pohon, rumput, tumbuhan akuatik, semak-semak) serta mikroorganisme asosiasinya (Varum et al., 2015 dalam Paulo et al., 2019). Berbagai jenis tumbuhan dan mikoorganisme asosiasinya diteliti kemampuannya dalam menghilangkan kontaminasi pada tanah. Salah satu jenis mikroorganisme asosiasi yang sedang dikembangkan adalah Jamur Arbuskular Mikoriza (AM) yang bersimbiosis dengan tanaman inang untuk memperbaiki lahan yang terkontaminasi oleh logam. Arbuskular Mikoriza (AM) adalah salah satu jenis asosiasi endosimbiotik yang terjadi antara tanaman tingkat tinggi dan jamur (Hata et al., 2010). berasal dari Bahasa Latin sedangkan mycos dan rhiza berasal dari Bahasa Yunani yang artinya pohon kecil, jamur, dan akar. Simbiosis ini terjadi antara 70% hingga 90% antara tanaman tingkat tinggi di daratan dengan jamur tanah yang masuk ke dalam filum Glomeromycota (Schüßler et al., 2001; Smith dan Read, 2008 dalam Hata et al., 2010). Hifa dari Arbuskular Mikoriza (AM) dapat memperluas permukaan bidang serap di daerah rizosfer sehingga meningkatkan penyerapan air dan nutrien dalam tanah khususnya fosfat dan nitrogen (Chalot et al., 2006; Govindarajulu et al., 2005; Kardanashov dan Bucher, 2005 dalam Hata et al., 2010). Selain itu, Arbuskular Mikoriza (AM) juga dapat menyebabkan tanaman inang toleran terhadap serangan patogen dan stress abiotik (Liu et al., 2007; Marschner, 1995 dalam Hata et al., 2010) seperti toksisitas dari ion-ion logam dan salinitas (Goss et al., 2017).
Mekanisme fitoremediasi yang dilakukan oleh Arbuskular Mikoriza (AM) adalah dengan meningkatkan kapasitas absorbsi melalui hifa untuk penyerapan air dan nutrisi sehingga tanaman mengalami pertumbuhan pesat dan peningkatan biomassa. Hal ini adalah kunci dalam kesuksesan program fitoremediasi. Akar tanaman yang dikolonisasi oleh Arbuskular Mikoriza (AM) memiliki kapasitas untuk menyimpan elemen logam di dinding sel hifa. Elemen logam yang immobile dalam miselium jamur adalah proteksi utama untuk melindungi tanaman dari toksisitas elemen pencemar. Arbuskular, vesikel, dan vakuola jamur berperan dalam akumulasi elemen pencemar yang tidak diharapkan keberadaanya agar tidak terjadi translokasi ke sel-sel tanaman. Dinding sel jamur mengandung asam amino, hidroksil, karboksil, dan komponen lain yang mengandung gugus untuk tempat pelekatan elemen proses adsorpsi elemen pencemar sehingga ketebalan dan karakteristik morfologi dinding sel jamur penting sebagai tempat penyimpan elemen toksik tersebut. Keuntungan yang diperoleh dari hal ini antara lain adalah mengurangi translokasi elemen pencemar dari tanah ke jaringan tanaman, mengurangi stress tanaman, mengurangi erosi apabila pertumbuhan tanaman bagus, meningkatkan penyerapan air dan nutrien, meningkatkan toleransi tanaman terhadap tanah terkontaminasi, serta peningkatan bahan organik tanah. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk memahami mekanisme secara detail terkait jenis jamur dan tanaman inang apa saja yang dapat bersimbiosis, serta kontaminan apa saja yang dapat di atasi dengan strategi ini.
Penulis : Fanny Diah Ningrum
Daftar Pustaka
Cabral, L, Soares CR, Ghiacini AJ, dan Siqueira JO. 2015. Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Phytoremediation of Contaminated Areas by Trace Elements : Mechanisms dan Major Benefits of Their Applications. World J Microbiol Biotechnol 955:1655–1664.
Deguchi, Seitaro., Yosuke Matsuda, Chisato Takenaka, Yuki Sugiura, Hajime Ozawa, Yoshimune Ogata. 2017. Proposal of a New Estimation Method of Colonization Rate of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in the Roots of Chengiopanax sciadophylloides. Mycobiology. 45(1): 15
Hata, Shingo., Yoshihiro Kobae, Mari Banba. 2010. International Review of Cell dan Molecular Biology : Chapter 1 – Interactions Between Plants dan Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Editor(s): Kwang W. Jeon. Academic Press 281:1-48.
Goss, Michael J., Mário Carvalho, Isabel Brito. 2017. Functional Diversity of Mycorrhiza dan Sustainable Agriculture: Chapter 3 – The Roles of Arbuscular Mycorrhiza dan Current Constraints to Their Intentional Use in Agriculture. Editor(s): Michael J. Goss, Mário Carvalho, Isabel Brito. Academic Press pp 39-58.
Paulo J.C. Favas, João Pratas, Manoj S. Paul, Majeti Narasimha Vara Prasad. 2019. Phytomanagement of Polluted Sites Chapter 10 – Remediation of Uranium-Contaminated Sites. Editor(s): Vimal Chandra Pandey, Kuldeep Bauddh. Phytoremediation and Natural Attenuation. Elsevier pp 277-300.