Quorum Sensing: The Talk Of The Town Di Dunia Bakteria

Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, loji rawatan air sisa menjadi terkenal di seluruh dunia.

Dari masa ke masa, pelbagai teknologi dan penyelesaian rawatan telah dibangunkan untuk merawat air sisa dengan berkesan.

Matlamat utama sentiasa untuk melindungi alam sekitar dan mencegah bahaya kesihatan kepada manusia.

Pelbagai kajian penyelidikan telah dijalankan sejak beberapa dekad yang lalu.

Salah satu penemuan menarik yang dibuat ialah mengenai Quorum Sensing, yang telah menjadi bualan ramai dalam dunia bakteria.

Seperti yang anda sedia maklum, terdapat tiga peringkat dalam rawatan air buangan: Rawatan Fizikal, Biologi dan Kimia.

Daripada jumlah ini, rawatan kumbahan biologi adalah proses yang paling penting untuk membuang toksin, bahan pencemar dan bahan berbahaya lain yang tidak diingini daripada air sisa.

Anda juga mungkin biasa dengan peranan mikrob dalam rawatan air sisa, memecahkan bahan organik sepenuhnya.

Terdapat dua jenis kaedah rawatan air kumbahan: aerobik dan anaerobik, di mana mikrob bertindak ke atas sisa dengan kehadiran dan ketiadaan oksigen, masing-masing.

Tetapi adakah anda tahu bahawa mikrob kecil dan berkuasa ini boleh berkomunikasi antara satu sama lain?

Ya, mereka ada.

Apa itu Quorum Sensing?

Secara teknikalnya, Quorum Sensing ialah mod komunikasi untuk komuniti mikrob yang membantu mengawal tingkah laku ekologi dan fisiologi untuk mencapai fungsi fisiologi tertentu, yang mana satu bakteria tidak akan dapat melakukannya.

Ringkasnya, Quorum Sensing ialah bahasa kimia yang membantu komuniti bakteria untuk bercakap antara satu sama lain dan memudahkan tingkah laku kumpulan.

Ini bermakna mikrob menggunakan isyarat kimia atau ekspresi gen untuk memantau dan menyelaraskan tindakan kumpulan.

Dalam proses rawatan kumbahan, mikrob hadir dalam jumlah yang besar mengundi, dan jika semua undian adalah sebulat suara, tindakan khusus berlaku.

Pakar percaya bahawa fenomena ini memainkan peranan utama dalam pembentukan biofilm dan enap cemar berbutir.

Selain itu, mungkin penting untuk meningkatkan aktiviti bakteria dalam proses rawatan air sisa biologi.

Penemuan Penderiaan Kuorum

Pada tahun 1970-an, Quorum Sensing pertama kali dicadangkan oleh Nelson dan Miller, yang menemui interaksi sel bakteria semasa mengkaji dua bakteria, Streptococcus pneumoniae and Vibrio fischeri. 

Kemudian, Quorum Sensing telah ditubuhkan dalam dua bakteria marin, Vibrio fischeri dan Vibrio harveyi.

Telah didapati bahawa molekul isyarat kimia yang dikenali sebagai autoinducer dilepaskan untuk berkomunikasi antara bakteria.

Menggunakan pelbagai jenis molekul isyarat, bakteria mengawal ekspresi gen untuk pelbagai aktiviti, termasuk patogenesis, bioluminesensi, mobiliti, dan pembentukan biofilm, dalam rawatan air sisa.

Quorum Sensing – Sistem QS boleh dibahagikan kepada kategori berikut:

1. Sistem Gram-negatif yang dimediasi oleh Acyl-homoserine lactone - AHL
2. Bakteria gram-negatif dan positif yang dimediasi oleh diester furborate - AI-2
3. Bakteria Gram-positif dimediasi oleh Autoinducing Peptide - AIP
4. Molekul isyarat lain termasuk faktor isyarat boleh larut (DSF), autoinducer 3 (AI-3), dan diguanylate monophosphate cyclic-di-GMP, utusan kedua.

Dalam rawatan air sisa, AHL adalah jenis utama molekul isyarat yang ditemui.

Kepentingan Quorum Sensing dalam Rawatan Air Sisa 

Dalam air sisa, biofilm memainkan peranan yang penting dalam pertumbuhan dan kemandirian mikrob.

Mereka membantu bakteria untuk bertolak ansur dengan tekanan persekitaran dalam loji rawatan dan menyediakan persekitaran di mana bakteria boleh berkembang maju.

Beberapa kajian telah menunjukkan korelasi yang signifikan antara biofilm dan molekul isyarat pengesan kuorum, khususnya AHL.

Pada peringkat awal penyelidikan, strain bakteria bermutasi dihasilkan dengan mengeluarkan isyarat QS.

Ia menunjukkan bahawa bakteria memecahkan biofilm.

Kemudian, molekul isyarat AHL telah ditambah, menstabilkan biofilm.

Kajian lanjut menunjukkan bahawa jumlah optimum AHL boleh meningkatkan komunikasi di kalangan populasi bakteria dan meningkatkan proses penyingkiran bahan pencemar.

Beberapa bakteria QS yang dikenal pasti dalam loji rawatan kumbahan termasuk bakteria Pengoksida Ammonium Anaerobik, bakteria pengoksidaan ammonia dan bakteria Nitrit-Oksidisasi (NOB).

Hari ini, disebabkan letupan penduduk, pembandaran pesat, dan perindustrian besar-besaran, loji rawatan kumbahan mengalami tekanan yang tidak wajar.

Jumlah sisa yang banyak dijana daripada isi rumah, industri, dan aktiviti pertanian telah membebankan loji rawatan dengan ketara.

Oleh itu, terdapat keperluan mendesak untuk penyelesaian inovatif berdasarkan kajian dan penemuan saintifik terkini, seperti Quorum Sensing.

Bioteknologi Organika merupakan salah satu syarikat terkemuka yang telah membangun penyelesaian rawatan biologi lanjutan untuk rawatan kumbahan, hasil penyelidikan berdedikasi bertahun-tahun dalam bidang tersebut.

Cleanmaxx adalah satu penyelesaian sedemikian yang berkesan untuk rawatan air sisa.

Ia terdiri daripada gabungan mikrob heterogen yang sangat berkuasa yang mampu merendahkan bahan pencemar kepada sebatian mudah.

Terkapsul mikro dalam bentuk serbuk, ia menggalakkan penjanaan biojisim yang tinggi dan mempercepatkan pengurangan COD/BOD.

Salah satu sorotan Cleanmaxx ialah ia boleh mengesan, menyesuaikan diri dan merawat air sisa dengan berkesan; oleh itu, ia digunakan dalam pelbagai industri.

Lebih banyak sumber mengenai rawatan air sisa:

• Rawatan Air Kumbahan Yang Berfungsi Setiap Masa
• Sekilas Sejarah Rawatan Air Sisa
  
• Apa Berlaku Kepada Enapcemar Kumbahan Di Loji Rawatan Air Sisa