Pada lingkungan tercemar merkuri pada umumnya dijumpai komunitas mikrob resisten merkuri, sehingga reduksi Hg
2+
berjalan dengan cepat. Semua mikrob resisten merkuri yang diisolasi dari tanah atau air tercemar merkuri
memiliki mekanisme dasar biokimia detoksifikasi senyawa merkuri yang sama
yaitu semuanya menghasilkan enzim merkuri reduktase. Kelompok mikrob ini mampu merubah bentuk Hg
2+
yang bersifat toksik menjadi bentuk Hg yang
bersifat volatil dan tidak toksik dibandingkan Hg
2+
melalui serangkaian reaksi enzimatik Chang et al, 1999. Di antara galur mikrob yang resisten terhadap
merkuri inorganik, kurang lebih 10-30 juga resisten terhadap senyawa
organomerkuri Barkay, 1992.
2.4. Mekanisme Transformasi Merkuri
Mekanisme resistensi merkuri pada mikrob pada dasarnya merupakan reduksi enzimatik Hg
2+
oleh merkuri reduktase di dalam sitoplasma menjadi logam Hg
yang bersifat kurang toksik dibanding Hg
2+
, volatil dan cepat hilang dari lingkungan. Selain merkuri reduktase, beberapa mikrob resisten merkuri juga
menghasilkan enzim organomerkuri liase. Organomerkuri liase adalah enzim yang memotong ikatan karbon merkuri dalam senyawa seperti metal merkuri dan fenil
merkuri, sehingga Hg
2+
yang dilepas dan secara bertahap direduksi oleh merkuri reduktase Misra, 1992.
Proses detoksifikasi merkuri secara umum terdiri dari dua tahap. Tahap pertama, senyawa organomerkuri didegradasi melalui pemecahan secara katalis
ikatan C-Hg oleh organomerkurial liase, yang merupakan produk dari gen merB. Pada tahap kedua, ion merkuri hasil tahap pertama direduksi secara enzimatik
dengan menggunakan enzim merkuri reduktase hasil dari merA dan mengkonsumsi NADPH. Hasil akhir berupa logam merkuri. Proses tersebut oleh
Gadd 1990 digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2. Proses Detoksifikasi Merkuri oleh Mikrob Resisten Merkuri Gadd,1990.
Mikrob resisten merkuri merupakan mikrob prokariot dan gen resisten ditemukan pada plasmid dan tranposon Ravel et al, 2000. Operon terdiri dari 3
sampai 4 gen struktural dan 2 gen yang menyandikan fungsi regulator yaitu gen mer
R dan merD. Sruktur dari operon gen mer terdiri dari gen merA yang menyandi protein pendeteksi Hg
2+
yang terletak pada permukaan periplasmik dan gen merB yang menyandi subunit organomerkuri liase. Pada beberapa Gram-
negatif terdapat tambahan fungsi transport yang disandi oleh gen merC. Model
mer oleh Barkay 1992 disajikan pada Gambar 3. Transformasi merkuri di alam
terjadi secara biologis dan bukan biologis Barkay,1992. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1.
Enzim Organomerkurial Lia g
Enzim merkuri reduktase NADPH
Hg
2+
Hg NADP
+
Hg
2+
c Hg
2+
Fenil merkuri Benzena
CH
3
Hg
+
CH
4
g Hg
2+
c
C
2
H
5
Hg
+
C
2
H
6
g Metil merkuri
Metana
Etil merkuri Etana
+
+
Hg
2+
c
+
Enzim organomerkurial liase
Gambar 3. Model Operon mer Barkay, 1992 Tabel 1. Mekanisme Transformasi Merkuri
Reduksi Hg
2+
Dimetilasi Metilasi
Biologis
Bukan biologis
Enzimatik- - Sistem mer
- Merkuri reduktase
Tidak langsung- -Reduksi
metabolit Radikal bebas
Berasosiasi dengan senyawa humik
Enzimatik- Organomercurial
reduktase
Protonolitik pada ikatan C-
Hg reaksi sangat lambat
Transfer gugus metal oleh korinoid
Ko-enzim bakteri Sintesis metionin fungi
Asam humik dan fulfik Fotolisis
Metilasi CH
3 2
Hg
+
menjadi CH
3 2
Hg dengan adanya H
2
S
Fungsi regulator
Transport membran
bagian dalam permukaan
periplasmik pendeteksi
Hg
2+
Sub unit merkuri
reduktase Organemerkuri
liase Fungsi
regulator mer
T mer
A mer
D mer
P mer
B mer
R Hg
2+
P
2.5. Mekanisme Toksisitas Merkuri Hg
