Bagaimana Kerja Sinar UV dalam Membunuh Kuman?

oleh | Jun 14, 2020 | Fisika | 0 Komentar

Sinar UV disebut-sebut sebagai disinfektan yang efektif untuk membasmi kuman. Tapi pernahkah kamu berpikir, bagaimana sih cara kerjanya hingga bisa membunuh kuman? Kamu bisa menyimaknya disini.

Kuman

Apa Itu Kuman?

Kuman merupakan sebutan bagi berbagai jenis mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan virus,  terutama yang dapat menimbulkan penyakit.

Di Mana Terdapat Kuman?

Bakteri umumnya terdapat di mana saja. Dalam lingkup rumah kita misalnya, bakteri terdapat di wastafel, remote TV, gagang pintu, keyboard laptop, HP, bahkan sikat gigi. Di dalam tubuh kita pun terdapat banyak bakteri seperti di kulit dan mulut, terutama di dalam saluran pencernaan. Dari uraian di atas, itu berarti tanpa kita sadari, bakteri sebenarnya terdapat dimana-mana.

Jamur meskipun tidak melimpah seperti bakteri, mikroorganisme jenis ini juga banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari kita, seperti tempat sampah dan selokan.

Sedangkan virus, hanya dapat hidup dan berkembang biak di dalam makhluk hidup lain (misalnya manusia, hewan, dan tumbuhan). Virus dapat bertahan di luar makhluk hidup lain akan tetapi tidak dalam waktu panjang.

Apakah Semua Mikroorganisme Tersebut Berbahaya?

Dari jenis-jenis mikroorganisme di atas, tidak semuanya berbahaya dan menyebabkan penyakit. Dari jenis bakteri misalnya bakteri E. coli yang membantu mencerna makanan di dalam usus kita, dari jenis jamur misalnya jamur Saccharomyces cerevisiae yang digunakan dalam pembuatan roti.

Sinar UV (Ultraviolet)

Apa Sebenarnya Sinar UV itu?

Sama seperti sinar Gamma, Sinar Ultraviolet juga merupakan salah satu jenis radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik adalah suatu gelombang pembawa energi, contoh radiasi elektromagnetik paling umum adalah sinar/cahaya tampak. Perhatikan spektrum radiasi elektromagenetik berikut.

Semakin ke atas, tingkat energi semakin besar

Dari spektrum tersebut, kita dapat melihat bahwa sinar UV (Ultraviolet) memiliki panjang gelombang yang sedikit lebih pendek ketimbang sinar tampak. Hal ini berarti sinar UV memiliki energi lebih tinggi dari sinar tampak.

Kamu juga bisa membaca lebih lanjut tentang Sinar Gamma di sumber berikut.

Gamma Ray Burst: ‘Sniper’ Alami Dari Luar Angkasa

Apa Saja Jenis Sinar UV?

Posisi frekuensi sinar Ultraviolet (A, B, dan C) pada spektrum radiasi elektromagnetik

UVC

UVC memiliki panjang gelombang 100 nm hingga 275 nm, yang artinya memiliki energi paling tinggi dibandingkan dengan dua jenis sinar UV lainnya. Karena tingkat energi yang lumayan tinggi, UVC memiliki sifat radiasi pengion paling tinggi di antara ketiganya, dengan kata lain lebih berisiko dapat memutuskan ataupun memicu terbentuknya ikatan kimia pada molekul. Sifat pengion ini sangat berbahaya karena dapat merusak DNA yang umumnya menimbulkan kanker. Hal ini membuat UVC berbahaya bagi semua makhluk hidup dan sering digunakan sebagai disinfekan kuman.

Akan tetapi, semakin pendek panjang gelombang maka kemampuannya untuk menembus sesuatu akan berkurang. UVC umumnya hanya dapat menembus hingga lapisan terluar kulit yakni hanya sampai lapisan sel kulit mati. Maka dari itu, meyorotkan sinar UVC (misalnya dengan senter UVC) ke area luka. Selain itu, sinar UVC yang berasal dari sinar matahari semuanya terserap oleh atmosfer.

UVB

UVB dengan panjang gelombang 275 nm hingga 325 nm memiliki energi lebih tinggi dari UVA akan tetapi lebih rendah dari UVC. UVB dapat menembus lapisan pertama kulit kita (epidermis) dan umumnya menjadi penyebab sunburn dan kanker kulit. Karena memiliki kemampuan menembus sesuatu yang lebih baik dari UVC, UVB lebih beresiko menyebabkan kanker kulit dari pada UVC. Akan tetapi, sebagian besar sinar UVB dari matahari diserap oleh lapisan ozon, hanya 5-10% yang dapat mencapai permukaan bumi.

UVA

UVA memiliki panjang gelombang 325 nm hingga 375 nm sehingga memiliki energi paling rendah dibandingkan dengan UVB dan UVC. UVA mampu menembus kulit hingga lapisan kedua (dermis) dan umumnya menyebabkan penuaan dini serta menjadi salah satu penyebab sejumlah kanker kulit tertentu. Hanya sebagian kecil UVA dari matahari yang diserap oleh atmosfer, sekitar 95%-nya mencapai permukaan bumi.


Bagaimana Sinar UV Membunuh Organisme?

Sinar Ultraviolet (UV) membunuh organisme dengan cara merusak DNA atau RNAnya. Salah satunya yaitu menyebabkan pembentukan dimer pirimidin.

 PurinPirimidin
PasanganAdeninTimin (pada DNA) Urasil (pada RNA)
PasanganGuaninSitosin

Tabel 1.Pasangan purin-pirimidin basa DNA

DNA merupakan untaian protein yang terdiri dari 4 jenis basa yaitu Adenin (A) dan Timin (T)/Urasil (U) yang saling berpasangan, serta Guanin (G) dan Sitosin (C) yang saling berpasangan. Kedua pasangan tersebut berikatan dengan ikatan hidrogen.

Efek UV menyebabkan terbantuknya dimer pirimidin

Dimer pirimidin terbentuk saat foton sinar UV membuat dua basa timin (T) atau sitosin (C) yang saling bersebelahan menjadi bereaksi dan berikatan. Terbentuknya dimer pirimidin ini membuat bagian DNA tersebut tidak dapat direplikasi (diduplikasi/digandakan) maupun ditranskripsi yang membuat sistem pembuatan protein organisme tersebut terganggu sehingga tidak dapat berfungsi dengan normal. Dimer pirimidin ini lebih mudah terbentuk saat organisme terpapar UVC dibandingkan dua jenis sinar UV lainnya.

Umumnya sel/organisme memiliki mekanisme pemulihan terhadap masalah ini. Misalnya dengan cara memutuskan ikatan antara kedua timin/sitosin tersebut dengan enzim fotoliase ataupun dengan cara memotong satu untai bagian DNA yang rusak lalu menyambungnya kembali.

Proses perbaikan umumnya berjalan dengan efektif, akan tetapi tidak menutup kemungkinan adanya kesalahan pada saat perbaikan tersebut. Semakin lama organisme terpapar sinar UV maka semakin banyak dimer pirimidin yang terbentuk dan semakin besar peluang terjadinya kesalahan dalam perbaikan DNA. Kerusakan DNA seperti ini dapat memicu kelainan mulai dari mutasi hingga kematian sel tersebut.

Kesimpulan

Sinar UV merupakah salah satu jenis radiasi elektromagnetik yang memiliki energi yang cukup tinggi. Oleh karena itu, sinar ini memiliki sifat pengion, yakni mampu memutuskan ataupun memicu terbentuknya ikatan kimia.

Dari kemampuan tersebut, sinar UV dapat menyebabkan keabnormalan pada DNA yang dapat menyebabkan mutasi hingga kematian sel. Meskipun setiap sel organisme memiliki kemampuan untuk memperbaiki kerusakan DNA, akan tetapi sistem perbaikan DNA tersebut tidak sempurna. Paparan sinar UV dalam waktu lama dapat menyebabkan peningkatan DNA yang rusak serta meningkatkan risiko terjadinya kesalahan dalam perbaikan DNA. Kesalahan dalam perbaikan DNA yang semakin banyak dapat menyebabkan mutasi dan umumnya kematian sel.

Sumber dan Referensi:

  1. Apa Itu Kuman? | Perlindungan Kuman – Dettol
  2. Yeast: Saccharomyces, Cryptococcus and Candida – University of Edinburgh
  3. What Is the Difference Between UVA, UVB, UVC and UVV – DoctorUV
  4. What Is Ultraviolet Radiation? – Government of Canada
  5. Effects of UVC on Humans – The Health Physics Society
  6. Pasangan Basa – Wikipedia
  7. Biological Consequences of Ultraviolet Exposure – Kansas State University
  8. Is UVC Safe? – Klaran University

0 Komentar

Kirim Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Popular Post

Related Post

Bagaimana Listrik Diproduksi?

Bagaimana Listrik Diproduksi?

Kita mengonversi sumber energi lain (batu bara, nuklir, dll) menjadi energi listrik. Tetapi bagaimana sumber energi tersebut dikonversi menjadi listrik?

Energi Nuklir: Alasan Kenapa Harus Dipertahankan

Energi Nuklir: Alasan Kenapa Harus Dipertahankan

Energi nuklir merupakan sumber energi yang memiliki stigma negatif di masyarakat dunia. Bahkan terhitung sejak peristiwa Chernobyl, penggunaan energi nuklir secara komersial perlahan semakin menurun. Peristiwa tersebut dengan jelas merubah banyak sekali masyarakat dunia terkait penggunaan teknologi nuklir. Pada kenyataannya ternyata tidak seburuk itu.

Energi Nuklir: Alasan Kenapa Harus Dihentikan

Energi Nuklir: Alasan Kenapa Harus Dihentikan

Energi nuklir merupakan energi yang semakin hari semakin banyak digunakan oleh manusia. Baik itu sebagai senjata maupun sebagai pembangkit listrik. Bahkan sekarang energi nuklir menyumbang sekitar 10% dari sumber energi listrik.

Fusi Nuklir: Sumber Energi Masa Depan

Fusi Nuklir: Sumber Energi Masa Depan

Energi merupakan salah satu aspek penting bagi manusia. Dengan energilah kita memasak makanan, menanam tanaman, hingga menyalakan Handphone kita. Salah satu bentu energi, energi listrik, menjadi salah satu urat nadi peradaban manusia modern sekarang.