Mengenal Bakterisida Bronopol

T: Bagaimana perkembangan bronopol dari waktu ke waktu?

J: Bronopol pertama kali disintesis pada tahun 1897. Sejak tahun 1960-an, perusahaan Inggris Boots mengembangkannya sebagai pengawet kosmetik yang sangat efektif membunuh bakteri Gram-negatif. Sekitar tahun 1970-an, paten untuk penggunaannya di bidang pertanian muncul di Inggris, dan bronopol mulai digunakan untuk perlakuan benih kapas, pengendalian penyakit bakanae pada padi, serta pengendalian penyakit bakteri pada sayuran. Setelah itu, bronopol digunakan secara luas sebagai "pengawet dalam kemasan" pada produk rumah tangga dan perawatan pribadi, industri kertas, menara pendingin, cairan pengerjaan logam, pelapis, serta formulasi pestisida berbasis air. Dalam beberapa tahun terakhir, penggunaannya sebagai bakterisida di bidang pertanian berangsur meluas, dan sering dikombinasikan dengan bromotalonil, formulasi tembaga, atau zhongshengmycin. Saat ini, bronopol masih terutama digunakan untuk pengawetan industri pada kosmetik, pengolahan air industri, industri kertas, pelapis, dan injeksi air di ladang minyak. Formulasi pestisida berbasis air memerlukan bronopol sebagai pengawet, dan di Tiongkok sudah terdapat izin pendaftaran pestisida untuk campuran bronopol dan bromotalonil, yang terdaftar untuk pengendalian penyakit bercak daun bersudut akibat bakteri pada melon.

T: Bagaimana cara kerja bronopol?

J: Molekul bronopol mengandung brom, gugus nitro, dan dua gugus hidroksimetil. Target utamanya adalah gugus tiol (–SH) di dalam sel mikroba, seperti yang terdapat pada sistein, glutation, dan gugus tiol pada protein enzim. Bronopol merupakan bakterisida multitarget, dan hal ini menjadi alasan penting mengapa bronopol tidak mudah menimbulkan resistansi silang dengan bahan aktif konvensional. Mekanisme kerjanya terdiri atas tiga bagian. Pertama, bronopol mengoksidasi gugus tiol dan menghambat enzim kunci: gugus tiol (–SH) pada protein enzim dioksidasi menjadi ikatan disulfida (–S–S–), sehingga dehidrogenase, enzim rantai pernapasan, dan protein transpor langsung menjadi tidak aktif, serta respirasi dan pasokan energi bakteri terputus. Kedua, bronopol merusak membran sel: senyawa ini melepaskan brom aktif yang berikatan dengan protein membran membentuk produk terbrominasi, mengubah permeabilitas membran sel, dan menyebabkan isi sel bocor keluar. Ketiga, dalam kondisi basa bronopol secara perlahan melepaskan formaldehida dalam jumlah renik, yang memberikan efek pengawetan tambahan. Di dalam air, terutama dalam kondisi basa, reaksi retro-aldol menghasilkan bromonitroetanol, yang selanjutnya melepaskan formaldehida, bromonitrometana, nitrit, 2-bromoetanol, dan zat lain yang menggumpalkan protein bakteri sehingga bakteri mati.

T: Apa saja kegunaan bronopol di bidang pertanian?

J: Bronopol sangat efektif terhadap bakteri Gram-negatif seperti Pseudomonas, Xanthomonas, dan Erwinia, serta memiliki efek tertentu terhadap bakteri Gram-positif, meskipun lebih lemah. Selain untuk mengendalikan penyakit bakteri pada tanaman umum, bronopol juga dapat digunakan untuk mengendalikan pembentukan biofilm dalam larutan nutrisi dan mencegah pertumbuhan bakteri dalam sistem irigasi tetes. Produsen pestisida yang memproduksi larutan berbasis air atau konsentrat suspensi juga menambahkannya ke dalam tangki penyimpanan untuk mencegah pertumbuhan bakteri.

T: Apa saja kelebihan dan kekurangan bronopol dalam penggunaan?

J: Kelebihan bronopol adalah: pertama, dosisnya rendah dan kerjanya cepat; kedua, sangat baik dalam mengendalikan bakteri, terutama bakteri Gram-negatif; ketiga, kelarutannya dalam air baik, sehingga cocok untuk formulasi berbasis air, irigasi tetes, perendaman benih, dan penyemprotan; keempat, aktivitasnya stabil pada rentang pH 3–8, sehingga dapat dicampur dengan sebagian besar surfaktan dan pestisida; kelima, memiliki banyak target kerja: bronopol membunuh bakteri dengan mengoksidasi gugus tiol, merusak membran sel, dan melepaskan formaldehida, sehingga bakteri sulit mengembangkan resistansi melalui mutasi satu titik.

Kekurangannya adalah: pertama, bronopol cepat terurai pada pH di atas 8, sehingga tidak boleh dicampur dengan bahan yang bersifat basa kuat, dan pada suhu tinggi atau di bawah sinar matahari mudah terurai, kehilangan efektivitas, dan berubah warna menjadi kuning; kedua, kurang efektif terhadap jamur; ketiga, selama penggunaan bronopol melepaskan formaldehida, produk samping terbrominasi, nitrit, dan zat lainnya, sangat mengiritasi mata, mudah menyebabkan alergi kulit, dan bersifat toksik bagi organisme akuatik; keempat, pada konsentrasi tinggi bronopol mudah menyebabkan daun terbakar, menguning, dan pertumbuhan terhambat, sehingga harus digunakan dengan hati-hati pada tanaman sensitif seperti kacang arab dan ceri.