BIODEGRADASI BAKTERI (Pseudomonas aeruginosa) DALAM MENGATASI PENCEMARAN AIR LAUT OLEH LIMBAH LOGAM BERAT TIMBAL

 

BIODEGRADASI BAKTERI (Pseudomonas aeruginosa) DALAM MENGATASI PENCEMARAN AIR LAUT OLEH LIMBAH LOGAM BERAT TIMBAL

Depertemen Keilmiahan Divisi Keilmuan

Unit Penelitian Ilmiah Fakultas Biologi Universitas Jenderal Soedirman

                   UPI FABIO UNSOED

                  UPI PEDIA LITERATUR

Pencemaran air adalah masuknya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya. Salah satu sumber pencemar adalah logam berat. Adanya logam berat di perairan berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Hal ini berkaitan dengan sifat-sifat logam berat yaitu sulit terurai, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit terurai. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi menjadi dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun, sedangkan jenis kedua adalah logam berat non esensial atau beracun seperti timbal (Pb) (Mohiuddin, 2011).

 

 

 

                                                                               

Salah satu metode untuk mengatasi pencemaran logam timbal (Pb) adalah dengan memanfaatkan bakteri. Menurut Panuntun & Yulianto, 2012 terdapat 3 isolat bakteri yaitu genus Entrococcus, Lactobacillus dan Pseudomonas dengan kemampuan toleran timbal hingga kadar 0,3 ppm. Beberapa jenis bakteri memiliki aktifitas penyerapan terhadap logam Pb. Bakteri-bakteri tersebut berasal dari beberapa genus yang berbeda. Beberapa bakteri yang sudah mempunyai kemampuan untuk menyerap logam Pb yaitu Bacillus sp, Corynebacterium glutamicum, Enterobacter sp, pseudomonas putida, Streptomyces rimosus, Streptoverticillium cinnamoneum, dan Symphortcarpus albus. Mikroorganisme mampu bertahan dalam lingkungan dengan kadar logam berat yang tinggi bergantung pada kemampuan detoksifikasi mikroorganisme tersebut. Bakteri memiliki mekanisme yang berbeda-beda dalam toleransi dan dalam proses bioremediasi logam berat dari lingkungan. Beberapa mekanisme yang sudah diketahui digunakan oleh bakteri dalam mentoleransi kadar logam berat. Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri gram negatif aerob obligat, berkapsul, mempunyai flagella polar seingga bakteri ini bersifat motil, berukuran sekitar 0,5-1,0 um. Pseudomonas secara umum tidak memiliki enzim hidrolitik yang penting dalam mendegradasi polimer menjadi monomer namun bakteri ini memiliki system inducible operon yang mampu menghasilkan enzim tertentu dalam proses metabolisme sumber karbon yang tidak biasa digunakan oleh karena itu bakteri ini memiliki peran penting dalam proses biodegradasi (Suyono, Y., & Salahudin, F. (2011)).

Pengujian bakteri Pseudomonas aeruginosa melalui pembuatan media padat yaitu menggunakan media Nutrien Agar (NA). Menimbang sebanyak 2,3 NA dilarutkan ke dalam 100 mL aquades dan di aduk sambil dipanaskan di hotplate sampai panas sempurna, Selanjutnya disterilisasi media padat pada autoklaf dengan suhu 120°C selama 15 menit (Caesar et al., 2014). Peremajaan isolat bakteri Pseudomonas aeruginosa dilakukan menggunakan media padat miring yaitu Nutrien Agar (NA). Di ambil 1 ose bakteri dari stok atau koleksi, kemudian di streak menggunakan media NA miring dan inkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam. Peremajaan bakteri Pseudomonas aeruginosa bertujuan untuk memperoleh stok bakteri yang ditumbuhkan dari media satu ke media lainnya. Bakteri diremajakan dengan cara metode gores pada tabung reaksi yang sebelumnya telah dituangkan media NA (Nutrient agar).

Uji degradasi logam timbal (Pb) oleh bakteri Pseudomonas aeruginosa Menimbang media NB sebanyak 1,5 gram dan melarutkannya dengan 150 ml aquades steril. Menambahkan timbal asetat (Pb(CH3COO)2) hingga konsentrasi 1 ppm. memasukkan isolat bakteri sebanyak 2 ose ke dalam media tersebut kemudian dishaker dan diinkubasi selama 72 jam. Dilakukan pengambilan sampel setiap 24 jam. Selanjutnya sampel disentrifus (12000 rpm, 5 menit) dan di ambil supernatannya (Sulistijowati, R. 2012). 5 mL supernatan kemudian didestruksi dengan 0,5 ml asam nitrat (HNO3) pekat sambil dipanaskan dengan jernih, setelah itu sambil disaring menggunakan labu takar 50 mL , ditambahkan standar timbal (Pb) hingga konsentrasi 1 ppm, dan di impitkan dengan aquades steril. Sebelum proses analisis terlebih dahulu dibuat larutan standar timbal (Pb) dengan membuat larutan baku 100 ppm dari larutan induk 1000 ppm, kemudian diencerkan menjadi 10 ppm dan dibuat deret standar 1 ppm, 1,2 ppm, 1,4 ppm, 1,6 ppm, 1,8 ppm, dan 2 ppm. sampel yang telah selesai di preparasi beserta standar tersebut dianalisis menggunakan instrumen spektrofotometer serapan atom (AAS) (Basha & Rajaganesh, 2014).

Setelah dilakukan pengujian, maka dapat disimpulkan bahwa bakteri Pseudomonas aeruginosa memiliki kemampuan dalam menurunkan logam timbal (Pb) dapat disebabkan karena bakteri memiliki permukaan sel yang bermuatan negatif karena terbentuk dari berbagai sturuktur anion sedangkan logam berat adalah ion bermuatan positif sehingga dapat terjadi ikatan antara permukaan sel bakteri dan ion logam berat, selain itu mikroorganisme dapat melakukan proses reduksi logam berat sehingga dapat membentuk kompleks ion logam berat yang tidak toksik (Panuntun, M.S. 2014). Pengikatan logam Pb oleh bakteri dipisahkan menjadi fase pengikatan dan transport aktif. Fase pengikatan yaitu absorbsi melalui dinding sel atau permukaan eksternal yang tergantung pada metabolisme sel. Kemudian diikuti dengan transport aktif yang tergantung pada metabolisme sel. Logam Pb dapat terakumulasi pada membran sel (ekstraseluler) dan pada sitoplasma (intraseluler) yang terdapat pada proses metabolisme (Arizzal, 2013). Bakteri Pseudomonas aeruginosa juga memiliki kemampuan mengakumulasi logam berat dalam dinding selnya. Hal ini disebabkan karena kemampuan bakteri untuk mendetoksifikasi pengaruh logam berat dengan adanya protein seperti polifosfat di dalam sel yang mampu mengikat timbal. Sel bakteri sangat berlimpah sisi-sisi yang mengandung muatan negatif yang terletak pada dinding selnya, seperti karboksil (COO-) dan hidroksil (OH-), sehingga akan terjadi interaksi ion logam dengn muatan negatif. Mekanisme biosorpsi logam berat secara alami mempunyai dua mekanisme yang terjadi secara bolak balik yaitu pertama-tama akan terjadi penukaran ion logam timbal yang berada disekitar permukaan sel dengan ion monovalen ataupun divalent (misalnya Na) dan yang terakhir yaitu pembentukan senyawa kompleks antara ion logam dengan gugus fungsi yang terdapat dalam sel (Khoiroh, 2014). Aktifitas bakteri Pseudomonas aeruginosa dalam menurunkan kandungan logam timbal (Pb) dipelabuhan Timur Kamal selama 7 hari inkubasi yaitu didapat nilai penurunan tertinggi pada sampel lokasi 2.2 dengan penurunan sebesar 97,3%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Daftar Referensi

Arrizal, S. (2013). Identifikasi Rhizobakteri pada Semanggi (Marsilea crenata Presl.) yang Terpapar Logam Berat Timbal (Pb). LenteraBio: Berkala Ilmiah Biologi, 2(1), 165-169.

Basha, S. A., & Rajaganesh, K. (2014). Original Research Article Microbial Bioremediation of Heavy Metals From Textile Industry Dye Effluents using Isolated Bacterial Strains. 3(5), 785– 794.

Caesar, R. Y., Hapsari, I., & Dhiani, B. A. (2014). Formulasi dan aktivitas antibakteri lotion minyak atsiri buah adas (Foeniculum vulgare mill). Media Farmasi: Jurnal Ilmu Farmasi, 11(1).

Khoiroh, Z. (2014). “Bioremediasi Logam Berat Timbal (Pb) dalam Lumpur Lapindo menggunakan Campuran Bakteri (Pseudomonas pseudomallei dan Pseudomonas aeruginosa)”. Jurusan Biologi UIN Maulana Malik Ibrahim Malang. H. 1-10.

Mohiuddin, K. M., Ogawa, Y. Z. H. M., Zakir, H. M., Otomo, K., & Shikazono, N. (2011). Heavy metals contamination in water and sediments of an urban river in a developing country. International journal of environmental science & technology, 8(4), 723-736.

Panuntun, M.S. (2014). ”Isolasi dan Identifikasi Bakteri Toleran Terhadap Timbal (Pb) dari Tanah Bekas Cetakan Pengecoran Logam di Desa Jeblokan, Kab.Klaten”. Skripsi. Yogyakarta: Fak.Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga.

Sulistijowati, R. (2012). Potensi filtrat Lactobacillus acidophilus ATCC 4796 sebagai biopreservatif pada rebusan daging ikan tongkol. Indonesian Journal of Applied Sciences, 2(2), 604–613.

Suyono, Y., & Salahudin, F. (2011). Identifikasi dan karakterisasi bakteri Pseudomonas pada tanah yang terindikasi terkontaminasi logam. Jurnal Biopropal Industri, 2(1), 8-13.