BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
advertisement
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Mikroorganisme awalnya dikarakterisasi dan diidentifikasi sebagai sel planktonik (hidup bebas) dan sel tunggal (Donlan, 2002). Akan tetapi, penelitian lebih jauh menunjukkan bahwa mikrobia dalam bentuk planktonik sangat jarang dapat bertahan di alam (Vu dkk., 2009). Populasi mikrobia tersebut membentuk pertahanan diri secara spesifik (Davey dan O’Toole, 2000). Populasi mikrobia dalam suatu komunitas akan berinteraksi, berkomunikasi interselular secara kompleks dan membentuk suatu matriks biopolimer yang dikenal dengan biofilm (Davey dkk., 2003). Di alam mikrobia dapat membentuk biofilm dengan melakukan interaksi dengan kelompok mikrobia lainnya yaitu berupa alga, kapang, bakteri, dan terikat satu sama lain dalam suatu matriks EPS (extracellular polymeric substances). Interaksi dan perlekatan mikrobia tersebut juga dapat terjadi pada permukaan abiotik. Seneviratne dkk. (2008) melaporkan pembentukan biofilm oleh bakteri pada permukaan hifa kapang, kolonisasi bakteri pada permukaan misellia kapang menyebabkan adanya interaksi khusus (Artursson dan Janson, 2003). Interaksi tersebut selanjutnya menyebabkan lingkungan ideal hubungan sintropik, sehingga meningkatkan aktivitas metabolik bagi keduanya (Davey dkk., 2003). Mikrobia pembentuk biofilm memiliki kemampuan adaptasi dan ketahanan hidup yang lebih baik terhadap tekanan lingkungan karena adanya perlindungan dari matriks biofilm. Mikrobia pembentuk biofilm tersebut juga cepat 1 2 mendominasi lingkungan baru dibandingkan bentuk mikrobia bukan pembentuk biofilm (Elvers dkk., 2002). Pada beberapa lingkungan, termasuk lingkungan tercemar hidrokarbon, mikrobia pembentuk biofilm sangat berperan dalam proses biodegradasi dan bioremediasi (Frey-Klett dkk., 2011). Berdasarkan penelitian sebelumnya telah diperoleh 8 isolat bakteri dan 7 isolat kapang yang mampu mendegradasi lumpur minyak bumi. Sebanyak 24 kombinasi (8 isolat bakteri dan 3 isolat kapang) mampu tumbuh dalam bentuk coculture. Hasil pengujian terhadap pembentukan biofilm pada 24 kombinasi coculture tersebut menunjukkan hanya 8 kombinasi yang dapat membentuk biofilm dan tetap stabil pada media dengan penambahan lumpur minyak bumi sebagai sumber karbon (Satriyo, 2012). Isolat bakteri yang diujikan tersebut teridentifikasi sebagai Pseudomonas aeruginosa, Alcaligenes faecalis, Bacillus subtilis, Acinetobacter baumanii, Bacillus cereus, Ochrobactrum anthropic, dan Pseudomonas geniculata (Sheila, 2013). Isolat kapang teridentifikasi sebagai Penicillium sp., Eupenicillium javanicum, dan Aspergillus niger (Pratiwi, 2013). Utami (2012) melaporkan bahwa bakteri yang dapat melekat dan membentuk biofilm pada permukaan hifa E. javanicum dengan ukuran hifa 2.22.8 µm adalah P. aeruginosa, A. faecalis, B. subtilis, A. baumanii, B.cereus, dan P.geniculata. Bakteri yang melekat pada Penicillium sp. dengan ukuran hifa 3.54.5 µm adalah P. aeruginosa dan P.geniculata, sedangkan kapang A. niger dengan ukuran hifa 15-20 µm tidak ditempeli oleh bakteri. Bakteri O. anthropic tidak melekat pada ketiga jenis kapang. Perbedaan jenis bakteri dan kapang dengan ukuran hifa berbeda tersebut diduga mempengaruhi hasil pembentukan biofilm. 3 Oleh karena itu perlu penelitian lebih lanjut mengenai faktor-faktor penentu terbentuknya biofilm. 1.2. Rumusan Masalah Adapun masalah yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Apakah jenis bakteri, jenis kapang, dan ukuran hifa mempengaruhi pembentukan biofilm pada permukaan hifa kapang dalam bentuk co-culture? 2. Bagaimana interaksi yang terjadi antara bakteri dan kapang dalam bentuk biofilm? 1.3. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui pengaruh jenis bakteri, jenis kapang, dan ukuran hifa terhadap pembentukan biofilm pada permukaan hifa kapang dalam bentuk co-culture. 2. Mengetahui interaksi yang terjadi antara bakteri dan kapang dalam bentuk biofilm. 1.4. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah sebagai sumber untuk memberikan informasi mengenai faktor penentu kemampuan pembentukan biofilm bakteri pada permukaan hifa kapang dalam bentuk co-culture. 4 1.5. Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini menggunakan 4 isolat bakteri Pseudomonas dan 3 isolat kapang Penicillium. Penelitian ini dibatasi pada pembuktian faktor yang mempengaruhi pembentukan biofilm bakteri pada permukaan kapang seperti jenis bakteri serta jenis kapang dan ukuran hifa.