BAB IV - Repository | UNHAS

ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN REDUKS MERKURI (Hg)
ISOLAT BAKTERI DARI AIR LAUT PANTAI LOSARI MAKASSAR
Fahruddin dan Nurhaedar
Jurusan Biologi, F.MIPA Unhas Tamalanrea, Makassar 90245
email: [email protected]
ABSTRAK
Masuknya buangan logam berat merkuri pada perairan dapat berbahaya pada biota
dan terganggunya kesehatan manusia. Hal ini dapat ditanggulangi secara biologi dengan
memanfaatkan bakteri dalam mereduksi merkuri menjadi tidak berbahaya. Oleh karena itu
dilakukan isolasi bakteri dari air laut Pantai Losari, Makassar dan mengetahui kemampuan
bakteri dalam mereduksi merkuri dalam variasi konsentrasi HgCl2 yaitu 5%, 10%, dan
15%, juga dilakukan karakterisasi. Hasilnya diperoleh 3 jenis koloni bakteri pereduksi
merkuri, yaitu PL1 bakteri Gram positif, berbentuk batang, dan PL2, PL3 adalah bakteri
Gram negatif.
Kata kunci: isolat, reduksi merkuri, karakterisasi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pesatnya perkembangan indutsri dapat menimbulkan pencemaran
dapat
menimbulkan pencemaran lingkungan oleh adanya limbah yang dihasilkan terutama di
lingkungan perairan. Salah satu pencemaran limbah indutri adalh logam berat yang bersifat
toksik bagi mahluk hidup (Huttner, 2003)
Salah satu logam berat bersifat toksik adalah merkuri (Hg) yang bersumber dari
berbagai industri, kegiatan pertambangan dan aktifitas gunung merapi. Hali ini bila
memasuki lingkungan perairan akan membahayakan biota atau mencemari air yang akan
berdampak pada kesehatan manusia.
Afinitas logam berat merkuri yang tinggi terhadap senyawa organik menyebabkan
aktivitas enzim terganngu, terikat pada sel – sel membrane yang menghambat proses
transformasi melalui dinding sel (Margan, 2007).
Penanggulangan lingkungan tercemar merkuri dapat dilakukan melalui proses
fisika, kimia dan biologi. Namun, penanganan secara bioteknologi dengan memanfaatkan
bakteri diharapkan sebagai salah satu alternatif ramah lingkungan, efektif dan ekonomis
(Barkay 1992; Udiharto, 1995). Oleh karena itu perlu dilakukan eksplorasi terhadap bakteri
pereduksi merkuri menjadi senyawa tidak berbahaya.
33
Pantai Losari yang terletak di Kota Makassar, adalah salah satu perairan yang
diindikasikan telah dicemari logam merkuri bersumber dari industri seperti hotel, rumah
makan, pengrajin emas, rumah sakit, serta beberapa outlet yang melakukan aktifitasnya di
area sekitar Pantai Losari. Hali ini diperkuat dengan , hasil penelitian Divisi Kelautan
Unhas yang menyebutkan kerang di perairan Pantai Losari mengandung logam merkuri
dan timbal yang kadarnya telah melewati ambang batas (DKKP, 2007). Penelitian ini
bertujuan untuk mendapatkan isolate bakteri pereduksi merkuri, karakterisasi dan menguji
kemampuan isolate bakteri dalam mereduksi merkuri (Hg) pada variasi konsentrasi.
METODE PENELITIAN
Bahan
sampel air laut dari Pantai Losari, larutan HgCl2 5%;10%; 15% media Nutrien
Agar, kristal violet, Grams iodine mordant, etil alkohol 95%, safranin, larutan NaCl 0,1%,
glukosa, laktosa, maltosa, sakarosa, bromthymol blue 0,4%, NaOH 0,1 N dan beberapa
media pertumbuhan serta media uji biokimia.
Metode Kerja
A. Pengambilan dan penyiapan sampel
Isolasi bakteri resisten merkuri diawali dengan menginokulasi sampel air laut yang
diperoleh dari 3 stasiun yaitu di Dermaga Kayu Bakaua (S1), Anjungan (S2) dan Tanjung
Bunga (S3) pada media nutrien agar yang telah ditambahkan merkuri dengan konsentrasi
berbeda, yaitu 5%, 10% dan 15 % dilakukan untuk mengetahui daya resisten bakteri
terhadap merkuri pada konsentrasi tertentu.
B. Perlakuan sumber isolat
Sampel air laut sebagai sumber isolat bakteri disuspensikan ke dalam larutan NaCl
0,9% kemudian dilakukan pengenceran, lalu diinokulasikan 1 ml pada cawan petri yang
berisi medium nutrien agar yang telah ditambahkan larutan HgCL2 dengan konsentrasi
berbeda. Adapun komposisi dari perlakuan adalah sebagai berikut:
- Perlakuan A : Medium NA+larutan HgCl2 5% + sampel S1
- Perlakuan B : Medium NA+larutan HgCl2 10% + sampel S1
- Perlakuan C : Medium NA+larutan HgCl2 15% + sampel S1
- Perlakuan D: Medium NA+sampel S1(kontrol)
Selanjutnya cawan petri setiap perlakuan diinkubasi pada suhu 300C selama 5 x 24
jam untuk mendapatkan isolat bakteri resisten merkuri. perlakuan tersebut juga
dilakukan pada sample S2 dan S3.
34
C. Karakterisasi bakteri
Semua isolat yang berbeda memperlihatkan ciri pertumbuhan koloni dilakukan uji
karakterisasi yang meliputi: pengamatan makroskopik dan mikroskopik; uji biokimia dan
uji fisiologis yang mencakup uji pembentukan indol, uji pereduksi H2S, uji fermentasi
karbohidrat, uji penggunaan sitrat, urease, uji dekarbosilase; dan uji ONPG.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Kemampuan reduksi Merkuri pada Isolat
Dari hasil inokulasi sampel pada setiap stasiun, ternyata setiap perlakukan
konsentrasi merkuri, menunjukkan adanya pertumbuhan koloni yang bervariasi setelah
inkubasi selama 48 jama (Tabel 1). Kemampuan reduksi setiap kultur bakteri yang diperoleh
terhadap merkuri adalah berbeda. Hal ini terkait yang dinyatakan oleh Smith et al, (1998)
yaitu perbedaan resistensi ini berhubungan dengan mekanisme respon populasi bakteri
terhadap merkuri dengan metabolisme sel melalui sistem operon resisten dalam plasmid
untuk menginduksi reduksi merkuri.
Pada pengamatan menunjukkan bahwa bakteri yang tumbuh pada sumber isolate S3
dengan konsentrasi 15 % diduga adalah bakteri resisten merkuri dengan tingkat ketahanan
merkuri yang tinggi.Bouwer (1993) yang menyatakan bahwa isolat bakteri resisten merkuri
yang dapat tumbuh
pada media seleksi padat dengan konsentrasi HgCl 2 15% dapat
dikatakan bahwa bakteri tersebut memiliki tingkat ketahanan merkuri yang tinggi.
Beberapa isolat bakteri resisten merkuri yang tinggi adalah Pseudomonas stutzeri Ibu8,
Pseudomonas putida Spi3, Psedomonas putida Spi4, Pseudomonas putida Elb2,
Pseudomonas putida Kon12, dan Pseudomonas aeruginosa Bro12 (Bouwer,1993).
Tabel 1. Perbandingan jumlah koloni pada setiap sumber isolat pada
setiap konsentrasi
Kode Sumber Isolat
S1
S2
S3
Konsentrasi HgCl2
5%
10%
15%
Kontrol
5%
10%
15%
Kontrol
5%
10%
15%
Kontrol
35
Pertumbuhan Koloni
25 koloni
3 koloni
Negatif
>300
Negatif
Negatif
Negatif
>300
139 koloni
106 koloni
78 koloni
>300
Kultur bakteri S1 menunjukkan resistensi merkuri anorganik lebih rendah
dibandingkan dengan S3, sedangkan S2 sama sekali tidak ditemukan koloni bakteri pada
setiap konsentrasi HgCl2 (Gambar 1). Kemungkinan kultur bakteri S1 hanya memiliki
mekanisme respon dengan cara menghambat metabolisme sel (Smith et al, 1998) atau
dengan sistem multidrug, multication, atau nodulation signal efflux complexes sehingga
kultur bakteri S1 masih dapat hidup pada konsentrasi HgCl2 5% dan 10%. Sistem
multidrug atau multication ini merupakan system yang dapat memompa keluar beberapa
jenis obat-obatan, kation divalent atau nodulationsiganal lipooligosakarida. Pada
konsentrasi lebih besar atau sama dengan HgCl2 15% kultur bakteri S1 tidak dapat tumbuh
merkuri.
(a)
(b)
Gambar 1. Kondisi media Nutrient Agar (NA) dengan konsentrasi HgCl2 10%; (a)
Keberadaan
resisten
sampel
bakteri
S3Media
didugayang
berhubungan
Sumbergen
Isolat
S3, merkuri
(b) Sumber
Isolat
S2; 1.
positif tampak
lebih bening dibandingkan media yang negatif koloni, 2. Koloni bakteri.
Dari semua koloni yang tumbuh pada setiap konsentrasi kemudian dikultur pada
media Nutrient Agar (NA) miring dan didapatkan 3 jenis koloni yang berbeda. Ketiga
koloni bakteri ini diberi kode PL1, PL2, dan PL3.
B. Kemampuan Reduksi Merkuri dan Karakterisasi Isolat Bakteri
Menurut Volk (1984) bahwa perbedaan bentuk pertumbuhan koloni dapat dijadikan
sebagai dasar dalam identifikasi bakteri. Ketiga isolat yang terpilih, secara makroskopis
memiliki karakteristik koloni yang beragam pada medium Nutrient Agar.Berdasarkan hasil
pengamatan diperoleh 3 isolat bakteri pereduksi merkuri yang secara makroskopis sama
bentuk pertumbuhan koloninya warna koloni dari isolat PL1 menunjukkan warna putih
keabuan, isolat PL2 warna kuning sedangkan isolat PL3 menunjukkan warna coklat gelap.
36
Tabel 4. Hasil Uji Biokimia Isolat Bakteri Pereduksi Merkuri
Kode
Isolat
Indol
PL1
PL2
PL3
-
H2S
-
Urease
-
UJI BIOKIMIA
O
Dekarboks
N
Sitrat
ilase
P
(Lisin)
G
+
+
Fermentasi Karbohidrat
Glu
Lak
Sak
Mal
+
+
-

+
+
+
+
+
+
Keterangan: Glu = Glukosa, Lak = Laktosa, Sak = Sakarosa, Mal = Maltosa. ONPG = OrtoNitroPhenyl-D-Galaktopiranosida; + = hasil uji positif;  = hasil uji negatif;
Dari semua uji karakterisasi yang telah dilakukan terhadap isolat bakteri PL1, PL2,
dan PL3, baik secara makroskopik, mikroskopik maupun beberapa uji biokimia,
didapatkan hasil yang cukup variatif. Dari segi makroskopik, yaitu pengamatan morfologi
koloni bakteri, ketiga jenis isolat bakteri memiliki banyak kesamaan ciri koloni hanya
berbeda dalam hal warna koloni. Hasil pengamatan mikroskopik menunjukkan bahwa
ketiga isolat bakteri berbentuk batang (basil), hanya saja isolat PL1 termasuk bakteri Gram
positif sedangkan PL2 dan PL3 termasuk bakteri Gram negatif. Ketiga isolat bakteri
pereduksi merkuri menunjukkan hasil yang sama pada beberapa uji biokimia, seperti pada
uji pembentukan indol, uji produksi H2S, uji urease, uji penggunaan sitrat, dan uji ONPG.
Hasil yang variatif ditunjukkan pada uji fermentasi karbohidrat dan uji dekarboksilasi lisin.
Pewarnaan Gram bertujuan untuk membedakan bakteri berdasarkan perbedaan
dalam struktur dan komposisi kimiawi di dalam sel bakteri, sehingga akan terbagi ke dalam
2 kelompok
bakteri yaitu Gram positif and Gram negatif.
Bakteri Gram positif
ditunjukkan dengan warna ungu/violet, dan Gram negatif terlihat berwarna merah. Dari
hasil pengamatan secara mikroskopik dapat dilihat bahwa isolat dengan kode PL1 bersifat
Gram positif. Sedangkan bakteri Gram negatif ditunjukkan pada isolat dengan kode PL2
dan PL3. Bentuk sel dari keseluruhan isolat bakteri pereduksi merkuri adalah berbentuk
batang.
Identifikasi bakteri berdasarkan uji aktivitas biokimia dilakukan dengan cara
membandingkan aktivitas biokimia setiap bakteri. Aktivitas biokimia setiap jenis bakteri
berbeda (Tabel 4). Hal ini disebabkan karena setiap bakteri mempunyai akivitas enzimatik
yang berbeda (Cappucino & Sherman, 1983).
KESIMPULAN
37
Berdasarkan hasil penelitian isolasi dan karakterisasi bakteri pereduksi merkuri
(Hg) di perairan Pantai Losari Makassar, dapat disimpulkan sebagai berikut:

Hasil isolasi bakteri pereduksi merkuri di perairan pantai losari Makassar diperoleh 3
jenis isolat yang memiliki kemampuan mereduksi merkuri.

Hasil karakterisasi menunjukkan ketiga jenis isolat memiliki kesamaan ciri
mikroskopik yaitu selnya berbentuk batang (basil), tetapi isolat PL1 merupakan bakteri
Gram positif sedangkan isolat PL2 dan PL3 merupakan bakteri Gram negatif. Dari uji
biokimiawi diketahui pula memiliki perbedaan diantara ketiga isolat.
DAFTAR PUSTAKA
Bouwer, E.J. 1993. Bioremediation of Organic Contaminant in the Subsuface. department
of Geography and Environmental Engineering. The Jhons Hopkins University,
Baltimore, Maryland.
Cappucino, J.G. and Sherman, N. 1983. Microbiology: A Laboratory Manual. AddisonWesley.California.
Dinas Kelautan dan Ketahanan Pangan Pemkot Makassar. 2007. Kerang Losari Beracun.
Margan. 2007. Limbah Udang. http: ruyct.topcities.com/pps702 71034/marganof.html
(diakses pada tanggal 13 April 2008).
Smith, E. Wolters, A. and Elsas, J.D.V. 1998. Self-transmissiblemercury resistance
plasmids with gene mobilizing capacity in soil bacteri populations. Influence of
wheat roots and mercury addition. Appl.Environ.Microbiol. 64: 1210-1219.
Volk, W.A. 1984. Mikrobiologi Dasar I. Terjemahan Soenarto Adisoemarto (Ed). 1993.
Penerbit Airlangga, Jakarta.
38