ii BIOAKUMULASI MERKURI (Hg) OLEH BAKTERI

i
BIOAKUMULASI MERKURI (Hg) OLEH BAKTERI LOKAL DARI
TANAH PASCATAMBANG EMAS BOMBANA
SULAWESI TENGGARA
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana (S-1)
OLEH :
NUR ISNAINI ULFA
F1D112055
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
APRIL 2016
i
ii
ii
iii
iii
iv
iv
v
KATA PENGANTAR
Tiada kata yang indah yang patut penulis ucapkan mengawali tulisan ini
selain ucapan puji dan syukur kepada Allah SWT karena penulis menyadari
bahwa penelitian ini dapat berhasil hanya karena izin dan pertolongan dari-Nya.
Penulis juga mengucapkan beribu syukur karena atas pertolongan-Nya sehingga
penelitian ini dapat selesai tepat pada waktunya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa terlaksananya penelitian dan
penyusunan hasil penelitian ini adalah berkat kerja sama, dorongan, bimbingan
serta bantuan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil. Penghargaan yang
setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya penulis haturkan
kepada Dr. Nur Arfa Yanti, S.Si., M.Si selaku pembimbing I dan Dr.
Nurhayani, H.M., M.Si selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu dan
pikirannya untuk memberikan bimbingan, arahan dan nasehat yang sangat
berharga.
Ucapan terimakasih tak lupa pula penulis sampaikan kepada kedua orang tua,
ayahanda tersayang Dr. Abubakar, M.Pd dan Ibunda tercinta Rahiba, S.Pd yang
telah menjadi orang tua terhebat sepanjang masa sekaligus sebagai sahabat dan
tempat curhat yang senantiasa memberikan dukungan moril dan materil, motivasi,
nasehat, cinta, kasih sayang, perhatian yang sangat luar biasa serta do’a yang tulus
dan ikhlas yang takkan pernah bisa penulis balas. Kepada kedua adik tersayang
Abd. Hadid Rahman Ulfa dan Iqra Aulia Ulfa, serta kakak terhebat Muslamin Ali,
v
vi
A.Md Terimakasih telah menjadi pemberi keceriaan dan kekuatan yang tak
terhingga, serta selalu menjaga penulis mulai dari kecil hingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih dan
penghargaan kepada :
1.
Rektor Universitas Halu Oleo (UHO) Kendari.
2.
Dekan F-MIPA Universitas Halu Oleo (UHO).
3.
Ketua Jurusan Biologi dan sekretaris jurusan Biologi, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo (UHO).
4.
Kepala Laboratorium Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Halu Oleo (UHO).
5.
Analudin, S.Si., M.Si., M.Sc., Ph.D., selaku penasehat akademik yang telah
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam memprogramkan mata kuliah.
6.
Dr. Muzuni, S.Si., M.Si., Dra. Sri Ambardini, M.Si. dan Dr. Hj. Sitti
Wirdhana Ahmad, S.Si., M.Si. selaku dewan penguji.
7.
Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Biologi serta seluruh staf lingkungan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo (UHO).
8.
Laboran laboratorium jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo (UHO).
9.
Sahabat tersayang : Andi Hildayani dan Sitti Feni Musdalifah yang telah
memberi motivasi dan tetap konsisten menemani penulis pada saat suka
maupun duka dalam menjalankan studi mulai dari semester satu hingga saat
ini.
vi
vii
10. Rekan-rekan penelitian tercinta di laboratorium Mikrobiologi : Desty
Triyaswati, S.Si, Muh. Azwar Syah, S.Si., Andi Nurhana, Kholifath, Efis
Amalia, Kasmawati Dehe, L.M. Iman Sulaiman, Rajab, Nuning dan Sadawati
yang telah memberikan motivasi dan dorongan selama melaksanakan
penelitian.
11. Teman-teman Angkatan 2012 yang tiada duanya : Febrianto Meiyer,
Irmayanti Arief, Siti Surahmi M., Desyani Mantu, Retno Wulan, Winda, Eis
Nurhiliya, Aditya A., Sarifuddin (Bobby), Muh. Zulvichar, Muh. Gusmi
Randa, Dafid Pratama, I Gusti Putu Harisudana, Andi Nurhamsi, I Wayan
Rustanto, Desi Afdaliana, Lilik, Yusuf, Rosminah, S.Si, Firdaus, Hardianto,
Rosmaya, Nuraini, Rudi, Hermawan, Eland, dan semua yang tidak dapat saya
sebutkan satu persatu, terimakasih telah menjadi letting terhebat dan kawan
seperjuangan, kalian luar biasa.
12. Kakak senior di Laboratorium Mikrobiologi: Taufik Walhidayah, S.Si.,
Mawardi Janitra. S.Si, Miftahuddin, S.Si, Siti Nurhidayah, Nur Asni, S.Si,
Zaenab Mola, Baharudin, Jendri Mamangkey, S.Si, Christyani Dian Winarti
Budadana, S.Si, Yurnal, S.Si, Titin Pratiwi Rivai, S.Si, Sugireng, S.Si,
Jumiati, S.Si Irawati, S.Si, Hasanah, S.Si, Artarini Oktavianti, S.Si, Ridwan,
S.Si dan Rahmatan Juhaepa, S.Si yang telah banyak membantu penulis
selama penelitian.
13. Junior-juniorku tersayang di Laboratorium Mikrobiologi: Marwansyah, Putri
Rabiah, Fitrah, Haidin, Arin, Ade Putra, Isma Arya, Nurayani, Endang, Febri,
Hestin, Wandy, Mulki M. Adam, Kartika, Munir, Leni, Sri, Irwansyah, Jamal,
vii
viii
dan semua yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang selalu memberikan
keceriaan, bantuan dan semangatnya.
14. Junior-Junior angkatan 013,014,015 : Diidoong, Ipeh, Gusni, Farah, Ita,
Andri, Ijah, Puput, Klara, Juna, Akbar, Bowo dan semuanya yang tidak dapat
saya sebutkan satu per satu
15. Kakak-kakak Asisten di Biologi: Izal, S.Si, Al Firman, S.Si, Adi Karya, S.Si,
M.Sc LD. Abd. Ajar Hasidu, S.Si, Nurhidayah, S.Si, Nuraini, S.Si, Fatma
Cahya Putri, S.Si dan semuanya yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
16. Teman sejawat : Indri Sulfianatasri, Marselya Fitriani, Eka Sundari, Uci
Friska, Mus, Yusran, Lili Yulianti, Andi Akbar, Serli, Nurul, Hendra, Nur
Fadhilla, Nirmala Atma, Afriyanti, Darmalianti Rahim, Hikmawati Madjid,
Riskah Fadilah, Cahyaniza, Indah Eva, Annisa Nurul Ilmi, Arni Aries dan dan
semua yang tidak bisa disebutkan satu persatu terima kasih untuk keceriaan
dan doanya.
Selanjutnya penulis menyadari bahwa penulisan hasil penelitian ini masih jauh
dari kesempurnaan. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis
menerima segala saran yang sifatnya membangun demi penyempurnaannya. Akhir
kata penulis berharap semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak yang membutuhkan.
Kendari,
April 2016
Penulis
viii
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR ARTI LAMBANG
ABSTRAK
ABSTRACT
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Tujuan Penelitian
D. Manfaat Penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Kondisi Lahan Pascatambang Bombana
B. Merkuri (Hg)
C. Pencemaran Merkuri
D. Bakteri Pereduksi Merkuri
E. Karakteristik Bakteri Lokal
F. Bioakumulasi Menggunakan Bakteri
G. Hipotesis
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
B. Jenis Penelitian
C. Bahan Penelitian
D. Alat Penelitian
E. Variabel, Definisi Operasional dan Indikator Penelitian
1. Variabel Penelitian
2. Definisi Operasional
3. Indikator Penelitian
F. Desain Penelitian
G. Prosedur Penelitian
ix
Halaman
i
ii
iii
iv
v
ix
xi
xii
xiii
xiv
xv
xvi
1
1
4
4
4
6
6
6
8
10
12
13
15
17
17
17
17
18
19
19
20
21
21
24
x
H. Analisis Statistik
I. Bagan Alur Kerja
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Isolat Bakteri Uji Pengakumulasi Merkuri
B. Kemampuan Akumulasi Merkuri (Hg) oleh Bakteri Lokal
dari Lahan Pascatambang Emas Bombana
C. Hubungan Jenis Isolat Bakteri Lokal dan Waktu Inkubasi
terhadap Akumulasi Merkuri (Hg)
D. Analisis Statistik Data Isolat Bakteri dan Waktu Inkubasi
terhadap Kemampuan Akumulasi Merkuri (Hg)
V. PENUTUP
A. Simpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
27
28
29
29
32
37
39
43
43
43
44
48
xi
DAFTAR TABEL
Nomor
Teks
Halaman
1. Bahan penelitian dan fungsinya
18
2. Alat penelitian dan fungsinya
18
3. Desain Penelitian
23
4. Biomassa bakteri lokal berdasarkan waktu inkubasi
29
5. Kadar merkuri di dalam media Luria Bertani (LB) dan sel bakteri
32
6. Kadar merkuri yang diakumulasi dan efesiensi akumulasi oleh
bakteri lokal
34
7. Kadar sisa merkuri merkuri pada media dan biomassa bakteri lokal
37
8. Hasil analisis varians (anava) dua arah pengaruh jenis isolate dan
Waktu inkubasi terhadap kemampuan akumulasi merkuri pada sel
39
9. Hasil uji Duncan untuk pengaruh jenis isolat bakteri terhadap
Perubahan merkuri pada sel
40
10. Hasil uji Duncan untuk pengaruh waktu inkubasii terhadap perubahan
merkuri pada sel
40
11. Hasil uji Duncan untuk pengaruh interaksi jenis isolat bakteri lokal
Dan waktu inkubasi terhadap perubahan merkuri pada sel
41
12. Data biomassa sel bakteri dalam media Luria Bertani (LB)
49
13. Data kadar merkuri pada media Luria Bertani (LB)
51
14. Data kadar merkuri pada sel bakteri
51
15. Kadar merkuri yang diakumulasi masing-masing sel
52
16. Efesiensi akumulasi merkuri yang diakumulasi Oleh
masing-masing sel
52
17. Tabel Statistik
54
xi
xii
DAFTAR GAMBAR
No.
Teks
Halaman
1
Mekanisme resistensi bakteri terhadap merkuri
11
2
Pengamatan morfologi sel (Gram & Bentuk)
13
3
Bagan alur kerja uji kemampuan akumulasi bakteri lokal
28
4
Kurva fluktuasi biomassa isolat bakteri lokal selama
30
waktu inkubasi
5
Kurva kadar merkuri pada media dan sel
32
6
Kurva hubungan biomassa bakteri dan waktu inkubasi
38
7
Bahan utama penelitian
48
8
Penyiapan alat dan bahan
56
9
Peremajaan isolat
56
10
Pembuatan starter
57
11
Pembuatan media produksi
58
12
Perhitungan biomassa bakteri
59
13
Pengujian bioakumulasi bakteri
60
xii
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Teks
Halaman
1
Isolat bakteri lokal
48
2
Pengukuran biomassa bakteri lokal selama inkubasi
49
3
Hasil analisis kadar merkuri di media dan sel
51
4
Kadar merkuri yang diakumulasi sel dan efesiensi
52
akumulasi
5
Tabel statistik
54
6
Dokumentasi kegiatan
56
xiii
xiv
DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN
Lambang/singkatan
%
±
<
>
o
C
µL
atm
AAS
C
CO2
CH3Hg+
DB
Dkk
et al
g
Hg
HgS
HgCl2
JK
K
KT
L
LB
Ps
Bc
mL
mM
N2
NA
Na+
NaCl
NO3O2
pH
ppm
rpm
SAS
sp
Arti dan keterangan
Persen
Lebih kurang
Kurang dari
Lebih dari
Derajat celcius
Mikroliter
Atmosfer
Atomic Absorption Spectrophotometer
Karbon
Karbondioksida
Metilmerkuri
Derajat bebas
Dan kawan-kawan
Et alia; et alii
Gram
Hydrargirum
Hydrargirum Sulfida
Hydrargyrum clorida
Jumlah kuadrat
Kontrol
Kuadrat tengah
Liter
Luria Bertani
Isolat bakteri Pseudomonas sp. LII C
Isolat bakteri Bacillus sp. LIII C
Mililiter
Milimolar
Nitrogen
Nutrient Agar
Ion natrium
Natrium klorida
Nitrat
Oksigen
Potensial Hidrogen
Part per million
Rotation per minute
Statictical Analysis system
Species; jenis
xiv
xv
BIOAKUMULASI MERKURI (Hg) OLEH BAKTERI LOKAL DARI
TANAH PASCATAMBANG EMAS BOMBANA SULAWESI TENGGARA
Oleh:
NUR ISNAINI ULFA
F1D1 12 055
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan isolat bakteri lokal
dalam mengakumulasi merkuri dan mengetahui pengaruh waktu inkubasi terhadap
akumulasi merkuri (Hg), serta untuk mengetahui interaksi jenis isolat bakteri lokal
dan waktu inkubasi terhadap akumulasi merkuri oleh sel bakteri. Penelitian ini
merupakan penelitian eksperimen yang disusun berdasarkan pola faktorial
rancangan acak lengkap (RAL) dua faktor. Faktor pertama yaitu jenis isolat
bakteri lokal yang terdiri dari Pseudomonas sp. LII C (Ps) dan Bacillus sp. LIII C
(Bc). Faktor kedua yaitu waktu inkubasi yang terdiri dari 0-72 jam. Kemampuan
isolat bakteri lokal dalam mengakumulasi merkuri diuji menggunakan alat Atomic
Absorption Spectrophotometer (AAS) dengan pengujian kadar merkuri dalam
media dan sel bakteri selama 72 jam inkubasi. Analisis data menggunakan SAS
(Statistical Analysis System). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan
kedua jenis isolat bakteri lokal yaitu Pseudomonas sp. LII C 92,28% dan Bacillus
sp. LIII C 63,61%. Hasil analisis varians (Anava) menunjukkan bahwa jenis
isolat, waktu inkubasi, serta interaksi antara jenis isolat dan waktu inkubasi
berpengaruh sangat nyata terhadap perubahan kadar merkuri. Kemampuan
akumulasi merkuri tertinggi terdapat pada Pseudomonas sp. LII C yang memiliki
kemampuan akumulasi merkuri yaitu 92,28% selama 48 jam inkubasi.
Kata Kunci : Bioakumulasi, Bakteri Lokal, Kadar Merkuri.
xv
xvi
BIOACCUMULATION OF MERCURY (Hg) BY LOCAL BACTERIA
FROM GOLD POST-MINING SOIL OF BOMBANA SOUTHEAST
SULAWESI
By:
NUR ISNAINI ULFA
F1D1 12 055
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine the capability of local bacteria
isolates, effect of incubation time in accumulated mercury and effect of
interaction between type of isolates local bacteria and incubation time to
accumulate mercury. This study was an experiment research based on pattern
completely randomized design (CRD) two factors. The first factor was type of
local bacteria isolates consist of Pseudomonas sp. LII C and Bacillus sp. LIII C.
The second factor was incubation time consist of 0-72 hours. The capability of
local bacteria isolates in accumulated mercury were tested by Atomic Absorption
Spectrophotometer (AAS) with mercury content testing in media and cells for 72
hours incubation. The result of this reaserch showed that Pseudomonas sp. LII C
accumulation of capability merkuri was 92,28% and Bacillus sp. LIII C was 63,61
The analysis of data used SAS (Statistical Analysis System). The result analysis of
varians (Anova) showed that type of isolates, incubation time and interaction
between type of isolates and incubation time were significant effect of changing
mercury content on cells. The highest capability of mercury was found of
Pseudomonas sp. LII C has mercury accumulation capability was 92,28% for 48
hours incubation.
Keywords : Bioaccumulation, Local Bacteria, Mercury content
xvi
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bombana merupakan Kabupaten yang terletak di Provinsi Sulawesi
Tenggara yang terkenal dengan potensi sumber daya alam di bidang
pertambangan emas. Beberapa wilayah potensi emas di Bombana merupakan
wilayah aliran sungai dan hutan di sekitar pemukiman penduduk, sehingga
dampak kerusakan menjadi sangat merugikan bagi aktivitas manusia yang
berada di daerah tersebut. Dampak yang terjadi berupa kerusakan hutan, tanah,
penurunan kualitas air dan punahnya biota air. Dampak lain yang
menimbulkan efek serius yakni adanya peningkatan merkuri (Kali, 2014).
Merkuri dapat terakumulasi melalui rantai makanan dan akhirnya meracuni
makhluk hidup termasuk manusia. Efek racun dari merkuri dapat mengganggu
saraf dan ginjal serta merusak fungsi dari kerja paru-paru (Manohar, et al.,
2002).
Menurut Alloway (1995), batas toleransi merkuri di tanah berkisar
antara 0,01-0,3 ppm. Berdasarkan uji awal kadar merkuri yang dilakukan pada
sampel tanah lahan pascatambang emas PT. Panca Logam Kabupaten
Bombana memiliki kadar merkuri 1,0216 ppm (Dehe, 2015). Hal ini
menunjukkan bahwa lahan tersebut memiliki kadar merkuri yang telah
melewati batas toleransi. Oleh karena itu diperlukan tindakan rehabilitasi
lahan tersebut.
1
2
Dewasa ini, banyak kegiatan rehabilitasi tanah pascatambang yang
bertujuan untuk menurunkan kadar merkuri agar tidak melewati ambang batas.
Salah
satu
usaha
rehabilitasi
lahan
yakni
dengan
memanfaatkan
mikroorganisme yang mempunyai kemampuan resistensi dan mampu
mendegradasi senyawa merkuri, sehingga kadarnya dalam tanah menjadi
berkurang.
Mekanisme mikroorganisme menghilangkan merkuri di lingkungan
terdiri dari tiga proses, pertama yakni mineralisasi, dimana mikroorganisme
dapat merombak senyawa toksik menjadi senyawa non toksik berupa H2O
dan CO2. Kedua biotransformasi, dimana mikroorganisme dapat mengubah
polutan berbahaya dengan cara mengubah struktur kimia polutan tersebut
menjadi senyawa lain. Ketiga bioakumulasi merupakan proses pertukaran ion
(Cossich, et al., 2002). Mekanisme akumulasi oleh mikroorganisme
memungkinkan kadar merkuri di lingkungan yang tercemar menjadi
berkurang, namun logam berat masih tersimpan di bagian sel bakteri
(Chojnacka, 2010).
Bioakumulasi diartikan sebagai pengangkutan bahan pencemar, baik
organik maupun anorganik ke bagian sel hidup. Prinsip akumulasinya
dilakukan dengan mengikat ion-ion pada struktur sel mikroorganisme.
Pengikatan ini disebabkan oleh sistem transpor aktif ion dan ikatan
permukaan (Chojnacka, 2010). Beberapa jenis bakteri dapat mengakumulasi
merkuri, seperti yang dilaporkan oleh Sholikah dan Kuswytasari (2012),
bahwa Bacillus mempunyai daya akumulasi logam merkuri hingga 89%
2
3
selama 12 jam inkubasi dan 90% selama 24 jam inkubasi. Hasil penelitian
tersebut menunjukkan bahwa mikroorganisme mampu mengakumulasi
merkuri sehingga membuka peluang dalam penanganan pencemaran
lingkungan.
Penelitian yang dilakukan oleh Rivai (2014), memperoleh bakteri lokal
genus Bacillus dan Pseudomonas dari lahan pascatambang emas Kabupaten
Bombana yang resisten terhadap merkuri hingga 1000 ppm dan mampu
mereduksi merkuri pada media cair hingga 71%. Penelitian tersebut
dilanjutkan oleh Dehe (2015), dengan menguji bakteri lokal pada media tanah
yang hasilnya dapat menurunkan kadar merkuri sebesar 99%. Berdasarkan
penelitian tersebut, diketahui bahwa bakteri lokal dari lahan pascatambang
emas Bombana memiliki kemampuan mereduksi merkuri (Hg), namun sejauh
ini belum diketahui secara pasti mekanisme untuk mereduksi merkuri.
Bioakumulasi merkuri (Hg) oleh bakteri lokal perlu dilakukan sebagai
upaya untuk mengetahui keberadaan merkuri pada sel bakteri tersebut, Jika
bakteri lokal tersebut menyimpan merkuri di bagian sel, maka bakteri
tersebut tidak hanya berpotensi sebagai agen untuk mengatasi pencemaran
merkuri di lahan pascatambang, namun merkuri dalam sel bakteri tersebut
dapat diperoleh kembali dengan cara ekstraksi. Berdasarkan permasalahan
tersebut, maka penelitian mengenai bioakumulasi merkuri (Hg) oleh bakteri
lokal dari tanah pascatambang emas Bombana Sulawesi Tenggara perlu
dilakukan.
3
4
B. Rumusan Masalah
Masalah yang akan dikaji pada penelitian ini dapat dirumuskan sebagai
berikut :
1. Bagaimana kemampuan isolat bakteri lokal dalam mengakumulasi merkuri
(Hg) ?
2. Bagaimana pengaruh waktu inkubasi terhadap akumulasi merkuri (Hg)
pada sel bakteri lokal ?
3. Bagaimana pengaruh interaksi jenis isolat bakteri lokal dan waktu inkubasi
terhadap akumulasi merkuri ?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan yang akan dicapai melalui penelitian ini sebagai berikut :
1. Mengetahui kemampuan isolat bakteri lokal dalam mengakumulasi
merkuri (Hg).
2. Mengetahui pengaruh waktu inkubasi terhadap akumulasi merkuri (Hg)
pada sel bakteri lokal.
3. Mengetahui pengaruh interaksi jenis isolat bakteri lokal dan waktu
inkubasi terhadap akumulasi merkuri.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Sebagai bahan informasi mengenai kemampuan akumulasi bakteri lokal
terhadap merkuri (Hg).
4
5
2. Sebagai bahan acuan bagi peneliti selanjutnya, khususnya mengenai daya
akumulasi merkuri (Hg) oleh bakteri lokal dari lahan pascatambang
Bombana, Sulawesi Tenggara.
3. Menambah khasanah keilmuan tentang peran dan pemanfaatan bakteri lokal
yang dapat mengakumulasi merkuri pada lahan pascatambang emas
Bombana, Sulawesi Tenggara.
5
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Kondisi Lahan Pascatambang
Penambangan emas di Desa Wumbubangka merupakan salah satu
tempat
penambangan
emas
yang
berada
di
Kabupaten
Bombana.
Penambangan yang dilakukan mengakibatkan lingkungan menjadi rusak
ketika aktivitas penambangan berakhir. Kerusakan tanah akan menjadi
masalah yang sangat serius, karena masyarakat yang semula memanfaatkan
tanah untuk kegiatan pertanian tidak dapat lagi memanfaatkan tanah tersebut
seperti sediakala. Hal ini menyebabkan hilangnya sumber mata pencaharian
masyarakat setempat dan masyarakat juga akan merasakan dampak kerusakan
tanah dalam jangka waktu yang lama, sebab untuk memperbaiki kondisi tanah
yang rusak dibutuhkan waktu yang lama (Ahyani, 2011).
Menurut Amriwansyah (1990), sifat fisik dan kimia tanah pada lahan
pascatambang umumnya kurang baik. Sifat fisik tanah lahan pascatambang
yakni struktur tanah rusak, tekstur kasar (dominan pasir), peka terhadap erosi
dan kemampuan menyerap air rendah. Kendala kimia misalnya rendahnya pH
dan kapasitas tukar kation, kejenuhan aluminium (Al), merkuri (Hg), kadar
besi (Fe) dan mangan (Mn) yang tinggi, miskin unsur hara dan bahan organik
serta adanya kandungan logam berat yang relatif tinggi, sehingga dalam upaya
mengatasi kendala tersebut perlu dilakukan rehabilitasi.
B. Merkuri (Hg)
Merkuri ditulis dengan simbol kimia Hg atau hydrargyrum yang
berarti “perak cair” (liquid silver) adalah jenis logam berat yang berbentuk
6
7
cair pada temperatur kamar, berwarna putih-keperakan, memiliki sifat
konduktor listrik yang cukup baik, tetapi sebaliknya memiliki sifat konduktor
panas yang kurang baik. Merkuri adalah unsur yang mempunyai nomor
atom (NA=80) serta mempunyai massa atom (MA=200,59). Bentuk fisik
dan kimianya sangat menguntungkan karena merupakan satu-satunya logam
yang berbentuk cair dalam temperatur kamar (25ºC), titik bekunya paling
rendah -39ºC dan titik didihnya 357oC, mempunyai
kecenderungan lebih
cepat menguap, mudah bercampur dengan logam lain menjadi logam
campuran (Amalgam/Alloy) (Alfian, 2006).
Secara alamiah merkuri berasal dari kerak bumi dengan konsentrasi
sebesar 0,08 ppm. Merkuri di atmosfer sebagian besar berasal dari limbah
industri yang melepaskan gas/uap merkuri ke atmosfer, kemudian terdeposisi
kembali ke permukaan bumi terbawa bersama dengan aliran air permukaan
maupun air tanah yang melewati endapan sinabar (HgS).
HgS + O2
Hg + SO2
Ketika merkuri mencapai permukaan tanah, merkuri akan diikat
menjadi merkuri organik dan anorganik dalam tanah, misalnya HgCl. Merkuri
ditemukan dalam bentuk senyawa merkuri klorida (HgCl) dan metil merkuri
(MeHg) di alam (Widowati, 2008). Merkuri yang telah dilepaskan kemudian
dikondensasi, sehingga diperoleh logam cair murni. Logam cair inilah yang
kemudian digunakan oleh manusia untuk bermacam macam keperluan
(Lestarisa, 2010).
7
8
C. Pencemaran Merkuri
Merkuri (Hg) adalah salah satu jenis logam berat yang sangat
berbahaya khususnya metil Hg (MeHg). Bahaya merkuri telah dikenal luas
dari tragedi yang terjadi di Teluk Minamata, Jepang. Produk sampingan yang
mengandung MeHg dibuang ke dalam teluk tersebut oleh pabrik kimia
penghasil vinil klorida dan formaldehida milik Perusahaan Chisso. Melalui
proses akumulasi secara biologi (bioakumulasi), proses perpindahan secara
biologi (biotransfer), dan pembesaran secara biologi (biomagnifikasi) yang
terjadi secara alamiah, organisme laut mengakumulasi MeHg dalam
konsentrasi tinggi dan selanjutnya terjadi keracunan pada manusia yang
mengkonsumsinya (Yasuda, et al., 2000).
Toksisitas dari merkuri dapat terjadi dalam bentuk organik maupun
anorganik. Penyakit minamata merupakan contoh toksisitas organik.
Toksisitas merkuri anorganik terjadi dalam beberapa bentuk, logam merkuri
(Hg), merkuri merkorous (Hg1+), atau merkuri (Hg+2). Toksisitas dari merkuri
anorganik dapat terjadi dari kontak langsung melalui kulit atau saluran
gastrointestinal atau melalui uap merkuri (Subanri, 2008).
Merkuri dapat bercampur dengan enzim di dalam tubuh manusia
menyebabkan hilangnya kemampuan enzim yang bertindak sebagai katalisator
untuk fungsi tubuh yang penting. Logam merkuri ini dapat terserap ke dalam
tubuh melalui saluran pencernaan dan kulit. Meskipun dalam jumlah yang
sangat kecil uap merkuri sangat berbahaya jika terhirup, karena sifat beracun
dan cukup volatil. Merkuri bersifat racun yang kumulatif, artinya sejumlah
8
9
kecil merkuri yang terserap dalam tubuh dalam jangka waktu yang lama akan
menimbulkan bahaya. Penyakit yang ditimbulkan oleh senyawa merkuri
diantaranya adalah kerusakan rambut dan gigi, hilang daya ingat dan
terganggunya sistem saraf (Setiabudi, 2005).
Kandungan logam berat di dalam tanah secara alamiah sangat rendah,
kecuali tanah tersebut telah tercemar logam merkuri, kisaran normal yaitu
0,01-0,3 ppm dan konsentrasi kritis yaitu 0,3-0,5 ppm (Alloway, 1995).
Pemerintah Indonesia memberi batas maksimum merkuri melalui Baku Mutu
Ambien dan Limbah yang ditetapkan oleh pemerintah Republik Indonesia
dengan KEK-02/MENKLH/I/1998. Baku mutu air untuk golongan A dan B
kandungan merkuri maksimum yang dianjurkan sebesar 0,0001 ppm dan
maksimum diperbolehkan sebesar 0,0005 ppm. Golongan C kadar maksimum
yang diperbolehkan sebesar 0,002 ppm, sedangkan golongan D sebesar 0,005
ppm. Baku mutu air limbah kandungan merkuri yang diijinkan untuk air
golongan I sebesar 0,001 ppm; golongan II sebesar 0,002 ppm; golongan III
sebesar 0,005 ppm sedangkan golongan IV sebesar 0,001 ppm (KEPMEN
LH, 2003).
D. Bakteri Pereduksi Merkuri
Bakteri yang mampu bertahan hidup pada lingkungan yang tercemar
merkuri, memiliki mekanisme resistensi terhadap cemaran merkuri. Hampir
sebagian besar bakteri heterotrofik menjadi resisten terhadap merkuri.
Resistensi bakteri terhadap merkuri tersebut merupakan langkah awal dari
proses detoksifikasi. Detoksifikasi merkuri, khususnya metil merkuri pada
9
10
umumnya diawali dengan demetilasi. Metil merkuri didemetilasi menjadi ion
merkuri (Hg2+) kemudian mengalami reduksi menjadi Hg0 yang bersifat
volatil dan kurang toksik.
CH3Hg+
Hg2+
Demetilasi
Hg0
Reduksi
Proses pengubahan merkuri tersebut melibatkan enzim kompleks yang
terdiri dari organomerkuri liase dan merkuri reduktase. Bakteri yang resisten
terhadap merkuri diduga memilliki salah satu enzim tersebut atau keduanya
sehingga memungkinkan merkuri masuk melalui membran sitoplasma ke
dalam sel dan terakumulasi. Bakteri pengakumulasi merkuri tersebut dapat
dimanfaatkan sebagai agensia biologi yang dapat dikembangkan untuk
membersihkan lingkungan dari pencemaran merkuri atau logam berat
(Nascimento and Chartone-Souza, 2003).
Bakteri dapat digunakan untuk mereduksi logam merkuri dengan cara
mentransformasikan logam berat tersebut melalui proses oksidasi, reduksi,
metilasi, dan demetilasi. Sifat dari bakteri yang tahan Hg2+ yaitu yang dapat
mereduksi Hg2+ menjadi Hg0 dengan enzim merkuri reduktase serta
menghasilkan gas merkuri Hg0 dari limbah yang terkontaminasi (Nascimento
and Chartone-Souza, 2003). Mekanisme resistensi dapat dilihat pada Gambar
1.
10
11
Gambar 1. Mekanisme resistensi bakteri terhadap merkuri (Barkay et al.,
2003).
Detoksifikasi oleh bakteri resisten merkuri terjadi karena bakteri
resisten merkuri memiliki gen resisten merkuri yaitu operon mer. Struktur
operon mer terdiri dari gen metaloregulator (merR), gen transpor merkuri
(merT, merP, merC), gen merkuri reduktase (merA), dan organomerkuri liase
(merB). Model mekanisme resisten merkuri bakteri Gram negatif adalah ion
merkuri Hg2+ yang masuk ke periplasma terikat ke pasangan residu merP.
Selanjutnya merP transfer Hg2+ ke residu sistein merT atau merC. Akhirnya
ion Hg2+ melewati membran sitoplasma melalui proses reaksi pertukaran ligan
menuju sisi aktif flavin disulfida oksida reduktase, merkuri reduktase (merA).
Merkuri reduktase mengkatalisis reduksi Hg2+ menjadi Hg0 berdifusi di
lingkungan sel (Nascimento and Chartone-Souza, 2003).
11
12
Bakteri resisten terhadap merkuri tersebar luas dan dapat ditemukan
dimana-mana, namun demikian galur yang resisten terhadap merkuri lebih
banyak ditemukan pada lingkungan yang tercemar merkuri. Beberapa contoh
bakteri Gram negatif resisten merkuri adalah Serratia marcensens, Klebsiella
sp., Thiobacillus feroxidans, Alcaligenes aureus, Streptococccus sp.,
Streptomyces sp., Mycobacterium scofulaceum, Pseudomonas aeruginosa,
Proteus ssp., Providencia spp., Shigella dysenteriae, Escherchia coli,
Salmonella spp. dan Chromobacterium erwinia sedangkan contoh bakteri
Gram positif antara lain Staphylococcus aureus, Streptococcus, Streptomyces
spp., Bacillus spp., dan Mycrobacterium scrofulaceum. Beberapa bakteri aerob
dan aerob fakultatif yang mereduksi Hg2+ menjadi Hg0 dengan mekanisme
detoksifikasi
antara
lain:
Bacillus,
Pseudomonas,
Corynebacterium,
Micrococcus dan Vibrio (Fahruddin, 2010).
E. Karakteristik Bakteri Lokal
Berdasarkan hasil penelitian Rivai (2014), diperoleh bakteri pereduksi
merkuri dari genus Pseudomonas dan Bacillus. Pseudomonas memiliki
karakter sel Gram negatif, sifat fisiologis bakteri ini yaitu dapat tumbuh pada
kisaran suhu 100C-400C, pH 5-7, dan toleransi NaCl 7%-10%. Berdasarkan
pengujian bakteri terhadap kebutuhan oksigen (O2), bakteri ini termasuk aerob
fakultatif, katalase positif, dapat menggunakan senyawa sitrat dalam medium
sintetik NA-Sitrat sebagai satu-satunya sumber karbon, dapat memproduksi
enzim
gelatinase
setelah
diinkubasi
selama
seminggu,
tidak
dapat
menghidrolisis senyawa urea menjadi kompleks amonia dan CO 2, karena tidak
12
13
dapat menghasilkan enzim urease. Beberapa mikroorganisme mampu
menghasilkan enzim urease yang berperan dalam menguraikan ammonium
dan CO2, menghasilkan enzim nitrat reduktase yang mampu mereduksi nitrat
menjadi nitrit. Bakteri yang diperoleh tidak dapat mengubah lebih lanjut nitrit
menjadi N2 dan CO2, mampu memfermentasi glukosa, fruktosa, sukrosa dan
laktosa. Bakteri ini tidak memiliki kemampuan amiololitik, dan selulolitik
(Rivai, 2014). Morfologi sel hasil pengecatan Gram tercantum pada Gambar
2.
Gambar 2. Morfologi Sel (Gram & Bentuk) Isolat Pseudomonas sp. LII C dan Isolat
Bacillus sp. LIII C Menggunakan Mikroskop (Perbesaran 400x )
(Sumber Rivai, 2014).
Bacillus yang diperoleh dari hasil isolasi dan uji resisten merkuri oleh
Rivai (2014), memiliki karakter Gram positif, dapat tumbuh pada kisaran suhu
100C-550C, pH 5-7, dan tidak memiliki toleransi NaCl. Berdasarkan pengujian
bakteri terhadap kebutuhan oksigen (O2), aerob fakultatif, katalase negatif,
dapat menggunakan senyawa sitrat dalam medium sintetik NA-Sitrat sebagai
satu-satunya sumber karbon, dapat memproduksi enzim gelatinase, tidak dapat
menghidrolisis
senyawa
urea
menjadi
kompleks
amonia
dan
CO2,
menghasilkan enzim nitrat reduktase, tidak dapat mengubah lebih lanjut nitrit
13
14
menjadi N2 dan CO2. Bakteri ini mampu memfermentasi glukosa, fruktosa,
sukrosa, tidak dapat memfermentasi laktosa. Sama dengan Pseudomonas
bakteri ini tidak memiliki kemampuan amiololitik, dan selulolitik (Rivai,
2014).
F. Bioakumulasi Menggunakan Bakteri
Ada beberapa cara bakteri memanfaatkan logam berat diantaranya
adalah biotaransformasi, mineralisasi dan bioakumulasi. Biotransformasi yaitu
mikroorganisme dapat mengubah polutan berbahaya dengan cara mengubah
struktur kimia polutan tersebut menjadi senyawa lain yang lebih ramah
lingkungan.
Mineralisasi,
mikroorganisme
dapat
merombak
senyawa
anorganik atau toksik menjadi senyawa non toksik berupa H2O dan CO2.
Bioakumulasi merupakan proses pertukaran ion (Cossich, et al., 2002).
Bioakumulasi diartikan sebagai pengangkutan bahan pencemar, baik
organik maupun anorganik ke
bagian dalam sel hidup. Bioakumulasi
merupakan cara yang digunakan mikroba untuk menangani limbah logam
berat. Prinsipnya dari bioakumulasi merupakan pengikatan ion-ion pada
struktur sel mikroba. Pengikatan ini disebabkan oleh sistem transpor aktif
ion,
ikatan
permukaan
dan
mekanisme
lain
yang
tidak diketahui.
Resistensi bakteri terhadap logam merkuri dapat melalui mekanisme
bioasorbsi dan biakumulasi (Chojnacka, 2010).
Menurut Iyer, et al. (2005), mekanisme bioakumulasi berhubungan
dengan adanya gen operon yang mengatur resistensi bakteri terhadap logam.
Bakteri resisten merkuri mempunyai gen operon mer untuk mekanisme
14
15
resistensi terhadap merkuri. Gen operon mer terdiri dari gen metaloregulator
(merR), gen transpor merkuri (merT, merP, merC), gen yang menyandi enzim
organomerkuri liase (merB) dan gen yang menyandi enzim merkuri reduktase
(merA). Proses resistensi bakteri terhadap ion merkuri (Hg2+) melalui reaksi
ikatan ligan dan reaksi enzimatis yang dapat mereduksi Hg2+menjadi Hg0
volatil, sehingga merkuri tidak akan meracuni sel bakteri.
Dinding sel bakteri yang melakukan pengikatan logam berat pada
bakteri Gram positif yang berperan adalah gugus karboksil pada
peptidoglikan, sedangkan pada bakteri Gram negatif adalah gugus fosfat
(Fahruddin, 2010). Bakteri Gram negatif menunjukkan resistensi terhadap
logam yang lebih besar dibandingkan Gram positif karena memiliki struktur
dinding sel yang lebih kompleks yang mampu mengikat dan mengimobilisasi
ion logam termasuk Hg2+ (Pratiwi, 2012).
G. Hipotesis
Berdasarkan rumusan masalah dan tujuan penelitian maka hipotetesis
yang diajukan yaitu :
a. Kemampuan akumulasi merkuri (Hg) oleh bakteri lokal
H0 : µ = 0
: Tidak terdapat perbedaan pengaruh jenis isolat bakteri
Bacillus sp. LIII C, dan Pseudomonas sp. LII C, terhadap
akumulasi merkuri.
H1 : µ ≠ 0
: Terdapat perbedaan pengaruh jenis isolat bakteri Bacillus
sp. LIII C, dan Pseudomonas sp. LII C, terhadap
akumulasi merkuri.
15
16
b. Pengaruh waktu inkubasi terhadap akumulasi merkuri (Hg) pada sel
bakteri lokal
H0 : µ = 0
: Tidak terdapat perbedaan pengaruh waktu inkubasi
terhadap akumulasi merkuri.
H1: µ ≠ 0
: Terdapat perbedaan pengaruh waktu inkubasi terhadap
akumulasi merkuri.
c. Pengaruh interaksi antara jenis isolat dan waktu inkubasi terhadap
akumulasi merkuri
H0 : µ = 0
: Tidak terdapat perbedaan pengaruh interaksi antara jenis
isolat bakteri dan waktu inkubasi terhadap akumulasi
merkuri.
H1 : µ ≠ 0
: Terdapat perbedaan pengaruh interaksi antara jenis isolat
bakteri dan waktu inkubasi terhadap akumulasi merkuri.
16
17
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari sampai Maret 2016, di
Laboratorium Unit Mikrobiologi, kemudian dilanjutkan analisis kandungan
merkuri di Laboratorium Forensik dan Biomolekuler, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo, Kendari.
B. Jenis Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimental, artinya penelitian dilakukan
dengan cara menguji kemampuan kedua jenis isolat bakteri Pseudomonas sp.
LII C dan Bacillus sp. LIII C dalam mengakumulasi merkuri berdasarkan
waktu inkubasi 0 jam, 24 jam, 48 jam dan 72 jam.
C. Bahan Penelitian
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah isolat bakteri
lokal Pseudomonas sp. LII C dan Bacillus sp. LIII C. Isolat tersebut
merupakan hasil isolasi dari lahan pascatambang Emas, Kabupaten Bombana,
Sulawesi Tenggara yang dilakukan oleh Rivai (2014). Isolat bakteri lokal
tersebut telah diuji kemampuan resistensi dan kemampuan mereduksi logam
merkuri (Hg). Bahan-bahan pendukung yang digunakan pada penelitian ini
disajikan pada Tabel 1.
17
18
Tabel 1. Bahan dan fungsi yang digunakan pada penelitian
No
Bahan
Satuan
Fungsi
1
2
3
4
1 NA (Nutrient Agar)
mL
Sebagai media untuk
pertumbuhan awal bakteri
2 HgCl2
mL
Sebagai adaptasi mikroba
3 Akuades
mL
Sebagai bahan pelarut dan bahan
untuk membuat seri pengenceran
4 Alkohol 70%
mL
Sebagai disinfektan
5 Kapas
Sebagai penutup tabung reaksi
dan Erlenmeyer
6 Kain kasa
Sebagai penutup tabung reaksi
dan Erlenmeyer
7 Aluminium foil
Sebagai wadah menghitug massa
sel
8 LB (Luria Bertani)
mL
Sebagai media cair pertumbuhan
bakteri dan media uji
9 NaH2PO4
mM
Sebagai larutan penyangga
10 Tris-Cl
mM
Sebagai larutan penyangga
11 Urea
mM
Sebagai larutan penyangga
12 Silk
Untuk mengeratkan penutup
D. Alat/Instrumen Penelitian
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Alat dan fungsi yang digunakan pada penelitian
No
Alat
Satuan
Fungsi
1
2
3
4
1 Autoklaf bertekanan
_
Untuk sterilisasi alat dan bahan
1 atm/1210C
secara panas basah
2 Sentrifuge
rpm
Untuk memisahkan sel bakteri
dengan filtratnya
3 Laminar air flow
Tempat pengerjaan secara aseptic
_
(LAF)
4 Stirrer magnetic
Untuk mengaduk media secara
_
otomatis
5 Hot plate
Untuk memanaskan dan
_
mengencerkan media
6 Inkubator
Tempat menginkubasi bakteri
_
pada suhu optimum
7 Timbangan analitik
g
Untuk menimbang media
18
19
Tabel 2. (Lanjutan)
1
2
8 Gelas kimia
3
mL
9
Tabung reaksi
mL
10
11
AAS (Atomic
Absorption
Spectrophotometer)
Gelas ukur
mL
12
Erlenmeyer
mL
13
Mikro pipet
-
14
15
Pipet volum
Jarum inokulasi
16
Lampu spritus
17
Tip
18
Spatula
19
20
21
Rak tabung reaksi
Pipet tetes
Oven
22
Kulkas
23
Shaker inkubator
-
mL
µL
mL
_
rpm
4
Sebagai tempat mencampur
bahan untuk membuat media
Sebagai wadah untuk
menumbuhkan bakteri
Sebagai alat untuk menguji daya
akumulasi sel bakteri
Sebagai wadah untuk mengukur
volume larutan
Sebagai wadah penyimpanan stok
media
Untuk mengukur volume dan
memindahkan larutan sampel
Untuk mengukur volume larutan
Untuk menginokulasi isolat
bakteri
Untuk sterilisasi dengan
pemijaran
Membantu mengambil cairan
dalam jumlah yang sangat kecil
Untuk mengambil media secara
aseptik
Tempat menyimpan tabung reaksi
Untuk memindahkan larutan
Mengeringkan aluminium foil
untuk mengukur massa sel
Tempat menyimpan stok isolat
bakteri
Untuk menginkubasi isolat baktri
E. Variabel Penelitian, Definisi Operasional, dan Indikator Penelitian
1. Variabel Penelitian
Variabel yang diteliti beserta data yang dikumpulkan dalam
penelitian ini sebagai berikut :
a. Variabel bebas : - Isolat bakteri lokal Pseudomonas sp. LII C dan
Bacillus sp. LIII C yang berasal dari lahan
pascatambang emas Bombana.
19
20
- Waktu inkubasi isolat bakteri.
b. Variabel terikat : Daya akumulasi merkuri ditentukan dengan kadar
merkuri yang ditemukan pada kedua jenis isolat
bakteri.
2. Definisi Operasional
Definisi atau batasan dari variabel yang telah ditetapkan pada
penelitian ini sebagai berikut :
a. Bakteri lokal merupakan bakteri yang diisolasi dari sampel tanah
pada lahan pascatambang emas Bombana oleh Rivai (2014), yang
memiliki kemampuan untuk mereduksi merkuri sehingga berpotensi
sebagai agen bioakumulasi lahan pascatambang emas Bombana.
b. Lahan
pascatambang
emas
Bombana
yaitu
lokasi
bekas
penambangan emas PT. Panca Logam di Desa Wumbu Bangka,
Kecamatan Rarowatu Utara, Kabupaten Bombana, Sulawesi
Tenggara yang memiliki kadar merkuri yang cukup tinggi.
c. Merkuri (Hg) merupakan salah satu unsur logam berat yang
mencemari lahan pascatambang emas Bombana.
d. Kadar merkuri merupakan kandungan merkuri yang terdapat pada
isolat bakteri lokal yang dianalisis menggunakan AAS (Atomic
Absorption Spectrophotometer).
e. Daya akumulasi merkuri merupakan kemampuan dan efesiensi
bakteri lokal dalam menyerap merkuri (Hg) di dalam sel.
20
21
f. Waktu inkubasi adalah waktu yang diperlukan bakteri dalam
mengakumulasi merkuri pada media dan sel.
3. Indikator penelitian
Kadar merkuri dalam media dan sel yang dianalisis dengan AAS
yakni kadar merkuri yang diukur pada 0 jam (sebelum inkubasi), 24 jam,
48 jam dan 72 jam, apabila kadar merkuri dalam media tersebut semakin
berkurang, hal ini menunjukkan bahwa bakteri tersebut mampu
mengakumulasi merkuri.
F. Desain Penelitian
Penelitian ini disusun berdasarkan pola Rancangan Acak Lengkap
(RAL), pola faktorial dengan tiga kali ulangan. Faktor 1. jenis isolat bakteri
lokal yang terdiri atas 2 jenis isolat bakteri lokal yaitu :
Ps : Isolat Pseudomonas sp. LII C
Bc : Isoalat Bacillus sp. LIII C
K : Kontrol
Faktor 2. Waktu inkubasi (jam) terdiri atas :
T0 : 0 jam (sebelum inkubasi)
T1 : 24 jam
T2 : 48 jam
T3 :72 jam
Berdasarkan faktor tersebut diperoleh 36 unit kombinasi :
1. Bc1T0 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 0 Jam
2. Bc2T0 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 0 Jam
21
22
3. Bc3T0 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 0 Jam
4. Bc1T1 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 24 Jam
5. Bc2T1 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 24 Jam
6. Bc3T1 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 24 Jam
7. Bc1T2 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 48 Jam
8. Bc2T2 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 48 Jam
9. Bc3T2 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 48 Jam
10. Bc1T3 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 72 Jam
11. Bc2T3 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 72 Jam
12. Bc3T3 : Isolat Bacillus sp. LIII C + 72 Jam
13. Ps1T0 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 0 Jam
14. Ps2T0 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 0 Jam
15. Ps3T0 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 0 Jam
16. Ps1T1 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 24 Jam
17. Ps2T1 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 24 Jam
18. Ps3T1 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 24 Jam
19. Ps1T2 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 48 Jam
20. Ps2T2 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 48 Jam
21. Ps3T2 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 48 Jam
22. Ps1T3 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 72 Jam
23. Ps2T3 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 72 Jam
24. Ps3T3 : Isolat Pseudomonas sp. LII C + 72 Jam
25. K1T0 : Kontrol + 0 Jam
22
23
26. K2T0 : Kontrol + 0 Jam
27. K3T0 : Kontrol + 0 Jam
28. K1T1 : Kontrol + 24 Jam
29. K2T1 : Kontrol + 24 Jam
30. K3T1 : Kontrol + 24 Jam
31. K1T2 : Kontrol + 48 Jam
32. K2T2 : Kontrol + 48 Jam
33. K3T2 : Kontrol + 48 Jam
34. K1T3 : Kontrol + 72 Jam
35. K2T3 : Kontrol + 72 Jam
36. K3T3 : Kontrol + 72 Jam
Desain penelitian tercantum pada Tabel 3.
Tabel 3. Desain penelitian bioakumulasi merkuri (Hg) oleh bakteri lokal
Waktu inkubasi
Jam
Jenis isolat
Ulangan
T0
T1
T2
T3
bakteri lokal
1
Bc1T0 Bc1T1 Bc1T2 Bc1T3
Bc
2
Bc2T0 Bc2T1 Bc2T2 Bc2T3
3
Bc3T0 Bc3T1 Bc3T2 Bc3T3
1
Ps1T0 Ps1T1 Ps1T2 Ps1T3
Ps
2
Ps2T0 Ps2T1 Ps2T2 Ps2T3
3
Ps3T0 Ps3T1 Ps3T2 Ps3T3
1
K1T0 K1T1 K1T2 K1T3
K
2
K2T0 K2T1 K2T2 K2T3
3
K3T0 K3T1 K3T2 K3T3
Keterangan :
K
= kontrol (perlakuan tanpa inokulum)
Ps
= Perlakuan dengan inokulum Pseudomonas sp. LII C
Bc
= Perlakuan dengan inokulum Bacillus sp. LIII C
T0
= Inkubasi 0 Jam (Sebelum inkubasi)
T1
= Inkubasi 24 Jam (Hari pertama)
T2
= Inkubasi 48 Jam (Hari kedua)
T3
= Inkubasi 72 Jam (Hari ketiga)
23
24
G. Prosedur Penelitian
Prosedur kerja pada penelitian yaitu:
1. Penyiapan dan Pembuatan Media
a. Media NA (Nutrient Agar)
Media
NA (Nutrient
Agar) digunakan sebagai
media
pertumbuhan bakteri lokal. Komposisi media NA yaitu agar, ekstrak
daging, dan pepton. Media NA dibuat dengan mencampurkan NB 20
gr dan agar 8 g dalam 1000 mL akuades. Larutan media kemudian
dipanaskan sambil terus diaduk menggunakan magnetic stirer hingga
larutan
homogen.
Media
NA
selanjutnya
disterilkan
dengan
menggunakan autoklaf (Jutono, dkk., 1975; Lay, 1994).
b. Media LB (Luria Bertani)
Media LB (Luria Bertani) digunakan sebagai media cair
pertumbuhan dan pembuatan inokulum bakteri yang diperkaya.
Komposisi media LB, yaitu ekstrak yeast 5 g, tripton 10 gr, NaCl 10
gr. Cara pembuatan media tersebut dengan melarutkan semua
komposisi bahan tersebut kemudian mencampur kedalam 1000 mL
aquades sambil dipanaskan di atas hot plate dan diaduk menggunakan
magnetic stirer hingga larutan homogen. Setelah homogen media
disterilkan dengan autoklaf (Jutono, dkk., 1975; Lay, 1994).
24
25
2. Sterilisasi Alat dan Media
Peralatan dan bahan yang akan digunakan pada penelitian, terlebih
dahulu disterilkan dengan metode sterilisasi basah. Sterilisasi dengan
pemijaran digunakan untuk sterilisasi ose. Sterilisasi alat menggunakan
autoklaf bertekanan 1 atm 1210C, selama 20 menit. Alat-alat yang
disterilkan umumnya terbuat dari gelas. Sterilisasi media menggunakan
autoklaf bertekanan 1 atm 1210C, selama ±15-20 menit (Jutono, dkk., 1975;
Lay, 1994).
3. Peremajaan dan Aktivasi Isolat
Peremajaan isolat bakteri dilakukan dengan memindahkan stok
isolat Pseudomonas sp. LII C dan Bacillus sp. LIII C yang telah diisolasi ke
dalam NA (Nutrient Agar) miring + HgCl2 10 ppm, dengan menggunakan
metode gores. Kemudian diinkubasi dalam inkubator dengan suhu 37 0C
selama 24 jam.
4. Pembuatan Starter
Dua jenis isolat bakteri lokal Pseudomonas sp. LII C dan Bacillus
sp. LIII C masing-masing diinokulasikan ke dalam 20 ml media cair LB
dalam tabung reaksi, diinkubasikan pada suhu ruang selama 48 jam di atas
shaker incubator. Setelah 48 jam, kultur siap diinokulasikan ke dalam
media uji LB+HgCl2 50 ppm (Sinha, 2012).
5. Menghitung Berat Kering Massa sel
Wadah yang digunakan untuk mengukur berat kering dibuat dari
aluminium foil dan dibentuk persegi empat, lalu aluminium foil
25
26
dikeringkan pada suhu 80oC selama 24 jam. Kemudian berat kering
aluminium foil ditimbang hingga berat konstan, lalu ditambahkan 1 mL
suspensi sel. Setelah itu, aluminium foil berisi 1 mL suspensi sel
dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 80oC selama 24 jam. Kemudian
aluminium foil berisi suspensi sel yang telah dikeringkan ditimbang
hingga berat konstan, lalu berat kering massa sel dihitung (Haedar, dkk.,
2014).
6. Uji Bioakumulasi Merkuri (Hg)
Kultur dari Bacillus sp. LIII C dan Pseudomonas sp. LII C yang
berumur 48 jam masing-masing diambil sebanyak 15 ml dan diinokulasikan
ke dalam 135 ml media cair LB dengan konsentrasi HgCl 2 50 ppm dalam
erlenmeyer, diinkubasikan dalam suhu ruang selama 72 jam di atas Shaker
inkubator dan diambil 10 mL setiap 24 jam.
Pengujian bioakumulasi dilakukan dengan memasukkan sebanyak
10 ml dari masing-masing kultur bakteri uji Pseudomonas sp. LII C dan
Bacillus sp. LIII C ke dalam tabung reaksi. Sampel 10 ml tersebut
disentrifugasi pada 6000 rpm selama 15 menit. Supernatan dan pelet
dipisahkan ke dalam tabung yang berbeda. Supernatan diukur kadar
akumulasinya menggunakan AAS (Atomic Absorption Spectrophotometer),
sedangkan untuk pelet dicampur dengan buffer ekstrak [100 mM NaH2PO4,
10 mM Tris–Cl, dan 8 M urea (pH 8.0)] untuk menurunkan afinitas antara
merkuri dan permukaan sel, kemudian didiamkan selama 1 jam, setelah itu
disentrifugasi pada 13,000 rpm selama 10 menit untuk mengumpulkan
26
27
merkuri yang berasosiasi dengan sel dan selanjutnya mengukur kadar
akumulasi
pada
sel
menggunakan
AAS
(Atomic
Absorption
Spectrophotometer), begitu seterusnya hingga jam ke 72 (Sinha, 2012).
Penghitungan jumlah logam Hg yang diakumulasi isolat bakteri
menggunakan metode Csuros (Csuros & Csuros, 2002), yaitu:
Cb = Co - Ceq
Cb = Konsentrasi logam Hg yang diakumulasi sel bakteri (mg/L)
Co = Konsentrasi awal logam Hg (tanpa inokulum bakteri) (mg/L)
Ceq= Konsentrasi akhir logam Hg pada medium (mg/L)
Pengukuran efisiensi penyerapan logam oleh bakteri menggunakan
Rumus :
R
= Efisiensi bioakumulasi bakteri (%)
Co = Konsentrasi awal logam Hg dalam media (mg/L)
Ceq = Konsentrasi akhir logam Hg dalam media (mg/L)
H. Analisis Statistik
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan program SAS (Statistical
Analysis System) dengan analisis varians dua faktorial. Apabila perlakuan
berpengaruh nyata (F hitung > F tabel) terhadap parameter yang diamati, maka
dilanjutkan dengan uji Duncan pada taraf kepercayaan 95% (Steel, 1993).
27
28
I. Bagan Alur Kerja
Tahapan kegiatan pada penelitian ini, secara singkat ditunjukkan pada
Gambar 1.
Penyiapan dan
Pembuatan Media
Penyiapan Alat dan
Bahan
Sterilisasi
Peremajaan isolat
Pembuatan starter
Uji bioakumulasi
Berat kering
biomassa sel
Uji kadar sisa merkuri
dalam media
Uji kadar merkuri
dalam sel
Gambar 3. Bagan alur kerja uji kemampuan akumulasi bakteri lokal
28
29
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Isolat Bakteri Uji Pengakumulasi Merkuri
Kedua isolat bakteri uji yang digunakan merupakan isolat bakteri yang
telah berhasil diisolasi oleh Rivai (2014), yaitu isolat bakteri Pseudomonas sp.
LII C dan Bacillus sp. LIII C yang berasal dari sampel tanah pascatambang
emas Bombana, Sulawesi Tenggara. Kedua isolat tersebut berpotensi untuk
dimanfaatkan sebagai agen bioakumulasi lahan pascatambang emas yang
memiliki kandungan merkuri yang cukup tinggi. Menurut Ghosal, et al.
(2011), bakteri endogenik yang berasal dari habitat tercemar merkuri lebih
efektif untuk mengurangi atau menghilangkan merkuri. Zulaikah, dkk. (2012),
menyatakan bakteri yang resisten terhadap logam berat berpotensi sebagai
bioakumulator sehingga dapat dimanfaatkan sebagai agensia bioremediasi
pencemaran logam berat.
Pengujian akumulasi dilakukan selama 72 jam dengan selang waktu
pengujian 24 jam. Pertumbuhan bakteri lokal dapat ditentukan dari hasil
pengamatan biomassa bakteri lokal selama 72 jam inkubasi yang tercantum
pada Tabel 4.
Tabel 4. Biomassa bakteri lokal berdasarkan waktu inkubasi
Waktu Inkubasi
Biomassa (g/mL)
No
(Jam)
K
Bc
Ps
0
0
0,23
0,36
1
24
0
0,5
0,64
2
48
0
0,61
0,7
3
72
0
0,65
0,71
4
Keterangan : Ps = Pseudomonas sp. LII C, Bc = Bacillus sp. LIII C
K = Kontrol
29
30
Data pada Tabel 4, menunjukkan bahwa jumlah bakteri lokal baik
Pseudomonas sp. LII C dan Bacillus sp. LIII C yang diukur berdasarkan
biomassa mengalami peningkatan selama masa inkubasi berlangsung.
Biomassa Pseudomonas sp. LII C dan Bacillus sp. LIII C terus meningkat
hingga jam ke-72, hal ini menunjukkan kedua isolat bakteri tersebut mampu
tumbuh dan berkembang pada media yang diberi perlakuan HgCl 2. Fluktuasi
biomassa bakteri tercantum pada Gambar 2.
Gambar 4. Kurva fluktuasi biomassa isolat bakteri lokal selama waktu
inkubasi. (Ps) Pseudomonas sp. LIII C (Bc) Bacillus sp LIII C
(K) Kontrol.
Berdasarkan Gambar 4, diketahui bahwa kedua jenis isolat bakteri
lokal selama masa inkubasi dari 0 jam sampai 72 jam mengalami peningkatan
biomassa. Peningkatan biomassa secara cepat terjadi pada jam ke-0 hingga
jam ke-48, dan jumlah sel mulai statis pada jam ke-48 hingga jam ke-72. Hal
ini menunjukkan bakteri mampu memanfaatkan nutrisi di dalam media
tumbuhnya dengan baik, sehingga terjadi peningkatan jumlah sel. Menurut
30
31
Cooper (1991), pertumbuhan bakteri merupakan pertambahan sel dan
kemampuan bakteri untuk berkembang biak. Menurut Mushlihah dan
Herumurti (2011), kebutuhan energi bagi bakteri dalam pertambahan jumlah
sel lebih tinggi, sehingga zat-zat metabolik yang dibutuhkan dalam
memenuhi kebutuhan nutrisinya juga lebih banyak diproduksi untuk tumbuh
dan berkembang.
Mulai jam ke-48 hingga jam ke-72 massa sel mulai statis, hal ini
disebabkan pada jam tersebut nutrisi di dalam media mulai berkurang,
sehingga pertumbuhan bakteri mulai melambat. Menurut Kusumaningati, dkk.
(2013), semakin lama waktu inkubasi, maka nutrisi dalam media semakin
berkurang, dengan adanya jumlah sel yang semakin bertambah dapat
mengakibatkan terjadinya kompetisi perebutan nutrisi.
Berdasarkan
Gambar
4,
diketahui
bahwa
jumlah
biomassa
Pseudomonas sp. LII C lebih banyak dibanding dengan Bacillus sp. LIII C.
Pertambahan jumlah sel dipengaruhi oleh kemampuan resisten terhadap
merkuri. Adanya kemampuan resistensi terhadap merkuri dapat membantu
bakteri untuk memperbanyak diri dengan memanfaatkan waktu tumbuh
seefisien mungkin. Pseudomonas sp. LII C memiliki kemampuan resistensi
yang lebih tinggi dibanding Bacillus sp. LIII C. Berdasarkan Gambar 2,
Pseudomonas sp. LII C memiliki jumlah sel yang lebih banyak dibanding
dengan Bacillus sp. LIII C. Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan
oleh Rivai (2014), yang melaporkan bahwa Pseudomonas LII C mempunyai
31
32
kemampuan resisten terhadap merkuri lebih tinggi dibanding dengan Bacillus
sp. LIII C.
B. Kemampuan Akumulasi Merkuri (Hg) oleh Bakteri Lokal dari Lahan
Pascatambang Emas Bombana
Analisis kadar merkuri pada media dan sel menggunakan Atomic
Absorption Spectrophotometer (AAS). Hasil pengukuran merkuri di dalam
media dan sel bakteri lokal tercantum pada Tabel 5.
Tabel 5. Kadar merkuri di dalam media Luria Bertani (LB) dan sel bakteri
Kadar Hg (ppm)
Waktu
No Inkubasi
Kontrol
Media
Sel
(Jam)
Bc
Ps
Bc
Ps
1
49,16
27,5
25,13
10,23
10,36
0
2
48
26,53
19,86
10,16
11,03
24
3
47,8
25,56
16,86
12,06
14,16
48
4
47
24,16
16,4
13,46
16,5
72
Keterangan : Ps= Pseudomonas sp. LII C, Bc= Bacillus sp. LIII C
Tabel 5, menunjukkan bahwa terdapat perubahan kadar merkuri di
dalam media LB dan sel bakteri selama masa inkubasi berlangsung. Untuk
Kadar Merkuri Sel
(ppm)
lebih lanjut dapat dilihat pada Gambar 3.
a
b
Gambar 5. Kadar merkuri pada media LB dan sel dari kedua jenis bakteri
lokal (a). Pseudomonas sp. LII C (b). Bacillus sp. LIII C
32
33
Gambar 5, menunjukkan terjadinya penurunan kadar merkuri pada
media pertumbuhan dan peningkatan kadar merkuri pada sel Pseudomonas sp.
LII C dan Bacillus sp. LIII C selama masa inkubasi. Adanya peningkatan
merkuri pada sel menunjukkan bahwa kedua bakteri lokal melakukan
akumulasi merkuri pada bagian sel.
Menurut Satya dan Larashati (2012), bakteri mampu menurunkan
konsentrasi logam berat di lingkungan. Hal ini disebabkan karena bakteri
mampu mengakumulasi logam berat tersebut. Bakteri memiliki permukaan sel
yang bermuatan negatif karena terbentuk dari berbagai struktur anion
sedangkan logam berat adalah ion bermuatan positif, sehingga dapat terjadi
ikatan antara permukaan sel bakteri dan ion logam berat.
Akumulasi merkuri oleh bakteri dapat terjadi dengan cara pengikatan
ion logam dengan permukaan sel bakteri. Keadaan ini diduga karena ukuran
sel bakteri yang relatif kecil menyebabkan permukaan bidang sentuh menjadi
luas, sehingga memungkinkan terjadinya interaksi yang efektif antara ion
logam dengan pusat aktif pada permukaan dinding sel bakteri semakin besar
(Marwadi, dkk. 1997). Kadar merkuri yang diakumulasi oleh setiap jenis
bakteri berdasarkan waktu inkubasi dapat dilihat pada Tabel 6.
33
34
Tabel 6. Kadar merkuri yang diakumulasi dan efesiensi akumulasi oleh
bakteri lokal
Efesiensi
Waktu
Kontrol
Akumulasi (%)
No.
Inkubasi (Jam)
Bc
Ps
1
0
49,16
55,81
61,93
2
24
48
59,55
63,72
3
48
47,8
63,61
92,28
4
72
47
58,46
90,85
Keterangan : Bc = Bacillus sp. LIII C, Ps = Pseudomonas sp. LII C.
Tabel 6 menunjukkan waktu optimum untuk isolat Pseudomonas sp.
LII C dan Bacillus sp. LIII C dalam mengakumulasi merkuri terdapat pada
jam ke-48. Hal ini dikarenakan pada jam ke-48 massa sel semakin meningkat.
Peningkatan massa sel disebabkan karena bakteri mampu memanfaatan
nutrisi yang terdapat di dalam media secara maksimal. Peningkatan massa sel
berbanding lurus dengan kemampuan mengakumulasi merkuri. Menurut
Naryaningsih (2005), efektifitas bakteri sebagai bioakumulator dipengaruhi
oleh massa sel. Massa sel yang besar mengakibatkan kemampuan akumulasi
merkuri menjadi meningkat.
Angka peningkatan kadar merkuri yang diakumulasi sejalan dengan
efesiensi akumulasi merkuri oleh bakteri. Berdasarkan efesiensi akumulasi
merkuri oleh kedua jenis isolat bakteri, Pseudomonas sp. LII C mempunyai
kemampuan mengakumulasi merkuri lebih tinggi dibandingkan Bacillus sp.
LIII C. Hal ini dapat dilihat dengan tingkat efesiensi Pseudomonas sp. LII C
pada jam ke-48 yang mampu mengakumulasi merkuri hingga 92,28% (Tabel
6). Sedangkan Bacillus sp. LIII C pada jam ke-48 efesiensi akumulasi merkuri
63,61% (Tabel 6). Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh
34
35
Naryaningsih (2005), yang memperoleh laju akumulasi logam berat
Pseudomonas aeruginosa sebesar 76,34%, sedangkan untuk Bacillus cereus
55,88%.
Kemampuan akumulasi merkuri juga dipengaruhi oleh kelompok
bakteri yang menjadi akumulator. Berdasarkan komponen dinding selnya,
bakteri dibagi menjadi dua kelompok yakni bakteri Gram positif dan bakteri
Gram negatif. Menurut Dwidjoseputro (2010), komponen penyusun dinding
sel bakteri Gram positif terdiri atas satu lapis peptidoglikan yang relatif tebal
(12-80 nm), mengandung asam theichoic dan sedikit lipid (1-4%). Sedangkan
bakteri Gram negatif memiliki sistem membran ganda dimana membran
plasmanya diselimuti oleh membran luar permeabel. Bakteri ini mempunyai
lipopolisakarida sebagai membran luar, dinding sel tipis berupa peptidoglikan
(10-15 nm) yang terletak di antara membran dalam dan membran luarnya,
mengandung lemak lebih banyak (11-22%).
Pengikatan merkuri oleh Bacillus sp. LIII C yang merupakan Gram
positif terjadi karena adanya sifat anionik dari peptidoglikan. Peptidoglikan
yang merupakan komponen utama dari dinding sel yang terdiri atas enam
komponen berbeda yaitu N-asetilglukosamin, N-asetilmuramik, L-alanin, Dalanin, D-glutamik dan L-lysin (Salle, 1974). Peptida yang melekat pada Nasetilmuramik kaya akan grup karboksil dan memberikan tempat yang sangat
reaktif terhadap penyerapan logam (Allen, 1995). Polimer kedua penyusun
dinding sel yang berperan dalam mengikat kation yaitu asam theichoic yang
35
36
merupakan senyawa bermuatan negatif kuat dan secara struktural terikat pada
peptidoglikan (William, et al., 1995).
Berbeda dengan bakteri Gram positif, pengikatan merkuri oleh
Pseudomonas sp. LII C yang merupakan bakteri Gram negatif melibatkan
lapisan peptidoglikan dan membran luar yang terdiri dari struktur bilayer yang
tersusun atas fosfolipid pada bagian dalam dan lipopolisakarida pada bagian
luarnya. Lipopolisakarida merupakan membran pertama yang berhadapan
langsung dengan lingkungan luar, sehingga mempunyai peran awal dalam
mengikat merkuri (Allen, 1995).
Pseudomonas sp. LII C memiliki dinding sel yang susunannya lebih
kompleks karena terdiri dari dua lapis membran, sehingga merkuri dapat lebih
cepat berinteraksi dengan sel bakteri yang memungkinkan merkuri mudah
diserap dibanding Bacillus sp. LIII C yang hanya memiliki satu lapis
membran. Menurut Ahmad et al. (2005), bakteri Gram negatif menunjukkan
toleransi terhadap logam yang lebih besar dibandingkan Gram positif karena
memiliki struktur dinding sel yang lebih kompleks yang mampu mengikat dan
mengimobilisasi ion logam termasuk Hg2+.
Penurunan kadar merkuri dalam media selain disebabkan oleh
akumulasi bakteri lokal, perubahan kadar merkuri di dalam media juga dapat
dipengaruhi oleh terjadinya pengikatan antara komponen media dan
penguapan pada saat inkubasi berlangsung. Penurunan kadar merkuri dapat
terlihat dari kadar merkuri di dalam media tanpa inokulum yang menurun dari
36
37
50 ppm menjadi 49,16 ppm (Tabel 6) pada jam ke-0 dan semakin menurun
hingga jam ke-72 dengan kadar merkuri 47,8 ppm (Tabel 6).
Merkuri dalam media dapat berikatan dengan komponen media dan
mereduksi derajat logam berat. Penelitian Changetal (1993), mengenai
pertumbuhan Pseudosomonas aeruginosa dalam media yang mengandung
HgCl2 menunjukkan bahwa hampir 30-40% merkuri (Hg2+) membentuk
kompleks dengan trypton dan ekstrak yeast. Selain terjadinya pengikatan
antara komponen media, menurut Cotton, et al. (1995), merkuri yang menurun
di dalam media telah menguap dalam bentuk Hg2+ yang direduksi menjadi
Hg+ dengan reaksi disproporsionasi Hg+ membentuk uap Hg.
C. Hubungan Antara Biomassa Bakteri Lokal dan Waktu Inkubasi
Terhadap Akumulasi Merkuri (Hg)
Akumulasi merkuri berhubungan dengan bertambahnya jumlah sel
bakteri dan lama inkubasi, dimana jumlah sel bakteri sangat berperan penting
terhadap perubahan kadar merkuri. Data kadar merkuri dan biomassa bakteri
lokal tercantum pada Tabel 7.
Tabel. 7. Kadar sisa merkuri pada media dan biomassa bakteri lokal
Biomassa (g/mL) Kadar Merkuri (ppm)
No. Waktu Inkubasi (Jam)
Bc
Ps
Bc
Ps
1
0
0,23
0,36
27,5
25,13
2
24
0,5
0,64
26,53
19,86
3
48
0,61
0,7
25,56
16,86
4
72
0,65
0,71
24,16
16,4
Keterangan : Bc= Bacillus sp. LIII C, Ps= Pseudomonas sp. LII C
Tabel 7, menunjukkan kadar merkuri semakin menurun selama masa
inkubasi, sedangkan untuk biomassa bakteri lokal semakin meningkat.
37
38
Hubungan antara jumlah sel bakteri dan waktu inkubasi terhadap kemampuan
Kadar Merkuri (ppm)
akumulasi merkuri tercantum pada Gambar 4.
a
b
Gambar 6. Kurva hubungan antara biomassa bakteri dan waktu inkubasi
terhadap perubahan kadar merkuri (Hg) (a). Pseudomonas sp. LII
C (b). Bacillus sp. LIII C
Gambar 6, menunjukkan kadar merkuri mengalami penurunan selama
inkubasi kedua isolat berlangsung, sedangkan biomassa isolat bakteri
semakin meningkat selama inkubasi berlangsung. Kadar merkuri mulai
menurun pada jam ke-24 hingga jam ke-72. Hal ini dikarenakan pada jam ke24 massa sel bakteri semakin meningkat. Peningkatan jumlah sel berbanding
lurus terhadap penurunan kadar merkuri. Semakin tinggi massa sel suatu
bakteri, maka semakin menurun kadar merkuri dalam media. Berdasarkan
Tabel 7, Pseudomonas sp. LII C menurunkan kadar merkuri dalam media
secara optimum pada massa sel 0,7 g/mL dengan penurunan kadar merkuri
sebesar 16,86 ppm, sedangkan Bacillus sp. LIII C pada massa sel 0,61 g/mL
dapat menurunkan kadar merkuri 25,56 ppm. Berdasarkan data tersebut
Pseudomonas sp. LII C yang mempunyai massa sel lebih banyak mampu
38
39
menurunkan merkuri dalam media lebih baik dibanding dengan Bacillus sp.
LIII C.
Jumlah sel yang meningkat akan mempercepat laju akumulasi merkuri,
sehingga dengan semakin meningkatnya jumlah sel bakteri maka kadar
merkuri semakin menurun. Peningkatan jumlah sel bakteri sebagai agen yang
menurunkan kadar merkuri dipengaruhi oleh lama inkubasi, semakin lama
waktu inkubasi maka jumlah merkuri semakin menurun. Hal ini sejalan
dengan Khoiroh (2014) yang menyatakan semakin banyak sel bakteri dan
semakin lama waktu inkubasi yang digunakan, maka semakin banyak kadar
logam berat yang diturunkan.
D. Analisis Statistik Pengaruh Isolat Bakteri dan Waktu Inkubasi terhadap
Kemampuan Akumulasi Merkuri (Hg)
Analisis stastistik pengaruh isolat bakteri dan waktu inkubasi terhadap
kemampuan akumulasi merkuri dilakukan untuk mengetahui adanya
perbedaan pengaruh jenis isolat dan waktu inkubasi terhadap kemampuan
akumulasi merkuri. Hasil analisis varians (anava) dua arah pengaruh jenis
isolat dan waktu inkubasi terhadap kemampuan akumulasi merkuri tercantum
pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil analisis varians (anava) dua arah pengaruh jenis isolat dan
waktu inkubasi terhadap kemampuan akumulasi merkuri pada sel
SK
DB
JK
KT
F HIT
0.05 0.01
Isolat
2
10303,2 5151,61 18164,4 ** 3,4 5,61
Waktu
3
88,9
29,63
104,49 ** 3,01 7,72
I*W
6
72,26
12,04
42,47 ** 2,51 3,67
Galat
24
6,8
0,28
Total
35
5621,36
Keterangan : ** = Berpengaruh sangat nyata
39
40
Melalui analisis varians dua arah diperoleh F hitung: 42,47 > F tabel:
2,51 pada taraf kepercayaan 95%, maka hipotesis H1 diterima dan H0 ditolak.
Berdasarkan hasil tersebut maka dapat disimpulkan bahwa ada jenis isolat
bakteri dan waktu inkubasi berpengaruh sangat nyata terhadap kemampuan
akumulasi merkuri. Selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan untuk variabel
jenis isolat bakteri terhadap kemampuan akumulasi merkuri. Hasil uji Duncan
untuk variabel jenis isolat dan kemampuan akumulasi merkuri tercantum pada
Tabel 9.
Tabel 9. Hasil uji Duncan untuk pengaruh jenis isolat bakteri terhadap
perubahan merkuri pada sel
Jenis Isolat
Kadar Merkuri dalam sel (ppm)
Notasi
K
48,2
a
Ps
13,17
b
Bc
11,5
c
Keterangan : Angka-angka yang didampingi huruf yang tidak sama berbeda
nyata pada uji Duncan ɑ 0,05
Berdasarkan hasil uji Duncan Tabel 9, dapat diketahui bahwa jenis
isolat bakteri berpengaruh nyata terhadap terhadap perubahan kadar merkuri
pada sel. Selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan untuk variabel waktu
inkubasi terhadap perubahan kadar merkuri tercantum pada Tabel 10.
Tabel 10. Hasil uji Duncan untuk pengaruh waktu inkubasi terhadap
perubahan merkuri pada sel
Waktu Inkubasi
Kadar Merkuri dalam sel (ppm)
Notasi
0
22,7
c
24
23,03
c
48
24,67
b
72
26,7
a
Keterangan : Angka-angka yang didampingi huruf yang tidak sama berbeda
nyata pada uji Duncan ɑ 0,05
40
41
Hasil analisis uji Duncan pada Tabel 10 menunjukkan waktu inkubasi
berpengaruh nyata terhadap perubahan kadar merkuri pada sel, namun
inkubasi jam ke-0 tidak berpengaruh nyata dengan jam ke-24 inkubasi.
Selanjutnya, hasil uji lanjut Duncan untuk interksi pengaruh jenis isolat dan
waktu inkubasi terhadap perubahan kadar merkuri tercantum pada Tabel 11.
Tabel 11. Hasil uji Duncan untuk pengaruh interaksi jenis isolat bakteri lokal
dan waktu inkubasi terhadap perubahan merkuri pada sel
Waktu Inkubasi (Jam)
Jenis Isolat
0
24
48
72
10,36 br
11,03 bs
14,16 bt
17,13 bu
Ps
8,66 cr
10,16 cs
12,06 ct
15,13 cu
Bc
49,16 ar
48 as
47,8 at
47,8 at
K
Keterangan : Angka-angka yang didampingi huruf yang tidak sama berbeda
nyata pada uji Duncan ɑ 0,05
Hasil uji Duncan Tabel 11 menunjukkan interaksi jenis isolat bakteri
lokal dan waktu inkubasi berpengaruh nyata terhadap perubahan kadar
merkuri. Akumulasi merkuri semakin meningkat hingga jam ke-48.
Peningkatan akumulasi pada jam ke-48 dipengaruhi oleh peningkatan jumlah
sel dari jenis isolat tersebut. Jumlah sel yang semakin meningkat
mempengaruhi kemampuan akumulasi merkuri. Waktu inkubasi dapat
mempengaruhi peningkatan jumlah sel yang mengakumulasi merkuri maka
kadar merkuri akan menurun. Menurut Khoiroh (2014), semakin banyak sel
bakteri dan semakin lama waktu inkubasi yang digunakan, maka semakin
banyak kadar logam berat yang diturunkan. Selain waktu inkubasi, jenis
bakteri juga mempengaruhi kemampuan akumulasi merkuri. Berdasarkan
penelitian yang dilaporkan oleh Naryaningsih (2005), bakteri Gram negatif
lebih efektif digunakan untuk mengakumulasi logam berat dibanding bakteri
41
42
Gram positif. Berdasarkan hal tersebut, akumulasi merkuri paling optimum
dari penelitian ini yaitu dengan pemberian isolat Pseudomonas sp. LII C pada
jam ke-48 masa inkubasi.
42
43
V. PENUTUP
A. Simpulan
Berdasarkan pembahasan dan hasil penelitian, maka dapat disimpulkan
sebagai berikut :
1. Kemampuan akumulasi merkuri (Hg) oleh isolat Pseudomonas sp. LII C
92,28% dan Bacillus sp. LIII C 63,61%.
2. Waktu inkubasi berpengaruh sangat nyata terhadap akumulasi merkuri
oleh bakteri lokal. Waktu inkubasi yang optimum dalam mengakumulasi
merkuri (Hg) yakni pada jam ke-48.
3. Interaksi jenis isolat bakteri lokal dan waktu inkubasi berpengaruh sangat
nyata terhadap akumulasi merkuri. Akumulasi merkuri tertinggi terdapat
pada isolat Pseudomonas sp. LII C pada waktu inkubasi 48 jam yaitu
92,28%.
B. Saran
Saran yang diajukan pada penelitian ini sebagai berikut :
1. Untuk
mengakumulasi
merkuri
sebaiknya
menggunakan
bakteri
Pseudomonas sp LII C pada 48 jam inkubasi.
2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai identifikasi secara molekuler
mengenai jenis isolat bakteri lokal.
3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai gen pengakumulasi merkuri,
operon mer yang dimiliki isolat terpilih.
43
44
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, I., Hayat, S., Ahmad, A., Inam A. and Samiullah, 2005, Effect of heavy
metal on survival of certain groups of indigenous soil microbial
population, Appl Scienviron Mgt 9:115-121.
Ahyani, M., 2011, Pengaruh Kegiatan Penambangan Emas Terhadap Kondisi
Kerusakan Tanah pada Wilayah Pertambangan di Bombana Provinsi
Sulawesi Tenggara-Skripsi, Universitas Diponegoro, Semarang
Alfian, Z., 2006, Merkuri: Antara Manfaat dan Efek Penggunaan Bagi Kesehatan
Manusia dan Lingkungan, USU Respository, Medan
Allen, E.H., 1995, Metal Contaminated Aquatic Sediments, Ann Arbor Oress Inc
121 South Main Street, Michigan
Alloway, B.J., 1995, Heavy Metal in Soils, Blackie Academic and Professional,
London
Amriwansyah, 1990, Evaluasi dan Deskripsi Beberapa Sifat Fisik dan Kimia
Tanah Sebelum (Kondisi Tanah Alami) dan Setelah (Kondisi Tanah
Kolong) Proses Aktivitas Penambangan Timah di Tiga Lokasi Unit
Penambangan Timah Bangka (Tambang 25, 23, dan 45), Wilayah
Produksi Pulau Bangka-Sumatera Selatan-Skripsi, Jurusan Tanah, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor
Chojnacka, K., 2010, Biosorption and bioaccumulation, the prospects for practical
applications, Journal of Environment International, 36:299-307
Cooper, S., 1991, Bacterial Growth and Division: Biochemistry and Regulation
of Prokaryotic and Eukaryotic Division Cycles, Academic Press, San
Diego
Cotton, F.A., Wilkinson, P.L., and Gauss, 1995, Inorganic Chemistry, 3rd Edition,
New york
Cossich, E.S., Tavares, C.R.G., and Ravagnani, T.M.K., 2002, Biosorption of
Chromium (III) by Sargassum sp. Biomass, Electronics Journal of
Biotechnology, 5(2):134-140
Csuros, M., and Csuros, C., 2002, Cold Vapour AAS for Solid and Semi Solids. In
Environmental Sampling and Analysis for Mealts, Lewis Publishers,
Tokyo
Dehe, K., 2015, Pemanfaatan Bakteri Lokal sebagai Agen Bioremediasi pada
Tanah Pascatambang Emas Sultra-Laporan Penelitian PKMP, Universitas
Halu Oleo, Kendari
44
45
Dwidjoseputro, D., 2010, Dasar-dasar Mikrobiologi, Djambatan, Jakarta
Fahruddin, 2010, Bioteknologi Lingkungan, Alfabeta, Bandung
Ghoshal, S., Bhattacharya, P., and Chowdhury, R., 2011, De-mercurization of
waste water by Bacillus cereus (JUBT1): Growth kinetics, biofilm reactor
study and field emission scanning electron microscopic analysis, Journal
of Hazardous Materials, 19(4): 355–361
Haedar, N., Fahrudin, Firdaus, Z., dan Nurlaela, N., 2014, Produksi Poli-βHidroksibutirat (PHB) pada Isolat Bakteri dari Molasses dan Tanah
Pabrik Gula, Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin, Makassar
Iyer, A., Mody, K. and Jha, B., 2005, Biosorption of heavy metals by a marine
bacterium, Marine Pollution Bulletin, 50: 340-343
Jutono, Soedarsono, S., Hartadi, S., Kabirun, S., Darmosuwito, S., dan Soesanto,
1975, Pedoman Praktikum Mikrobiologi untuk Perguruan Tinggi,
Departemen Pertanian, Fakultas Pertanian, UGM., Yogyakarta
Kali, Y.R., 2014, Pengaruh Pupuk Kandang Terhadap Pertumbuhan Akumulasi
Logam Hg, Zn, dan Cu Pada Organ Tanaman Mahoni (Swietenia
mahagoni L.) yang Tumbuh Di Tanah Pascatambang Emas BombanaSkripsi, Universitas Halu Oleo, 2014
KEPMEN L.H., 2003, Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor: 128 Tahun
2003 Tentang Tata Cara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah
Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak Bumi Secara
Biologis. Kementerian Lingkungan Hidup
Khoiroh, Z., 2014, Bioremediasi Logam Berat Timbal (Pb) dalam Lumpur
Lapindo Menggunakan Campuran Bakteri (Pseudomonas pseudomallei
dan Pseudomonas aeruginosa)-Skripsi, UIN, Malang
Kusumaningati, M.A., Sri, N. dan Anton, M., 2013, Pengaruh Kosentrasi
Inokulum Bakteri Zymomonas mobilis dan Lama Fermentasi pada Produk
Etanol dari Sampah Sayur dan Buah Pasar Wonokromo Surabaya,
Lestarisa, T., 2010, Faktor-faktor yang Berhubungan dengan Keracunan Merkuri
(Hg) pada Penambangan Emas Tanpa Izin (PETI) di Kecamatan Kurun,
Kabupaten Gunung Mas, Kalimantan Tengah-Tesis, Universitas
Diponegoro, Semarang
Manohar, D.M., Anoop, K., Krishman, T.S., and Anirudhan, 2002, Removal of
Mercury (II) From Aqueous Solutions and Chlor Alkali Industry
Wastewater Using 2-Mercaptobenzimidazole-Clay, Journal of Water Res,
36: 1609-1619
45
46
Mawardi, E., Sugiharto, H. dan Prijambada, I.D., 1997, Biosorpsi Timbal (Pb)
Oleh Biomassa Saccharomyces cerevisiae, BPPS-UGM, 10:2013-213
Mushlihah, S., Herumurti, W., 2011, Pengaruh pH dan Konsetrasi Zymomonas
mobilis untuk Produksi Etanol dari Sampah Buah Jeruk,-Skripsi, Jurusan
Teknik Lingkungan FTSP-ITS, Surabaya
Naryaningsih, A., 2005, Keefektifan Bacillus cereus ATTC11778 (Bakteri Gram
Postif) dan Pseudomonas aeruginosa ATTC27853 (Bakteri Gram Negatif)
sebagai Bioakumulator Logam Berat-Thesis, Universitas Diponegoro,
Semarang
Nascimento, A.M.A., and Chartone-Souza, E., 2003, Operon mer: Bacterial
resistence to mercury and potential for bioremediation of contaminated
environments, Genetics and molecular research, 1: 92-101
Pratiwi, Y.A., 2012, Penapisan Bakteri Resisten Terhadap Merkuri Sebagai
Alternatif Agen Bioremediasi Pada Pencemaran Tanah Pertambangan,
Departemen Biokimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian Bogor, Bogor
Rivai, T.P., 2014, Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Pereduksi Merkuri Sebagai
Agen Bioremediasi Lahan Pascatambang Emas Bombana Sulawesi
Tenggara-Skripsi, Universitas Halu Oleo, Kendari
Salle, A.J., 1974, Fundamental Principles of Bacteriology, Sevent Edition, McGraw-Hill publishing Company Limited, New Delhi
Satya, A. dan Larashati, S., 2012, Kemampuan Isolat Bakteri dari Sedimen Situ
Sebagai Aquatic Bioremoval Agent Ion Logam Timbal (Pb), Prosiding
Seminar Nasional Limnologi IV
Setiabudi, B.T., 2005, Penyebaran Merkuri Akibat Usaha Pertambangan Emas di
Daerah Sangon, Kabupaten Kulon Progo, D.I. Yogyakarta, Kolokium
Hasil Lapangan–DIM : 1-12
Sholikah, U., dan Kuswytasari, N.D., 2012, Uji Potensi Genera Bacillus sebagai
Agen Bioakumulator, ITS-Paper :1-6.digilib.its.ac.id
Sinha, R., 2012, Bioaccumulation of Mercury in Marine Bacteria: A Novel
Approach of Mercury Remediation-Thesis, Department of Life Science
Nationalinstitute of Technology, Orissa
Steel, R.G.D., 1993, Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Biometrik,
Penerjemahan B. Sumatri, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta
46
47
Subanri, 2008, Kajian beban pencemaran merkuri (Hg) Terhadap Air Sungai
Menyuke dan Gangguan Kesehatan pada Penambang Sebagai Akibat
Penambangan Emas Tanpa Izin (PETI) di Kecamatan Menyuke Kabupaten
Landak Kalimantan Barat-Tesis, Universitas Diponegoro, Semarang
Widowati, W., 2008, Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan
Pencemaran, ANDI, Yokyakarta
William, W.Y., Blumethal, T., and Hashimoto, 1995, Microbiology dan
Imunnology, Buku Kedokteran EGC, Jakarta
Yasuda, Y., Okada, M., and Peterson, S.A., 2000, Water Pollution Control Policy
and Management ;The Japanese Experience, Gyosei Ltd, Tokyo
Zulaika, E., Luqman, A., Arinda, T., dan Sholikah, U., 2012, Bakteri resisten
logam berat yang berpotensi sebagai biosorben dan bioakumulator
Seminar Nasional SCET, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan-ITS,
Surabaya
47
48
Lampiran 1. Isolat Bakteri Lokal
a
b
Gambar 7. Bahan utama penelitian. (a). Isolat Bacillus sp. LIII C (b). Isolat
Pseudomonas sp. LII C
48
49
Lampiran 2. Pengukuran biomassa bakteri lokal selama inkubasi
Tabel 12. Data biomassa sel bakteri dalam media Luria Bertani (LB)
Ulangan
Kode
Waktu
sampel
Fermentasi
1
2
3
0
0
0
0
24
0
0
0
1
Kontrol
48
0
0
0
72
0
0
0
0
0,43
0,32
0,33
Ps
24
0,67
0,60
0,65
2
48
0,69
0,66
0,75
72
0,72
0,70
0,78
0
0,27
0,16
0,25
24
0,44
0,57
0,48
3
Bc
48
0,56
0,67
0,70
72
0,72
0,70
0,62
Rumus :
Btotal
= Bbasah – Bkering
Contoh : Massa sel Ps 0 jam
Diketahui Bbasah = Ulangan 1: 0,65 g
Ulangan 2: 0,60 g
Ulangan 3: 0,55 g
Bkering = Ulangan 1: 0,14 g
Ulangan 2: 0,16 g
Ulangan 3: 0,15 g
Bendapan = Ulangan 1: 0,07 g
Ulangan 2: 0,12 g
Ulangan 3: 0,07 g
Penyelesaian: Ulangan 1
= 0,65 – 0,14
Btotal
49
Rata-rata
(g/mL)
0
0
0
0
0,36
0,64
0,70
0,71
0,23
0,50
0,61
0,65
50
= 0,50 g
Btotal Sesungguhnya = 0,50 – 0,07
= 0,43 g
Ulangan 2
= 0,60 – 0,16
Btotal
= 0,44 g
Btotal Sesungguhnya = 0,44 – 0,12
= 0,32 g
Ulangan 3
= 0,55 – 0,15
Btotal
= 0,40 g
Btotal Sesungguhnya = 0,4 – 0,07
= 0,33 g
Selanjutnya hasil yang diperoleh dari 3 ulangan dijumlahkan dan hasilnya
dirata-ratakan, sehingga diperoleh biomassa sel untuk isolat bakteri Ps pada jam
ke-0 yaitu 0,36 g.
50
51
Lampiran 3. Hasil Analisis kadar merkuri di media Luria Bertani (LB) dan
sel Bakteri Lokal
Tabel 13. Data kadar merkuri pada media Luria Bertani (LB)
No
Kode
sampel
1
Kontrol
2
Ps
3
Bc
Waktu
Fermentasi
0
24
48
72
0
24
48
72
0
24
48
72
1
49,9
48
48
48
25,2
19,9
16,3
16,9
27,4
26,5
24,9
26,1
Ulangan
2
48,7
47
48
48
24,8
19,4
17,2
16,7
28,5
27,7
25,5
22
3
48,9
49
47,4
4,7
25,4
20,3
17,1
15,6
26,6
25,4
26,3
24,4
Rata-rata
(ppm)
49,16
48
47,8
47
25,13
19,86
16,86
16,4
27,5
26,53
25,56
24,16
Tabel 14. Data kadar merkuri pada sel bakteri
No
Kode
sampel
1
Kontrol
2
Ps
3
Bc
Waktu
Fermentasi
0
24
48
72
0
24
48
72
0
24
48
72
1
49,9
48
48
48
10,3
11,3
13,8
17,8
10,6
10,6
12,7
13,2
51
Ulangan
2
48,7
47
48
48
10,7
10,7
14,6
17,1
10,3
10,1
11,5
13,8
3
48,9
49
47,4
4,7
10,1
11,1
14,1
1,78
9,8
9,8
12
13,4
Rata-rata
(ppm)
49,16
48
47,8
47
10,36
11,03
14,16
16,5
10,23
10,16
12,06
13,46
52
Lampiran 4 kadar merkuri yang diakumulasi sel dan Efesiensi akumulasi
Tabel 15. Kadar merkuri yang diakumulasi oleh masing-masing sel
Kadar Hg (ppm)
Waktu
No
Inkubasi
Kontrol
Supernatan
Pelet
(Jam)
Bc
Ps
Bc
Ps
1
0
49,16
21,66
24,03
38,81 38,13
2
24
48
22,63
24,3
38
38,8
3
48
47,8
23,6
32,3
37,1
35
4
72
47,83
25
32,76
34,03 32,03
Total
Bc
11,31
11,47
11,54
9,87
Ps
13
13,94
18,14
15,63
Perhitungan jumlah Hg yang diakumulasi
Cb
= C0 – Ceq
Contoh : Jumlah akumulasi merkuri Ps Supernatan 0 jam
Diketahui
C0 = 49,16 ppm
Ceq = 25,13 ppm
Penyelesaian :
Cb = 49,16 – 25,13
= 24,03 ppm
Tabel 16. Efesiensi akumulasi oleh masing-masing sel
Efisiensi Penyerapan (%)
Waktu
Kontrol
Supernatan
Pelet
No
Inkubasi
(Jam)
Bc
Ps
Bc
Ps
1
0
49,16
44,06
48,88
78,94
77,56
2
24
48
46,03
49,43
77,29
78,92
3
48
47,8
48
65,70
75,46
71,19
4
72
47,83
50,85
66,63
69,22
71
Perhitungan efesiensi penyerapan Hg oleh bakteri
Contoh : Jumlah akumulasi merkuri Ps Supernatan 0 jam
52
Total
Bc
55,81
59,55
63,61
58
Ps
63,02
62,62
92,28
90,85
53
Diketahui
: C0-Ceq = 24,03
C0
= 49,16
Penyelesaian :
R = 48,88%
53
54
Lampiran 5. Tabel Statistik
Tabel 17. Tabel
statistik
54
55
55
56
Lampiran 6. Dokumentasi Kegiatan
a
c
b
Gambar 8. Penyiapan alat dan bahan. (a). Penimbangan media, (b). Pembuatan
Media, (c). Sterilisasi.
a
c
b
Gambar 9. Peremajaan isolat. (a). Proses peremajaan isolat (b). Isolat yang
diremajakan (c). proses inkubasi isolat peremajaan di dalam
inkubator pada suhu 370Cselama 24 jam.
56
57
a
b
d
c
e
Gambar 10. Pembuatan starter. (a). Proses menginokulasikan bakteri ke dalam
30 mL media LB (b). Starter yang telah dinokulasikan bakteri (c).
Pembacaan nilai Optikal density starter (d). Proses inkubasi starter
selama 48 jam suhu ruang di atas shaker inkubator (e). Starter
setelah 48 jam.
57
58
a
b
c
d
Gambar 11. Pembuatan media produksi. (a). Media produksi (b). Proses
menginokulasikan starter ke dalam media produksi LB+HgCl 50
ppm (c). Media yang telah diinokulasikan starter (d). Proses
penginkubasian bakteri selama 72 jam suhu ruang di atas shaker
inkubator.
58
59
aa
d
bb
c
e
f
g
h
Gambar 12. Perhitungan biomassa sel bakteri. (a). Aluminium foil sebagai
wadah pengukuran biomassa (b). Proses penimbangan berat awal
aluminium foil (c). Proses pengovenan aluminium foil selama 24
jam pada suhu 800C di dalam oven (d). Proses pemasukan 1 mL
suspensi bakteri (e).Proses penimbangan berat awal suspensi sel
(f). Proses pengovenan suspensi sel di dalam oven pada suhu
800C, selama 24 jam (g). Proses penimbangan berat akhir sel (h).
Massa sel hasil dari pengovenan
59
60
a
b
d
e
g
c
f
h
Gambar 13. Pengujian bioakumulasi bakteri. (a). Proses pemindahan 11 mL
inokulum ke dalam tabung sentrifuse (b). Proses sentrifuse
pertama (c). Hasil sentrifuse pertama (d). Proses pencamcampuran
pelet dengan larutan buffer lisis (e). Proses sentrifuse kedua (f).
Hasil sentrifuse kedua (g). Proses analisis akumulasi logam
merkuri pada media dan di dalam sel bakteri menggunakan AAS
(h). AAS (Atomic Absorbtion Spectrophometer)
60