biomonitoring

BIOMONITORING
Monitoring kualitas perairan dengan bakteri
Ista Ayuh Paramita, S.Si., MP.
Aquatic Resources Management
Faculty of Fisheries and Marine Science
University of Brawijaya
©2016
1
 Menggunakan karakter potensial yang dimiliki
oleh komunitas bakteri untuk pemantauan
kondisi lingkungan
2
 Spesifik. Membutuhkan karakter dan kondisi lingkungan
tertentu untuk hidup
 Kosmopolit. Hidup tersebar dibanyak lokasi
 Akurat
 Pertumbuhanya cepat
 Mampu hidup dalam kondisi lingkungan ekstrim. Beberapa
kelompok mikroorganisme ini mampu hidup di lingkungan yang
tidak memungkinkan organisme lain untuk hidup. Kondisi
lingkungan yang ekstrim ini menuntut adanya toleransi,
mekanisme metabolisme, dan daya tahan sel yang unik
 Memiliki peranan yang besar bagi lingkungan
3
 Memiliki sifat nonpatogenik
 Dapat digunakan dengan metode yang mudah, cepat,
dan murah
 Merupakan anggota mikroba intestinal pada hewan
berdarah panas
 Resistensinya terhadap pengaruh lingkungan
4
 Ion Anorganik. Seperti Nitrogen, sulfur dan fosfor, kalium,
magnesium dan kalsium memiliki fungsi tertentu. Magnesium
berfungsi menstabilkan ribosom, kerja enzim dll.
 Oksigen . Kebutuhan oksigen pada bakteri tertentu
mencerminkan mekanisme yang digunakan untuk memenuhi
kebutuhan energinya
 Karbondioksida. Bakteri pengguna CO2 sebagai sumber
karbon seluler utama, ialah bakteri kemolitotrof dan
fotolitotrof . Selain itu, kemoorganotrof juga membutuhkan
suplai CO2 yang memadai untuk fiksasi CO2 heterotrofik dan
untuk sintesis asam lemak
5
– Potensial Reduksi Oksidasi. Proton motive force
(pemindahan ion H dari bagian interior ke bagian
eksterior membran)
– Temperatur. Pembelahan sel sangat sensitif terhadap
efek kerusakan yang disebabkan temperatur
– Konsentrasi ion hidrogen. pH medium biakan juga
mempengaruhi kecepatan pertumbuhan
– Kondisi osmotik. Konsentrasi larutan yang aktif
secara osmotik di dalam sel bakteri, umumnya lebih
tinggi dari konsentrasi di luar sel
6
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Survei lokasi dan tata guna lahan (didapatkan
permasalahan & tujuan)
Pilih sumberdaya lingkungan yang akan digunakan
sebagai bioindikator
Tentukan waktu pengambilan sampel
Tentukan stasiun/titik pengambilan sampel
Tentukan metode dan jenis bahan kimia yang akan
dianalisa dalam biomonitoring tsb
Proses Pengambilan sampel
Proses analisa di laboratorium
7
 Alat:
Autoklaf, pemanas listrik, timbangan analitik, mikroskop binokuler, pH meter,
termometer air raksa, Laminar Air Flow, incubator, cawan petri, colony counter,
erlenmeyer, gelas beaker, gelas arloji, gelas ukur, tabung, pengaduk, corong
gelas, pipet, korek api, rak tabung reaksi, bunsen, kawat kasa, jarum inokulasi,
botol sampel air berbahan polyethylene dan gunting.
 Bahan:
Media Standard Plate Count (SPC), akuades steril, buffer pH 7, KPO4, NaCl 0,9%,
alkohol 96%, crystal violet, etanol 95%, safranin, crystal iodium, KI, tisu, kertas
sampul, karet, kapas, spirtus, alumunium foil, masker, serta alat tulis.
8
 Penggunaan bakteri untuk mengetahui kualitas
air minum
 Judul Penelitian:
Detection and enumeration of coliforms in drinking water:
current methods and emerging approaches
 Tujuan Penelitian:
To examine methods currently in use or which can be proposed
for the monitoring of Coliforms in drinking water
9
 Skema
perlakuan
sampel untuk
analisis bakteri
10
11
 Koloni Bakteri
 Bakteri Gram negatif-positif
12
13
 Penggunaan bakteri untuk pemantauan EDC
dengan Bakteri Rekombinan Bioluminescence
Judul Penelitian:
Toxicity Monitoring and Classification Of Endocrine Disrupting
Chemical (EDCs) Using Recombinant Bioluminescence
Tujuan Penelitian:
A recombinant bioluminescence E. coli, DPD2794, containing the rec
A promoter originating from Vibrio fischeri was used for detecting
genotoxixity caused by EDC to cells
14
*EDC: Endocrine Disrupting Chemical
 Teknologi DNA Rekombinan:
Teknologi DNA rekombinan/
rekayasa genetika adalah suatu
ilmu yang mempelajari tentang
pembentukan kombinasi materi
genetik baru dengan cara
penyisipan molekul DNA ke
dalam suatu vektor sehingga
memungkinkan untuk terjadinya
integrasi yang menghasilkan sifat
baru (Proses: rekombinasi; Hasil:
rekombinan)
Proses Rekombinasi DNA
15
 In this study, a recombinant Escherichia coli, containing a
recA promoter region originating from Vibrio fishceri. Was
used for detecting genotoxicity of EDC’s.
Dengan kata lain...
 Rekombinan bakteri menggunakan E. Coli. Sel mengandung
promoter (gen sisipan) dari V. Fisceri yang respon terhadap
stress, sehingga mampu mendeteksi genotoxicity yang
disebabkan oleh EDC pada sel. Adanya protein spesifik
Bakteri rekombinan tersebut memiliki kemampuan untuk
mendeteksi kerusakan sel yang disebabkan oleh EDC.
16
 Bakteri golongan Coliform fecal
Contohnya Escherischia coli
 Bakteri golongan Total coliform
Contohnya Enterobacter aerogenes
 Kelompok Streptococcus fecal seperti Streptococcus
faecalis, S. bovis, S. equines, dan S. Avium
 Bakteri anaerob contohnya Clostridium perfringens,
Bifidobacteria, bacterioides spp
17
 Bakteri Coliform Fecal adalah kelompok bakteri yang hidup
dalam saluran intestinal (pencernaan) manusia
 Bakteri ini menjadi indikator keberadaan bakteri patogen yang
lain
 Dengan kata lain, bakteri Coliform Fecal merupakan indikator
adanya pencemaran bakteri patogen, karena jumlah koloni nya
berkorelasi positif dengan keberadaan bakteri patogen
 Semakin sedikit bakteri Coliform, maka kualitas air akan semakin
baik.
 Contoh: E. coli, Enterobacter aerogenes
18