Uji Koeksistensi Dua Isolat Bakteri Resisten Merkuri Dari Kali Mas Surabaya

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR (SB ) Uji Koeksistensi Dua Isolat Bakteri Resisten Merkuri Dari Kali Mas Surabaya Oleh: Putri Yoanna Patangga Pembimbing : 1. Dr. rer.nat.ir. Maya Shovitri, M.Si 2. Aunurohim, S.Si., DEA Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Insitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

2 LATAR BELAKANG Merkuri di alam 1 ng/l (1 X 10-6 ppm) (Madigan et al., 1997). Dilakukan penggabungan (Shovitri et al., 2010) Konsentasi merkuri dalam air yg diperbolehkan maks 0,001 ppm (PP no. 82 th 2001, kepmenkes RI no 97 th 2002) Providencia (1); Neisseria (7); Shigella (3); Lampropedia (1) Serratia (1) Enterobacter (2) Bacillus (2) ((Shovitri et al 1,2., 2010, 2011) Konsentrasi merkuri Kali Mas Surabaya 0,105 ppm (Shovitri et al 1,2., 2010, 2011) 17 isolat bakteri resisten merkuri (BRM) ((Shovitri et al 1,2., 2010, 2011) kemampuan mereduksi lebih rendah dibandingkan kemampuan tunggal isolat BRM ((Shovitri et al,2., 2011) Adanya interaksi negatif kompetisi Kompetisi dapat terjadi ketika dua populasi atau lebih menggunakan nutrisi dan ruang yang sama (Atlas & Bartha, 1998)

3 Belum berhasilnya penggabungan Zeidan et al (2010) berhasil menggabungkan 2 spesies Caldicellulosiruptor hingga menghasilkan gas H2 lebih tinggi dengan sumber glukosa yang sama 7 isolat (HgA3, HgA2, HgS6, HgS8, HgS12, HgS13, HgS3) Koeksistensi kemampuan kompetisi antar spesies seimbang (Zhang, 2003) Uji koeksistensi antara dua isolat bakteri resisten merkuri Memperhatikan faktor nutrisi, ruang, jumlah anggota Metode perhitungan populasi sel Metode cakram kertas Dau populasi m.o dapat tumbuh bersama pada suatu tempat dan medium maka dihasilkan jumlah sel yang seimbang sesuai rasio populasi awal dan akhirnya (Atlas & Bartha, 1998) Kompetisi Produksi zat antimikroba Zona bening terbentuk zona bening maka tidak berkoeksistensi

4 Bagaimanakah hubungan koeksistensi antara dua isolat bakteri resisten merkuri dari Kali Mas Surabaya dengan metode cakram kertas dan metode perhitungan populasi sel? BATASAN MASALAH Parameter metode cakram kertas : zona bening. bila terbentuk zona bening maka tidak berkoeksistensi. Sebaliknya jika tidak terbentuk zona bening maka berkoeksistensi Parameter metode perhitungan populasi sel : jumlah sel dua isolat bakteri resisten merkuri pada awal dan akhir masa inkubasi seimbang (koeksistansi), tidak seimbang (tidak koeksistensi) Isolat BRM yang diuji HgA3 (75,44%), HgA2 (69,34%), HgS12 ( 66,49%), HgS6 (64,18%), HgS8 (58,75%), HgS3 (56,99%) dan HgS13 (53,01%) (Shovitri et al 1,2.,2010, 2011)

5 untuk mengetahui hubungan koeksistensi antara dua isolat bakteri resisten merkuri dari Kali Mas Surabaya dengan metode cakram kertas dan metode perhitungan populasi sel Hasil penelitian dapat menjadi pertimbangan dalam melakukan konsorsium bakteri isolat yang diujikan, dimana ketika isolat uji digabungkan dan dapat menunjukkan hubungan koeksistensi maka kemungkinan isolat tersebut dapat dikonsorsium. Pembentukan konsorsium bakteri diharapkan dapat mereduksi merkuri lebih tinggi daripada isolat tunggal.

6 TINJAUAN PUSTAKA Interaksi antar populasi mikroorganisme Merkuri Metode cakram kertas Zat Antimikroba koeksistensi Kali Mas Surabaya Isolat Bakteri Resisten Merkuri

7 METODOLOGI Juni-November 2010 Laboratorium Mikrobiologi dan Bioteknologi Program Studi Biologi ITS Surabaya Waktu dan Tempat Penelitian

8 Subkultur Cara Kerja Uji Koeksistensi Subkultur 1 NA + HgCl 2 10 ppm Metode Cakram Kertas Subkultur 2,3,4 NA tanpa HgCl 2 Metode perhitungan populasi sel Pembuatan starter isolat

9 Rancangan penelitian Deskriptif Data yang diperoleh berupa : 1. Zona bening di sekeliling cakram kertas yang menunjukkan jenis interaksi antara dua isolat BRM klasifikasi mengikuti respon hambatan pertumbuhan oleh Greenwood (1995) 2. Jumlah populasi sel bakteri dua isolat bakteri resisten merkuri pada awal dan akhir masa inkubasi setelah digabungkan selama 24 jam

10 Subkultur 1 Subkultur 2, 3, 4 1 Stok kultur 1 subkultur 1 Inokulasi ke NA + 10 ppm HgCl 2 Inokulasi ke NA tanpa HgCl 2 Inkubasi ± 30 C hingga tumbuh Inkubasi ± 30 C, 24 jam Pembuatan Starter Inokulum Diinokulasikan pada 1 ose subkultur 4 10 ml NB Shaker 100 rpm selama 24 jam

11 Uji Koeksistensi Metode Cakram Kertas Dilakukan pada medium tanpa cekaman HgCl 2

12

13 Hasil uji koeksistensi metode cakram kertas Kombinasi zona bening (jam ke-24) zona bening (jam ke-48) Koeksistensi (ya/tidak) I (HgA3-HgS13) II (HgS13-HgS6) III (HgS6-HgA3) tidak tidak ya

14

15 Zona bening yang terbentuk pada kombinasi I (HgA3- HgS13) dan kombinasi II (HgA13-HgS6) diduga merupakan indikasi terhambatnya salah satu isolat bakteri anggota kombinasi. Tidak terbentuknya zona bening pada kombinasi III (HgS6-HgA3) dan terlihatnya pertumbuhan bakteri di sekeliling cakram kertas menunjukkan bahwa kedua isolat yaitu isolat HgS6 dan HgA3 mampu hidup bersama pada medium tersebut..

16 Uji Koeksistensi Metode Perhitungan Populasi Sel Dilakukan pada medium yang mengandung cekaman 10 ppm HgCl 2

17

18 Populasi akhir isolat uji dihitung dengan cara langsung

19 Tabel Kecepatan Pertumbuhan Isolat Uji (Shovitri et al 1,2., 2010, 2011) Kode Isolat Kecepatan Pertumbuhan Medium NB + 10 ppm Medium NB tanpa 10 ppm HgCl 2 HgCl 2 HgS13 y = 0,057x + 0,551 y = 0,0107x + 0,0111 HgA3 y = 0,047x + 0,915 y = 0,0134x + 0,0197 HgS6 y = 0,017x + 0,396 y = 0,0089x + 0,0063

20

21 Pada kombinasi I (HgA3-HgS13) dan II (HgS13-HgS6), populasi sel isolat HgS13 lebih mendominasi daripada isolat HgA3 dan HgS6. diduga sebagai indikasi bahwa isolat HgS13 mengeluarkan zat antimikroba yang menghambat pertumbuhan isolat HgA3 dan HgS6 Lee et al (2010) banyak spesies dari genus Bacillus mampu menghasilkan zat antimikroba seperti bakteriosin, substansi yang mirip bakteriosin dan antibakterial lipopeptida Berdasarkan karakter biokimianya, isolat HgS13 cenderung masuk ke genus Bacillus (Shovitri et al 1., 2010) B. brevis AF01 memproduksi brevecin AF01 (Faheem et al., 2007) B. cereus memproduksi cerein (Naclerio et al., 1993), B. megaterium memproduksi megacin BII (Stahl, 1989) B. thuringinensis BMG1.7 memproduksi thuricin 7 (Cherif et al., 2001) B. subtilis memproduksi subtilin (Danapathi et al., 2008) serta subtilosin A (Thennarasu et al., 2005

22 pada kombinasi III (HgS6-HgA3) populasi sel isolat HgA3 lebih mendominasi dibandingkan isolat HgS6 pada medium NB yang mengandung 10 ppm HgCl 2, pertumbuhan isolat HgA3 lebih cepat daripada HgS6 diduga penyebab isolat HgA3 lebih mendominasi populasi selnya daripada isolat HgS6 Berdasarkan karakter biokimianya, isolat HgA3 cenderung masuk ke genus Providencia dan HgS6 cenderung masuk ke genus Lampropedia (Shovitri et al 1., 2010) Hingga saat ini belum ditemukan laporan yang menyebutkan bahwa genus Providencia dan Lampropedia memproduksi zat antimikroba hasil akhir kompetisi dipengaruhi oleh kecepatan pengambilan nutrisi, kecepatan metabolisme dan kecepatan pertumbuhan masing-masing mikroorganisme (Madigan et al, 1997)

23 Kesimpulan Tanpa cekaman HgCl 2, metode cakram kertas menunjukkan bahwa isolat bakteri resisten merkuri HgA3 dan HgS13 (kombinasi I) serta HgS13 dan HgS6 (kombinasi II) tidak berkoeksistensi pada 24 jam masa inkubasi karena terbentuknya zona bening di sekeliling cakram kertas. Sebaliknya isolat HgS6 dan HgA3 (kombinasi III) menunjukkan hubungan koeksistensi, karena tidak terbentuk zona bening dan terlihat pertumbuhan bakteri di sekeliling cakram kertas. Dengan cekaman 10 ppm HgCl 2, metode perhitungan populasi sel menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri pada tiga kombinasi tidak berkoeksistensi karena rasio populasi awal dan akhir anggota konsorsium setelah 24 jam masa inkubasi berbeda yaitu HgA3:HgS13 dari 4:3 menjadi 1:10 ; HgS13:HgS6 dari 3:9 menjadi 10:1 dan HgS6:HgA3 dari 9:4 menjadi 1:3.

24 SARAN Berdasarkan pengalaman uji pendahuluan yang menghadapi masalah kemurnian isolat yang disimpan lama, maka setiap penelitian yang menggunakan isolat koleksi perlu melakukan pengecekan ulang kemurnian isolat. Untuk konfirmasi tentang adanya ekskresi zat antimikroba pada isolat HgS13, maka perlu dilakukan penelitian mengenai kandungan zat antimikroba tersebut. zat antimikroba dapat berasal dari golongan protein. Metode untuk deteksi protein tersebut antara lain adalah kromatografi lapis tipis dan SDS PAGE

25 TERIMA KASIH