PENGARUH LOGAM BERAT PB TERHADAP PROFIL PROTEIN ALGA MERAH ( (Gracillaria

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR SB 1358 PENGARUH LOGAM BERAT PB TERHADAP PROFIL PROTEIN ALGA MERAH ( (Gracillaria sp.) OLEH: HENNY ANDHINI OKTAVIA ( ) DOSEN PEMBIMBING: 1. KRISTANTI INDAH.P.,S.si.,M.si 2. TUTIK NURHIDAYATI.,S.si.,M.si

2 PENDAHULUAN Gracilaria sp. termasuk kelompok alga merah yang merupakan organisme autotrof yang belum mempunyai akar, batang dan daun yang sebenarnya Secara alami Gracilaria sp. hidup dengan melekatkan thallusnya pada substrat Gracilaria sp. dapat dimanfaatkan sebagai sumber makanan, industri gel, adsorben logam berat, pembuatan bir, sumber potensial senyawa bioaktif

3 Timbal (Pb) adalah unsur kimia termasuk logam berat yang digunakan sebagai bahan additive bensin dan dapat bersifat racun Logam Pb thallus Gracilaria sp. diikat oleh metalotionin pada thallus Logam Pb dapat menyebabkan pigmen thallus menjadi semakin sedikit, pemberian Pb sebesar 0,1 ppm dengan lama pemaparan 7 hari menyebabkan kadar klorofil dan fikoeritrin menurun. Untuk klorofil dari 128,70 mg/kg menjadi 95,30 mg/kg sedangkan fikoeritrin dari 66,10 mg/kg menjadi 53,45 mg/kg (Muslihatin, 2006). Jadi, semakin menurun kadar klorofil alga maka protein yang terdapat dalam tubuh alga juga akan semakin menurun.

4 PERUMUSAN MASALAH Apakah akan terjadi perubahan profil protein pada Gracilaria sp. yang tercemar logam berat Pb dibanding pada kondisi normal BATASAN MASALAH Batasan masalah pada penelitian adalah profil protein pada Gracilaria sp. dengan SDS-PAGE elektroforesis TUJUAN Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui profil protein Gracilaria sp. yang tercemar logam berat Pb MANFAAT Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi bahan informasi awal tentang t daya absorpsi Gracilaria sp. terhadap logam berat Pb berdasar pada profil protein

5 TIJAUAN PUSTAKA Klasifikasi Gracillaria sp. Divisio : Rhodophyta Classis : Florideophyceae Ordo : Gracillariales Familia : Gracillariaceae Genus : Gracillaria Species : Gracilaria sp. (Cavalier-Smith,1998)

6 Budidaya Gracilaria sp. Metode dasar ( (bottom method) Di dalam tambak dengan menebarkan bibit pada dasar tambak. Metode lepas dasar ( (off bottom method) Yaitu dengan mengikatkan bibit rumput laut pada tali-tali yang dipatok secara berjajar-jajar di daerah perairan laut dengan kedalaman antara cm. Rumput laut ditanam di dasar perairan. Metode rakit apung (floating rack method) Dikerjakan dengan mengikat bibit rumput di tali-tali yang diikatkan di patok- patok dalam posisi seperti melayang di tengah-tengah kedalaman perairan. Metode rawai ( (longline method) Dikerjakan dengan cara mengikatkan bibit-bibit rumput laut dalam posisi vertikal (tegak lurus) pada tali-tali yang disusun berjajar.

7 Logam Berat Logam adalah unsur alam yang dapat diperoleh dari laut, erosi batuan tambang, vulkanisme Pencemaran logam berat ini menimbulkan berbagai permasalahan diantaranya: Berhubungan dengan estetika (perubahan bau, warna dan rasa air) Berbahaya bagi kehidupan tanaman dan binatang Berbahaya bagi kesehatan manusia Menyebabkan kerusakan pada ekosistem.

8 Absorbsi Timbal (Pb) Pada Organisme Laut Lapisan membran pada alga terdiri dari lipid bilayer dimana permukaannya mengandung lapisan yang dapat mengikat ion-ion yang akan diserap. Ion logam akan masuk kedalam sel dengan cara penetrasi kedalam lapisan lipid. Semakin banyak Pb yang terikat pada dinding sel maka akan semakin banyak pula Pb yang dapat masuk ke dalam sel. Interaksi antara logam dengan permukaan thallus yang melibatkan ikatan elektrostatik dapat meningkatkan absorbsi logam pada permukaan sel.

9 METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari-Juni Gracillaria sp. dibudidayakan dalam skala laboratorium di Laboratorium Zoologi Program Studi Biologi Fakultas MIPA ITS. Analisis kandungan Pb dilakukan di Balai Penelitian dan Konsultasi Industri (BPKI) Surabaya. Analisis profil protein Gracillaria sp. dilakukan di Laboratorium Sentral Ilmu Hayati (LSIH) Universitas Brawijaya.

10 SKEMA KERJA Persiapan Media Budidaya Gracilaria sp. diambil dengan cara memotong bagian vegetatif Ditanam dalam akuarium berukuran 40x30x30 cm dan berisi air tambak (air tambak disaring terlebih dahulu) kemudian diperlakukan dengan menggunakan PbCl2 PbCl2 dilarutkan dalm media kultivasi dengan konsentrasi (x + 0) ppm; (x + 0,03) ppm; (x + 0,06) ppm dan (x + 0,09) ppm Dilakukan pemupukan dengan campuran pupuk urea, TSP dan ZA dengan perbandingan 1:1:1 Bibit dikultivasi di dalam akuarium dengan volume air tambak sebanyak 30 liter. Metode kultivasi bibit menggunakan metode gantung yang telah dimodifikasi sesuai keadaan akuarium Dianalisis kandungan Pb dalam thallus Gracillaria sp. menggunakan Atomic Absorbtion Spectrofotometry (AAS) Hasil Analisis kandungan protein dengan metode Elektroforesis

11 Analisis Kandungan Pb Sampel Gracillaria sp. dikeringkan pada suhu C dan diabukan dalam furnase dengan suhu C C sampai menjadi abu Dilarutkan dalam 25 ml HCL encer 10% dan 10 ml HNO 3 pekat 65% Dipanaskan dan diaduk sampai abu terlarut sempurna Dimasukkan dalam labu ukur 50 ml dan ditambahkan aquades sampai tanda batas Disaring menggunakan kertas saring dan dimasukkan ke dalam AAS dengan pipa kapiler Konsentrasi Pb diukur dengan panjang gelombang 217 nm Hasil

12 Persiapan Alat Elektroforesis Perangkat Elektroforesis (Biorad ) dirangkai Diisikan 6 ml larutan gel pemisah pada plat, dilapisi 1 ml akuades dan didiamkan 15 menit Dibuang lapisan akuades dan diganti dengan gel penumpuk Dimasukkan sisir pembentuk sumuran diantara plat, didiamkan 10 menit Diambil sisir setelah padat dan siap digunakan

13 Pengamatan Profil Protein Isolasi protein Gracilaria sp. Gracilaria sp. dicuci dengan aquades steril, ditimbang ± 0.1 gram Dipotong-potong, digerus dan ditambahkan buffer ekstrak 500 µl i vortex Ditambahkan 26 µl PMSF 40 mm Homogenat yang dihasilkan, dipindah dalam eppendorf yang telah diisi 250 µl buffer ekstrak Di inkubasi selama 1 jam dalam refrigerator sambil sesekali di vortex Disentrifuge dengan kecepatan rpm pada suhu 4 0 C selama 5 menit Di inkubasi selama 1 jam dalam refrigerator sambil sesekali di vortex Disentriguse dengan kecepatan rpm pada suhu 4 0 C selama 5 menit Di vortex Supernatan dipindah ke tabung baru,pelet disuspensikan dengan 500 µl buffer ekstrak dan 26 µl PMSF 40 mm Supernatan yang didapat dicampur dengan supernatan pertama Supernatan dipresipitasi dg TCA 20 Supernatan

14 Elektroforesis SDS-PAGE Supernatan dicampur dengan buffer sampel sebanyak 6 µl dipanaskan dalam air mendidih 2 menit Supernatan dimasukkan pada sumuran gel 25 µl/sumuran Bak bufer atas dan bawah diisi buffer elektroda Dilakukan running sampai warna biru menyentuh dasar gel, dihentikan Gel dilepas dan diwarnai dengan kromasi blue Dilakukan pencucian dengan larutan pencuci Diidentifikasi berat molekul protein

15 HASIL DAN PEMBAHASAN Akumulasi Timbal (Pb) pada Thallus Gracillaria sp. Tabel 4.1 Konsentrasi Pb pada Gracillaria sp. Perlakuan Hari ke 0 Hari ke 5 Serapan Pb A B C D Ket : A adalah air tambak + 0 ppm Pb B adalah air tambak ppm Pb C adalah air tambak ppm Pb D adalah air tambak ppm Pb

16 Konsentrasi Pb pada media Tabel 4.2 Perlakuan Konsentrasi Pb hari ke-0 ( ppm ) Konsentrasi Pb hari ke-5 ( ppm ) Selisih Konsentrasi Pb ( ppm) A B C D Ket : A adalah air tambak + 0 ppm Pb B adalah air tambak ppm Pb C adalah air tambak ppm Pb D adalah air tambak ppm Pb

17 Berdasarkan Tabel 4.1 dan Tabel 4.2 bahwa semakin tinggi konsentrasi Pb yang diberikan maka semakin tinggi pula penyerapan yang dilakukan oleh thallus. Pada perlakuan B dengan penambahan Pb sebesar 0.03 ppm, Gracillaria sp. dapat menyerap Pb sebanyak ppm, sedangkan pada perlakuan C dengan penambahan Pb sebesar 0.06 ppm Gracillaria sp. dapat menyerap Pb sebanyak ppm dan pada perlakuan D dengan penambahan Pb sebesar 0.09 ppm Gracillaria sp. dapat menyerap Pb sebanyak ppm. Selisih konsentrasi Pb pada media tidak terlalu banyak, hal tersebut terjadi di karenakan Pb mengendap atau terlarut dalam media.

18 PROFIL PROTEIN MARKER A B C D Ket : A adalah air tambak + 0 ppm Pb B adalah air tambak ppm Pb C adalah air tambak ppm Pb D adalah air tambak ppm Pb

19 Berdasarkan Tabel tersebut dapat diketahui bahwa pada perlakuan B, C dan D apabila dibandingkan dengan kontrol (A) terdapat perbedaan pita protein. Perbedaan pita protein tersebut di asumsikan sebagai protein baru yang terbentuk. Protein baru tersebut adalah protein dengan berat molekul 164 kda yang ditemukan pada perlakuan B dan D, berat molekul 59 kda ditemukan hanya pada perlakuan C dan berat molekul 32 kda yang ditemukan pada perlakuan C dan D. Pola pita protein pada perlakuan B, C dan D apabila dibandingkan dengan A (kontrol) terdapat perbedaan, ada pita protein yang tebal dan ada pita protein yang tipis. Adanya perbedaan tebal tipisnya pola pita protein menunjukkan bahwa adanya perbedaan dalam kandungan proteinnya.

20 Pada perlakuan B, C dan D apabila dibandingkan dengan kontrol (A) terdapat perbedaan pita protein. Pada perlakuan B jika di bandingkan dengan kontrol (A) perbedaan pita proteinnya yaitu dengan berat molekul 164 kda, pada perlakuan C pita protein dengan berat molekul 59 kda dan 32 kda, dan pada perlakuan D yaitu 164 kda dan 32 kda. Tidak ditemukannya protein-protein pada tiap perlakuan (B, C, dan D) tersebut diduga mengalami degradasi protein. Degradasi protein di mungkinkan terjadinya denaturasi protein, hal tersebut terjadi disebabkan karena peningkatan konsentrasi logam Pb.

21 KESIMPULAN Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan profil protein pada Gracillaria sp. yang terpapar logam berat Pb. Gracillaria sp. yang terpapar logam Pb pada perlakuan B membentuk 4 pita protein dengan berat molekul 6 kda, 38 kda, 67 kda dan 164 kda. Pada perlakuan C membentuk 5 pita protein dengan berat molekul 6 kda, 32 kda, 38 kda, 59 kda dan 167 kda. Pada perlakuan D juga membentuk 5 pita protein dengan berat molekul 6 kda, 32 kda, 38 kda, 67 kda dan 164 kda. Saran Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui jenis protein pertahanan yang di bentuk oleh Gracillaria sp.

22