Uji Koeksistensi Dua Isolat Bakteri Resisten Merkuri Dari Kali Mas Surabaya

Oleh:

Putri Yoanna Patangga 1506 100 026

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

TUGAS AKHIR (SB 091358)

Uji Koeksistensi Dua Isolat Bakteri Resisten Merkuri

Dari Kali Mas Surabaya

LATAR BELAKANG

Merkuri di alam 1 ng/l (1 X 10-6 ppm) (Madigan et al., 1997).

Konsentasi merkuri dalam air yg diperbolehkan maks 0,001

ppm (PP no. 82 th 2001, kepmenkes RI no 97 th 2002)

Konsentrasi merkuri Kali Mas Surabaya 0,105 ppm (Shovitri et al1,2_{., 2010,} 2011) 17 isolat bakteri resisten merkuri (BRM) ((Shovitri et al1,2_{., 2010, 2011)} Providencia (1); Neisseria (7); Shigella (3); Lampropedia (1) Serratia (1) Enterobacter (2) Bacillus (2) ((Shovitri et al1,2_{., 2010,} 2011) Dilakukan penggabungan (Shovitri et al., 2010) 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 &

Uji koeksistensi antara dua isolat bakteri

resisten merkuri

Memperhatikan faktor nutrisi, ruang, jumlah

anggota 7 isolat (HgA3, HgA2, HgS6, HgS8, HgS12, HgS13, HgS3) Belum berhasilnya penggabungan

Zeidan et al (2010) berhasil menggabungkan 2 spesies Caldicellulosiruptor hingga

menghasilkan gas H2 lebih tinggi dengan sumber glukosa yang sama

Koeksistensi 

kemampuan kompetisi antar spesies seimbang

(Zhang, 2003) Metode cakram kertas Metode perhitungan populasi sel Kompetisi  Produksi zat antimikroba Zona bening  terbentuk zona bening maka tidak

berkoeksistensi 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

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

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

TINJAUAN PUSTAKA

Merkuri

koeksistensi

Interaksi antar

populasi

mikroorganisme

Metode

cakram

kertas

Kali Mas

Surabaya

Isolat Bakteri

Resisten Merkuri

Zat Antimikroba

METODOLOGI

Juni-November 2010

Laboratorium Mikrobiologi

dan Bioteknologi Program

Studi Biologi ITS Surabaya

Subkultur

Cara

Uji Koeksistensi

Kerja

Subkultur 1 NA + HgCl₂ 10 ppm Subkultur 2,3,4 NA tanpa HgCl₂

Metode Cakram Kertas

Metode perhitungan populasi sel

Pembuatan starter inokulum @ isolat

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

1 ose @ Stok kultur

Inokulasi ke NA + 10 ppm HgCl₂

Inkubasi ± 30 °C hingga tumbuh

1 ose @ subkultur 1

Inokulasi ke NA tanpa HgCl₂

Inkubasi ± 30°C, 24 jam

Subkultur 1 _{Subkultur 2, 3, 4}

Pembuatan Starter Inokulum

1 ose subkultur 4 _{10 ml NB}

Diinokulasikan pada Shaker

100 rpm selama

Uji Koeksistensi Metode Cakram Kertas

Dilakukan pada medium tanpa

Hasil uji koeksistensi metode cakram kertas

Kombinasi zona bening (jam ke-24) zona bening (jam ke-48) Koeksistensi (ya/tidak) 1 2 3 1 2 3 I (HgA3-HgS13) + + + + + + tidak II (HgS13-HgS6) + + + + + + tidak III (HgS6-HgA3) - - - ya

• 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. .

Uji Koeksistensi Metode Perhitungan Populasi Sel

Dilakukan pada medium yang

Populasi akhir isolat uji dihitung dengan cara

langsung

Kode Isolat Kecepatan Pertumbuhan Medium NB + 10 ppm HgCl₂ Medium NB tanpa 10 ppm HgCl₂ 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

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

Berdasarkan karakter

biokimianya, isolat

HgS13 cenderung

masuk ke genus Bacillus (Shovitri et al1_{., 2010)}

Lee et al (2010) banyak spesies dari genus

Bacillus mampu menghasilkan zat

antimikroba seperti bakteriosin, substansi yang mirip bakteriosin dan antibakterial lipopeptida

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)

pada kombinasi III (HgS6-HgA3) populasi sel isolat HgA3 lebih

mendominasi dibandingkan

isolat HgS6

Berdasarkan karakter biokimianya, isolat

HgA3 cenderung masuk ke genus

Providencia dan HgS6 cenderung masuk

ke genus Lampropedia (Shovitri et al1_.,

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)

pada medium NB yang

mengandung 10 ppm HgCl₂,

pertumbuhan isolat HgA3 lebih cepat daripada HgS6  diduga penyebab isolat HgA3 lebih mendominasi populasi selnya daripada isolat HgS6

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.

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