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

(1)

PENGARUH LOGAM BERAT PB TERHADAP PROFIL

PROTEIN ALGA MERAH (

Gracillaria

sp.)

DOSEN PEMBIMBING:

1.

KRISTANTI

INDAH.P.,S.si.,M.si

2.

TUTIK

NURHIDAYATI.,S.si.,M.si

OLEH:

HENNY ANDHINI OKTAVIA (1504 100 022)

TUGAS AKHIR SB 1358

(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 sp. yang tercemar logam berat Pb dibanding pada kondisi normal

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 sp. yang tercemar logam berat Pb

tercemar logam berat Pb

MANFAAT

Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi bahan informasi awal t

Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi bahan informasi awal tentang entang daya absorpsi

daya absorpsi

Gracilaria

sp. terhadap logam berat Pb berdasar pada profil 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

_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 30

-

60 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

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

(7)

Logam

Berat

Logam adalah unsur alam yang dapat diperoleh dari laut, erosi ba

tuan

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

(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 2009.

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

(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

Bibit dikultivasi di dalam akuarium dengan volume air tambak sebanyak 30 liter. Metode kultivasi bibit menggunakan metode gantung yang telah dimodifikasi sesuai keadaan akuarium

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

Dianalisis kandungan Pb dalam thallus

Gracillaria sp. menggunakan Atomic Absorbtion Spectrofotometry (AAS)

Analisis kandungan protein dengan metode Elektroforesis

(11)

Analisis Kandungan Pb

Dilarutkan dalam 25 ml HCL encer 10% dan 10 ml HNO₃ 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

Sampel Gracillaria sp. dikeringkan pada suhu 1200_{C dan diabukan}

(12)

Persiapan Alat Elektroforesis

Perangkat Elektroforesis (Biorad ®) dirangkai

Diambil sisir setelah padat dan siap digunakan

Dimasukkan sisir pembentuk sumuran diantara plat, didiamkan 10 menit

Dibuang lapisan akuades dan diganti dengan gel penumpuk

Diisikan 6 ml larutan gel pemisah pada plat, dilapisi 1 ml akuades dan didiamkan 15 menit

(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

Homogenat yang dihasilkan, dipindah dalam eppendorf yang telah diisi 250 µl buffer ekstrak

Ditambahkan 26 µl PMSF 40 mM Di vortex

Di inkubasi selama 1 jam dalam refrigerator sambil sesekali di vortex

Disentrifuge dengan kecepatan 13.000 rpm pada suhu 40_{C selama 5 menit}

Supernatan dipindah ke tabung baru,pelet disuspensikan dengan 500 µl buffer ekstrak dan 26 µl PMSF 40 mM

Di vortex Di inkubasi selama 1 jam dalam

refrigerator sambil sesekali di vortex

Disentriguse dengan kecepatan 13.000 rpm pada suhu 40_{C selama 5 menit}

Supernatan yang didapat dicampur dengan

supernatan pertama Supernatan dipresipitasi dg TCA 20% Supernatan

(14)

Elektroforesis SDS-PAGE

Dilakukan pencucian dengan larutan pencuci

Supernatan dicampur dengan buffer sampel sebanyak 6 µl dipanaskan dalam air mendidih 2 menit

Supernatan dimasukkan pada sumuran gel 25 µl/sumuran

Gel dilepas dan diwarnai dengan kromasi blue

Dilakukan running sampai warna biru menyentuh dasar gel, dihentikan

Bak bufer atas dan bawah diisi buffer elektroda

(15)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perlakuan

Konsentrasi Pb pada Gracillaria sp.

Hari ke 0 Hari ke 5 Serapan Pb

A 0.06 0.074 0.014

B 0.06 0.081 0.021

C 0.06 0.086 0.026

D 0.06 0.098 0.038

Ket : A adalah air tambak + 0 ppm Pb B adalah air tambak + 0.03 ppm Pb C adalah air tambak + 0.06 ppm Pb D adalah air tambak + 0.09 ppm Pb

Akumulasi Timbal (Pb) pada Thallus Gracillaria sp. Tabel 4.1

(16)

Perlakuan

Konsentrasi Pb hari ke-0 ( ppm )

Konsentrasi Pb hari ke-5 ( ppm ) Selisih Konsentrasi Pb ( ppm) A 0.010 0.011 -0.001 B 0.040 0.032 0.008 C 0.070 0.064 0.006 D 0.100 0.088 0.012

Konsentrasi Pb pada media Tabel 4.2

(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 0.021 ppm, sedangkan pada perlakuan C dengan

penambahan Pb sebesar 0.06 ppm Gracillaria sp. dapat menyerap

Pb sebanyak 0.027 ppm dan pada perlakuan D dengan

penambahan Pb sebesar 0.09 ppm Gracillaria sp. dapat menyerap

Pb sebanyak 0.038 ppm.

Selisih konsentrasi Pb pada media tidak terlalu banyak, hal tersebut

(18)

PROFIL PROTEIN

MARKER A B C D 221 150 100 75 50 35 25 15 10 167 67 38 6 164 67 38 6 167 59 38 32 6 164 67 38 32 6

(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.