POTENSI BAKTERI
Enterobacteragglomerans
SEBAGAI
BIOSORBEN LOGAM BERAT TIMBAL (Pb)
SKRIPSI
Oleh:
NUR DIANA
NIM. 09620044
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI(UIN)
MAULANA MALIKIBRAHIMMALANG
POTENSI BAKTERI Enterobacter agglomerans SEBAGAI BIOSORBEN LOGAM BERAT TIMBAL (Pb)
SKRIPSI
Diajukan Kepada: Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan dalam
Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)
Oleh: NUR DIANA NIM. 09620044
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG
MOTTO
“karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
(Q.S Al-Insyirah: 5)
ING NGARSO SUNG TULODO
(DI DEPAN MEMBERIKAN CONTOH TELADAN YANG
BAIK)
ING MADYO MANGUN KARSO
(DI TENGAH MEMBANGKITKAN SEMANGAT)
TUT WURI HANDAYANI
(DARI BELAKANG MEMBERIKAN DORONGAN)
PERSEMBAHAN
Dengan ketulusan hati dan cinta kasih yang suci
kupersembahkan karya sederhana ini untuk orang yang
senantiasa bersemayam dalam hati dan yang ku cintai
sepanjang masa . .
Sepasang mutiara hati yang memancarkan sinar kasih yang
tak pernah usai yang telah mendidik, mengayomi dan
mengasihiku setulus hati dan sesuci do’a
penulis ucapkan terimakasih dan rasa hormat yang mendalam
pada kedua orang tua Ayahanda Khairus Sholeh dan Ibunda
Hamida yang selalu setia mendukung dan mendo’akan setiap
aktivitas penulis untuk terus maju dan menyelesaikan semua
kewajiban dengan sebaik-baiknya.
Seluruh keluarga dan kerabat yang selalu memberikan
motivasi.
Rasa terimakasih yang tulus kepada Azhar Effendi, S.Si atas
segala kasih sayang, pengorbanan, kesabaran, motivasi dan
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat, taufiq, hidayah serta inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penulisan skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
(S.Si). Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam menyelesaikan penulisan
skripsi ini telah mendapatkan banyak bantuan dan dorongan semangat dari
berbagai pihak, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin
menyampaikan terimakasih sebesar-besarnya kepada:
1. Prof. Dr. H. Mudjia Rahardjo, M.Si, selaku Rektor Universitas Islam Negeri
Maulana Malik Ibrahim Malang.
2. Dr. Hj. Bayyinatul M., drh., M.Si, selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
3. Dr. Evika Sandi savitri, M.P selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
4. Dr. Retno Susilowati, M.Si, selaku dosen pembimbing skripsi yang telah
meluangkan waktunya dan memberikan banyak arahan kepada penulis
dengan tekun dan sabar sejak dimulainya penelitian hingga dalam
menyempurnakan skripsi ini. Semoga Allah SWT melimpahkan Rahmat-Nya
5. Dr. H. Munirul Abidin, M.A selaku dosen pembimbing agama yang telah
memberikan masukan dan meluangkan waktu untuk penulis. Semoga Allah
SWT selalu melimpahkan Rahmat-Nya kepada beliau dan keluarga. Amin.
6. Ir. Liliek Hariane, M.P selaku dosen wali yang telah membimbing selama
studi dan memberikan masukan kepada penulis hingga terselesaikannya
skripsi ini. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan Rahmat-Nya kepada
beliau dan keluarga. Amin.
7. Segenap Bapak/Ibu Dosen Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim
Malang yang telah memberikan bimbingan kepada penulis selama studi.
8. Ayahanda Khairus Sholeh dan Ibunda Hamidah tercinta yang telah
memberikan banyak dukungan baik moril maupun spiritual serta ketulusan do’anya sehingga penulisan skripsi dapat terselesaikan.
9. Teman-teman Jurusan Biologi angkatan 2009 yang selalu ada untuk saran,
nasehat, motivasi dan bantuannya. Semoga kita semua menjadi Insan Kamil
yang bermanfaat bagi semua. Amin.
10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu atas do’a tulus yang
diberikan, dukungan dan bantuannya dalam menyelesaikan tugas akhir
Dengan iringan do’a semoga Allah membalas semua kebaikan mereka.
Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan khususnya bagi
penulis. Amin Ya Rabbal Alamin
Malang, September 2013
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGAJUAN HALAMAN PERSETUJUAN HALAMAN PENGESAHAN
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN HALAMAN MOTTO
HALAMAN PERSEMBAHAN
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv ABSTRAK ... xvi ABSTRACT ... xvii صخلملا ... xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 6 1.3 Tujuan Penelitian ... 6 1.4 Hipotesis ... 6 1.5 Batasan Masalah... 7 1.6 Manfaat Penelitian ... 7 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Pencemaran Air ... 8
2.1.1 Logam Berat di Perairan ... 9
2.2 Logam Berat ... 11
2.2.1 Timbal (Pb) ... 12
2.3 Biosorpsi ... 15
2.4 Biosorpsi dengan Enterobacter agglomerans ... 17
2.5 Enterobacter agglomerans ... 19
2.5.1 Klasifikasi Enterobacter agglomerans ... 19
2.5.2 Deskripsi Enterobacter agglomerans ... 20
2.6 Struktur Sel Bakteri ... 20
2.7 Pertumbuhan Bakteri ... 23
2.7.1 Fase Pertumbuhan Bakteri ... 23
2.8 Perhitungan Bakteri ... 25
2.8.1 Spektrofotometri ... 26
2.8.2 Cara Kerja Spektrofotometri ... 29
2.9 Analisis Logam (Analisis Spektroskopi) ... 30
2.9.2 Prinsip Kerja Spektroskopi Serapan Atom (SSA) ... 32
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian ... 33
3.2 Variabel Penelitian ... 33
3.3 Waktu dan Tempat ... 34
3.4 Alat dan Bahan ... 34
3.4.1 Alat ... 34
3.4.2 Bahan ... 34
3.5 Prosedur Penelitian ... 35
3.5.1 Sterilisasi Alat Dan Bahan ... 35
3.5.2 Pembuatan Media Luria Bertani (LB) (Kurniasari, 2005) . 35 3.5.3 Pembuatan Inokulum Bakteri (Yani dan Kurniasari, 2008) 36
3.5.4 Pembuatan Kurva Standar Pertumbuhan Bakteri (Awwalurrizki dan Surya, 2008) ... 36
3.5.5 Pengaruh Logam Berat Timbal (Pb) Terhadap Pertumbuhan Enterobacter agglomerans (Kurniasari, 2005) ... 37
3.5.6 Penentuan Kadar Logam Berat Timbal Yang Terserap Oleh Enterobacter agglomerans (Husain dan Irna, 2005) 37
3.6 Analisis Data ... 38
3.6.1 Kurva Standar Pertumbuhan ... 38
3.6.2 Penentuan Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) ... 39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kurva Standar Pertumbuhan ... 41
4.2 Pengaruh Konsentrasi Logam Berat Timbal Terhadap Pertumbuhan Bakteri Enterobacter agglomerans ... 43
4.3 Biosorpsi Logam Pb Oleh Bakteri Enterobacter agglomerans 49 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 56 5.2 Saran ... 56 DAFTAR PUSTAKA ... 58 LAMPIRAN ... 62
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Kerja Spektrofotometer ... 30
Gambar 4.1 Kurva Standar Pertumbuhan Bakteri E. Agglomerans ... 42
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Jumlah Koloni Bakteri E. Agglomerans dengan Waktu Pengamatan ... 42
DAFTAR TABEL
Table 4.1 Hasil Pengukuran nilai OD dan Pengukuran Jumlah koloni (TPC) ... 42
Table 4.2 Data rata-rata nilai Optical Density (OD) bakteri E. Agglomerans . .. 44
Table 4.3 Data rata-rata pertumbuhan jumlah koloni bakteri E. agglomerans ... 44
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I : Data Nilai Optical Density (OD) Bakteri Enterobacter
agglomerans ... 62
Lampiran II : Hasil SPSS Analisis Regresi Kurva Standar Hubungan antara Nilai OD dan TPC ... 65
Lampiran III : Pengamatan Media Secara Visual ... 66
Lampiran IV : Pemurnian Pb Asetat Menjadi Pb Murni ... 67
ABSTRAK
Diana, Nur. 2013. Potensi Bakteri Enterobacter agglomerans Sebagai Biosorben
Logam Berat Timbal (Pb). Skripsi, Jurusan Biologi Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang. Pembimbing: (I) Dr. Retno Susilowati, M. Si (II) Dr. H. Munirul Abidin, MA.
Kata Kunci: Logam Berat Timbal (Pb), Biosorben, Enterobacter agglomerans.
Limbah cair yang mengandung logam berat timbal (Pb) dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan, seperti pencemaran air. Solusi untuk mengatasi pencemaran air yang mengandung logam berat adalah biosorpi. Biosorpsi merupakan teknologi pemanfaatan penyerapan oleh mikroorganisme seperti bakteri. Salah satu bakteri yang resisten dan mampu mengakumulasi logam berat adalah Enterobacter agglomerans. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh logam berat timbal (Pb) terhadap pertumbuhan E. agglomerans dan untuk mengetahui kemampuan E. agglomerans dalam menurunkan konsentrasi logam berat timbal (Pb).
Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan menggunakan rancangan penelitian Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan 3 ulangan. Bakteri E. agglomerans dibiakkan dalam media LB dan dihitung kurva standar pertumbuhan dengan metode TPC yang diregresikan dengan nilai OD pada panjang gelombang 600 nm menggunakan persamaan y=ax+b. Pengamatan pertumbuhan bakteri dengan konsentrasi logam berat timbal 0, 5, 10, 15 dan 20 ppm dihitung dengan melihat nilai OD setiap 4 jam sampai 28 jam, pada puncak fase log data dianalisis dengan ANOVA progam SPSS 16. Untuk mengetahui konsentrasi logam berat timbal yang terserap, dilakukan uji Atomic Absorbtion Spektrofotometry (AAS) dengan pengambilan data hasil pertumbuhan yang paling optimum selain kontrol.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteri E. agglomerans berpotensi sebagai biosorben logam berat timbal (Pb). Hal ini dibuktikan dengan adanya pengaruh timbal terhadap pertumbuhan bakteri E. agglomerans. Pertumbuhan bakteri tertinggi pada 0 ppm dan yang terendah pada perlakuan 20 ppm. Bakteri E. agglomerans juga mampu menurunkan konsentrasi logam berat timbal pada media cair sebesar 96 % pada perlakuan 5 ppm.
ABSTRACT
Diana, Nur . 2013. Potential bacteria Enterobacter agglomerans As Biosorben Heavy Metal Lead ( Pb ) . Thesis , Department of Biology, Faculty of Science and Technology of the State Islamic University of Maulana Malik Ibrahim Malang . Supervisor : ( I) Dr . Retno Susilowati , M. Si ( II ) Dr . H. Munirul Abidin , MA .
Keywords : Heavy Metal Lead ( Pb ) , Biosorben , Enterobacter agglomerans .
Wastewater containing heavy metal lead ( Pb ) can have negative impacts on the environment , such as water pollution . Solutions to address water pollution containing heavy metals is biosorpi . Biosorption is the utilization of technology uptake by microorganisms such as bacteria . One of the resistant bacteria and heavy metals are capable of accumulating Enterobacter agglomerans . The purpose of this study was to determine the effect of heavy metal lead ( Pb ) on the growth of E. agglomerans and to determine the ability of E. agglomerans in reducing heavy metal concentrations of lead ( Pb ).
This research is an experimental study using a study design completely randomized design ( CRD ) with 5 treatments and 3 replications . Bacteria E. agglomerans cultured in LB medium and standard growth curves calculated with the TPC method regressed with OD values at a wavelength of 600 nm using the equation y = ax + b . Observation of bacterial growth with concentrations of heavy metals lead 0 , 5 , 10 , 15 and 20 ppm calculated by looking at the value of OD every 4 hours to 28 hours , the peak phase of the log data is analyzed with ANOVA SPSS 16 program . To determine the concentration of heavy metals are absorbed lead , test Spektrofotometry Atomic Absorption ( AAS ) with data capture growth in the most optimum outcome than controls. The results showed that the bacterium E. agglomerans potential as biosorben heavy metal lead ( Pb ) . This is evidenced by the effect of lead on the growth of the bacteria E. agglomerans . Highest bacterial growth at 0 ppm and the lowest at 20 ppm treatment . Bacteria E. agglomerans was also able to reduce heavy metal concentrations of lead in liquid media by 96 % in the treatment of 5 ppm .
صخلملا سىَ ،بَبَد . ٢٠١٣ . بًك تهخكًنا تُئبعيلأا تهًخحًنا بَشُخكبنا Biosorben ٌذعي صبطشنا تهُقثنا ) صبطشنا ( بَلاىي تَلاو تعيبدن تعببخنا بُخىنىُكخناو وىهعنا تُهك ،ءبُحلأا ىسق ،تحوشطأ كنبي ىُهاشبا حَلابي تُيلاسلإا سبشخسًنا : ( ١ ) شُخسخبًنا ٍحاىهُسىس ىُخَس سىخكذنا . ( ٢ ) ححنا شُخسخبًنا ٍَذببعنا شُُي سىحبكذنا . ثحبلا تاملك : ٌذعي صبطشنا تهُقثنا ) صبطشنا ( ، Biosorben تهخكًنا تُئبعيلأا ، ششبنا تحط ًهع ةسىطخنا تَبغ ٍف ٌِا ٍه تفهخخي مياىعن تدُخَ ٍئُبنا دىهخنا . ثبًهعًنا يذحإ مُقث ٌذعي صبطشنا ٍي ةذحاو ،مُقث ٌذعي ىه تئُبنا ًهع ٍبهس شثأ بهن ٌىكَ ٌأ ٍكًَ ٍخنا تهئبسنا ثبَبفُنا ( صبطس ) . ٍه تهُقثنا ٌدبعًنا ًهع تَىخحًنا ثبَبفُنا تدنبعي ٍف مئاذبنا ٍي ةذحاو ،بُنبح biosorpi ٍخنا ِبًُنا ٍف تهُقثنا ٌدبعًنا صبظخيلا صبظخيا ةسذق بَشُخكبنا تطبخو تقُقذنا ثبُئبكنا وذخخسح . ٍي ذحاو تهخكًنا تُئبعيلأا ىه ًخح تهُقثنا ٌدبعًنا ىكاشخح ًهع ةسدبق تيوبقي ٍه بَشُخكبنا . ِزه ٍي عشغنا ٌبكو مُقث ٌذعي صبطشنا ضُكشح ذَذحخن تساسذنا ( صبطشنا ) ىًَ ًهع E . ةسذقو E . غفخ ٍف تهخكًنا تهخكًنا صبطشنا ٍي تهُقثنا ٌدبعًنا ثاضُكشح ( صبطشنا ) . عي تُبَشدخنا قشطنا واذخخسبب تساسذنا جَشخأ ذقو ةسشكخًناو تكشخشًنا تهيبعًنا RAL 3 ثاشي . بَشُخكب E. ظسىخًنا ٍف فقثي تهخكًنا LB عحلاو ةىهسأ عي جهعخ تُسبُقنا ًُحُي TPC ىُقنا عي جعخاشح وذخخسَ OD ٍي تخىي لىط ٍف 600 تندبعًنا واذخخسبب شخيىَبَ y = طأفنا + ة . تبقاشي ٌدؤَ تهُقثنا ٌدبعًنا ثاضُكشح عي بَشُخكبنا ىًَ 0 ، 5 ، 10 ، 15 ، 20 شظُنا للاخ ٍي ةىسحي ٌىُهًنا ٍف ءضخ تًُق ٍف OD مك 4 ًنإ ثبعبس 28 حيبَشب عي ًهكنا مُسغ تهحشي مدسنا ثبَبُب ةوسر ٍف ،تعبس SPSS 16 ANOVA. تفشعًن تبسُنبب بيأ konsenrtasi ضخًَ مُقث ٌذعي صبطشنا Spektrofotometry ٌسزنا صبظخيلاا صبهخ واذخخسبب (AAS) ىكحخنا شظُع ٍي مثيلأا ىًُنا ىظعي ٍي ةرىخأي . بَشُخكبناو حئبخُنا ثشهظأ E . بًك تهخكًنا ثبَبكيإ biosorben مُقث ٌذعي صبطشنا ( صبطس ) . بَشُخكبنا ىًَ ًهع صبطشنا شُثأح ٍي كنر ًهدخَو E . تهخكًنا . ٍف بَشُخكبنا ىًَ ًهعأ 0 و ٌىُهًنا ٍف ءضخ ذُع يىخسي ًَدأ 20 جلاعنا ٌىُهًنا ٍف ءضخ . ضُكشح ٍي ذحنا ًهع ةسدبق بضَأ تهخكًنا تُئبعيلأا ٌبك ٍف ٌدؤح مئبسنا ولاعلإا مئبسو ٍف تهُقثنا ٌدبعًنا 96.87 جلاع ٍف ٪ 5 ٌىُهًنا ٍف ءضخ .
