I SOLASI D AN KARAKTERI SASI BAKTERI PEN D EGRAD ASI D I AZI N ON
D ARI TAN AH SAW AH D I KABUPATEN BREBES
Je br ia Kw a r t a n ing Tya s, Agu n g Su pr ih a di da n Bu di Ra h a r j o
Depart em en Biologi, Fakult as Sains dan Mat em at ika, Universit as Diponegoro, Tem balang,
Sem arang 50275 Telepon ( 024) 7474754; Fax. ( 024) 76480690
Abst r a ct
An int ensificat ion in agricult ure oft en faces som e t hreat s due t o t he exist ance of plant int errupt ed organism w hich oft en causes t he decreasing of t he harv est or even t he failure of t he harv est . The gr ow t h cont r olling of t he Plant I nt errupt ed Organism by using pest icide by m ost of t he farm er s has been considered as a solut ion t hat can save or pr ot ect t he harvest from t he at t ack of t he Plant I nt er rupt ed Organism . The obj ect ive of t his research is t o get isolat e and bact erial charact erist ic w hich able t o degrade t he diazinon. The m ain sour ce of t he m icr obes ar e t ak en fr om t he soil sam ple in Brebes Regency, especially in Ket anggungan Dist rict , Wanasari Dist rict , Losari Dist rict , dan Larangan Dist rict . The research w as conduct ed by isolat ion and screening for isolat es follow ed by a charact erizat ion of bact erial isolat es include m orphological observat ions and biochem ical t est s. I solat es t hat have acquired r esist ance t est of diazinon is t hen perform ed t o det erm i ne t he ext ent of t he abilit y of bact eria t o survive, and t hen t o m easur e t he gr ow t h curv e and t he final st ep is t o t est t he degradat ion of diazinon by using HPLC ( High Perform ance Liquid Chrom at ography) . The m edium w hich w ere used in isolat ion and screenin g process w ere Mineral Salt Medium ( MSM) t hat had been added w it h diazinon 0,5 ppm and t he final result s obt ained six isolat es, t her e w ere JKB1, JKB2, JKB3, JKB4, JKB5 and JKB6. The result of resist ance t est show ed t hat concent r at ion of 90 ppm w as t he r esi st ance lim it of t he six isolat es, and t he m ost resist ance isolat e w as JKB3 w hich w as show n w it h t he great est am ount of t he cells t han ot her isolat es. The grow t h curv e w as m ade by inoculat ing t he isolat es on MSM m edium w it h 90 ppm diazinon, t hen it w ould get JKB5 isolat e w hich has t he highest adapt ive abilit y. Diazinon degradat ion t est w as det ect ed w it h HPLC in som e variet ies of incubat ion t im e, like 24, 24, and 72 hours. From t his t est w e could get t he JKB2 isolat e and JKB1 isolat e w hich had higher degradat ion abilit y t han four isolat es, due t o a decr ease in t he concent rat ion of diazinon on JKB2 at 76.27 ppm or 84.74% , follow ed by JKB1 70,05 ppm or 77.83% .
Keyw ords : Diazinon, I solat e, Charact erizat ion, Resist ance, Degradat ion
Abst r a k
Brebes, yait u Kecam at an Ket anggungan , Kecam at an Wanasari, Kecam at an Losari, dan Kecam at an Larangan. Penelit ian dilakukan dengan isolasi dan skrining unt uk m endapat kan isolat , kem udian dilanj ut kan dengan karakt er isasi isolat m eliput i pengam at an m orfologi bakt eri dan uj i biokim ia. I solat yang didapat kan selanj ut nya dilakukan uj i resist ensi unt uk m enget ahui kem am puan bakt eri bert ahan t erhadap diazinon, kem udian dilakukan pengukuran kurva pert um buhan dan yang langkah akhir adalah dilakukan uj i degradasi diazinon dengan m enggunakan Krom at ografi Cair Kinerj a Tinggi ( KCKT) . Medium yang digunakan unt uk isolasi dan sk rining adalah Mineral Salt Medium ( MSM) yang dit am bahkan dengan diazinon 0,5 ppm , hasil akhir diperoleh 6 isolat , yait u JKB1, JKB2, JKB3, JKB4, JKB5, dan JKB6. Uj i resist ensi dilakukan pada konsent rasi 20- 90 ppm sebagai bat as am bang resist ensi keenam isolat . isolat yang paling resist en adalah JKB3 yang dit unj ukkan dengan j um lah sel t erbanyak dibanding dengan isolat lain. Kurva pert um buhan dibuat dengan m enginokulasikan isolat pada m edium MSM + diazinon 90 ppm , diper oleh isolat JKB5 yang m em punyai kem am puan adapt if yang t ert inggi. Uj i degradasi diazinon didet eksi dengan KCKT dengan variasi w akt u inkubasi selam a 24, 48, dan 72 j am . I solat JKB2 dan JKB1 yang m em punyai daya degr adasi lebih t inggi dibandingkan dengan keem pat isolat lainnya, kar ena t erj adi penurunan konsent rasi diazinon pada JKB2 sebesar 76,27 ppm at au 84,74% dan diikut i JKB1 sebesar 70,05 ppm at au 77,83% .
Kat a kunci : Diazinon, I solat , Karakt erisasi, Resist ensi, Degradasi
Pe n da h u lu a n
I nt ensifikasi pert anian m erupakan kebij akan yang diam bil pem erint ah sebagai upaya unt uk m em enuhi kebut uhan akan pangan di I ndonesia sej alan dengan laj u pert am bahan j um lah penduduk yang sem akin m eningkat . Upaya int ensifik asi pert anian ser ingkali m enghadapi kendala dengan keberadaan organism e pengganggu t anam an ( OPT) yang seringkali m enyebabkan penurunan hasil panen at au bahkan gagal panen.
I nt ensifikasi pert anian t elah dit erapkan dengan beberapa t eknologi unt uk m eningkat kan hasil panen yang opt im al, salah sat uny a adalah dengan penggunaan agrokim ia ( bahan k im ia sint et ik) ( Pr ij ant o, 2009) .
Pengendalian OPT dengan
m enggunakan pest isida t elah dianggap oleh pet ani sebagai salah
sat u cara yang m am pu
m enyelam at k an hasil pert anian dar i
serangan OPT. Hal ini m enyebabkan pest isida m enj adi sarana yang m em egang peranan pent ing dan dibut uhkan oleh pet ani ( Budigunawan, 2004) .
lingkungan dan t idak m enyebabkan bioakum ulat if ( Dj oj osum art o, 2008) .
Pest isida organofosfat dapat diuraikan ke perm ukaan t anah m elalui beberapa proses, yait u volat ilisasi, fot olisis, hidrolisis, dan biodegradasi. Biodegradasi dapat t erj adi dengan kondisi aerobik dan anaerobik. Hidrolisis m erupakan m ekanism e yang pent ing unt uk pr oses degradasi, t elah m engindikasikan bahwa st rain bakt eri dar i kelom pok t aksonom i yang berbeda m em punyai kem am puan yang baik dalam m endegradasi pest isida. Kaj ian degradasi secara m ikrobial sangat berm anfaat bagi pengem bangan st rat egi biorem ediasi unt uk m eracuni OPT dengan m em anfaat kan m ikroorganism e ( Cycoń et al., 2009) .
Mengingat persawahan di daerah Brebes sering m enggunakan diazinon, m aka perlu dit elit i keberadaan bakt er i pendegradasi diazinon pada areal t ersebut . Sifat -sifat bak t eri di lingkungan t ersebut yang t elah dit elit i diharapkan berpot ensi m endegradasi pest isida organofosfat sert a dapat digunakan sebagai agen biorem ediasi t anah yang t ercem ar oleh pest isida
Ba h a n da n M e t ode
Ba h a n Pe n e lit ia n
Bahan yang digunak an adalah sam pel t anah sawah yang diam bil dar i 4 kecam at an di Brebes, yait u Kecam at an Wanasari, Kecam at an Larangan, Kecam at an Ket anggungan dan Kecam at an Losari. Selain it u,
bahan yang diperlukan adalah pest isida diazinon 600 g L- 1.
Medium yang digunakan unt uk penelit ian ini adalah Mineral Salt Medium ( MSM) dengan pH 7,2 dan diperkaya dibuat dengan penam bahan pept on 0,9 g dan yeast ext ract 0,06 g. Proskauer. Reagen yang digunakan unt uk uj i m et hyl red adalah m et hyl red dan voges - proskauer adalah reagen Barrit ’s A dan B. Medium
a. Pengam bilan dan Persiapan Sam pel Tanah
Sam pel t anah diam bil dari em pat lokasi kecam at an y ang berbeda di daerah Brebes, yait u Kecam at an Wanasari, Kecam at an Larangan, Kecam at an Ket anggungan, dan Kecam at an Losari. Pengam bilan sam pel t anah sawah dilakukan dengan sist em diagonal ( Ardiwinat a, 2007) .
lokasi pengam bilan t anah dalam sat u kecam at an. Pengam bilan sam pel t anah t ersebut sudah dilakukan oleh salah sat u penelit i di BPPT Serpong.
Sam pel t anah sebanyak 500 g yang sudah diam bil kem udian disim pan di dalam cold room ( ruang dingin dengan suhu ± 7- 10° C) .
b. I solasi Bakt er i
Sam pel dar i m asing- m asing kecam at an dit im bang seberat 1 g dengan m enggunakan t im bangan analit ik, kem udian dim asukkan ke dihom ogenkan dengan m enggunakan vort ex dan suspensi t anah diam bil secara asept is sebanyak 5 m L dengan m enggunakan m ikropipet .
Masing- m asing suspensi t anah dim asukkan secara asept is ke dalam 45 m L m edium MSM diperkaya di dalam labu erlenm ey er dan diinkubasi dengan m enggunakan rot ary shaker pada kecepat an 120 rpm sert a suhu 37° C dan rent ang wakt u inkubasinya adalah 24, 48, dan 72 j am .
Suspensi t anah diperkaya yang sudah diinkubasi, pada m asing- m asing rent ang wakt unya sert a dilakukan t anah yang dicawank an diinokulasikan dengan m et ode agar sebar (spread plat e) yang dir at akan dengan m enggunakan bat ang spreader
kem udian diinkubasikan di dalam inkubat or pada suhu 37° C.
Dilakukan pengam at an keanekaragam an ( biodiversit as) bakt eri yang berasal dar i m asing-nut rien dan m engandung diazinon.
Dilakukan pem isahan kult ur cam puran dari m edium MSM + Diazinon 0,5 ppm unt uk m endapat kan kult ur m urni dengan cara m engam bil sat u sengkelit koloni yang berdiam et er paling besar dengan m enggunakan ose t um pul dan dilakukan kult ivasi pada cawan gores dipindahkan secara asept ik pada m edia agar NA m iring yang digunakan sebagai kult ur st ok dan dilakukan pengam at an t erhadap bent uk, ukuran, warna, dan karakt er ist ik opt ikal.
c. Karakt erisasi I solat Bakt eri
dengan pengecat an gram sert a uj i biok im ia yang bert uj uan unt uk m enget ahui sifat fisiologis dan akt iv it as gerak dar i isolat bakt er i. Karakt erisasi dan Uj i biok im ia yang dilakukan ant ara lain pewarnaan gram uj i kat alase, uj i ferm ent asi karbohidrat dan pem bent ukan H2S, uj i hidrolisis resist ensi t erhadap diazinon. I solat t ersebut diam bil sebanyak sat u sengkelit dengan m enggunakan ose t um pul secara asept is. Sengkelit dar i isolat t ersebut diinokulasikan secara asept is ke dalam m edium NB yang t elah dit am bahkan dengan diazinon dengan var iasi konsent rasi 20 ppm , 30 ppm , 40 ppm , 50 ppm , 60 ppm , 70 ppm , 80 ppm dan 90 ppm , kem udian diinkubasi dengan rot ary shaker selam a 24 j am dengan kecepat an 120 rpm pada suhu 37 ° C. Pengam at an kem am puan resist ensi bakt er i t erhadap diazinon dilakukan dengan m enggunakan haem acyt om et er. Konsent rasi diazinon yang diperoleh dari uj i resist ensi adalah pada konsent rasi 90 ppm dan dibuat kurva resist ensi.
e. Uj i Degradasi Diazinon dan Pengukuran Kurva Pert um buhan Bakt eri
Pengukuran kurva pert um buhan dibuat dengan m enggunakan isolat yang resist en t er hadap diazinon. I solat t ersebut diam bil sebanyak sat u sengkelit dengan m enggunakan ose t um pul secara asept ik dan diinokulasikan ke dalam m edium MSM + diazinon 90 ppm . I solat
diinkubasikan dengan rot ary shaker berkecepat an 120 rpm pada suhu 37° C dengan rent ang w akt u 24, 48, dan 72 j am . Kurva pert um buhan dibuat dengan m engam bil suspensi sebanyak 0,2 m L dar i isolat dan dilakukan pada saat j am ke 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24.
Ket anggungan diperoleh 8 isolat . I solat yang t um buh pada m edium kont rol m enandakan biodiversit as bakt eri yang t erdapat di dalam m asing- m asing sam pel t anah. Medium kont rol m erupakan m edium yang k aya akan nut rien sehingga m em ungkink an sem ua j enis bakt eri dapat t um buh karena kebut uhan akan nut rien t erpenuhi. Nut r ien- nut rien t ersebut berasal dar i yeast ext ract , pept on dan glukosa, yang berfungsi sebagai sum ber karbon dan prot ein, sehingga pert um buhan sel t erj adi lebih cepat daripada m edium yang m isk in akan nut rien.
Hasil isolasi dan penapisan bakt eri dengan m enggunakan m edium
m isk in nut r ien, yait u m edium MSM yang dit am bahkan dengan diazinon 0,5 ppm diperoleh sebanyak 13 isolat bakt eri y ang m am pu t um buh dan bert ahan hidup, hal ini m enunj ukkan bahwa isolat t ersebut m am pu m em anfaat kan unsur karbon dan fosfat yang t erdapat di dalam diazinon unt uk m em bent uk st rukt ur sel dan asam nukleat berupa DNA dan RNA yang berm anfaat dalam sint esis prot ein.
Hasil pengam at an m orfologi koloni bakt er i yang t um buh pada m edium MSM + diazinon 0,5 ppm dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengam at an Mor fologi Koloni Bakt eri pada Medium MSM + D iazinon 0,5 Ppm
No. Kode
I solat
Ciri Morfologi Koloni
Warna Bent uk Tepi Elevasi
1 JBK1 Whit e Circular Ent ire Flat
2 JBK2 Pink I rregular Undulat e Flat
3 JBK3 Transparent Circular Ent ire Raised
4 JBK4 Transparent Circular Ent ire Flat
5 JBLos1 Pink I rregular Serrat t e Flat
6 JBLos2 Whit e- Yellowish I rregular Undulat e Flat
7 JBLos3 Transparent Circular Ent ire Flat
8 JBW1 Transparent Circular Ent ire Raised
9 JBW2 Transparent I rregular Undulat e Flat
10 JBW3 Whit e Circular Ent ire Flat
11 JBLa1 Pink Circular Ent ire Flat
12 JBLa2 Whit e Circular Ent ire Flat
13 JBLa3 Whit e I rregular Serrat e Flat
Ket erangan : JBK : Brebes Ket anggungan, JBLos : Br ebes Losari, JBW : Brebes Wanasari, JBLa : Brebes Larangan
I solat - isolat t ersebut dikult ivasik an pada m edium NA yang m erupakan m edium yang kaya akan nut rien, sehingga m asing- m asing isolat t ersebut m am pu m enunj ukkan m orfologi yang sesungguhnya. Hasil kult ivasi pada m edium NA m enunj ukkan bahwa isolat - isolat
JKB1 m eliput i JBLos2, JBK1, JBK2, dan JBLos1. I solat yang t erm asuk ke dalam JKB2 ant ara lain adalah JBLos3, JBW1, JBLa1, JBW3, dan JBLa3, sedangkan isolat JBK3 m erupakan JKB3, JBK4 m erupakan JKB4, JBLa2 m erupakan JKB5, dan I solat JBW2 m erupakan JKB6. Keenam isolat
t ersebut kem udian dilakukan pengam at an m orfologi koloni secara m akroskopis m eliput i warna, bent uk, t epi dan elevasi dari koloni yang t erpisah. Hasil pengam at an m orfologi koloni bakt er i pada agar cawan t ercant um pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengam at an Mor fologi Koloni Bakt eri pada Agar Caw an dengan Medium NA
No Kode
I solat
Ciri Morfologi Koloni
Warna Bent uk Tepi elevasi
1 JKB1 Whit e I rregular Undulat e Raised
2 JKB2 Whit e - Yellowish I rregular Undulat e Raised
3 JKB3 Whit e- Yellowish I rregular Undulat e Flat
4 JKB4 Whit e- Yellowish I rregular Undulat e Flat
5 JKB5 Whit e- Yellowish I rregular Lobat e Flat
6 JKB6 Whit e- Yellowish I rregular Lobat e Flat
Hasil pengam at an di at as m enunj ukkan bahwa keenam isolat t ersebut m am pu t um buh dengan baik dibandingkan ket ika isolat t ersebut t um buh di m edium MSM + diazinon 0,5 ppm . Bent uk keenam isolat adalah irregular dengan bagian t epi yang nam pak sebagian besar adalah undulat e at au bergelom bang dan j uga lobat e at au ber lekuk dan berelevasi dat ar (flat ) sert a pada um um nya berwarna put ih kek uningan (whit
e-yellowish) kecuali pada JKB1 yang berwarna put ih (whit e) .
Pem buat an kult ur st ok dilakukan dengan m engkult ivasi isolat pada agar m ir ing yang j uga dilakukan pengam at an secara m akroskopis, hasil pengam at an m akrosk opis dar i goresan t unggal di at as perm ukaan agar m ir ing dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengam at an m akr osk opis Koloni Bakt eri pada Agar Miring dengan Medium NA
No. Kode I solat Ciri Morfologi Koloni
Bent uk Karakt erist ik Opt ikal Warna
1 JKB1 Filiform Translucent Whit e
2 JKB2 Filiform Translucent Whit e
3 JKB3 Echinulat e Translucent Whit e
4 JKB4 Filiform Translucent Whit e
5 JKB5 Arborescent Translucent Whit e
6 JKB6 Filiform Translucent Whit e
Pengam at an pada agar m ir ing m enunj ukkan bahwa keenam bakt er i t ersebut t idak m em punyai pigm en
berwarna sehingga hanya
t ersebut bersifat t ranslucent at au sebagian t em bus pandang. JKB1, JKB2, JKB4, dan JKB6 m em punyai bent uk filiform yang bersinam bung sepert i benang dengan t epi licin, sedangkan JKB4 berbent uk echinulat e yang bersinam bung sepert i benang dengan t epi t idak rat a, dan JKB5
berbent uk arborescent sepert i bent uk pohon dengan percabangan. Keenam isolat t ersebut j uga diindent ifik asi berdasarkan karak t erist ik secara biok im ia dan pengecat an gram yang dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Karakt erisasi dan Uj i Biokim ia I solat Bakt eri dari Medium MSM + Diazinon 0,5 ppm
No
I solat Uj i Biokim ia
JKB 1
JKB 2
JKB 3
JKB 4
JKB 5
JKB 6
1 Pew arnaan Gram - - -
-2 Kat alase + + + + + +
3 I ndol - - -
-4 Met hyl Red + + + - +
-5 Voges Proskauer - - - - + +
6 Sit rat - - + + + +
7 Urease - - -
-8 Hidrolisis Gelat in + + + + + +
9 Mot ilit as + + + + + +
10 * ) Ferm ent asi Karbohidrat dan Pem bent ukan H2S
3 3 1 1 2’ 3
Ket er angan :
* ) Fer m ent asi Kar bohidr at dan Pem bent uk an H2S : 1. Bagian agar m ir ing alk alin ( m er ah) dan bagian baw ah asam
( k uning) t anpa gas, 1’. Bagian agar m ir ing alk alin ( m er ah) dan bagian baw ah asam ( k uning) dengan gas, 2. Bagian agar m ir ing asam ( k uning) dan bagian baw ah k uning t anpa produksi gas, 2’. Bagian agar m ir ing asam ( k uning) dam bagian baw ah k uning dengan produk si gas, 3. Bagian agar m ir ing m er ah j uga bagian baw ah at au t idak ada per ubahan pada bagian baw ah ( j ingga- m er ah) .
Hasil uj i biok im ia pada Tabel 4. m enunj ukkan bahwa keenam isolat bakt eri m erupakan j enis bakt er i gram negat if. Sel yang dim ilik i oleh keenam isolat t ersebut hanya m em ilik i lapisan pept idoglikan yang t ipis dan diliput i oleh lapisan m em bran luar yang t ersusun dari lipid. Mem bran luar yang t ersusun dar i lipid t er larut ket ika diber ikan gram C, karena gram C m erupakan alkohol yang berfungsi unt uk m elarut kan lem ak pada m em bran luar sehingga ikat an kom pleks yang t elah t ersusun dari
gram A dan gram B ( ikat an CV- I ) akan segera t ersingk ir pada dinding t ipis dan t idak banyak yang ber ik at an silang. Alkohol t ersebut ( gram C) akan m elepaskan ikat an CV- I sehingga sel m enj adi t idak ber warna, sehingga ket ika diber ikan gram D sel yang t elah m engalam i pem ucat an akan m enj adi m erah.
yang m erupakan senyawa beracun t ript ofanase, keberadaan indol didet eksi dengan reagen Kovac’s yang m enghasilkan warna m erah ungu.
Uj i Met hyl Red pada JKB1, JKB2, energi dan m enghasilkan produk akhir berupa asam yang diindikasikan dengan indikat or m erah m et il. JKB4 dan JKB6 m enunj ukkan hasil negat if, hal ini dim ungk inkan produk akhir yang dihasilkan m asih t erdapat kandungan asam , nam un konsent rasi direaksik an dengan reagen Barrit ’s. JKB1, JKB2, JKB3, dan JKB4 karbon yang dit andai dengan adanya perubahan warna m enj adi biru. Sit rat m erupakan int erm ediet ut am a dalam Sik lus Krebs yang diproduksi m elalui kondensasi aset il ak t if dengan asam oksaloaset at , dengan enzim sit rase dihasilkan oksaloaset at dan asam aset at yang secara enzim at ik m enj adi asam piruv at dan CO2. Selam a reaksi berlangsung, m edium berubah m enj adi basa dan CO2 bereaksi dengan nat rium dan air m em bent uk Na- karbonat , sehingga akan m engubah warna bir u brom t im ol dar i disebabkan karena enzim urease yang m erupakan biokat alisat or organik t idak m am pu dihasilk an oleh m asing-m asing isolat , sehingga bakt er i t idak dapat m em isahkan ikat an nit rogen dan karbon pada urea dan t idak dapat m em bent uk produk akhir berupa am onia yang bersifat basa.
akan t et ap cair m esk ipun berada pada suhu 4° C. Uj i m ot ilit as m enunj ukkan hasil posit if karena m enghasilkan kekeruhan sepert i kabut .
Uj i ferm ent asi karbohidrat dan pem bent ukan H2S pada JKB1, JKB2, dan JKB6 m enunj ukkan bagian agar m ir ing berwarna m erah j uga bagian bawah at au t idak ada perubahan pada bagian bawah ( j ingga m erah) , hal ini berart i t idak t erj adi ferm ent asi karbohidrat , hanya t erj adi kat abolism e pept on sehingga m enghasilkan reaksi alk alin ( m erah) akibat adanya produksi am onia. JKB3 dan JKB4 m enunj ukkan hasil reaksi pada bagian agar m ir ing berwarna m erah ( alkalin) dan bagian bawah berwarna kuning ( asam ) t anpa produksi gas, hal ini m enandakan adanya ferm ent asi glukosa dan konsent rasi asam y ang dihasilkan sangat kecil sehingga segera dioksidasi. Pept on yang t erkandung di dalam m edia dim anfaat kan oleh bakt eri sehingga m enghasilkan alkalin. Bagian bawah asam karena adanya t ekanan oksigen
yang rendah dan pert um buhan bakt er i yang m elam bat . JKB5 m enunj ukkan hasil reaksi pada bagian agar m ir ing asam ( kuning) dan bagian bawah j uga berwarna kuning ( asam ) dengan produksi gas. Hal ini m enunj ukkan adanya ferm ent asi lakt osa dan at au sukrosa karena kedua subst ansi ini berkonsent rasi t inggi, sehingga ferm ent asi t erus berlangsung dan m enghasilkan asam baik pada agar m ir ing m aupun bagian bawah
Uj i Re sist e n si Ba k t e r i Te r h a da p D ia z in on
Uj i resist ensi bakt eri dilakukan dengan m enggunak an m edium NB (Nut rient Brot h) yang dit am bahk an dengan diazinon. Tuj uan penggunaan m edium NB yang t elah dit am bahkan dengan diazinon adalah unt uk m enget ahui ket ahanan hidup
isolat bak t eri pada m edium dengan nut rien lengkap, dengan beberapa var iasi konsent rasi diazinon yang dim ulai dar i konsent rasi 20 ppm sam pai dengan 90 ppm
Gam bar 1. Grafik Resist ensi I solat Bakt eri Terhadap Diazinon
Gam bar 1. m erupakan hasil dar i uj i resist ensi yang dilakukan dengan inkubasi selam a 24 j am . Hasil yang diperoleh m enunj ukkan bahwa
ke dalam m edium , m aka penurunan j um lah sel yang t erj adi sem ak in besar. Keenam isolat bakt eri t ersebut m em punyai kem am puan unt uk resist en pada konsent rasi 90 ppm , oleh karena it u konsent rasi t ersebut digunakan unt uk m elakukan uj i degradasi diazinon.
I solat bakt er i yang m em ilik i j um lah sel t erbanyak adalah JKB3, berdasarkan penghit ungan dengan m enggunakan haem act yom et er diperoleh j um lah populasi sel sebanyak 7,6 x 107 ( 76.166.666 sel) , populasi ini m er upakan j um lah t ert inggi dibandingk an dengan 5 isolat lainnya. Populasi t erendah t erdapat pada JKB1 dengan j um lah 2,4 x 107 ( 24.416.666 sel) . Perbedaan j um lah sel ini disebabk an k arena pada saat m asing- m asing isolat m em punyai
efekt iv it as m et eabolism e yang berbeda- beda.
Ku r va Pe r t u m bu h a n Ba k t e r i
Pert um buhan dapat didefinisikan sebagai pert am bahan secara t erat ur sem ua kom ponen di dalam sel hidup, m eliput i peningk at an j um lah kom ponen- kom ponen sel t erm asuk DNA sehingga uk uran sel j uga bert am bah besar. Bakt eri adalah sel prokariot ik yang t um buh dengan cara pem belahan biner, dim ana sat u sel akan m em belah secara sim et ris m enj adi dua sel. I solat bakt er i yang resist en t erhadap diazinon m erupakan j enis bakt er i gram negat if, sehingga pem bent ukan dinding sel t erj adi secara berselang- seling di seluruh dinding sel. Pengukuran kur va pert um buhan dilakukan dengan m enggunakan m edium MSM dengan diazinon 90 ppm .
Gam bar 2. Kurva Pert um buhan I solat Bakt eri Pendegradasi Diazinon
Pengukuran kurva pert um buhan dilakukan dengan m elakukan penghit ungan j um lah sel pada j am ke 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, dan 24. Kurva pert um buhan di at as m enunj ukkan bahwa keenam isolat
Tabel 5. Unsur - Unsu r Penyusun Medium MSM
Sum ber karbon dim anfaat kan oleh isolat bakt er i unt uk pem bent ukan st rukt ur sel dan energi, sedangkan fosfat dim anfaat kan oleh bakt er i unt uk pem bent ukan asam nukleat , fosfolipid, dan koenzim . Sum ber m ikronut r ien anorganik berasal dari bahan- bahan penyusun MSM ant ara lain Mg, Ca2+, yang berbeda- beda, hal ini disebabkan karena adanya perbedaan efekt iv it as m et abolism e pada m asing- m asing yang berlangsung segera set elah dilakukan inokulasi dan m erupakan wakt u adapt asi bagi bakt eri.
I solat dengan kem am puan adapt asi yang t ercepat adalah JKB5, sedangkan JKB2 m em punyai kem am puan adapt asi yang paling lam bat , hal ini dit unj ukkan pada j um lah sel pada j am ke- 3, cepat at au lam bat nya fase ini berlangsung sangat dipengaruhi oleh keberadaan subst rat ,
m em asuki fase eksponensial pada j am ke- 3 sam pai j am ke- 6, kem udian m engalam i penurunan j um lah sel dan m em asuki dengan fase st asioner pada j am ke- 9 sam pai j am ke- 15 dengan j um lah sel 1,3 x 107, lalu pada j am ke- 18 m engalam i penurunan j um lah sel sam pai j am ke- 24, dengan j um lah sel akhir 3,1 x 106. I solat JKB6 m enunj ukkan fase eksponensial pada j am ke- 3 sam pai j am ke- 15, kem udian t erj adi penurunan j um lah sel t anpat erbent uk fase st asioner pada j am ke- 18 sam pai j am ke- 24 dengan j um lah sel akhir adalah1,7 x 106.
Uj i D e gr a da si D ia z in on de n ga n KCKT
Degradasi m erupak an suat u bent uk perubahan, baik susunan
m aupun perom bakan senyawa dan m enghasilkan senyawa yang lebih st abil dar i senyawa sem ula ( At las & Bart ha, 1992) . Hasil uj i degradasi diazinon dinyat akan dalam bent uk krom at ogram dar i krom at ogram t ersebut diperoleh dat a berupa angka yang kem udian dianalisis secara kuant it at if dengan m elakukan penghit ungan fakt or kapasit as, fakt or separasi, resolusi, ket inggian puncak , dan fakt or respon. Berdasarkan hasil penghit ungan, m aka diperoleh isolat JKB2 dan JKB1 yang efekt if dalam m endegradasi diazinon sebanyak 84,74 % dan 77, 83 % sedangkan isolat lainnya m endegradasi diazinon ant ara 43 – 46 % . Gam bar 4.3. di bawah ini m enunj uk kan kurva hasil degradasi diazinon.
Gambar 3. Kurva Hasil Degradasi Isolat Bakteri dengan KCKT
Berdasarkan kurva pert um buhan dan kurva degradasi diazinon, m aka dapat dilihat bahwa degradasi diazinon m asih t et ap berlangsung hingga wakt u ke 72 j am , m eskipun pada wakt u ke 24 j am sudah m engalam i penurunan j um lah sel, hal ini dapat t erj adi karena proses
degradasi diazinon adalah proses lisis ket ika sel bakt er i akan m em asuki fase kem at ian, m aka sel pecah sert a
m engeluarkan kom
ponen-kom ponennya berupa karbon dan akan dim anfaat kan unt uk kehidupan sel berikut nya. Fakt or biot ik dan abiot ik berj alan secar a sim ult an dalam proses degradasi diazinon, selain it u enzim yang dihasilk an oleh bak t eri j uga dapat m enyebabkan t erj adinya degradasi.
Ke sim pu la n
Hasil isolasi dan penapisan bakt eri dengan m enggunakan m edium m isk in nut r ien, yait u m edium MSM yang dit am bahkan dengan diazinon dengan konsent rasi 0,5 ppm diperoleh enam isolat yait u JKB1, JKB2, JKB3, JKB4, JKB5, dan JKB6. Keenam isolat t ersebut m am pu m enunj ukkan resist ensinya pada konsent rasi diazinon 90 ppm dalam m edium MSM yang m am pu m endegradasi diazinon. I solat yang paling r esist en t erhadap diazinon adalah JKB3. Sem ak in lam a wakt u inkubasi m aka konsent rasi diazinon sem akin berkurang. I solat JKB2 dan JKB1 yang m em punyai daya degradasi t erhadap diazinon lebih t inggi dibandingkan dengan keem pat isolat lainnya
D a ft a r Pu st a k a
Ardiw inat a, A.S. 2007. Pet unj uk Teknis Analisis Residu Pest isida. Balai Penelit ian Lingkungan Pert anian, Pat i.
At las, R.M. and Bart ha, R. 1992. Microbial Ecology , Fundam ent al
and Applicat ion Third Edit ion. The Benj am in Cum m ings Publishing Com pany I nc, California. Dalam Dongowea, H.E. dan David, A. 1996. Biodegradasi Pest isida Organofosfat oleh Pseudom onas sp. Biot a. 1( 2) : 29- 33.
Budigunawan, A.N. 2004. Analisis Residu Klorpir ifos pada Tanah Aluv ial Set elah Penanam an Bawang Merah di Brebes. Skripsi. Program St udi I lm u Tanah S- 1 Depart em en Tanah Fakult as Pert anian I nst it ut Pert anian Bogor, Bogor .
Cycoń, M., Marcin, W., and Zofia P.S. 2009. Biodegradat ion of t he Organophosporus I nsect icide Diazinon by Serrat ia sp. and Pseudom onas sp. and Their Use in Biorem ediat ion of
Cont am inat ed Soil.
Chem osphere, 79 ( 2009) 494-501.
Dj oj osum art o, P. 2008. Pest isida dan Aplikasinya. Agrom edia Pust aka, Jakart a..
Leland, J.E. 1998. Evaluat ing t he Hazard if Land Apply ing Com post ed Diazinon Wast e Using Eart hworm Biom onit or ing. Thesis. Facult y of The Virginia Polyt echnic I nst it ut e and St at e Universit y, Virginia.
