PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
- Profil Tanah Tambang Batubara
- Bakteri
- Definisi Bakteri
- Bentuk Bakteri
- Cara Mengidentifikasi Bakteri
- Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri
- Bakteri Penghasil P(3HB)
- Biopolimer
- Bioplastik
- Poli Hidroksialkanoat (PHA)
- Poli (3-Hidroksibutirat)
- Peranan P(3HB) di Dalam Sel Bakteri
- Sifat fisika Kimia P(3HB)
- Media Pertumbuhan Bakteri P(3HB)
- Biosintesis PHA dan P(3HB)
- Jalur Biosintesis P(3HB) Menggunakan CPO
- Spektroskopi FT-IR
Untuk nutrisinya, bakteri umumnya menggunakan bahan kimia organik yang diperoleh secara alami dari organisme mati. Pengamatan tersebut meliputi warna, bentuk, tepi koloni, tinggi atau permukaan koloni dan struktur koloni (Kismiyati, dkk., 2009). Tujuan dari uji oksidase adalah untuk mengetahui ada tidaknya enzim oksidase pada bakteri dengan menggunakan kertas oksidase, hal ini terlihat dari perubahan warna yang terjadi pada kertas oksidase tersebut (Kismiyati, dkk., 2009).
Uji O/F medium (Oksidatif/Fermentatif) bertujuan untuk mengetahui sifat oksidasi atau fermentasi bakteri pada glukosa dengan menggunakan dua buah tabung medium yang salah satunya ditutup dengan parafin, sehingga diharapkan medium tersebut tidak mengandung udara yang dapat mendukung fermentasi (Kismiyati, dkk., 2009). Media yang digunakan mempunyai dua bagian yaitu miring (miring) dan belakang (tombak) (Kismiyati, dkk., 2009). Media sintetik merupakan media yang komposisi kimianya belum diketahui secara pasti, umumnya digunakan untuk mempelajari kebutuhan nutrisi suatu bakteri.
Media diferensial adalah media yang ditambahkan bahan kimia tertentu untuk mencegah pertumbuhan mikroba lain yang tidak diinginkan, seperti media yang mengandung kristal violet pada kadar tertentu, yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif tanpa mempengaruhi pertumbuhan bakteri gram negatif. Media uji adalah media dengan komposisi tertentu yang digunakan untuk menguji vitamin, asam amino, dan antibiotik. Media khusus adalah media yang digunakan untuk mengetahui jenis pertumbuhan mikroba dan kemampuannya dalam melakukan perubahan kimia tertentu.
Biopolimer merupakan polimer yang dapat terdegradasi secara alami oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur (Djamaan & Dewi, 2014). Sedangkan biopolimer biodegradable adalah polimer yang dapat terurai melalui reaksi enzimatik yang dapat menyebabkan hidrolisis. Bioplastik adalah plastik yang dapat mengalami perubahan alami melalui aktivitas seperti bakteri, jamur dan alga (Swift, 1996).
Bioplastik merupakan plastik yang dapat digunakan untuk menggantikan plastik sintetis yang biasa digunakan masyarakat global. Hal ini disebabkan minyak sawit mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh yang tinggi, yang dapat diuraikan oleh enzim lipase yang terdapat pada sel bakteri sehingga dapat diuraikan sebagai substrat dasar produksi biopolimer (Susanti, 2010). Lemoigne mengisolasi polimer dari Bacillus megaterium dan mengekstraknya dengan kloroform (Chen et al., 2007).
20 metabolisme sebagai sumber karbon dan energi yang dapat diproduksi dengan cepat untuk memenuhi kekurangan nutrisi. Berat molekul polimerase ini bervariasi dari 2x105 hingga 3x106 dalton tergantung pada jenis mikroorganisme dan kondisi pertumbuhan (Chen et al., 2007).
METODE PENELITIAN
- Waktu dan Tempat Penelitian
- Alat dan Bahan
- Alat
- Bahan
- Prosedur Penelitian
- pengambilan Sampel di Lapangan
- Sterilisasi Alat
- Isolasi Bakteri dari Sampel Tanah
- Pembuatan Media Isolasi
- Isolasi Bakteri dari Sampel Tanah
- Pemurnian dan Penyimpanan Isolat Bakteri
- Skrining Bakteri Penghasil Biopolimer P(3HB)
- Larutan Nile Blue A
- Skrining Bakteri Penghasil Biopolimer P(3HB)
- Pemurnian dan Penyimpanan Isolat Bakteri P(3HB)
- Produksi P(3HB) dengan Isolat Bakteri
- Penyiapan Medium Isolat Bakteri Penghasil P(3HB)
- Pembuatan Suspensi Bakteri Peenghasil P(3HB)
- Pembuatan Inokulum Bakteri Bakteri Penghasil P(3HB) . 28
- Karakterisasi Bakteri Penghasil P(3HB) Menggunakan FT-IR
- Karakterisasi Bakteri Penghasil P(3HB)
- Makroskopik
- Mikroskopik
- Pewarnaan Gram
- Pewarnaan Endospora
- Uji Biokimia
- Uji Katalase
- Uji Motilitas
Pembuatan suspensi bakteri penghasil P(3HB) dilakukan dengan cara mengambil 1-2 atau koloni bakteri uji dari stok dengan cara dimiringkan kemudian dimasukkan ke dalam 10 mL Na. Pengujian ini dilakukan dengan menginokulasi isolat bakteri pada media vertikal semi padat yang diinkubasi selama 48 jam pada suhu 37°C. Hasil isolasi sampel tanah pertambangan menggunakan bahan dasar Bakto CPO diperoleh 30 isolat bakteri.
Diantaranya terdapat 4 isolat bakteri yang menghasilkan fluoresensi berwarna jingga, yang ditetapkan sebagai bakteri penghasil P(3HB) (Lampiran 2). Pengamatan hasil uji makroskopis yang diamati berupa bentuk, warna, permukaan, tinggi dan tepi isolat bakteri penghasil P(3HB) adalah sebagai berikut: (Lampiran 3). Sumber karbon yang digunakan oleh bakteri penghasil P(3HB) adalah CPO, tujuannya agar bakteri penghasil P(3HB) dapat beradaptasi dan menstimulasi serta meningkatkan pembentukan P(3HB).
Pada pengujian pewarnaan endospora terhadap empat isolat bakteri yang menghasilkan endospora positif P(3HB) pada sel bakteri (Lampiran 4). Dari hasil isolasi tanah tambang menggunakan media CPO Bakto Agar diperoleh 30 isolat bakteri dan terdapat 4 isolat yang menghasilkan bakteri penghasil P(3HB), diantaranya kode sampel ITB 4.2, ITB 7.3.1, ITB 8.1.2 dan ITB 10.1. Pada uji biokimia bakteri penghasil P(3HB), keempat isolat bakteri positif katalase, positif motilitas dan berdasarkan identifikasi pewarnaan yang dilakukan diketahui bahwa keempat bakteri tersebut adalah basil Gram. positif dan endospora positif.
Gugus fungsi yang terdapat pada bakteri penghasil P(3HB) yang dianalisis menggunakan FTIR antara lain C-H, C=O, dan C-O. Disarankan untuk melakukan optimasi fermentasi pada empat isolat bakteri penghasil P (3HB), uji biokimia dan identifikasi uji molekuler pada keempat isolat bakteri tersebut. Pemeriksaan Bakteri Penghasil P(3HB) dengan Larutan Nile Blue A pada Media Bacto Agar CPO Kode Isolasi ITB 4.2.
Screening bakteri penghasil P(3HB) dengan larutan Nile Blue A pada media Bakto Agar CPO isolat ITB kode 7.3.1. Screening bakteri penghasil P(3HB) dengan larutan Nile Blue A pada media Bakto Agar CPO isolat ITB kode 8.1.2. Screening bakteri penghasil P(3HB) dengan larutan Nile Blue A pada media Bakto Agar CPO isolat ITB kode 10.1.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
Setelah semua koloni sama, disaring menggunakan larutan Nile Blue A dan diamati di bawah sinar UV 365 nm. Jika bakteri berpendar warna jingga, maka bakteri tersebut positif dan memproduksi P(3HB). 35 P(3HB) dalam sel, dibuktikan dengan adanya gen pha A, pha B dan pha C. Oleh karena itu, bakteri ini mempunyai kemampuan membentuk butiran cadangan makanan P(3HB) untuk bakteri, yang dapat dideteksi dengan paparan warna fluoresensi oranye dengan penambahan larutan Nile Blue A yang dapat diamati di bawah sinar UV 365 nm. Manik-manik P(3HB) dalam sel bakteri positif P(3HB) akan menunjukkan warna fluoresensi oranye pada aplikasi larutan Nile Blue A jika dilihat dari sinar UV 365 nm.
Dalam pengujian sifat mikroskopis pewarnaan Gram, keempat isolat bakteri penghasil P(3HB) diamati di bawah mikroskop dengan perbesaran 10x100. Pada pewarnaan Gram ini keempat isolat bakteri menunjukkan Gram positif, bakteri Gram positif mempunyai dinding sel tebal seperti jaring yang terbuat dari peptidoglikan yang tebal, dimana bakteri golongan Bacillus spp mempunyai kandungan lemak yang rendah sehingga dinding selnya lebih banyak. mudah terhidrasi dibandingkan akibat perawatan alkohol menyebabkan pori-pori sel menjadi lebih kecil dan. Pada wilayah I isolat bakteri kode sampel ITB 8 terdapat puncak dengan bilangan gelombang 2921,63 cm-1 puncaknya adalah gugus fungsi C-H, pada wilayah II rentang bilangan gelombang 1742,34 cm-1 puncaknya adalah C =gugus fungsi O dan pada wilayah III pada rentang bilangan gelombang 1233,68 cm-1 puncaknya adalah gugus fungsi C-O. Pada isolat bakteri kode sampel ITB 15 terdapat puncak dengan bilangan gelombang 2922,46 cm-1 puncaknya adalah gugus fungsi C-H, pada wilayah II rentang bilangan gelombang 1701,33 cm-1 puncaknya adalah gugus fungsi C=O golongan, pada wilayah III rentang bilangan gelombang gelombang 1232,89 cm-1 puncaknya adalah gugus fungsi C-O.
Pada isolat bakteri kode sampel ITB 20 terdapat puncak dengan bilangan gelombang 2918,56 cm-1, puncaknya adalah gugus fungsi C-H, pada wilayah II rentang bilangan gelombang 1647,55 cm-1 puncaknya adalah gugus fungsi C=O golongan, dan pada wilayah III rentang bilangan gelombangnya adalah gelombang 1233,39 cm-1 puncaknya adalah gugus fungsi C-O. 39 gelombang sebesar 2922,08 cm-1 merupakan gugus fungsi C-H, pada wilayah II rentang bilangan gelombang 1740,92 cm-1 puncaknya merupakan gugus fungsi C=O, dan pada wilayah III rentang bilangan gelombang 1233,28 cm-. Hasil karakteristik dengan FTIR menunjukkan bahwa pada rentang standar FTIR dan sampel uji FTIR dapat terbaca dan terdapat gugus fungsi dimana C-H mempunyai gugus (alkana), C-O mempunyai gugus (Alkohol, ester, asam karboksilat), dan C =O Gugus fungsi mempunyai gugus (keton dan aldehida).
Struktur di atas merupakan bakteri penghasil P(3HB) (Djamaan, 2015) Struktur P(3HB) di atas menunjukkan letak gugus C-H, C=O dan C-H. Pada uji pewarnaan Gram, bakteri penghasil P(3HB) mempunyai ciri-ciri seperti bentuk koloni bulat, dinding sel tebal, membran uniseluler, dan tidak memiliki membran luar, empat isolat bakteri menunjukkan bakteri Gram positif, yaitu berbentuk basil dan menunjukkan warna ungu pada selnya. Isolasi dan identifikasi bakteri penghasil bioplastik poli(3-hidroksibutirat) dari tanah puncak Gunung Merapi yang ditanam pada media kelapa sawit dan bakto agar.
Screening bakteri bioplastik penghasil poli(3-hidroksibutirat) dari sampel tanah di Hutan Pendidikan dan Penelitian Biologi Kampus Unand Limau Manis Padang. Optimalisasi produksi poli-𝜷-hidroksi butirat (PHB) dari berbagai sumber karbon oleh isolat bakteri dari limbah pabrik gula Takalar.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
Pembuatan bioplastik poli(3-hidroksibutirat) (P(3HB)) melalui proses fermentasi menggunakan Bacillus brevis FACC-20801 dari minyak sawit sebagai sumber karbon.
