LAPORAN RESMI PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI UJI SENSITIVITAS BAKTERI TERHADAP LOGAM
Disusun Oleh : N. Prabandaru W.U NIM. K2D005260
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2009
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Latar Belakang Belakang
Bioteknologi dalam kelautan disebut sebagai blue technologi ( teknologi biru) dan merupakan rekayasa yang berkaitan berkaitan dengan mahluk – mahluk mahluk yang hidup dilaut dengan menggunakan berbagai tekhnik rekayasa dan peralatan yang ada sehingga tujuan yang akan dicapai dapat terwujud. Banyak aspek aspek yang terkait dalam bioteknologi. Salah satu aspek yang sangat prospek adalah aspek microorganisme yang mempunyai fungsi dan kegunaan yang sampai saat ini masih belum bisa diketahui secara total dan sangat mudah untuk digali ilmunya. Masalah yang timbul dari aspek ini dan dengan hubungan dengan nmasya nmasyarak rakat at global global adalah adalah masala masalah h pencema pencemaran ran.. Pencem Pencemara aran n logam logam berat berat pada pada sungai-sung sungai-sungai ai dan daerah perairan pantai dapat menyebabkan menyebabkan masalah masalah kesehatan kesehatan yang serius pada masyarakat masyarakat.. Dengan kata lain, apakah masalaha pencemaran pencemaran dapat diatas diatasii dengan dengan adanya adanya teknol teknologi ogi yang yang mampu mampu mendegr mendegradas adasii atau atau memini meminimal malisi isir r tingkat pencemaran yang ada terutama dilaut. Deng Dengan an adan adanya ya angg anggap apan an sepe sepert rtii itu itu maka maka dala dalam m prak prakti tiku kum m kali kali ini ini pembelajaran tentang bioteknologi adalah uji sensitivitas bakteri terhadap logam berat Pb dan MIC ( minimum Inhibitor concentration ) logam berat Cu. 1.2 Tu Tujua juan n
Adapun tujuan dilaksanakan praktimum kali ini adalah : 1. Mahasiswa Mahasiswa dapat dapat mengetahui mengetahui sensit sensitivita ivitass bakteri bakteri terhadap terhadap logam logam Pb 2. Mahasiswa Mahasiswa dapat dapat mengetahui mengetahui MIC MIC ( Minimum Minimum Inhibi Inhibitor tor Concentra Concentration tion ) logam berat Cu. 3. Mahasiswa dapat mengetahui CFU ( Colony Following Units) Units) logam berat Cu.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Sejak tahun 1900an, orang-orang sudah menggunakan mikroorganisme untuk meng mengol olah ah air air pada pada salu salura ran n air. air. Saat Saat ini, ini, bior biorem emed edia iasi si tela telah h berke berkemb mban ang g pada pada perawatan limbah buangan yang berbahaya (senyawa-senyawa kimia yang sulit untuk didegradasi), yang biasanya dihubungkan dengan kegiatan industri. Yang termasuk dalam polutan-polutan ini antara lain logam-logam berat, petroleum berat, petroleum hidrokarbon, hidrokarbon, dan senyawa-sen senyawa-senyawa yawa organik organik terhalogena terhalogenasi si seperti seperti pestisida, pestisida, herbisida, herbisida, dan lain-lain. Banyak aplikasi-ap aplikasi-aplikas likasii baru menggunakan menggunakan mikroorganisme untuk mengurangi mengurangi polutan yang sedang diujicobakan. (http://en.wikipedia.org/wiki/Bioremidiation) Bidang bioremediasi saat ini telah didukung oleh pengetahuan yang lebih baik mengenai mengenai bagaimana bagaimana polutan polutan dapat didegradasi didegradasi oleh mikroorgani mikroorganisme, sme, identifika identifikasi si jenis-jenis mikroba yang baru dan bermanfaat, dan kemampuan untuk meningkatkan bioremediasi melalui teknologi genetik . Teknologi Teknologi genetik genetik molekular molekular sangat penting penting untuk mengidentif mengidentifikasi ikasi gengen-gen yang yang meng mengkod kodee enzim yang yang terk terkai aitt
pada pada
bioremedia bioremediasi. si. Karakteris Karakterisasi asi dari gen-gen gen-gen yang bersangkutan bersangkutan dapat meningkatkan meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana mikroba-mikroba mikroba-mikroba memodifikasi polutan memodifikasi polutan beracun beracun menjadi menjadi tidak berbahaya. berbahaya. Bioremedias Bioremediasii merupakan merupakan penggunaan penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan. Saat bioremediasi terjadi, enzimenzim-enzim yang yang dipr diprodu oduks ksii oleh oleh mikroorganisme memodi memodifik fikasi asi poluta polutan n beracun beracun dengan dengan meng mengub ubah ah stru strukt ktur ur kimi kimiaa
polu poluta tan n
ters terseb ebut ut,, sebu sebuah ah peri perist stiw iwaa yang yang dise disebu butt
biotransformasi. biotransformasi. Pada Pada banyak banyak kasus, kasus, biotra biotransf nsform ormasi asi beruju berujung ng pada pada biodegradasi, biodegradasi, dimana polutan beracu beracun n terdeg terdegrad radasi asi,, strukt strukturn urnya ya menjad menjadii tidak tidak komple kompleks, ks, dan akhirnya akhirnya menjadi menjadi metabolit yang yang tida tidak k berb berbah ahay ayaa dan tida tidak k bera beracu cun. n. Hal Hal ini ini berhubungan dengan pegaruh yang ditimbulkan oleh zat pencemar terhadap bakteri yang ada. Dan merupakan salah satu aplikasi uji dari sensitivitas bakteri. (http://en.wikipedia.org/wiki/Bioremidiation)
2.1 Logam Berat
`
Loga Logam m bera beratt ter terba bagi gi ata atass 2 kel kelom ompo pok k yait yaitu u loga logam m bera beratt yan yang g ber bersifa sifatt sang sangat at
beracun (toksik) seperti: Arsen (As), Merkuri (Hg), Timbal (Pb), Cadmium (Cd) dan Chro Chromi mium um (Cr) (Cr) dan logam logam esens esensia iall yang yang juga juga dapat dapat menj menjadi adi racun racun apabi apabila la dikonsumsi secara berlebihan, antara lain: Tembaga (Cu), Besi (Fe), Zink (Zn) dan Selenium (Se)[2]. ( Suhendrayatma, 2001) 2.1.1 Timbal (Pb) .
Timbal Timbal merupakan merupakan logam berat yang sangat beracun, dapat dideteksi dideteksi secara praktis pada seluruh benda mati di lingkungan dan seluruh sistem biologis. Sumber utama timbal timbal adalah adalah bersal bersal dari dari kompone komponen n gugus gugus alkyl alkyl timbal timbal yang yang digunak digunakan an sebaga sebagaii bah bahan an addi additi tive ve bens bensin in.. Sumb Sumber er utam utamaa timb timbal al adal adalah ah makan makanan an dan dan minu minuma man. n. Kompon Komponen en ini beracu beracun n terhad terhadap ap seluru seluruh h aspek aspek kehidu kehidupan. pan. Timbal Timbal menunj menunjukka ukkan n beracun pada sistem saraf, hemetologic, hemetotoxic dan mempengaruhi kerja ginjal. Konsumsi mingguan elemen ini yang direkomendasikan oleh WHO toleransinya bagi orang dewasa adalah 50 μg/kg berat badan dan untuk bayi atau anak-anak 25 μg/kg berat badan. Mobilitas Mobilitas timbal timbal di tanah dan tumbuhan cendrung lambat dengan kadar normalnya pada tumbuhan berkisar 0.5-3 ppm. ( Suhendrayatma, 2001)
2.1.2 Tembaga (Cu) .
Tembaga bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada konsentrasi larutan di atas 0.1 ppm. Konsentrasi yang aman bagi air minum manusia tidak lebih dari 1 ppm. Bersifat racun bagi domba pada konsentrasi di atas 20 ppm. Konsentrasi normal kompone komponen n ini di tanah tanah berkis berkisar ar 20 ppm dengan dengan tingkat tingkat mobil mobilita itass sangat sangat lambat lambat karena karena ikatan ikatan yang yang sangat sangat kuat dengan materi material al organi organik k dan minera minerall tanah tanah liat. liat. Keha Kehadi dira ran n temb tembaga aga pada pada limb limbah ah indu indust stri ri bias biasan anya ya dala dalam m bent bentuk uk ion ion biva bivale len n Cu(II Cu(II)se )sebag bagai ai hydrol hydrolyti yticc product product.. Beberap Beberapaa indust industri ri sepert sepertii pewarn pewarnaan aan,, kertas kertas,, minyak, minyak, industri industri pelapisan pelapisan melepaskan melepaskan sejumlah sejumlah tembaga tembaga yang tidak diharapkan. diharapkan. Tembaga Tembaga dalam dalam konsent konsentras rasii tinggi tinggi (22-75 (22-750 0 mg/kg mg/kg tanah tanah kering kering)) dijump dijumpai ai pada
sedi sedime men n di laut laut Hongk Hongkong ong dan dan juml jumlah ah yang yang sama sama juga juga dite ditemu muii pada pada seju sejuml mlah ah pelabuhan-pelabuhan di Inggris. ( Suhendrayatma, 2001)
2.2 Bakteri Pada Karang 2.2.1 Galaxea sp.
Galaxea merupakan Karang batu besar polip (LPS) karang, dan sering disebut sebagai Galaxy, Star, Kristal, Starburst, bros, atau Tooth Karang. Ini adalah nama genus, Galaxea, berasal dari kata Yunani galaxaios (milky), menjelaskan dari polip milky-tips putih. Sementara hijau terang adalah yang paling umum, beberapa jenis dapat ditemukan dalam berbagai warna. (http://www.peteducation.com/index.cfm?c=16) Polyps yang dapat memperpanjang hingga beberapa inci pada malam hari dan akan akan diti ditinda ndak k dan dan meng mengaki akibat batkan kan kerus kerusak akan an lain lainny nyaa jeni jeniss kara karang ng yang yang dapa dapatt dija dijang ngka kau. u. Gala Galaxy xy Kara Karang ng yang yang memb membut utuh uhka kan n ting tingka katt caha cahaya ya yang yang ting tinggi gi dikomb dikombina inasik sikan an dengan dengan media media air di dalam dalam akuariu akuarium m gerakan gerakan.. Terus Terus baik baik untuk untuk kesehatan, juga akan meminta penambahan kalsium, strontium, dan elemen lainnya untuk melacak air. (http://www.peteducation.com/index.cfm?c=16)
2.2.2 Goniopora sp.
Goniopora Goniopora sp. adalah batu besar polip (LPS) karang, sering disebut sebagai Ball, Daisy, atau Sunflower Karang. Bunga lihat nama-nya setelah semua tampilan dari dari polyps polyps dibuka dibuka.. Dibutu Dibutuhkan hkan pada wajah wajah dari dari karang karangan an bunga bunga bunga. bunga. Merah Merah formulir adalah warna merah terang, dan lampu penerangan oleh actinic akan its true beauty. Setelah terbuka, di Pot Bunga Karang adalah karang keras gorgeous dengan bebas mengalir singkat polyps. (http://www.peteducation.com/index.cfm?c=16)
2.3 MIC (Minimum Inhibitor Concentration )
Konsentrasi Konsentrasi minimum mencegah (MIC), (MIC), di mikrobiolo mikrobiologi, gi, adalah konsentrasi konsentrasi terend terendah ah yang yang antimi antimicro crobial bial akan akan menghal menghalang angii pertum pertumbuha buhan n yang yang terlih terlihat at dari dari
mikroorganisme setelah pengeraman semalam. Konsentrasi minimum yg mencegah konsent konsentras rasii yang yang pentin penting g dalam dalam diagnos diagnosti tik k labora laborator torium ium untuk untuk mengkon mengkonfir firmas masii resistens resistensii dari mikroorganisme mikroorganisme ke antimicrobi antimicrobial al agent dan juga untuk memantau memantau kegiatan agen antimicrobial baru. MIC umumnya dianggap sebagai yang paling dasar pengukuran pengukuran laboratori laboratorium um dari aktivitas aktivitas yang antimicrobi antimicrobial al terhadap terhadap agen sebuah organisme. (http://en.wikipedia.org/wiki/ Minimum_Inhibitor_Concentration) MICs dapat ditentukan oleh atau metode pengenceran agar bulyon biasanya mengikuti petunjuk dari referensi seperti CLSI, BSAC atau EUCAST. Ada beberapa metode komersial, termasuk Etest ® strip dan baru-baru ini diluncurkan metode baru yaitu Oxoid MICEvaluator methode. (http://en.wikipedia.org/wiki/ Minimum_Inhibitor_Concentration)
2.4 CFU ( Colony Following Units)
Dalam Dalam mikrob mikrobiol iologi ogi,, koloni koloni-pe -pembe mbentu ntukan kan unit unit (CFU) (CFU) adalah adalah ukuran ukuran giat giat bakteri atau angka fungal. Tidak seperti di tempat langsung mikroskopis menghitung semua sel, mati dan hidup dihitung, CFU tindakan giat sel. Dengan kemudahan yang
diberi diberikan kan sebagai sebagai hasil hasil \ frac frac
(CFU (CFU mL ),
koloni koloni-pe -pembe mbentu ntukan kan unit unit per
milliliter. Teori di belakang teknik CFU membentuk satu bakteri yang dapat tumbuh dan menjadi koloni, melalui pembelahan biner. Koloni ini jelas berbeda antara satu sama lain, baik kecil dan macroscopical. Namun, beberapa bakteri tidak terpisah sepenuhnya sepenuhnya selama selama proses proses persiapan persiapan sampel sampel (Staphylo (Staphylococcus coccus,, Streptococc Streptococcus) us) dan hasil perhitungan akan di bawah jumlah sel individu menggunakan metode langsung. (http://en.wikipedia.org/wiki/ Colony_Following_Units)
BAB III MATERI DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
Adapun pelaksanaan praktikum kali ini dilaksanakan pada : Hari dan tanggal :
Jumat, 5 Juni 2009 Senin,8 Juni 2009 Kamis, 11 Juni 2009
Pukul
:
15.00 WIB s/d 16.30 WIB
Tempat
:
Laboratorium Terpadu Jurusan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro
3.2 Alat dan bahan
Adapun alat yang dignakan dalam praktikum kali iniadalah : 1. Cawan petri 2. Pema Pemana nass Spir Spirtu tuss Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah : 1. Bakter Bakterii kara karang ng dari dari Galaxe Galaxeaa sp. sp. 2. Bakter Bakterii karan karang g dari dari Ghoni Ghonioph ophora ora sp. 3. Media ag agar 4. Logam Logam berat berat Pb Pb (1 mM, mM, 2 mM, mM, 3 mM, mM, 4mM, 4mM, 5mM). 5mM). 5. Loga Logam m Bera Beratt Cu (5mM (5mM,, 6mM) 6mM).. 6. Alkohol. 7. Kertas Lab Labeel 8. Plas Plasti tik k penu penutu tup p
3.3 Langkah Kerja
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
Adapun hasil yang didapat dalam praktikum kali ini adalah : 4.1.1 Tabel Uji Sensitivitas Bakteri Terhadap Logam No Kode Isolat
Pengulangan Konsentrasi logam
Pb 1
1
KJ3
Pb 2
Pb 1
2
KK 3
Pb 2
3
Kontrol
4.1.2 MIC Logam Berat (Cu)
Zona Hambat ( mM )
Rata -
1
rata
2
3
1
-
-
-
-
2
-
-
-
-
3
-
-
-
-
4
-
-
-
-
5
-
-
-
-
1
-
-
-
-
2
-
-
-
-
3
-
-
-
-
4
-
-
-
-
5
-
-
-
-
1
-
-
-
-
2
-
-
-
-
3
-
-
-
-
4
-
-
-
-
5
-
-
-
-
1
-
-
-
-
2
-
-
-
-
3
-
-
-
-
4
-
-
-
-
5
-
-
-
-
0
-
-
-
-
Pengenceran
10 -3
10 -4
10 -5
10 -6
1
32
36
< 30
< 30
2
> 300
37
> 300
> 300
1
96
< 30
< 30
< 30
2
< 30
< 30
< 30
< 30
konsentrasi 5mM 6 mM
Hasil yang didapat dari CFU untuk 5mM diatas adalah : (36 + 37) =
= 36,5, === dengan perbandingan 36,5 : 32 = 1,... : 1
77
2
2
Maka yang dipakai adalah yang terkecil yaitu 32 CFU/sell.
Hasil yang didapat dari CFU untuk 6mM diatas d iatas adalah 96 CFU/sell.
4.2 Pembahasan
4.2.1 Uji Sensitivitas Bakteri Adapun hasil yang didapat adalah tidak terjadi adanya zona hambat sehingga bisa diketahui bahwa bkteri yang diujikan merupakan bakteri yang resistan. Dan bakteri tersebut tahan terhadap logam yang diujikan. Aplikasi lain yang bisa dilaku dilakukan kan adalah adalah biorem bioremidi idiasi asi atau atau pendegr pendegrada adasia sian n logam logam berat berat terseb tersebut ut dengan dengan bakteri yang ada pada sampel karang. 4.2.2 Uji MIC Dari uji ini yaitu menentukan Konsentrasi minimum pencegah (MIC), konsentrasi terendah yang antimicrobial akan menghalangi pertumbuhan yang terlihat dari dari mikroo mikroorga rganis nisme me setela setelah h pengera pengeraman man semala semalam, m, atau atau didiam didiamkan kan satu satu malam. malam. Konsen Konsentra trasi si minimu minimum m yg menceg mencegah ah konsent konsentras rasii yang yang pentin penting g dalam dalam diagnos diagnostik tik laboratorium untuk mengkonfirmasi resistensi dari mikroorganisme ke antimicrobial agent agent dan juga juga untuk untuk memanta memantau u kegiat kegiatan an agen agen antimi antimicro crobia biall baru. baru. Uji MIC ini dilaku dilakukan kan dengan dengan menghi menghitun tung g jumlah jumlah koloni koloni yang yang ada. Dan dilanj dilanjutk utkan an dengan dengan
penghitungan penghitungan dengan mengunakan rumus. CFU = Colony Following Following Units, dengan range antara 30 – 300 yaitu : Jika, Perbandingan CFU kurang dari 2, maka dipakai yang kecil. Perbandingan CFU lebih besar dari 2, maka dari rata – rata ( dijumlah dibagi 2).
Dari Dari hasil hasil yang yang didapa didapatt adalah adalah Maka Maka yang yang dipakai dipakai adalah adalah yang yang terkec terkecil il yaitu yaitu 32 CFU/sell dan CFU untuk 6mM diatas adalah 96 CFU/sell.
BAB V KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang diambil dalam praktikum kali ini adalah : 1.
Sejak tahun 1900an, orang-orang sudah
menggunakan mikroorganisme untuk mengolah air pada saluran air. Saat ini, bio biore reme medi dias asii tela telah h berk berkem emba bang ng pada pada pera perawa wata tan n limb limbah ah buang buangan an yang yang berbahaya. Hal ini merupakan keterkaitan dengan aplikasi tentang pemanfaatan bakteri tehadap pendegradasian logam berat. 2.
Uji sensitivitas yang didapat adalah
tidak terjadi zona hambat sehingga bakteri tersebut digolongkan sebagai bakteri resistan. 3.
Bakteri
yang
diuji
bisa
dijadikan
bakteri pendegradasi. 4.
Konsentrasi minimum yg mencegah
konsentrasi yang penting dalam diagnostik laboratorium untuk mengkonfirmasi resistensi dari mikroorganisme ke antimicrobial adalah yang terkecil yaitu 32 CFU/sell dan CFU untuk 6mM diatas adalah 96 CFU/sell.
DAFTAR PUSTAKA
Bioremidiasi . (http://en.wikipedia.org/wiki/Bioremidiation (http://en.wikipedia.org/wiki/Bioremidiation). ). Diakses tanggal 12 Juni 2009. Colony Following Units.
(http://en.wikipedia.org/wiki/ Colony_Following_Units).
Diakses tanggal 12 Juni 2009.
Galaxea Galaxea sp.
.(http://www.peteducation.com/index.cfm?c=16 .(http://www.peteducation.com/index.cfm?c=16). ). Diakse Diaksess tangga tanggall 12 Juni 2009.
Goniopora Goniopora sp.(http://www.peteducation.com/index.cfm?c=16 sp.(http://www.peteducation.com/index.cfm?c=16). ). Diaks Diakses es tangg tanggal al 12 Juni 2009. Minimum
Inhibitor
Concretation.
(http://en.wikipedia.org/wiki/
Minimum_Inhibitor_Concentration). 12 Juni 2009. Suhen hendrayatna. na.
2001. 01.
Bioremova oval
Logam gam
Bera erat
Dengan gan
Mengg nggunaka akan
Microorganisme: Suatu Kajian Kepustakaan(Heavy Metal Bioremoval by Microorganisms: A Literature Study). Februari. Sinergy Forum - PPI Tokyo Institute of Technology.
