Laporkan Masalah

Efek Tembaga (Cu) Terhadap Kerusakan DNA Chlorella sorokiniana Shihira et Krauss

AISYA ALMA A K, Dr.rer.nat. Andhika Puspito Nugroho

2020 | Skripsi | S1 BIOLOGI

Tembaga (Cu) merupakan salah satu mikronutrien yang penting dalam proses metabolisme, namun dalam konsentrasi tinggi dapat memberikan pengaruh toksik pada sel (gangguan pertumbuhan, kerusakan pada asam deoksiribonukleat (DNA), protein, maupun lemak). Chlorella sorokiniana Shihira et Krauss merupakan salah satu mikroalga yang memiliki kemampuan biosorpsi logam berat sehingga dapat mengurangi toksisitas logam di lingkungan. Penyerapan logam (biosorpsi) oleh mikroalga mampu mengakibatkan pengaruh toksik dan genotoksik yang berimplikasi pada gangguan struktur dan produktivitas populasi mikroalga serta struktural ekosistem. Mikroalga berperan sebagai salah satu komponen penting yang menyusun ekosistem akuatik, sehingga studi mengenai pengaruh logam berat Cu perlu dilakukan. Mikroalga C. sorokiniana diberi perlakuan logam Cu dengan konsentrasi 0 (kontrol); 0,1; 1; dan 10 ppm, kemudian dilakukan pengambilan sampel pada jam ke-0, 96, dan 168. Pengaruh Cu terhadap pertumbuhan mikroalga diamati secara tidak langsung dengan spektrofotemeter UV-Vis, analisis tingkat kerusakan DNA dilakukan dengan metode comet assay, pengukuran luas sel mikroalga dilakukan dengan optilab dan ImageJ, dan identifikasi gugus fungsi dilakukan dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Hasil yang didapatkan logam Cu mengakibatkan penurunan pertumbuhan mikroalga C. sorokiniana seiring dengan bertambahnya waktu dan konsentrasi logam yang diberikan. Dalam penelitian ini logam Cu tidak mengakibatkan kerusakan DNA C. sorokiniana. Pada konsentrasi Cu 0 ppm, Cu 0,1 ppm, dan Cu 1 ppm, logam Cu mengakibatkan kenaikan rerata luas sel, namun pada konsentrasi Cu 10 ppm mengakibatkan penurunan rerata luas sel C. sorokiniana. Dalam analisis FTIR, logam Cu 10 ppm mengakibatkan perubahan pada gugus C-O (peningkatan pada kemisorpsi mikroalga), gugus fosfat (P=O) (peningkatan fosfat pada membran sel), gugus amino (-NH) (peningkatan kitosan- penebalan dinding sel), gugus karbonil (C=O) (degradasi pada komponen selulosa dan hemiselulosa), dan gugus alkana (-CH2) (perubahan profil lipid) sebagai respon terhadap paparan logam Cu.

Copper (Cu) is one of the important micronutrients in metabolic processes, in high concentrations it becomes toxic (growth disturbances, damage on deoxyribonucleic acid (DNA), protein, and lipid). Chlorella sorokiniana Shihira et Krauss is a microalgae that has biosorption mechanism toward heavy metals so it can reduce metal toxicity in the environment. Metal absorption (biosorption) by microalgae can cause toxic and genotoxic effects which implies to structural disturbances and productivity of microalgae populations as well as structural ecosystems. Microalgae play an important role that make up the aquatic ecosystem, so studies on the effect of heavy metal Cu need to be done. Microalgae C. sorokiniana were treated with Cu metal with a concentration of 0 (control); 0.1; 1; and 10 ppm, were sampled at 0, 96, and 168 hours. The effect of Cu on microalgae growth was observed indirectly with a UV-Vis spectrophotometer, DNA damage analysis was carried out by the comet assay method, measurement of microalgae cell area was carried out by optilab and ImageJ, and identification of functional groups was carried out by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The results obtained by Cu metal resulted in decreased growth of C. sorokiniana microalgae with increasing time and metal concentration. In this study, Cu metal did not cause DNA damage to C. sorokiniana. At Cu concentrations 0 ppm, 0,1 ppm, and 1 ppm, Cu increase the mean of cell area, but it decrease the mean of cell area at Cu concentration 10 ppm. In FTIR analysis, 10 ppm Cu metal resulted in changes at C-O groups (increased microalgae chemisorption), phosphate groups (P=O) (increased phosphates in cell membranes), amino groups (-NH) (increased chitosan-cell wall thickening), carbonyl groups (C=O) (degradation of cellulose and hemicellulose components), and alkane groups (-CH2) (changes in lipid profiles) in response to exposure to Cu metal.

Kata Kunci : Chlorella sorokiniana, tembaga, pertumbuhan, comet assay, FTIR