Pertumbuhan bakteri Filamentous dan pembentukan Biofilm pada medium cair yang mengandung merkuri anorganik (HgCl2)

SURYANDARI, Kartika Chrysti, Prof.Dr. Endang Sutariningsih, M.Sc

2005 | Tesis | S2 Biologi

Residu merkuri hasil kegiatan industri penambangan emas berpotensi sebagai salah satu pencemar badan air. Logam tersebut sangat toksik dan hanya beberapa jenis bakteri yang mampu bertahan hidup pada lingkungan tercemar merkuri. Keberadaan merkuri di lingkungan menyebabkan bakteri menjadi resisten. Resistensi pada bakteri ditimbulkan karena bakteri membentuk polimer ekstraseluler dalam bentuk filamentous. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan bakteri filamentous yang resisten terhadap merkuri dan mempelajari pembentukan biofilm pada medium cair yang mengandung merkuri anorganik (HgCl2). Penelitian diawali dengan isolasi bakteri filamentous dari beberapa sedimen Sungai Sangon. Isolasi bakteri dilakukan melalui teknik kultur diperkaya dengan sistem sekali unduh menggunakan modifikasi medium nutrien cair yang mengandung 0,5 mg/l HgCl2. Setelah melalui beberapa subkultur bakteri filamentous di isolasi secara taburan. Koloni yang tumbuh terpisah dipindahkan ke medium baru untuk diseleksi. Seleksi bakteri dilakukan berdasarkan kemampuan tumbuh pada berbagai konsentrasi merkuri (HgCl2). Pembentukan film dilakukan dengan melalui percobaan kultivasi dan diukur secara spektrofotometri. Kandungan total merkuri yang terakumulasi pada sel bakteri ditentukan secara spektrofotometri khusus (Cold Vapour Atomic Absorbsion Spectrofotometry). Aktivitas bakteri terhadap HgCl2 dideteksi dengan elektroforesis menggunakan gel poliakrilamida (SDS-PAGE). Isolat terseleksi yang mampu membentuk film diidentifikasi menggunakan metode standar. Hasil penelitian menunjukkan enam belas bakteri yang telah berhasil diisolasi dari sedimen Sungai Sangon. Hanya tiga isolat (BF03, BF04 dan BF08) yang mampu tumbuh `dengan waktu generasi (g) sekitar 0,64 - 2,7 jam dan kecepatan pertumbuhan spesifik (μ) sekitar 0,44 - 1,07/jam pada medium cair yang mengandung 4 mg/l HgCl2. Merkuri menstimulasi pembentukan film pada sel bakteri. Kadar total merkuri yang terakumulasi pada kultur bakteri terpilih masing-masing sebesar 50,4, 105,9, 126,9 ng/g (berat basah) biomasa. Aktivitas bakteri terhadap HgCl2 ditunjukkan dengan munculnya profil protein spesifik pada gel poliakrilamida dengan berat molekul 59,57 - 64,81 kDa. Protein tersebut adalah merkuri reduktase. Hasil identifikasi ketiga bakteri tersebut adalah Acinetobacter sp. strain BF03, Acinetobacter sp. strain BF04 dan Bacillus sp. strain BF08.

Mercury released from gold mine industry in the environtment was very potencial pollutant. It was very toxic and lethal or enable bacteria to become resistant and capability to produce an extracelluler polymer. There for the aims of research were to obtain filamentous bacteria resistant to mercury and to study the formation of biofilm on liquid medium containing mercury (HgCl2). The research was commenced with isolates bacteria from sediments of Sangon river of a batchwise enrichment culture techniques using modified nutrient broth containing 0,5 mg/l HgCl2. Filamentous bacteria were isolated after several subcultures using pour plate techniques. The isolates were selected based on their capability of growing on liquid growth medium containing different concentrations of mercury. The bacterial film formation was observed through the growth experiment at an interval of time bacteria growth and biofilm formation were observed spectrofotometrycally. The selected bacterial activity was determined based on their ability to accumulated mercury observed specific spectrofotometry (Cold Vapour Atomic Absorbsion Spectrofotometry) and protein profil detected on gel poliacrilamid (SDS-PAGE) methods. The bacteria were identified by standart methods Results of the research revealed that sixteen types of bacteria were successfully isolated through an enrichment culture techniques. Only three isolates (BF03, BF04 dan BF08) showed their ability to grow at generation times (g) of 0,64h - 2,7h and specific growth rates (μ) at 0,44/h - 1,07/h on medium containing 4 mg/l HgCl2. Mercury assimilation cell growth and biofilm formation were directly proportional to mercury (HgCl2) concentrations over the range tested. The total mercury accumulation on bacteria cell was 50,4, 105,9, 126,9 ng/g (wet weight) biomass. The assimilation of mercury was shown as white bands as specific protein profil with molecular weight of 59,57 - 64,81 kDa. The proteins were assumed as mercury reductases. Three bacteria were identified Acinetobacter sp. strain BF03, Acinetobacter sp. strain BF04 and Bacillus sp. strain BF08.

Kata Kunci : Bakteri Filamentous, Merkuri Anorganik