Karakterisasi bakteri pereduksi sulfat pembentuk biofilm pada lingkungan perairan tercemar merkuri di sekitar penambangan emas Sekotong Lombok Barat

MASSORA, Maria, Prof. Dra. A. Endang S. Soetarto, M.Sc., Ph.D

2010 | Tesis | S2 Biologi

Tailing berpotensi sebagai pencemar lingkungan karena mengandung logam berat terutama merkuri. Merkuri bersifat sangat toksik, hanya beberapa kelompok bakteri yang mampu bertahan hidup dan mentransformasi cemaran tersebut. Salah satunya adalah bakteri Pereduksi Sulfat. Pada umumnya bakteri tersebut membentuk kolonisasi dengan mikrobia lain dengan menghasilkan matriks yang disebut biofilm. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis tingkat cemaran tailing dan populasi bakteri Pereduksi Sulfat yang membentuk koloni spesifik pada lingkungan tercemar tailing serta mengetahui faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan Bakteri Pereduksi Sulfat dalam menstimulasi pembentukan biofilm, terkait peranannya dalam penurunan cemaran merkuri. Penelitian diawali dengan isolasi bakteri dari sedimen Sungai Pelangan melalui teknik kultur diperkaya, menggunakan bioreaktor kolom dengan kultur berkesinambungan yang dengan dialiri medium larutan PGYV (Pepton Glukosa Yeast Ekstrak) cair yang mengandung 0,5 mg/L HgCl 2. Bakteri pereduksi sulfat diisolasi melalui pengenceran seri dan ditanam menggunakan teknik taburan berlapis ganda (double layer) pada medium PGYV agar yang dimodifikasi dengan penambahan 0,5 mg/L HgCl2 dan Asam sulfat. Koloni yang tumbuh pada lubang asam sulfat dipindahkan ke medium baru untuk diseleksi. Seleksi bakteri dilakukan berdasarkan kemampuan tumbuh pada berbagai konsentrasi merkuri HgCl 2. Pertumbuhan dipantau secara spektrofotometri (OD600 nm) dan pembentukan film diamati dengan metode Canstein (OD490nm). Konsentrasi merkury yang terakumulasi pada kultur bakteri diukur secara spektrofotometri menggunakan Atomic Absorption Spectrometry (AAS). Aktivitas bakteri terhadap HgCl 2 Hasil penelitian menunjukkan enam belas isolat Bakteri Pereduksi Sulfat yang telah berhasil diisolasi dari sedimen Sungai Pelangan, hanya tiga isolat (BPS-02, BPS-03 dan BPS-04) yang mampu tumbuh dengan waktu generasi (g) sekitar 1,9 - 2,64 jam dan kecepatan pertumbuhan spesifik (μ) sekitar 0,264 – 0.365/jam pada medium cair yang mengandung 4 mg/L HgCl dideteksi dengan elektroforesis menggunakan gel poliakrilamida (SDS-PAGE dan Native-PAGE). Isolat terseleksi yang mampu membentuk film diidentifikasi menggunakan metode standar. 2. Merkuri menstimulasi pembentukan film pada sel bakteri. Kadar total merkuri yang terakumulasi pada kultur bakteri terpilih masing-masing sebesar 1083,3 , 1379,9, dan 1533 μg/g (berat basah) biomasa. Aktivitas bakteri terhadap HgCl 2 ditunjukkan dengan munculnya profil protein spesifik pada gel poliakrilamida, dengan berat molekul 19 – 27 kDa dan 56 – 63,4 kDa, yang masing – masing termasuk dalam enzim organomerkuriliase dan merkuri reduktase. Hasil ident i fikasi ketiga isolat tersebut adalah Desulfomicrobium sp. st rain BPS-02, Desulfobacter sp. strain BPS-03 dan Desulfobacter sp. strain BPS-04.

Tailings have a potential as an environmental pollutant because it contains heavy metals, especially mercury. Mercury is highly toxic, some groups of bacteria are only able to survive and transform the contaminant. One of them is sulfate-reducing bacteria. In general, these bacteria form of colonization by other microbes by producing a matrix called a biofilm. There for the aims of research were to Analyze the level of contamination of the tailing and population of sulfate reducing bacteria which form colonies specific waste polluted environment and also know the environmental factors that affect the growth of sulphate reducing bacteria in stimulating the formation of biofilms, its role in the reduction of mercury pollution. The research was commenced with the isolates of bacteria from sediments of Pelangan River of enrichment continuous culture technique, using a column bioreactor, acclimated with PGYV (Peptone Glucose Yeast Extract) broth medium containing 0,5 mg/L HgC12 . Then diluted and plated double layer on modified PGYV agar medium containing 0,5 mg/L HgC12 and Sulfuric Acid. Selected strains was based on their ability to grow on the sulfuric acid hole. The isolates were selected based on their capability of growing on liquid growth medium containing different concentrations of mercury. Growth is monitored by spectrophotometry (OD600 nm) and film formation was observed with the Canstein method (OD490 Result of the research revealed that sixteen types of isolate SRB were successfully isolated through an enrichment culture techniques. Only three isolates (BPS-02, BPS-03 dan BPS-04) showed their ability to grow at generation times (g) of 1,9h - 2,64h and specific grow rates (μ) at 0,264/h – 0.365/h on medium containing 4 mg/L HgCl nm). Mercury accumulation was measured furthermore by Atomic Absorption Spectrometry (AAS) and protein profile detected on gel poliacrilamid (SDS-PAGE and Native-PAGE) methods. The bacteria were identified by standard methods. 2. Mercury assimilation cell growth and biofilm formation were directly proportional to mercury (HgCl 2) concentration over the range tested. The total mercury accumulation on bacteria cell was 1083,3 , 1379,9, and 1533 ng/g (wet weight) biomass. The activity of mercury utilizing bacteria was demonstrated on SDS-PAGE as band located at 19 – 27 kDa and 56 – 63,4 kDa. Those bands were assumed as organomercury lyase and mercury reductase enzyme. Three bacteria were identified Desulfomicrobium sp. st rain BPS-02, Desulfobacter sp. strain BPS-03 and Desulfobacter sp. strain BPS-04.

Kata Kunci : Bakteri pereduksi sulfat (BPS),Tailing,Merkuri,Biofilm