KARAKTERISASI MOLEKULAR ISOLAT BAKTERI YANG RESISTEN TERHADAP TEMBAGA (Cu) DAN PERAK (Ag) DARI LIMBAH KERAJINAN PERAK KOTAGEDE, YOGYAKARTA

Ardhiani Kurnia Hidayanti, Prof. Hj. Dra. Endang Sutariningsih Soetarto, M.Sc, Ph.D.

2014 | Tesis | S2 Biologi

Limbah industri kerajinan perak mempunyai potensi sebagai pencemar lingkungan karena mengandung logam berat antara lain Cu dan Ag yang melebihi ambang batas yang ditentukan oleh Pemerintah Daerah Yogyakarta. Beberapa bakteri mampu tumbuh pada limbah logam tersebut. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan isolat bakteri yang mampu tumbuh pada medium yang mengandung ion Cu atau ion Ag , menganalisis pengaruh ion Cu atau Ag terhadap pertumbuhan bakteri, menganalisis kemampuan bakteri mengakumulasi logam, dan mengidentifikasi isolat bakteri terpilih berdasarkan gen 16S rRNA. Penelitian diawali dengan seleksi isolat bakteri berdasarkan kemampuan tumbuh pada medium yang berisi ion Cu atau ion Ag dengan konsentrasi berbeda baik dalam medium padat (MIC) dan cair. Isolat yang mempunyai nilai MIC tinggi dipilih lebih lanjut untuk percobaan kultivasi medium pada medium cair dengan kadar ion Cu atau ion Ag berbeda. Detoksifikasi Cu atau Ag dideteksi melalui percobaan akumulasi pada medium dengan konsentrasi 60 mg/L Cu dan 7 mg/L Ag. Akumulasi logam pada kultur dideteksi menggunakan Atomic Absroption Spectrophotometer (AAS). Hasil penelitian menunjukkan isolat bakteri resisten Cu-BBK 1.1 mampu tumbuh pada medium dengan kadar 60 mg/L Cu, dan isolat bakteri resisten Ag-BAK 6 mampu tumbuh pada medium dengan kadar 7 mg/L Ag. Pengaruh ion Cu terhadap pertumbuhan isolat bakteri menghasilkan nilai KI yang cukup bervariasi. Ion Cu diperlukan oleh strain Cu-BBK 1.1 untuk pertumbuhan dan semakin tinggi kadarnya bersifat sebagai agensia penghambat dengan nilai KI 21,4 mg/L Cu. Ion Ag+ mematikan semua isolat hanya strain Ag-BAK 6 dengan nilai KI sangat rendah sekitar 3,66 mg/L Ag. Isolat Cu- BBK 1.1 mampu mengakumulasi Cu 5,2 mg/g berat kering sel, setelah 48 jam inkubasi. Isolat Ag-BAK 6 mampu mengakumulasi Ag 0,046 mg/g berat kering sel, setelah 24 jam inkubasi. Karakterisasi molekular berdasarkan gen 16S rRNA , menunjukkan bahwa isolat Cu BBK 1.1 memiliki kekerabatan terdekat dengan Bacillus megaterium, dengan nilai similiaritas 99,86%. Isolat Ag BAK 6 memiliki kekerabatan terdekat dengan Bacillus subtilis dengan nilai similiaritas 99,85%.

Wastewater from traditional silver craft industry creates sever aquatic pollution due to presence of high concentrations of heavy metals, such as, copper (Cu) and silver (Ag). In this circumstance bioremediation of toxic metals is considered to be a great challenge. The objectives of research were selection of copper and silver resistance bacteria, studies on effect of various concentration of copper and silver on the growth of isolates, studies bacteria metal accumulation, and molecular identification of bacteria through 16S rRNA analysis. It was observed that Cu-BBK 1.1 was copper resistant bacterium, able to grow in presence of 60 mg/L copper in growth medium. Moreover it was observed that bacterial strain Ag-BAK 6 was a silver resistant bacterium, can grow in presence of 3 mg/L silver containing medium. Although copper was acted as a nutrient source of isolates, but it also has an inhibitory effect on the growth of Cu-BBK 1.1. (inhibition constant (KI), 21,46 mg/L Cu). Furthermore, it was observed that silver has a negative influence on all types of isolates, except Ag-BAK 6. According to the experimental observations, silver also plays a negative role at the growth of Ag- BAK 6 (inhibition constant (KI) 3,66 mg/L Ag). Cu-BBK 1.1 accumulated Cu 5,2 mg/g dry biomass after 48 h, while Ag-BAK 6 accumulated Ag 0,046 mg/g dry biomass after 24 h. Phylogenic tree was developed based on 16S rRNA gene molecular analysis, and it was found that Cu-BBK 1.1 and Ag-BAK 6 were closely related with Bacillus megaterium, (99,86% similarity) and Bacillus subtilis, (99,85% similarity) respectively.

Kata Kunci : Limbah, bakteri resisten tembaga perak, gen 16S rRNA