SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010
description
Transcript of SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010
Dr. Ni’matuzahroh
Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga 2010
QUIZ
Apa kepentingan mempelajari mikroba bagi perkembangan studi Anda ?
Mikroba apakah yang ingin Anda eksplorasi ?
Bagaimanakah cara Anda mendapatkannya? Apa sajakah yang harus Anda fahami dalam
upaya eksplorasi mikroba potensial ? Uji apa sajakah yang Anda butuhkan untuk
meyakinkan bahwa isolat mikroba Anda tersebut potensial ?
PENDAHULUAN
Mikroba berperan penting dalam proses biodegradasi berbagai jenis limbah di lingkungan
Jenis-jenis limbah di lingkungan dapat dibagi berdasarkan berbagai kategori antara lain : Bentuk : padat, cair, lumpur, gas Jenis komposisi senyawa : organik dan anorganik Sumber : pemukiman, pertanian, industri,
pertambangan Penggunaan mikroba untuk berbagai
kepentingan misalnya : upaya bioremediasi limbah membutuhkan upaya eksplorasi mikroba yang berpotensi mendegradasi senyawa penyusun limbah
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam eksplorasi mikroba potensial Pemahaman tentang karakteristik morfologis dan
fisiologis mikroba diperlukan dalam isolasi mikroba. Faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan
mikroba juga mutlak diteliti agar didapatkan hasil pertumbuhan yang optimum.
Kesabaran, ketelitian, dan kemampuan dalam mengenal karakteristik koloni mikroba yang tumbuh saat skrining awal sangat membantu untuk mengurangi jumlah uji lanjut yang sering digunakan untuk mengukur aktivitas dari masing-masing isolat tunggal yang didapatkan.
Metode penyimpanan stok isolat mikroba juga harus menjadi perhatian penting untuk tetap mempertahankan atau menghambat penurunan kemampuan degradasinya.
Keanekaragaman jenis mikroba pengurai limbah pencemar Jenis-jenis mikroba yang telah diketahui mempunyai
peranan besar dalam proses bioremediasi lingkungan dari pencemaran utamanya dari golongan bakteri, khamir dan kapang.
Tingkat keanekaragaman jenis mikroba yang mampu mendegradasi limbah pencemar adalah sangat tinggi, dan bervariasi dari suatu tempat ke tempat yang lain bergantung pada jenis, karakteristik, dan kelimpahan kandungan substrat bahan pencemar.
Perbedaan kemampuan degradasi pada masing-masing jenis mikroba bergantung pada variasi jenis mikroba dan enzim yang dimilikinya. Contoh berbagai jenis mikroba dan substrat yang dapat didegradasi disajikan pada Tabel 1.
Pencemaran limbah di lingkungan
Bioremediasi
Biodegradasi
Mikroorganisme
Faktor lingkungan yang menjamin Survival mikroba dan interaksinya
Jenis substrat
Bioremediasi mempunyai dua tujuan
yaitu
menstimulasi pertumbuhan mikroba baik yang indigenus yaitu mikroba asli maupun non indigenus non indigenus atau mikroba yang sengaja dimasukkan dari luar ke daerah yang terkontaminasi, dan
menciptakan kondisi lingkungan yang sesuai untuk meningkatkan intensitas kontak langsung antara mikroba dengan senyawa kontaminan di lingkungan baik yang terlarut maupun yang terikat oleh partikel untuk mengalami biotransformasi, biodegradasi, bahkan sampai biomineralisasi.
Pencemaran minyak di tanah
Limbah pencemar di lingkungan
Sumber pencemar di air
Sumber Polutan Petroleum
A tanker accident with oil flowing into the water
Oil set on fire after a ship has broken
CONTOH
Berdasarkan kandungan bahan organik yang ada dalam limbah cair rumah tangga, maka proses transformasi dari bahan organik yang akan terjadi adalah proses penguraian antara lain meliputi hidrolisis :
Terjadinya proses transformasi dalam air limbah tersebut adalah akibat terjadinya reaksi enzimatis yang diproduksi oleh mikroba pengurai secara hidrolisis
Reaksi enzim secara umum dinyatakan dalam enzim + substrat kompleks enzim-substrat
produk + enzim
CONTOH BAKTERI POTENSIAL
Bakteri pengurai proteolitik Staphylococcus aureus, Pseudomonas spp.,
Proteus spp., Bacillus subtilis, bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium nigricans
Bakteri pengurai karbohidrat Bacillus subtilis, B. polymixa, B. macerans, B.
licheniformis, B. diastaticus Bakteri pengurai detergen
Pseudomonas facilis, Escherichia sp. , Kurthis zopfii
Bakteri pengurai minyak/lemak Pseudomonas spp., Alcaligenes, Micrococcus,
Flavobacterium, Acinetobacter, Alcaligenes, Streptococcus, Achromobacter, Serratia, Bacillus, Staphylococcus, Clostridium
SKEMA IDENTIFIKASI BAKTERI
Isolasi (kultur stok)
Enrichment
Identifikasi
Pre-enrichment
Sampel
Karakteristik mikroskopik
Karakteristik Pertumbuhan m.o
Karakteristik koloni
Karakteristik fisiologi
CONTOH
Metode skrining bakteri pengurai amilum, protein, lemak(minyak), dan detergen
Sampel (air /tanah) ditumbuhkan pada media selektif cair yang berisi mineral dan substrat (amilum, susu skim, minyak, olive dan detergent)
Setelah beberapa hari inkubasi (4 hari) kultur ditumbuhkan kembali pada media padat selektif
Bakteri yang tumbuh merupakan bakteri potensial hasil skrining
Isolat bakteri dimurnikan sampai didapatkan isolat tunggal
Bakteri disimpan untuk uji lanjut dalam tabung reaksi di tabung reaksi
KOMPOSISI MEDIA UNTUK UJI BAKTERI PROTEOLITIK< AMILOLITIK, LIPOLITIK DAN PENGURAI DETERGEN
(Bushnell-Haas Mineral Medium + substrat selektif)
No. Senyawa Jumlah
1. MgSO4. 7H2O 0,2 g
2. CaCl2 0,02 g
3. KH2PO4 1 g
4. K2HPO4 1 g
5. NH4NO3 1 g
6. FeCl3 (60%) 2 tetes
7. Aquadest steril 1000 ml
8. pH 7 – 7,2
9 Substrat :
- amilum 1 %
- susu skim 2 %
- minyak 2 % (v/v)
-detergent 1oo ppm
-CMC (selulosa) 2 %
Pertumbuhan pada media selektif
setelah pengenceran
Hasil uji potensi bakteri pengurai
protein (Bakteri proteolitik)
Kultur bakteri pada media selektif
(amilum, susu skim, minyak olive, dan
detergen)
Pengukuran indeks hidrolisis
Aktivitas amilolitik
Aktivitas proteolitik dan lipolitik
PENGHITUNGAN
Indeks hidrolisis =Diameter zona bening – diameter
koloni ------------------------------------------------------
Diameter koloni
Indeks pengurai detergen Selisih kadar akhir detergen dan kadar
awal fermentasi
Hasil uji hidrolisis bakteri
Skrining kemampuan mikroba dalam mendegradasi komponen hidrokarbon minyak
Minyak mentah (crude oil)
Solar
(Penelitian Strategis Nasional Ni’matuzahroh et al, 2009)
Kultur bakteri hidrokarbonoklastik
Kultur mikroba hidrokarbonoklastik
Penelitian : Eksplorasi bakteri pengurai minyak dari Kali Donan Cilacap dan Tanjung Perak Surabaya
(Ni’matuzahroh et al., 2003-2005)
Skrining mikroba pada substrat
Penelitian Disertasi Ni’matuzahroh 1998
Mekanisme asimilasi hidrokarbonoleh bakteri Pseudomonas sp. (Ni’matuzahroh et al, 2002)
Eksplorasi mikroba pengurai hidrokarbon
Kapang BakteriKhamir
Penelitian : Eksplorasi bakteri pengurai minyak dari Kali Donan Cilacap dan Tanjung Perak Surabaya (Ni’matuzahroh et al., 2003-2005)
3. Inoculation Method 3. Inoculation Method
Streaking
Streaking phase
S. aureus
E. coliRhodotorula
Keanekaragaman mikroba pengurai limbah
Penelitian Riset Unggulan Terpadu ,
RISTEK “Bakteri potensial
penghasil biosurfaktan”
Ni’matuzahroh et al,
2003-2005
Mikroba (bakteri dan yeast) hasil isolasi
Beberapa koleksi mikroba potensial pendegradasi minyak hasil eksplorasi dari
Sumur minyak Wonocolo – Bojonegoro(Ni’matuzahroh et al, 2009)
Bakteri Yeast
Bioreaktor mini untuk uji bioremediasi limbah organik
TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.