Transcript
Page 1: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Dr. Ni’matuzahroh

Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga 2010

Page 2: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_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 ?

Page 3: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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

Page 4: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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.

Page 5: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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.

Page 6: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Pencemaran limbah di lingkungan

Bioremediasi

Biodegradasi

Mikroorganisme

Faktor lingkungan yang menjamin Survival mikroba dan interaksinya

Jenis substrat

Page 7: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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.

Page 8: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Pencemaran minyak di tanah

Page 9: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Limbah pencemar di lingkungan

Page 10: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Sumber pencemar di air

Page 11: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Sumber Polutan Petroleum

A tanker accident with oil flowing into the water

Oil set on fire after a ship has broken

Page 12: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010
Page 13: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010
Page 14: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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

Page 15: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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

Page 16: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

SKEMA IDENTIFIKASI BAKTERI

Isolasi (kultur stok)

Enrichment

Identifikasi

Pre-enrichment

Sampel

Karakteristik mikroskopik

Karakteristik Pertumbuhan m.o

Karakteristik koloni

Karakteristik fisiologi

Page 17: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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

Page 18: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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 %

Page 19: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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)

Page 20: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Pengukuran indeks hidrolisis

Aktivitas amilolitik

Aktivitas proteolitik dan lipolitik

Page 21: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

PENGHITUNGAN

Indeks hidrolisis =Diameter zona bening – diameter

koloni ------------------------------------------------------

Diameter koloni

Indeks pengurai detergen Selisih kadar akhir detergen dan kadar

awal fermentasi

Page 22: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Hasil uji hidrolisis bakteri

Page 23: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Skrining kemampuan mikroba dalam mendegradasi komponen hidrokarbon minyak

Minyak mentah (crude oil)

Solar

(Penelitian Strategis Nasional Ni’matuzahroh et al, 2009)

Page 24: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Kultur bakteri hidrokarbonoklastik

Page 25: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Kultur mikroba hidrokarbonoklastik

Penelitian : Eksplorasi bakteri pengurai minyak dari Kali Donan Cilacap dan Tanjung Perak Surabaya

(Ni’matuzahroh et al., 2003-2005)

Page 26: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Skrining mikroba pada substrat

Penelitian Disertasi Ni’matuzahroh 1998

Page 27: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Mekanisme asimilasi hidrokarbonoleh bakteri Pseudomonas sp. (Ni’matuzahroh et al, 2002)

Page 28: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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)

Page 29: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

3. Inoculation Method 3. Inoculation Method

Streaking

Streaking phase

S. aureus

E. coliRhodotorula

Page 30: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Keanekaragaman mikroba pengurai limbah

Page 31: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Penelitian Riset Unggulan Terpadu ,

RISTEK “Bakteri potensial

penghasil biosurfaktan”

Ni’matuzahroh et al,

2003-2005

Page 32: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

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

Page 33: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010
Page 34: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

Bioreaktor mini untuk uji bioremediasi limbah organik

Page 35: SKRINING MIKROBA POTENSIAL_2010

TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA

Wassalamu’alaikum Wr.Wb.


Top Related