SKRINING MIKROBA POTENSIAL

Presentasi berjudul: "SKRINING MIKROBA POTENSIAL"— Transcript presentasi:

1 SKRINING MIKROBA POTENSIAL
Dr. Ni’matuzahroh Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga 2010

2 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 ?

3 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

4 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.

5 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.

6 Pencemaran limbah di lingkungan
Bioremediasi Biodegradasi Mikroorganisme Jenis substrat Faktor lingkungan yang menjamin Survival mikroba dan interaksinya

7 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.

8 Pencemaran minyak di tanah

9 Limbah pencemar di lingkungan

10 Sumber pencemar di air

11 Sumber Polutan Petroleum
A tanker accident with oil flowing into the water Oil set on fire after a ship has broken

12 TERPADU IPAL

13 IPAL TERPADU KONDISI

14 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

15 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

16 SKEMA IDENTIFIKASI BAKTERI
Isolasi (kultur stok) Enrichment Identifikasi Pre-enrichment Sampel Karakteristik mikroskopik Pertumbuhan m.o koloni fisiologi

17 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

18 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 5. NH4NO3 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)

19 Pertumbuhan pada media selektif setelah pengenceran
Kultur bakteri pada media selektif (amilum, susu skim, minyak olive, dan detergen) Pertumbuhan pada media selektif setelah pengenceran Hasil uji potensi bakteri pengurai protein (Bakteri proteolitik)

20 Aktivitas proteolitik dan lipolitik
Aktivitas amilolitik Pengukuran indeks hidrolisis

21 PENGHITUNGAN Indeks hidrolisis =
Diameter zona bening – diameter koloni Diameter koloni Indeks pengurai detergen Selisih kadar akhir detergen dan kadar awal fermentasi

22 Hasil uji hidrolisis bakteri

23 Skrining kemampuan mikroba dalam mendegradasi komponen hidrokarbon minyak
Minyak mentah (crude oil) Solar (Penelitian Strategis Nasional Ni’matuzahroh et al, 2009)

24 Kultur bakteri hidrokarbonoklastik

25 Kultur mikroba hidrokarbonoklastik
Penelitian : Eksplorasi bakteri pengurai minyak dari Kali Donan Cilacap dan Tanjung Perak Surabaya (Ni’matuzahroh et al., )

26 Skrining mikroba pada substrat
Penelitian Disertasi Ni’matuzahroh 1998

27 Mekanisme asimilasi hidrokarbon oleh bakteri Pseudomonas sp.
(Ni’matuzahroh et al, 2002)

28 Eksplorasi mikroba pengurai hidrokarbon
Kapang Bakteri Khamir Penelitian : Eksplorasi bakteri pengurai minyak dari Kali Donan Cilacap dan Tanjung Perak Surabaya (Ni’matuzahroh et al., )

29 Streaking 3. Inoculation Method Streaking phase S. aureus E. coli
Rhodotorula

30 Keanekaragaman mikroba pengurai limbah

31 Penelitian Riset Unggulan Terpadu , RISTEK
“Bakteri potensial penghasil biosurfaktan” Ni’matuzahroh et al,

32 Mikroba (bakteri dan yeast) hasil isolasi
Beberapa koleksi mikroba potensial pendegradasi minyak hasil eksplorasi dari Sumur minyak Wonocolo – Bojonegoro (Ni’matuzahroh et al, 2009)

33 UJI BIODEGRADASI LIMBAHORGANIK
FERMENTOR

34 Bioreaktor mini untuk uji bioremediasi limbah organik

35 TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA Wassalamu’alaikum Wr.Wb.