DOI 10.33323/indigenous.v3i2.40 Volume 3(2) 2020 (51-56)

## KARAKTERISASI MORFOLOGIS ISOLAT BAKTERI TERMOFILIK DARI SUMBER AIR PANAS PINCARA
( Morphological Characterization of Thermophilic Bacteria Isolate From Pincara Hot Springs )
Pauline Destinugrainy Kasi 1 , Suhaeni 1 , Sasa 1
1 Program Studi Biologi, Fakultas Sains, Universitas Cokroaminoto Palopo, Sulawesi Selatan
Corresponding Author : destinugrainy@gmail.com

## Abstrak
Sumber  air  panas  merupakan  salah  satu  habitat  alami  dari  bakteri  termofilik.  Bakteri  termofilik  adalah kelompok bakteri yang mampu tumbuh pada suhu lingkungan yang tinggi, berkisar antara 45°-90°C. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah dan karakterisasi morfologi isolat bakteri termofilik yang dapat diisolasi dari  sumber  air  panas  Pincara.  Metode  penelitian  yang  dilakukan  adalah  deskriptif  eksploratif,  dengan mengambil  sampel  pada  sumber  air  panas  Pincara.  Isolasi  dan  karakterisasi  morfologis  dilakukan  di Laboratorium  Sel  dan  Jaringan  Fakultas  Sains  Universitas  Cokroaminoto  Palopo.  Isolat  dikulturkan  pada medium Luriah Bertani Agar (LBA) dan diinkubasi pada suhu ±50ºC selama 3x24 jam. Sebanyak 3 isolat murni bakteri  termofilik  ditemukan  dengan  karakteristik  bervariasi.  Semua  isolat  bakteri  merupakan  bakteri  Gram positif  dan  berbentuk  basil.  Isolat  P1  memiliki  karakteristik  morfologi  koloni  dengan  pigmentasi  putih  krem, bentuk circular ,  tepi entire ,  dan  elevasi convex .  Isolat  P2  memiliki  karakteristik  morfologi  koloni  dengan pigmentasi putih krem, bentuk circular , tepi entire , dan elevasi flat . Isolat P3 memiliki karakterisasi morfologi koloni dengan pigmentasi putih krem, bentuk irreguler , tepi undulate , dan elevasi flat .
Kata Kunci : bakteri termofilik, karakterisasi, morfologi, air panas Pincara .

## Abstract
Hot  springs  are  one  of  the  natural  habitats  of  thermophilic  bacteria.  Thermophilic  bacteria  are  a  group  of bacteria that are able to grow at high  ambient temperatures, ranging from  45  °  -90 ° C. This study  aims to determine the number and morphological characterization of thermophilic bacterial isolates that can be isolated from Pincara hot springs. The research method used was descriptive exploratory, by taking samples at Pincara hot  springs.  Morphological  isolation  and  characterization  were  carried  out  at  the  Laboratory  and  Cell Laboratory  of the  Faculty  of  Science,  Cokroaminoto  University,  Palopo.  The  isolate was  cultured  on  Luriah Bertani Agar (LBA) medium and incubated at ± 50ºC for 3x24 hours. A total of 3 pure thermophilic bacterial isolates were found with varied characteristics. All bacterial isolates were  Gram positive bacteria and bacilli. P1  isolate  has  colony  morphological  characteristics  with  creamy  white  pigmentation,  circular  shape,  entire edge,  and  convex  elevation.  The  P2  isolate  has  colony  morphological  characteristics  with  creamy  white pigmentation, circular shape, entire edges, and flat elevation. Whereas P3 isolate had colony morphological characterization with creamy white pigmentation, irregular shape, undulate edge, and flat elevation.
Keywords : thermophilic bacteria, characterization, morphology, Pincara hot spring
Indigenous Biologi Jurnal pendidikan dan Sains Biologi 3(2) 2020

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan kawasan tektonik dengan lebih dari 70 gunung berapi yang aktif dan banyak  daerah  geothermal  (Tuntun  &  Huda,  2010).  Pada  daerah  geothermal,  umumnya  sering dijumpai mata air panas. Sumber air panas atau mata air panas adalah mata air yang dihasilkan akibat keluarnya air tanah dari kerak bumi setelah mengalami pemanasan geotermal. Salah satu sumber geothermal yang dapat dijumpai di Sulawesi Selatan terdapat di Desa Pincara, Kecamatan Masamba. Secara umum daerah ini ditutupi oleh batuan granit, granodiorit yang berumur Pliosen, sekis  dan  gneis  berumur  mesozoikum  (Sumardi  &  Sundhoro,  2005).  Lingkungan  dengan  suhu ekstrem seperti ini merupakan habitat alami bakteri termofilik.
Bakteri termofilik adalah bakteri yang mampu bertahan hidup pada suhu tinggi, sekitar 45°- 90°C (Tuntun & Huda, 2010). Bakteri termofilik memiliki habitat yang bermacam-macam seperti di letupan  hidrothermal,  sumber  air  panas,  tumpukan  kompos,  atau  pemanas  air  (Nuritasari et  al. , 2017). Dalam banyak kasus bakteri termofilik tidak hanya beradaptasi terhadap suhu tinggi, namun juga membutuhkan kondisi ini untuk berproduksi (Mahmudah et al. , 2016). Hal ini disebabkan karena bakteri  termofilik  memiliki  kandungan  enzim,  ribosom  dan  protein  yang  lebih  stabil  dibandingkan bakteri mesofil (Suryani et al. , 2015).
Eksplorasi  terhadap  bakteri  termofilik  terutama  karena  bakteri  ini  memiliki  kemampuan menghasilkan enzim yang dapat berperan sebagai katalis pada suhu tinggi (Noll, 2013). Enzim ini disebut  bersifat  termostabil.  Enzim  termostabil  dibutuhkan  dalam  industri  berbasis  bioteknologi, proses pengolahan limbah, maupun pelapukan mineral (Tuntun & Huda, 2010). Salah satu enzim yang  banyak  digunakan  dan  berasal  dari  bakteri  termofilik  adalah  enzim Taq  polymerase yang diisolasi  dari  bakteri Thermus  aquaticus .  Enzim  ini  digunakan  dalam  proses Polymerase  Chain Reaction (PCR) untuk proses replikasi DNA (Noll, 2013).
Bakteri termofilik dapat ditemukan pada berbagai sumber misalnya pada sumber air panas, kawah gunung berapi (Fitriani et al ., 2013), kompos pertanian (Alam et a l., 2013), rawa asin, dan tanah  gurun  (Aanniz et  al .,  2015).  Bakteri  termofilik  banyak  diisolasi  dari  sumber  air  panas  di Indonesia, misalnya Thermus sp, Acetogenium sp, Bacillus sp, Thermotrix sp, Thermodesulfobacterium sp, Thermomicobrium sp, Pseudomonas sp  dan Sulfobacillus sp (Mahmudah et al ., 2016). Di Indonesia beberapa penelitian isolasi bakteri termofilik pada sumber air panas  telah  dilakukan,  antara  lain  dari  sumber  air  panas  Tanjung  Sakti  Lahat  Sumatera  Selatan (Muharni,  Juswardi,  &  Prihandayani,  2013),  sumber  air  panas  Sarogsong  Tomohon  (Posumah  & Rondonuwu,  2018),  sumber  air  panas  Sungai  Medang  Kerinci  Jambi  (Sari,  Agustien,  &  Nurmiati, 2012),  sumber  air  panas  Lejja  Kabupaten  Soppeng  (Mahmudah et  al .,  2016),  sumber  air  panas Panggo Kabupaten Sinjai (Natsir, Natsir, & Dali, 2014), dan masih banyak lagi.
Isolasi dan identifikasi bakteri merupakan langkah awal dalam upaya pemanfaatan bakteri indigenous atau lokal. Melalui penelitian ini, ingin diketahui potensi bakteri termofilik pada sumber air  panas  Pincara.  Untuk  itu  dilakukan  prosedur  isolasi  dan karakterisasi  morfologis  isolat  bakteri termofilik dari sumber air panas Pincara .

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret - Juni 2020. Lokasi pengambilan sampel air panas adalah di sumber air panas Desa Pincara, Kecamatan Masamba, Kabupaten Luwu Utara. Isolasi dan  karakterisasi  bakteri  dilakukan  di  Laboratorium  Sel  dan  Jaringan,  Fakultas  Sains  Universitas Cokroaminoto Palopo.

## Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu enkas, autoklaf, cawan petri, bunsen, jarum ose, erlenmeyer, gelas ukur, neraca analitik, spatula, inkubator, botol sampel, mikro pipet, tabung reaksi, rak tabung reaksi, kompor, batang pengaduk, kulkas, object glass , deck glass , pipet tetes, batang segitiga, mikroskop, spoit, termos, termometer dan kamera.
Bahan yang digunakan sampel air panas dari sumber air panas Desa Pincara Kecamatan Masamba,  media  Luria  Bertani  Agar  (Ekstrak  yeast  5  g,  pepton  5  g,  NaCl  5  g,  bacto  agar  5  g),

## Indigenous Biologi
Jurnal pendidikan dan Sains Biologi 3(2) 2020
alkohol  70%,  akuades,  NaOH,  HCl,  kapas,  lertas  label,  kertas  bekas,  plastik,  karet  gelang, aluminium foil, tissue, larutan crystal violet, larutan lugol, larutan safranin, dan alkohol aceton.

## Metode Kerja

## Sterilisasi Alat dan Bahan
Semua alat dibungkus dengan menggunakan kertas bekas, kemudian dimasukkan ke dalam kantong plastik lalu diikat dengan menggunakan karet gelang. Selanjutnya semua alat disterilisasi dengan autoklaf pada tekanan 15 psi dan suhu 121ºC selama 15 menit.

## Pembuatan Medium Luriah Bertani Agar (LBA)
Sebanyak 18 gram medium LBA dimasukkan kedalam gelas piala lalu ditambahkan 450 liter akuades.  Selanjutnya  dididihkan  dengan  menggunakan hot  plate dan magnetic  stirrer sampai semua bahan larut. Kemudian pH diatur menjadi 7 dengan menambahkan HCl atau NaOH 1N lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121ºC selama 15 menit dengan tekanan 15 psi. Medium  yang telah disterilkan dituang ke  cawan petri masing-masing 20 mL. Cawan petri berisi medium dan medium yang tersisa disimpan dalam lemari pendingin sampai akan digunakan.

## Pengambilan Sampel
Sebanyak masing-masing 100 mL air panas diambil dari tiga titik di  sumber air panas. Air panas tersebut disimpan di dalam botol steril, diberi label lalu dimasukkan ke dalam termos untuk mempertahankan  suhu.  Pada  masing-masing  titik  juga  dilakukan  pengukuran  suhu  dan  pH  air. Selanjutnya  sampel  air  dibawa  ke  Laboratorium  Sel  dan  Jaringan  Fakultas  Sains  Universitas Cokroaminoto Palopo untuk diteliti.

## Isolasi Bakteri dan Pemurnian Isolat
Isolasi bakteri dilakukan dengan metode spread plate secara aseptis. Sumber isolat berasal dari  pengenceran  10 -5 , sebanyak  0,1 mL sampel  diinokulasikan  pada medium  LBA  dalam  cawan petri. Kemudian diinkubasi selama 3x24 jam dengan temperatur ±50ºC. Bakteri yang tumbuh dan berkembang biak dengan baik pada medium LBA selanjutnya dimurnikan pada medium agar yang baru. Tujuan pemurnian adalah untuk memisahkan isolat bakteri agar tidak bercampur dengan isolat lainnya.  Pemurnian  dilakukan  dengan  cara  mengambil  1  ose  koloni  bakteri  yang  terpisah  dan digores pada medium LBA yang baru kemudian diinkubasi pada suhu ±50ºC selama 24 jam. Dari koloni yang tumbuh dilakukan penggoresan kembali pada medium LBA untuk mendapatkan isolat yang benar-benar murni.

## Karakterisasi Bakteri
Pengamatan  morfologinya  dilakukan  dengan  mengamati  penampakan  koloni  berupa pigmentasi, bentuk koloni, tepi koloni, dan elevasi. Selanjutnya  dilakukan pengecatan Gram yang dilakukan untuk melihat bentuk-bentuk sel bakteri dan untuk mengetahui golongan bakteri dari isolat yang dihasilkan.
Pewarnaan Gram dilakukan dengan cara yaitu isolat yang telah murni diambil sebanyak 1 ose,  kemudian  diletakkan  di  atas  gelas  obyek  yang  telah  dibersihkan  terlebih  dahulu,  lalu ditambahkan  1  tetes  akuades,  kemudian  diratakan  sehingga  membentuk  lapisan  tipis  kemudian difiksasi  di  atas  api  bunsen.  Selanjutnya  tahap  pewarnaan,  gelas  obyek  yang  siap  dicat,  ditetesi larutan kristal violet sebanyak 1-2 tetes menggunakan spoit pada permukaan lapisan tipis bakteri sampai  tertutup  rata  dan  didiamkan  selama  30  detik,  kemudian  dibilas  dengan  akuades  dan dikeringkan di udara. Setelah kering ditetesi dengan larutan lugol lalu  didiamkan selama 1 menit, kemudian  dibilas  dengan  akuades  dan  dikeringkan  di  udara.  Setelah  kering  dilanjutkan  pada penambahan larutan alkohol 70% sebagai larutan peluntur hingga menutupi permukaan bakteri dan didiamkan  selama  5-15  detik,  kemudian  dibilas  dengan  akuades.  Setelah  kering  ditambahkan larutan safranin lalu didiamkan selama 1 menit, kemudian dibilas dengan menggunakan akuades lalu  dikeringkan  setelah  kering,  gelas  obyek  yang  berisi  hasil  pengecatan  diamati  di  bawah mikroskop dengan perbesaran 10x100.
Indigenous Biologi Jurnal pendidikan dan Sains Biologi 3(2) 2020

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sumber air panas Pincara yang merupakan lokasi sumber isolat bakteri termofilik memiliki suhu  67°-69°C,  dengan  pH  6-7.  Perbedaan  suhu  pada  sumber  air  panas  Pincara  terjadi  karena adanya peningkatan suhu air saat bergerak masuk ke dalam batuan dan berbenturan dengan batuan panas. Perbedaan pH pada sumber air panas Pincara karena semakin lama pH air akan semakin menurun  menuju  suasana  asam  yang  disebabkan  oleh  adanya  CO 2 bebas  aibat  penguraian senyawa organik. Tinggi atau rendahnya pH air dipengaruhi oleh senyawa yang terkandung dalam air tersebut.
Dalam  proses  pengambilan  sampel,  air  panas  yang  dimasukkan ke  dalam  botol  steril  lalu dimasukkan  ke  dalam  termos  untuk  menjaga  agar  suhu  air  tetap  panas.  Namun,  saat  sampai  di laboratorium  terjadi  penurunan  suhu  air  sampel  menjadi  55°-60°C.  Selanjutnya  air  sampel dipreparasi untuk dilakukan proses isolasi bakteti termofilik. Isolasi bakteri termofilik dari sumber air panas Desa Pincara menggunakan media Luriah Bertani Agar (LBA) yang mengandung komponen nutrisi untuk pertumbuhan bakteri. Inkubasi dilakukan selama 3x24 jam dengan suhu ±50ºC. Isolat bakteri yang telah tumbuh pada media LBA dimurnikan untuk mendapat isolat murni, dengan cara menginokulasikan kembali pada media LBA yang baru dan diinkubasi selama 2x24 jam pada suhu ±50ºC.  Proses  pemurnian  dilakukan  sebanyak  tiga  kali  untuk  memperoleh  isolat  murni.  Dalam penelitian ini diperoleh 3 isolat, yaitu isolat P1, isolat P2 dan isolat P3.
Pengamatan makroskopis koloni meliputi pigmentasi, bentuk koloni, tepi koloni, dan elevasi. Karakter makroskopis morfologi koloni ketiga isolat bakteri tersebut menunjukkan pigmentasi warna yang sama yaitu putih krem. Namun bentuk koloni isolat P1 dan P2 adalah circular, sedangkan isolat P3 berbentuk irregular. Tepian koloni isolat P1 dan P2 adalah entire, sedangkan isolat P3 adalah undulate. Sementara elevasi koloni isolat P1 adalah convex, sementara isolat P2 dan P3 adalah flat (Tabel 1).
Tabel 1. Karakteristik Morfologi Koloni Bakteri Termofilik Kode Isolat Pigmentasi Bentuk Tepi Elevasi P1 Putih krem Circular Entire Convex P2 Putih krem Circular Entire Flat P3 Putih krem Irreguler Undulate Flat Sumber : Data primer
Pengamatan karakter mikroskopis untuk ketiga isolat diawali dengan melakukan pengecatan Gram. Berdasarkan hasil pewarnaan Gram menunjukkan ketiga isolat bersifat Gram positif (Gambar 1). Warna zat kristal violet yang terikat oleh dinding sel bakteri akan tetap dipertahankan, sehingga bakteri Gram positif berwarna ungu. Bentuk bakteri dari ketiga islat adalah berbentuk batang atau basil.
Gambar 1. Hasil pewarnaan Gram isolat bakteri termofilik. Tanda panah menujukkan bekri termofilik
P1 P2 P3

## Indigenous Biologi
Jurnal pendidikan dan Sains Biologi 3(2) 2020
Penelitian  yang  dilakukan  Tuntun  dan  Huda  (2014)  menemukan  bakteri  termofilik  Gram positif berbebntuk basil pada sumber air panas Way Panas Bumi Natar Lampung. Bakteri termofilik Gram positif berbentuk basil juga ditemukan di sumber air panas Sungai Medang Jambi  (Wahyuna, Agustien, & Periadnadi, 2012). Beberapa bakteri Bacillus memiliki sifat poteolitik dan dapat hidup hingga  suhu  maksimum  82°C  (Brock,  1978).  Sebanyak  97%  bakteri  termofilik  yang  pernah ditemukan  merupakan  genus Bacillus. Lima  spesies Bacillus yaitu B.  licheniformis,  B.  aerius,  B. sonorensis, B. subtilis dan B. amyloliquefaciens umum dijumpai pada sumber air panas (Aanniz et al ., 2015). Hal ini disebabkan karena bakteri dari kelompok Bacillus dapat membentuk spora yang bisa bertahan terhadap cekaman lingkungan (Connor et al ., 2010).
Meskipun  ketiga  isolat  yang  ditemukan  di  sumber  air  panas  Pincara  menunjukkan  ciri menyerupai genus Bacillus , masih perlu dilakukan analisis sifat biokimia maupun molekuler untuk mendukung  pernyataan  tersebut.  Analisis  molekuler  dapat  dilakukan  dengan  melakukan  isolasi genom bakteri isolat yang ditemukan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :
1.  Jumlah  isolat  bakteri  termofilik  yang  dapat  diisolasi  dari  sumber  air  panas  Desa  Pincara Kecamatan Masamba terdiri dari 3 isolat bakteri termofilik.
2.  Karakteristik  morfologi  koloni  bakteri  termofilik  yang  diisolasi  dari  sumber  air  panas  Desa Pincara Kecamatan Masamba merupakan bakteri Gram positif dan berbentuk basil. Karakter koloni isolat P1, yaitu pigmentasi putih krem, bentuk circular, tepi entire, dan elevasi convex. Koloni isolat P2 memiliki karakter, yaitu pigmentasi putih krem, bentuk circular, tepi entire, dan elevasi flat. Sedangkan isolat P3, yaitu pigmentasi putih krem, bentuk irreguler, tepi undulate, dan elevasi flat.

## SARAN
Perlu  dilakukan  analisis  lanjutan  secara  biokimia  dan  molekuler  terhadap  isolat  bakteri termofilik yang ditemukan di sumber air panas Pincara, Kecamatan Masamba.

## DAFTAR PUSTAKA
Aanniz,  T.,  Ouadghiri,  M.,  Melloul,  M.,  Swings,  J.,  Elfahime,  E.,  Ibijbijen,  J .,  …  Amar,  M.  (2015). Thermophilic bacteria in Moroccan hot springs, salt marshes and desert soils. Brazilian Journal of Microbiology , 46 (2), 443 –453. https://doi.org/10.1590/S1517-838246220140219
Alam, M. S., Sarjono, P. R., & Aminin, A. L. N. (2013). Isolasi dan karakterisasi selulase dari bakteri selulolitik termofilik kompos pertanian Desa Bayat, Klaten, Jawa Barat. Jurnal Sains Dan Matematika ., 21(2) : 48-53
Brock, T. D. (1978). Thermophilic Microorganisms and Life at High Temperatures . (M. P. Starr, Ed.) (1 st). USA: Springer-Verlag.
Connor, N., Sikorski, J., Rooney, A. P., Kopac, S., Koeppel, A. F., Burger, A., … Cohan, F. M. (2010). Ecology of speciation in the genus Bacillus. Applied and Environmental Microbiology , 76 (5), 1349 –1358. https://doi.org/10.1128/AEM.01988-09
Fitriani, A., Supriyanti, F. M. T., & Heryanto, T. E. (2013). Penentuan Aktivitas Amilase Kasar Termofil Bacillus subtilis Isolat Kawah Gunung Darajat Garut. Jurnal Ilmu-Ilmu Hayati Dan Fisik , 15 (2), 107 –113.
Mahmudah, R., Baharuddin, M., & Sappewali. (2016). Identifikasi isolat bakteri termofilik dari sumber air panas Lejja, Kabupaten Soppeng. Al-Kimia , 4 (1), 31 –42.
Muharni, Juswardi, & Prihandayani, I. (2013). Penghasil Protease Dari Sumber Air Panas Tanjung Sakti Lahat Sumatera Selatan. In Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung (pp. 139 –
144). Lampung: Fakultas MIPA Univeristas Lampung .
Natsir, N. A. N., Natsir, H., & Dali, S. (2014). Eksplorasi dan karakterisasi bakteri termofil penghasil enzim amilase dari sumber air panas Panggo, Sulawesi Selatan. In Prosiding Seminar Nasional Biokimia UIN SYarif Hidayatullah Jakarta (pp. 72 –81). Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
Noll, K. M. (2013). Thermophilic Bacteria. Brenner’s Encyclopedia of Genetics: Second Edition , IV (4), 63 –65. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374984-0.01535-7
Nuritasari, D., Sarjono, P. R., & Aminin, A. L. N. (2017). Isolasi bakteri termofilik sumber air panas Gedongsongo dengan media pengaya MB (Minimal Broth) dan TS (Taoge Sukrosa) serta identifikasi fenotip dan genotip. Jurnal Kimia Sains Dan Aplikasi , 20 (2), 84 –91.
Posumah, D., & Rondonuwu, D. A. (2018). Isolasi dan identifikasi bakteri termofilik pereduksi sulfat di Air Panas Sarongsong Kota Tomohon. Jurnal Biota , 4 (1), 36 –40.
https://doi.org/10.19109/biota.v4i1.1654
Sari, U. M., Agustien, A., & Nurmiati. (2012). Penapisan dan karakterisasi bakteri selulolitik termofilik sumber air panas Sungai Medang Kerinci Jambi. Jurnal Biologi Andalas , 1 (2), 166 – 171.
Sumardi, E., & Sundhoro, H. (2005). Geologi Daerah Pincara, Masamba, Kabupaten Luwuk Utara, Sulawesi Selatan . Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005 .
Suryani, Ambarsari, L., & Harahap, E. S. (2015). Amplifikasi gen 16S rRNA bakteri termofilik dari sumber air panas Gunung Pancar Bogor. Jurnal Riset Kimia , 3 (1), 83 –89. https://doi.org/10.25077/jrk.v3i1.97
Tuntun, M., & Huda, M. (2010). Isolasi dan identifikasi bakteri termofilik dari sumber air panas Way Panas Bumi Natar Lampung Selatan. Jurnal Analis Kesehatan , 3 (1), 297 –304.
Wahyuna, D., Agustien, A., & Periadnadi. (2012). Isolasi dan karakterisasi bakteri termo-proteolitik sumber air panas Sungai Medang, SUngai Penuh, Jambi. Jurnal Biologi Andalas , 1 (2), 93 – 98.