P
BIOSORPSI LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) OLEH BAKTERI
Ummi Aminah 1 , Fatmawati Nur 1 *
Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Alauddin Makassar *email: fatenurkhalik@yahoo.com
Abstrack :  Contamination  caused  by  heavy  metals  has  a  high potential of risk because they easily penetrate in to the trofic chain accumulating as organometallic compounds. Lead (II) has been as one  of  the  most toxic  heavy  metals  because  it  is  associated  with many health hazards. Therefore, people are increasingly interested in  discovering  new  methods  for  effectively  and  economically scavenging  lead  (II).  Recent  studies  demonstrate biosorption  is  a promising  technology  for  the  treatment  of  pollutant.  Several research  demonstrated the  ability  of  lead  biosorption  by  bacteria such  as Enterobacter  sp , Bacillus  sp , Escherichia  coli,
Micrococcus  sp,  Aeromonas  sp,  Lactobacillus  sp, and Pseudomonas sp.
Keywords: Bacteria, Biosorption, Lead

## PENDAHULUAN
encemaran  lingkungan  adalah  suatu  keadaan  yang  terjadi  karena perubahan  kondisi  lingkungan  yang  meliputi  tanah,  air,  dan  udara. Kondisi   ini  tidak   menguntungkan   karena   merusak  dan  merugikan kehidupan  manusia,  binatang  dan  tumbuhan.  Hal  ini  disebabkan  oleh  kehadiran benda-benda  asing  seperti  sampah,  limbah  industri,  minyak,  logam  berbahaya sebagai  akibat  perbuatan  manusia,  sehingga  mengakibatkan  lingkungan  tersebut tidak berfungsi seperti semula.
Pencemaran lingkungan hidup adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup,  zat,  energi,  dan/atau  komponen  lain  ke  dalam  lingkungan  hidup  oleh kegiatan  manusia  sehingga  melampaui  baku  mutu  lingkungan  hidup  yang  telah ditetapkan  (UU  RI  No  32  Thn  2009  tentang  Perlindungan  dan  Pengelolaan Lingkungan Hidup).
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 51
Baku  mutu  lingkungan  hidup  adalah  ukuran  batas  atau  kadar  makhluk hidup,  zat,  energi,  atau  komponen  yang  ada  atau  harus  ada  dan/atau  unsur pencemar  yang  ditenggang  keberadaannya  dalam  suatu  sumber  daya  tertentu sebagai  unsur  lingkungan  hidup  (UU  RI  No  32  Thn  2009  tentang  Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup).
Salah  satu  komponen  pencemaran  yang  dapat  terjadi  di  udara,  darat,  dan perairan  adalah  logam  berat.  Keberadaan  logam  berat  disebabkan  karena  adanya penambangan,  peningkatan  penggunaan  logam  berat  dalam  berbagai  industri, serta  adanya  limbah  industri  yang  mengandung  logam  berat  yang  menjadi penyebab  utama  terjadinya  keracunan  dalam  kehidupan  masyarakat  (Waluyo, 2009).
Seperti  halnya  sumber-sumber  polusi  lingkungan  lainnya,  logam  berat tersebut  dapat  ditransfer  dalam  jangkauan  yang  sangat  jauh  di  lingkungan, selanjutnya  berpotensi  mengganggu  kehidupan  biota  lingkungan  dan  akhirnya berpengaruh  terhadap  kesehatan  manusia  walaupun  dalam  jangka  waktu  yang lama dan jauh dari sumber polusi utamanya (Darmono, 2006).
Masuknya bahan pencemar akan mampu menurunkan potensi sumber daya hayati.  Pencemaran  oleh  bahan-bahan  industri  yang  mengandung  bahan berbahaya misalnya logam berat seperti Merkuri (Hg), Cadmium (Cd), Plumbum (Pb)  cenderung  meningkatkan  kasus  keracunan  dan  gangguan  kesehatan masyarakat.  Logam  berat  merupakan  salah  satu  bahan  pencemaran  yang  sangat berbahaya bagi organisme karena dapat memberikan pengaruh letal dan sub letal. Pengaruh  sub  letal  dapat  berupa  gangguan  terhadap  morfologi  atau  histologi, fisiologi  (pertumbuhan,  perkembangan,  kemampuan  berenergi,  pernafasan, sirkulasi),  biokimia  (keadaan  kimia  darah,  kegiatan  enzim,  dan  endokrinologi), perilaku dan reproduksi (Darmono, 2006).

## Logam Berat Timbal (Pb)
USEPA ( U.S. Environmental Agency ) mendata ada 13 elemen logam berat yang  merupakan  elemen  utama  polusi.  Logam  berat  adalah  unsur  –  unsur  kimia dengan  bobot  jenis  lebih besar dari 5 g/cm 3 , terletak disudut kanan bawah sistem
52 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
periodik, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S. Sebagian besar logam berat  seperti  Pb,  Cd,  dan  Hg  merupakan  zat  pencemar  yang  sangat  berbahaya (Connel, 1995).
Salah  satu  logam  berat  penyebab  pencemaran  adalah  timbal  atau  timah hitam  (Plumbum=  Pb).   Timbal  adalah  logam  yang  mempunyai  nomor  atom  82, berat atom 207.19 dan berat jenis 11.34, merupakan  logam  lunak  yang  berwarna coklat  kehitaman.  Pada tekanan  udara  1  atmosfer, titik  cairnya  adalah  pada  suhu 327.5  ºC  dan  titik  didihnya  adalah  pada  suhu  174 o C.  Timbal  merupakan  salah satu logam berat yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia (Palar, 2008).
Konsentrasi timbal yang mencapai 188 mg/l dapat membunuh ikan-ikan di perairan.  Menurut suatu data analisis penelitian, asupan harian melalui udara, air dan  makanan  jumlahnya  masing-masing  mencapai  15  mg  dan  140  mg. Berdasarkan  data  tersebut  ternyata  makanan  merupakan  sumber  asupan  utama timbal  di  dalam  tubuh  manusia.  Makanan  yang  mengandung  100    mg  timbal menghasilkan timbal pada darah sebesar 60-180 ppb. Senyawa timbal yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan akan ikut dalam metabolisme tubuh. Penyerapan timbal  melalui  saluran  pencernaan  berkisar  antara  1–20  %  dari  total  timbal  yang berasal dari makanan dan minuman. Timbal dalam bentuk larutan akan diabsorbsi sekitar  1-10  %  melalui  dinding  saluran  pencernaan  tertentu  dan  hanya  dapat ditoleransi pada tingkat mikrogram (Darmono, 2006).
Timbal  dan  persenyawaannya  banyak  digunakan  dalam  berbagai  bidang. Persenyawaannya  dengan  logam  Bismut  (PbBi)  dengan  perbandingan  93:7 digunakan  sebagai  grid  dalam  industri  baterai.  Timbal  oksida  (PbO 4 )  digunakan sebagai  bahan  aktif  dalam  mengalirkan  arus  elektron  dalam  industri  baterai. Persenyawaan  timbal  dengan  1%  stibium  (Sb)  banyak  digunakan  sebagai  bahan kabel  telepon.  Persenyawaan  timbal  dengan  0.15%  As,  0.1%  Sn  dan  0.1%  Bi, banyak  digunakan  sebagai  kabel  listrik.  Persenyawaan  timbal  dengan  atom nitrogen  untuk  membentuk  senyawa  azida  banyak  digunakan  sebagai  detonator (bahan  peledak).  Senyawa  PbCrO 4 digunakan  dalam  industri  cat  untuk mendapatkan warna kuning chrom, senyawa Pb(OH) 2 .2PbCO 3 untuk mendapatkan  warna  timbal  putih sedangkan senyawa Pb 3 O 4 untuk mendapatkan
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 53
warna timbal merah. Senyawa silikat timbal (Pb-Silikat) digunakan sebagai bahan pengkilap  keramik  dan  bahan  tahan  api.  Persenyawaan  antara  timbal  dengan arsenat  dapat  digunakan  sebagai  insektisida.  Persenyawaan  timbal  dengan  Te (Telurium)  digunakan  sebagai  komponen  aktif  pada  pembangkit  listrik  tenaga panas. Persenyawaan yang dibentuk dari logam timbal sebagai aditif yaitu (CH 3 ) 4 - Pb  (tetrametil-timbal)  dan  (C 2 H 5 ) 4 -Pb  (tetraetil-timbal)  yang  dicampurkan  pada bahan  bakar  bensin  untuk  mengurangi  letupan  pada  mesin  kendaraan  bermotor (Fardiaz, 1992).
Secara  alamiah,  timbal  dapat  masuk  ke  dalam  perairan  melalui pengkristalan  timbal  di  udara  dengan  bantuan  air  hujan.  Disamping  itu  proses korosifikasi  dari  batuan  mineral  akibat  hempasan  gelombang  dan  angin,  juga merupakan  salah  satu  jalur  sumber  timbal  yang  akan  masuk  ke  dalam  badan perairan (Palar, 2008).
Timbal yang ada dalam badan perairan dapat ditemukan dalam bentuk ion- ion  divalen  atau  ion-ion  tetravalen,  ion  timbal  divalen  digolongkan  dalam kelompok  ion  logam  kelas  antara  sedangkan  ion  timbal  tetravalen  digolongkan pada  kelompok  ion  logam  kelas  B.  Pengelompokan  ion  logam  ini  dibuat  oleh Rhicardson. Bila didasarkan pada pengelompokan ion-ion logam Rhicard itu, ion timbal  tetravalen  mempunyai  daya  racun  yang  lebih  tinggi  bila  dibandingkan dengan  ion  timbal  divalen.  akan  tetapi  dari  beberapa  penelitian  menunjukkan bahwa  ion  timbal  divalen  lebih  berbahaya  daripada  ion  timbal  tetravalent  (Palar, 2008).
Senyawa timbal juga dapat ditemukan di dalam air minum bila air tersebut disimpan  atau  dialirkan  melalui  pipa  yang  merupakan  alloy  dari  logam  timbal. Kontaminasi  air  oleh  logam  timbal  ini  pernah  melanda  daratan  Eropa  beberapa tahun  lalu.  Hal  ini  disebabkan  oleh  pipa  aliran  air  minum  (pipa  PDAM)  yang dialirkan  ke  rumah-rumah  mengandung  logam  timbal.  Minuman  keras  seperti wiskey  juga  ditemukan  mengandung  logam  timbal  karena  tutup  dari  minuman tersebut  dari  logam  alloy,  logam  yang  menjadi  sumber  kontaminasi  minuman (Palar, 2008).
54 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
Timbal  bersifat  toksik  jika  terhirup  atau  tertelan  oleh  manusia  dan  di dalam tubuh akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan disimpan di dalam tulang dan gigi. Penelitian menunjukkan bahwa timbal yang terserap oleh anak, walaupun dalam jumlah kecil, dapat menyebabkan gangguan pada fase awal pertumbuhan fisik dan mental yang kemudian berakibat pada fungsi kecerdasan dan kemampuan akademik (Palar, 2008).
Timbal  yang  terserap  oleh  ibu  hamil  akan  berakibat  pada  kematian  janin dan  kelahiran  prematur,  berat  lahir  rendah  bahkan  keguguran.  Sistem  syaraf  dan pencernaan  anak  masih  dalam  tahan  perkembangan,  sehingga  lebih  rentan terhadap  timbal  yang  terserap.  Anak  dapat  menyerap  hingga  50%  timbal  yang masuk ke dalam tubuh, sedangkan dewasa hanya  menyerap 10-15%. Anak dapat menyerap  3  kali  dosis  lebih  besar  dibandingkan  orang  dewasa  karena  memiliki perbandingan  permukaan  penyerapan  dan  volume  yang  lebih  besar.  Janin  dapat menyerap timbal yang terkandung dan terakumulasi di dalam darah ibunya karena timbal dapat masuk ke dalam plasenta dengan mudah (Palar, 2008).

## Bakteri
Nama  bakteri  berasal  dari  kata  “ bakterion ”  (bahasa  Yunani)  yang  berarti tongkat  atau  batang  dan  bersel  tunggal,  berfilamen,  dan  bermisellium  dari  dunia Monera. Merupakan organisme yang paling sederhana dari semua organisme yang dikenal, serta demikian kecilnya sehingga hanya tampak dengan mikroskop. Pada umumnya  tidak  mempunyai  klorofil,  berkembangbiak  dengan  pembelahan  diri, bentuk lain reproduksi aseksual, misalnya produksi spora yang disebarkan melalui udara atau kawanan berflagela ( Pelczar, 2008; Subandi, 2009; Waluyo, 2004).
Berdasarkan  bentuk  morfologinya,  maka  bakteri  dapat  dibagi  atas  tiga golongan,  yaitu golongan  basil, golongan kokus, dan golongan spiral.  Basil (dari Bacillus)  berbentuk  serupa  tongkat  pendek,  silindris.  Sebagian  besar  bakteri berupa basil. Basil dapat bergandeng-gandengan panjang, bergandengan dua-dua, atau  terlepas  satu  sama  lain.  Yang  bergandeng-gandengan  panjang  disebut streptobasil, yang dua-dua disebut diplobasil. Ujung-ujung basil yang terlepas satu sama  lain  itu  mengumpul,  sedang ujung-ujung yang masih bergandengan tajam.
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 55
Kokus  (dari  Coccus)  adalah  bakteri  yang  bentuknya  serupa  bola-bola  kecil. Golongan  ini  tidak  sebanyak  golongan  basil.  Kokus  ada  yang  bergandeng- gandengan panjang serupa tali leher disebut streptokokus, ada yang bergandengan dua-dua,  ini  disebut  diplokokus,  ada  yang  mengelompok  berempat,  ini  disebut tetrakokus.  Kokus  yang  mengelompok  merupakan  suatu  untaian  disebut stafilokokus,  sedang  kokus  yang  mengelompok  serupa  kubus  disebut  sarsina. Spiral  (dari  Spirillum)  adalah  bakteri  yang  berbentuk  lengkung  yang  pada pokoknya dapat dibagi menjadi bentuk koma (vibrio), jika lengkungannya kurang dari setengah lingkaran, dan bentuk spiral jika lengkungannya lebih dari setengah lingkaran,  dan  jika  spiralnya  halus  dan  lentur  disebut  spirochaeta,  dan  jika spiralnya tebal dan kaku disebut spirillum (Subandi, 2009) (Waluyo, 2004).
Bakteri tersebar  luas di alam  yaitu di tanah, di dalam  endapan  lumpur, di dalam  endapan  laut, di dalam  air, di tempat-tempat tertentu seperti pada sumber- sumber air panas, di dalam tubuh  hewan,  manusia, dan tanaman. Sebagian  besar adalah saprotrof atau parasit dan sejumlah kecil adalah autotrof yang memperoleh energi  dari  proses  oksidasi  atau  dari  cahaya  (karena  adanya  bakterioklorofil) (Waluyo, 2009; Purwoko, 2009).

## Biosorpsi Logam Berat Timbal oleh Bakteri
Pencemaran  lingkungan  oleh  logam  berat  dapat  diatasi  dengan  cara bioremediasi.  Bioremediasi  didefinisikan  sebagai  penggunaan  organisma  hidup terutama  mikroorganisme  untuk  mendegradasi  pencemaran  lingkungan  yang merugikan ke tingkat atau bentuk yang lebih aman. Proses bioremediasi ini dapat dilakukan secara bioaugmentasi yaitu penambahan atau introduksi satu jenis atau lebih mikroorganisme baik yang alami maupun yang sudah mengalami perbaikan sifat ( improved/genetically engineered strains ) dan biostimulasi yaitu suatu proses yang  dilakukan  melalui  penambahan  zat  gizi  tertentu  yang  dibutuhkan  oleh mikroorganisme atau menstimulasi kondisi lingkungan sedemikian rupa (misalnya pemberian aerasi) agar mikroorganisme dapat tumbuh dan beraktivitas lebih baik (Putra, 2005).
56 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
Bakteri  dapat  dimanfaatkan  dalam  proses  bioserbent  atau  pengikatan logam  berat  agar tidak  membahayakan  lingkungan.  Pengikatan  logam  berat  oleh bakteri  dapat  dipisahkan  menjadi  fase  pengikatan  dan  transport  aktif.  Fase pengikatan  tergantung  pada  metabolisme  sel  yaitu  absorbsi  melalui  dinding  sel atau  permukaan  eksternal,  kemudian  diikuti  dengan  transport  aktif  yang tergantung  pada  metabolisme  sel.  Pada  proses  metabolisme,  logam  berat  dapat terakumulasi pada  membran sel (ekstraseluler) dan pada sitoplasma (intraseluler) (Putra, 2005).
Akumulasi  ekstraseluler  dapat  terjadi  karena  pengikatan  ion-ion  logam oleh  polimer  ekstraseluler  atau  polisakarida  ekstraseluler  yang  dihasilkan  sel-sel mikroorganisme  dan  komplikasi  antara  ion-ion  logam  yang  bermuatan  positif dengan  sisi  reaktif  pada  permukaan  sel  yang  bermuatan  negatif.  Sedangkan akumulasi intraseluler dapat terjadi karena proses difusi yang tidak membutuhkan aktivitas  mikroorganisme  secara  langsung  dimana  gen-gen  yang  mengendalikan plasmid  dalam  proses  metabolisme  tersebut  (Purwoko,  2009).  Cara  lain  adalah reverse  osmosis,  elektrodialisis,  ultrafiltrasi  dan  resin  penukar  ion.  Reverse osmosis  adalah  proses  pemisahan  logam  berat  oleh  membran  semipermeabel dengan  menggunakan  perbedaan  tekanan  luar  dengan  tekanan  osmotik  dari limbah.  Kerugian  sistem  ini  adalah  biaya  yang  mahal  sehingga  sulit  terjangkau oleh  industri  di  Indonesia.  Teknik  elektrodialisis  menggunakan  membran  ion selektif  permeabel  berdasarkan  perbedaan  potensial  antara  2  elektroda  yang menyebabkan  perpindahan  kation  dan  anion,  juga  menimbulkan  kerugian  yakni terbentuknya  senyawa  logam-hidroksi  yang  menutupi  membran,  sedangkan melalui  ultrafiltrasi  yaitu  penyaringan  dengan  tekanan  tinggi  melalui  membran berpori,  juga  merugikan  karena  menimbulkan  banyak sludge (lumpur).  Resin penukar  ion    berprinsip  pada  gaya  elektrostatik  di  mana  ion  tersebut  terdapat (Darmono, 2006).
Penelitian  untuk  mengetahui  kandungan  logam  berat  timbal  (Pb),  jumlah koloni  yang  diisolasi,  dan  karakteristik  bakteri  di  perairan  pelabuhan  Paotere Makassar  telah  dilakukan.  Jenis  penelitian  ini  adalah  deskriptif  yang menggambarkan    tentang    bakteri    pengakumulasi   logam   berat   timbal (Pb).
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 57
Pengambilan  sampel  dilakukan  di  pelabuhan  Paotere  pada  2  titik  yaitu permukaan  laut  dan  kedalaman  30  cm.  Hasil  yang  diperoleh  memperlihatkan konsentrasi  pencemaran  logam  berat  timbal  (Pb)  pada  kedalaman  15  cm  di  3 lokasi  yaitu  Pelabuhan  Kapal  Nelayan  =  0.1270  ppm,  Dermaga  =  0.1103  ppm, dan  ±  100  M  dari  PT. IKI  =  0.0849  ppm.  Karakteristik  dari  9  isolat  mempunyai bentuk yaitu circular = bulat, rhizoid = berbentuk seperti akar palsu, dan irregular = tidak beraturan. Tepi yaitu entire = rata, undulate = bergelombang atau terdapat bentuk-bentuk  seperti  bergerigi,  lobate  =  bentuk  seperti  telinga,  filamentous  = terdapat  bentuk-bentuk  seperti  benang  halus,  serta  elevasi  yaitu  convex  = cembung,  umbonate  =  meruncing/menonjol.  Jumlah  total  bakteri  pengakumulasi logam berat timbal (Pb) di titik pengambilan sampel permukaan laut pada lokasi ± 100 M dari PT. IKI = 2.26 x 10 5 sel/mL, di lokasi pelabuhan kapal nelayan = 1.51 x  10 5 sel/mL,  dan  di  lokasi  dermaga  =  1.45    x  10 6 sel/mL.  Untuk  titik pengambilan  sampel  di  kedalaman  30  cm  pada  lokasi  dermaga  =  4.91  x  10 6 sel/mL,  di  lokasi  ±  100  M  dari  PT.  IKI  =  1.98  x  10 4 sel/mL,  dan  pada  lokasi pelabuhan kapal nelayan = 1.63 x 10 5 sel/mL (Aminah, et. al., 2009).
Beberapa  penelitian  menunjukkan  kemampuan  bakteri  dalam  melakukan biosorpsi  terhadap  logam  berat  timbal  diantaranya Enterobacter  sp , Bacillus  sp, Escherichia  coli,  Micrococcus  sp,  Aeromonas  sp,  Lactobacillus  sp, dan Pseudomonas sp.

## 1. Enterobacter sp
Uji kemampuan Enterobacter dalam  melakukan biosorpsi terhadap timbal dilakukan  pada  penelitian  untuk  mengetahui  kemampuan  biosorpsi  kinetika  dan kesetimbangan  timbal  (Pb),  tembaga  (Cu)  dan  kadmium  (Cd)  dengan  model Langmuir  dan  Freundlich.  Penelitian  ini  menggunakan  biomassa  dari Enterobacter  sp .  J1  yang  diisolasi  dari  tanaman  air  yang  tumbuh  pada  limbah industri  rumah  tangga.  Hasil  menunjukkan  bahwa Enterobacter  sp. J1  mampu melakukan  penyerapan Pb  lebih dari  50  mg/gram  sel kering, sementara  memiliki keseimbangan kapasitas adsorpsi dari 32.5 dan 46.2 mg/g sel kering untuk Cu dan Cd.  Secara   umum,  model  Langmuir  dan  Freundlich  mampu  menggambarkan
58 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
biosorpsi  isoterm  cukup  baik.  Model  simulasi  juga  menunjukkan  bahwa akumulasi intraseluler mungkin terjadi selama penyerapan Pb (Lu et.al., 2006).
Sebuah  desain  eksperimental  baru  menggabungkan mixture  design dan Response Surface Methodology (RSM) dikembangkan untuk mengetahui perilaku adsorpsi  kompetitif  timbal,  tembaga  dan  kadmium  oleh  bakteri Enterobacter  sp . Dengan  menggunakan  dua  desain  percobaan  yang  berbeda,  hasil  menunjukkan bahwa preferensi  logam penyerapan Enterobacter sp. J1  menurun dengan  urutan Pb  (2+)  >  Cu  (2+)  >  Cd  (2+).  Kehadiran  logam  lainnya  menghasilkan  efek kompetitif.  Pengaruh  dari  dua  logam  lain  dalam  sistem  biosorpsi  dapat  dengan mudah  ditentukan  dengan  membandingkan  jarak  menyimpang  dari  biosorpsi logam  tunggal.  Perilaku  biosorpsi  kompetitif  dijelaskan  dan  diprediksi  dengan menggunakan model Langmuir-Freundlich (Lu et. al., 2008).
Sebuah  strain  bakteri  resisten  timbal  diisolasi  dari  limbah  manufaktur perusahaan  utama  baterai  di  Goa,  India  telah  diidentifikasi  sebagai Enterobacter cloacae galur  P2B  berdasarkan  morfologi,  karakter  biokimia,  profil  FAME  dan rDNA data sekuens 16S. Strain bakteri ini dapat menahan timbal nitrat hingga 1.6 mM. Peningkatan yang signifikan dalam produksi eksopolisakarida (EPS) diamati karena produksi meningkat 28-108 mg/L berat kering bila terkena timbal nitrat 1.6 mM. Hasil menunjukkan strain ini resistensi multidrug. Hasil ini secara signifikan berkontribusi  pada  pemahaman  yang  lebih  baik  tentang  struktur,  fungsi  dan aplikasi lingkungan timbal dengan peningkatan EPS yang diproduksi oleh bakteri. Biopolimer  ini  dapat  memainkan  peran  yang  sangat  penting  dalam  bioremediasi logam berat antara lain timbal (Naik et. al., 2012)

## 2. Bacillus sp
Bacillus  gibsonii S-2  digunakan  sebagai  biosorben  untuk  menghilangkan ion  logam  timbal  (II)  pada  air  limbah  dengan  memperhatikan  pengaruh  pH  dan suhu  pada  proses  adsorpsi.  Mekanisme  biosorpsi  timbal  (II)  dianalisis  dengan FTIR  dan  EDX.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai  pH  optimum  untuk biosorpsi  pada  tiga  temperatur  yang  berbeda,  yaitu  20,  30  dan  40  °C  adalah  4. Mekanisme   biosorpsi   timbal (II)   oleh   biomassa B. gibsonii S-2   merupakan
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 59
kombinasi pertukaran ion dan kompleksasi dengan kelompok fungsional yang ada pada  permukaan  biosorben.  Biomassa B.  gibsonii S-2  yang  memperlihatkan kemampuan penyerapan yang tinggi terhadap timbal (II) dengan biaya yang lebih rendah  dapat  menjadi  aplikasi  potensial  dalam  pengolahan  air  limbah  industri (Zhang et. al., 2013).
Penelitian tentang biosorpsi tembaga (II), timbal (II), besi (III) dan kobalt (II) oleh Bacillus sphaericus loaded Diaion SP-850 dan pemisahan prakonsentrasi logam-logam tersebut telah dilakukan. Parameter yang diukur adalah pH, volume sampel B.  sphaericus dan  lain-lain.  Penelitian  juga  memperhatikan  efek  dari alkali, ion alkali, dan beberapa ion logam pada retensi dari analit pada biosorben. Pemisahan  dan  prakonsentrasi  dari  Cu,  Pb,  Fe  dan  ion  Co  dari  sampel  dicapai secara kuantitatif. Batas deteksi dengan 3 sigma untuk ion analit berada di kisaran 0.20-0.75  L  microg  (-1)  untuk  sampel  air  dan  dalam  kisaran  2.5-9.4  ng  g  (-1) untuk sampel padat. Validasi prosedur dilakukan  dengan  mengguinakan certified standard  reference  materials (NRCC-SLRS  4  Riverine  Water,  SRM  2711 Montana  soil  and  GBW  07605  Tea).  Metode  yang  disajikan  diaplikasikan  pada penentuan  ion  analit  dalam  teh  hijau,  teh  hitam,  jamur  yang  dibudidayakan, gandum,  nasi  dan  sampel  tanah  dengan  hasil  yang  memuaskan  (Tuzen  et.  al., 2007).
Adsorpsi timbal oleh pelet miselium Trametes gallica dan Bacillus cereus dengan  co  immobilisasi  biomaterial  mereka,  diteliti  dengan  melihat  pengaruh waktu  kontak  yang  berbeda,  nilai  pH  media,  konsentrasi  awal  Pb2 + ,  konsentrasi bio-adsorben,  dan  membandingkan  spektrum  inframerah  dari  bio-adsorben sebelum dan sesudah penyerapan Pb2 + . Efisiensi adsorpsi Pb2 + oleh bio-adsorben yang  tertinggi  adalah  konsentrasi  bio-adsorben  2  gx  L  (-1),  pH  awal  adalah  5.0, konsentrasi  awal  Pb2 + adalah  50  mg  x  L  (-1),  dan  waktu  kontak  adalah  1  jam, dengan  tingkat  biosorpsi  Pb2 + menjadi  71.7%  untuk  pelet  miselium T.  Gallica , 91.0%  untuk B.  cereus ,  dan  96.9%  untuk  co  immobilisasi  biomaterial  mereka.
Spektrum  inframerah  dari  bio-adsorben  terutama  terdiri  dari  zona  penyerapan protein,  karbohidrat,  dan  kelompok sulfur-fosfor menunjukkan bahwa kelompok
60 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
hidroksil,  karboksil,  dan  sulfur-fosfat  memainkan  peran  penting  dalam  adsorpsi Pb2 + oleh bio-adsorben (Yang et. al., 2012).
Penelitian  lain  dilakukan  untuk  menguji  kemampuan  biosorbing  terhadap logam  oleh  strain  bakteri  OSM29  yang  diisolasi  dari  rizosfir  tanaman  kembang kol  yang  tumbuh  di  tanah  irigasi  terkontaminasi  limbah  industri.  Analisis  urutan gen  berdasarkan16S  rRNA,  strain  bakeri  OSM29  diidentifikasi  sebagai Bacillus thuringiensis .  Berbagai  konsentrasi  (25-150  mgl  (-1))  dari  logam  berat  seperti kadmium,  kromium,  tembaga,  timbal,  dan  nikel, B.  thuringiensis strain  OSM29 menunjukkan  potensi  yang  jelas  untuk  mengurangi  kadar  logam  tersebut. Pengaruh  faktor  fisiko-kimia  tertentu  seperti  pH,  konsentrasi  logam  awal,  dan waktu kontak pada biosorpsi diamati. PH optimum untuk pengurangan kadar nikel dan kromium adalah 7, sedangkan untuk kadmium, tembaga, dan timbal adalah 6 . Waktu kontak yang optimal adalah 30 menit untuk masing-masing logam pada 32 ± 2 °C. Kapasitas regangan Biosorpsi OSM29 untuk ion logam tertinggi untuk Ni (94  %)  yang  diikuti  oleh  Cu  (91.8  %),  sedangkan  penyerapan  terendah  oleh biomassa bakteri tercatat untuk Cd (87 %) pada 25 mgl (-1) konsentrasi ion logam awal.  Koefisien  regresi  yang  diperoleh  untuk  logam  berat  dari  model  Freundlich dan  Langmuir  adalah  signifikan.  Kelompok  bahan  kimia  fungsional  dari permukaan  biomassa B.  Thuringiensis yang    diidentifikasi  melalui Fourier transform infrared (FTIR) adalah amino, karboksil, hidroksil, dan gugus karbonil, yang  mungkin  terlibat  dalam  biosorpsi  logam  berat.  Kemampuan  biosorpsi B. thuringiensis strain  OSM29  bervariasi  tergantung  pH  dan  konsentrasi  logam. Biosorpsi masing-masing logam tersebut bisa diaplikasikan untuk perbaikan skala besar lokasi yang terkontaminasi (Oves et al., 2013).

## 3. Escherichia coli
Ekspresi  metallothionein  tikus  pada E.  coli (pMT-Thio)  diteliti  sebagai strategi  untuk  meningkatkan  efisiensi  biosorpsi  logam  dari  bakteri  biosorbents untuk  Pb  (II)  dan  (II)  ion  Cd.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  pMT-Thio secara  significan  menyebabkan  peningkatan  secara  keseluruhan  kapasitas biosorpsi,   terutama   untuk   biosorpsi   Pb.   Isoterm   dan   kinetik dari biosorpsi
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 61
dievaluasi  dalam  sistem  yang  dirancang.  Pengaruh  konsentrasi  logam  dalam larutan  dibahas  melalui  metode  Langmuir  dan  Freundlich.  Model  Langmuir ditemukan  berkorelasi  baik  dengan  data  eksperimen.  Biomassa  menunjukkan kapasitas  maksimum  sesuai  dengan  model  adsorpsi  Langmuir  dari  28.14  mg Pb/gp  MT-Thio  dan  24.27  mg  Cd/gp  MT-Thio.  Penelitian    ini  membuktikan bahwa pMT-Thio merupakan bahan yang cocok untuk menghilangkan ion logam berat  dari  larutan  berair,  mencapai  efisiensi  removal  yang  lebih  tinggi  dari  90% untuk Pb (II) dan lebih tinggi dari 40% untuk Cd (II), dan bisa dianggap sebagai bahan  yang  potensial  untuk  menangani  pencemaran  limbah  oleh  ion  Cd  (II)  dan Pb (II)  (Almaguer-Cantú et. al., 2011).
Metallothioneins (MTs) selalu dapat mengikat logam, kaya sistein, protein kecil yang terkenal dapat memberikan perlindungan terhadap logam berat beracun seperti kadmium. Dalam upaya untuk meningkatkan kemampuan sel bakteri untuk mengakumulasi logam berat, domba MTII diproduksi dalam fusi dengan Maltose Binding  Protein (MBP)  dan  diterjemahkan  ke  kompartemen  sitoplasma  atau periplasmik Escherichia  coli .  Untuk  semua  logam  yang  diuji,  tingkat  yang  lebih tinggi  dari  bioakumulasi  diukur  dengan  strain  over  ekspresi  MBP-MT dibandingkan dengan jenis kontrol. Sebuah bioakumulasi ditandai Cd, As, Hg dan Zn  diamati  pada  galur  over-ekspresi  MBP-MT  dalam  sitoplasma,  sedangkan  Cu terakumulasi  ke  tingkat  yang  lebih  tinggi  ketika  MBP-MT  adalah  over-ekspresi dalam  periplasm.  Sistem  ekspor  logam  juga  mungkin  memainkan  peran  dalam bioakumulasi  ini.  Untuk  menggambarkan  hal  ini,  over-ekspresi  MBP-MT  dalam sitoplasma  dari  dua  strain  mutan E.  coli terpengaruh  dalam  ekspor  logam.  Yang pertama,  kekurangan  dalam  transporter  ZntA  dijelaskan  untuk  mengekspor berbagai  ion  logam  divalen,  menunjukkan  meningkatnya  kuantitas  bioakumulasi Zn,  Cd,  Hg  dan  Pb.  Strain  kedua,  LF20012,  menunjukkan  bioakumulasi  arsenit. Strain  over-ekspresi  MBP-MT  dalam  sitoplasma,  dalam  kombinasi,  dengan gangguan  sistem  ekspor  logam,  dapat  digunakan  untuk  mengembangkan  strategi untuk bioremediasi (Sauge-Merle et. al., 2012).
Penelitian  lain  dilakukan  untuk  menguji  ekspresi  metallothioneins mamalia    dan    ikan   (MTs)    pada Escherichia coli sebagai   strategi   untuk
62 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
meningkatkan  efisiensi  biosorpsi  logam  dari  bakteri  biosorbents  untuk  timbal (Pb),  tembaga  (Cu),  kadmium  (Cd),  dan  seng  (Zn).  Selain  itu,  protein  MT dinyatakan  dalam  kompartemen  sitoplasma  atau  periplasma  sel  inang  untuk mengeksplorasi  efek  lokalisasi  pada  logam  biosorpsi.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  ekspresi MT  menyebabkan  peningkatan  yang signifikan (5- 210%)  dalam  efisiensi  biosorpsi  keseluruhan  terutama  untuk  biosorpsi  Cd. Peningkatan  MT-driven  dalam  biosorpsi  logam  lebih  mengandalkan  kenaikan tingkat  biosorpsi  (r  (2),  properti  kinetik)  dari  pada  kapasitas  keseimbangan biosorpsi  (q  (max),  properti  termodinamika),  meskipun10-45%    dan  30-80% peningkatan  q  (max)  dari  Cd  dan  Zn,  masing-masing.  Ekspresi  MTs  periplasma tampaknya  lebih  efektif  dalam  memfasilitasi  kemampuan  mengikat  logam daripada ekspresi MT sitoplasma. Perbedaan dampak pada kemampuan biosorpsi diamati  untuk  asal  protein  MT,  MT  asal  manusia  (MT1A)  adalah  stimulator biosorpsi  yang  paling  efektif  dibandingkan  dengan  MTs  yang  berasal  dari  tikus (MT1)  dan  ikan  (OmMT).  Selain  itu,  efisiensi  biosorpsi  secara  keseluruhan mengikuti urutan Cd >  Cu >  Zn >  Pb (Kao et. al., 2006).

## 4. Micrococcus sp
Efisiensi  biosorpsi  logam  berat  oleh  bakteri  yang  diisolasi  dari  lumpur aktif  diuji  pada  penelitian  ini.  Penelitian  menunjukkan  bahwa Pseudomonas pseudoalcaligenes dan Micrococcus  luteus GC  subgrup  B  memiliki  kapasitas biosorpsi  tinggi  untuk  Cu  (II)  dan  ion  Pb  (II).  Nilai  pH  adalah  faktor  paling penting pada biosorpsi ion logam. Kurva biosorpsi kinetik Cu (II) dan ion Pb (II) oleh sel menunjukkan dua proses: penyerapan yang cepat pada permukaan sel dan transformasi  perlahan  jangka  panjang  ke  dalam  sel.  Ion  Cu  (II)  dapat  didesorbsi secara  efektif  dari  sel Micrococcus  luteus subkelompok  GC  B  (Wang  et.  al., 2001).
Micrococcus luteus DE2008 memiliki kemampuan untuk menyerap timbal dan  tembaga.  Dampak  dari  logam  pada  biomassa  dan  viabilitas  dari mikroorganisme serta penghapusan logam dari media kultur ini telah diteliti. Hasil penelitian  menunjukkan mikroorganisme ini memiliki  toleransi yang besar untuk
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 63
timbal.  Konsentrasi  minimum  logam  (dinyatakan  sebagai  persentase  sel  hidup) adalah  0.5  mM  untuk  kedua  logam. M.  luteus DE2008  menunjukkan  kapasitas penghapusan spesifik dari 408 mg/g untuk tembaga dan 1965 mg/g untuk timbal. Mikroorganisme ini memiliki kemampuan yang lebih untuk menyerap Pb (II) dari Cu  (II). M.  luteus DE2008  dapat  dilihat  sebagai  mikroorganisme  yang  mampu memulihkan lingkungan tercemar oleh timbal dan tembaga (Puyen et. al., 2012).

## 5. Aeromonas sp
Biomassa Aeromonas hydrophila berhasil dimanfaatkan untuk menghilangkan  timbal  dari  larutan  berair.  Pengaruh  variabel  seperti  pH, konsentrasi  awal  Pb  (II),  dosis  biomassa,  dan  suhu  pada  pengambilan  timbal diteliti.  Hasil  analisis  regresi  berganda  dan  analisis  varians  (ANOVA) menunjukkan bahwa konsentrasi memiliki hubungan yang positif, suhu dan dosis biomassa  memiliki  hubungan  negatif,  sedangkan  pH  memperlihatkan  hubungan yang berbentuk kurva  dengan penyerapan Pb  (II). Penyerapan  maksimum Pb (II) yang  diprediksi  oleh  plot  optimasi  adalah  122.18  mg/g  pada  20 o C,  konsentrasi awal  Pb  (II)  259  mg/L,  pH  5.0,  suhu  20 o C,  dan  dosis  biomassa  1,0  g.  Model Langmuir  isoterm  berlaku  untuk  data  penyerapan  dan  kapasitas  serap  ditemukan 163.3mg/g  pada  30 o C,  pH  5.0,    dan  rentang  konsentrasi  Pb  (II)  51,8-259  mg/L, menunjukkan bahwa biosorben  lebih  baik dibandingkan daripada biosorben  yang dilaporkan dalam literatur (Hasan et. al., 2009).
Biomassa bebas dan amobil Aeromonas hydrophila telah digunakan untuk menghilangkan  Pb  (II)  dari  larutan  berair.  Kecocokan  model  Langmuir  terhadap data  penyerapan  menunjukkan  serapan monolayer dan  kapasitas  penyerapan biomassa  adalah  masing-masing  163.9  untuk  biomassa  bebas  dan  138.88  mg/g untuk  biomassa  bergerak.  Ditemukan  85.38%  penghapusan  Pb  (II)  dicapai  pada bed height 19 cm dan laju alir 2 mL/menit dan model  BDST sesuai dengan hasil eksperimen  (r(2)>0,997).  Penelitian  sorpsi-desorpsi  menunjukkan  bahwa biomassa polisulfon amobil dapat digunakan kembali hingga 16 kali siklus (Hasan et. al., 2010).
64 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
Tributyltin  Chloride (TBTC)  dan  bakteri  muara  tahan  timbal  dari  muara Mandovi, Goa, India diisolasi dan diidentifikasi sebagai Aeromonas caviae galur KS-1  berdasarkan  karakteristik  biokimia  dan  analisis  FAME.  Bakteri  ini mentolerir TBTC dan timbal hingga 1.0 dan 1.4 mM dalam Minimal Salt Medium (MSM)  ditambah  dengan  glukosa  0.4%.  Scanning  mikroskop  elektron  jelas memperlihatkan  pola  morfologi  yang  unik  dari  sel  bakteri  dalam  bentuk  rantai panjang  saling  terkait  pada  paparan  1  TBTC  mM,  sedangkan  sel  tetap  tidak berubah pada 1.4 mM Pb (NO(3))(2), tetapi biosorpsi timbal signifikan (8%) pada permukaan  isolat  sel,  jelas  diperlihatkan  oleh  scanning  mikroskop  elektron digabungkan  dengan  energi  X-ray  spektroskopi  dispersif.  Analisis  SDS-PAGE memperlihatkan isolat tahan timbal yang diinduksi protein dengan massa molekul 15.7, 16.9, dan 32.4 kDa ketika sel-sel bakteri yang tumbuh di bawah tekanan dari 1.4  mM  Pb  (NO(3))(2).  Hal  ini  jelas  menunjukkan  kemungkinan  keterlibatan bakteri  tersebut  secara  eksklusif  dalam  menangani  timbal. A.  caviae galur  KS-1 juga  menunjukkan  toleransi  terhadap  beberapa  logam  berat  lainnya,  yaitu:  seng, kadmium, tembaga dan merkuri. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan TBTC ini  dan  isolat  bakteri  tahan  timbal  untuk  bioremediasi  timbal  dan  juga  untuk biomonitoring TBTC dari timbal dan lingkungan tercemar TBTC (Shamim et. al., 2013).

## 6. Lactobacillus sp
Bakteri  asam  laktat  yang  diisolasi  dari  berbagai  makanan  tradisional fermentasi Cina disaring untuk produksi exopolysaccharides (EPS). Strain 70810 dari  Paocai  Cina,  yang  diidentifikasi  sebagai Lactobacillus  plantarum (HQ259238)  melalui  bentuk morfologi,  uji  fisiologis,  biokimia, dan    16S  rDNA, dipilih  karena  kemampuan  produksi  tertinggi  EPS  (0.859  g/L)  untuk  penelitian lebih  lanjut. Biosorpsi Pb (II) dari  larutan berair oleh 70810 EPS diteliti   dengan parameter  pH  awal,  waktu  kontak,  konsentrasi  awal  Pb  (II),  dosis  adsorben,  dan temperatur.  Adsorpsi  maksimum  Pb  (II)  terjadi  pada  pH  5,  30  °C,  dan  6  jam. Kapasitas  adsorpsi  juga  ditemukan  tergantung  pada  konsentrasi  awal  Pb  (II)  dan dosis  adsorben. Adsorpsi permukaan terhadap logam pada permukaan 70810 EPS
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 65
dikonfirmasi  melalui  scanning  mikroskop  elektron.  Aplikasi  praktis  pada penelitian  ini  adalah Lactobacillus  plantarum 70810  dapat  digunakan  sebagai kultur  starter  untuk  produksi  beberapa  makanan  fermentasi  (misalnya,  yoghurt atau susu kedelai fermentasi) dan produksi EPS yang dapat memenuhi permintaan konsumen  untuk  produk  dengan  tingkat  aditif  rendah.  EPS  dapat  digunakan sebagai  biosorben  potensial  untuk  menghilangkan  logam  berat  dari  lingkungan fermentasi  makanan  ini  mungkin  memiliki  efek  potensial  untuk  mengeluarkan timbal dari tubuh manusia (Feng et. al., 2012).
Paparan  diet  untuk  logam  berat  mungkin  memiliki  efek  merugikan  pada kesehatan manusia dan hewan, bahkan pada konsentrasi rendah. Bakteri probiotik tertentu  mungkin  memiliki  sifat  untuk  mengikat  racun  dari  makanan  dan  air. Penelitian  ini  menilai  interaksi  bakteri  probiotik  dengan  kadmium  dan  timbal secara  in  vitro  sebagai  langkah  pemeriksaan  awal  untuk  mengidentifikasi  strain yang dapat digunakan untuk dekontaminasi logam berat dalam makanan dan usus. Isoterm  pengikatan  untuk  kadmium  dan  timbal  ditandai  untuk Lactobacillus rhamnosus LC-705, Propionibacterium  freudenreichii subsp.  shermanii  JS  dan campuran dari mereka digunakan dalam industri makanan. Perbedaan antara strain dan kombinasi mereka dalam kinerja mengikat pada kisaran konsentrasi antara 0.1 dan  100  mg.L-1  dievaluasi  dengan  model  Langmuir  untuk  biosorpsi.  Pengaruh pH,  waktu  kontak,  dan  kelangsungan  hidup  pada  kapasitas  pengikatan  juga diselidiki. Semua strain dan kombinasi  antar strain dapat mengikat kadmium dan timbal  secara  efisien  pada  rentang  konsentrasi  rendah,  umumnya  diamati  pada makanan.  Namun,  dua  strain  dan  kombinasi  strain  berbeda  secara  signifikan. Pengikatan  tampaknya  terjadi  seketika  dan  tergantung  pH,  yang  dapat  dengan sempurna dijelaskan oleh model segmented linear-plateau (Ibrahim et. al., 2006).
Response  Surface  Methodology (RSM)  berdasarkan  pada central composite  rotatable  design digunakan  untuk  menyelidiki  efek  dari  variabel operasi  terutama  pH,  bobot  biomassa,  dan  konsentrasi  awal  ion  timbal  pada kapasitas  adsorpsi  timbal  pada  suhu  kamar  menggunakan  sel Lactobacillus bulgaricus . Dengan menggunakan RSM, persamaan kuadrat polinomial diperoleh hasil  untuk  memprediksi  persen  dari  penghapusan  ion  timbal. Analisis  ragam
66 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
menunjukkan  bahwa  pengaruh  pH  dan  berat  biomassa  kering  yang  disimpulkan menjadi faktor kunci yang mempengaruhi kapasitas penghapusan ion timbal. Pada pH  lebih rendah dari  2 (kondisi  asam  yang tinggi) dan dalam kondisi  basa, tidak ada  biosorpsi  signifikan.  Persentasi  optimum  penghapusan  ion  timbal  ditemukan pada  pH  6.78,  konsentrasi  biomassa  6.58  g/l  dan  konsentrasi  awal  timbal  36.22 ppm. Dalam kondisi ini, persen penghapusan ion timbal adalah 86.21%. Penelitian ini  menunjukkan efektivitas  RSM  untuk pemodelan proses  biosorpsi (Sedighi et. al., 2012).

## 7. Pseudomonas sp
Biosorpsi  logam  berat  dan  uranium  dari  air  limbah  yang  terkontaminasi dapat  mewakili  proses  pemurnian  yang  inovatif.  Studi  ini  mengkaji  kemampuan penghapusan  dari Pseudomonas  putida dan  bintang  laut  untuk timbal,  kadmium, dan    uranium,  dengan  mengukur  kapasitas  adsorpsi.  Adsorpsi  logam  berat  dan uranium  oleh  sampel  dipengaruhi oleh pH, dan  meningkat  dengan  meningkatnya Pb, Cd, dan konsentrasi U. Semua  logam berat teradsorpsi paling besar pada sel- sel mati daripada sel-sel hidup dan bintang laut. Kapasitas adsorpsi berturut-turut: U  (VI)  >  Pb  >  Cd.  Hasil  penelitian  juga  menunjukkan  bahwa  sel-sel  membran bakteri  dapat  digunakan  dalam  pengobatan  berkekuatan  tinggi  terhadap kontaminasi logam (Choi et. al., 2009).
Sebuah  bakteri  galur  4EA  tahan  timbal  dari  tanah  yang  terkontaminasi dengan  limbah  baterai  dari  Goa,  India  diisolasi  dan  diidentifikasi  sebagai Pseudomonas  aeruginosa .  Isolat  bakteri  tahan  timbal  ini  sangat  menarik  karena berhubungan  dengan  meningkatnya  produksi    siderophore  timbal  ( pyochelin dan pyoverdine ) hingga 0.5  mM timbal  nitrat  sedangkan sel  menunjukkan penurunan yang signifikan  dalam produksi  siderophore di  atas 0.5 mM  timbal  nitrat. Sel-sel bakteri  juga  mengungkapkan  perubahan  signifikan  dalam  morfologi  sel  sebagai pengurangan  ukuran  bila  terkena  timbal  nitrat  0.8  mM.  Peningkatan  produksi siderophore  yang  jelas  terdeteksi  melalui Chrome  Azurol  S  Agar  Diffusion (CASAD)  sebagai  peningkatan  diameter orange  halo ,  dan  pengurangan  ukuran bakteri   bersama  dengan  biosorpsi  signifikan  timbal  tercatat  dengan  scanning
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 67
mikroskop  elektron  digabungkan  dengan  energi  dispersif  X-ray  spektrometri (SEM-EDX). Pseudomonas  aeruginosa galur  4EA  juga  menunjukkan  toleransi silang  untuk  logam  beracun  lainnya  seperti  kadmium,  merkuri,  dan  seng  selain resistensi  terhadap  antibiotik  seperti  ampisilin  beberapa,  eritromisin,  amikasin, sefaleksin,  kotrimoksasol,  mecillinam,  lincomycin,  ciphaloridine,  oleondamycin, dan asam nalidiksat (Naik et. al., 2011).
Sebuah  isolat  bakteri  dari  muara  Mandovi  Goa,  India,  yang  resisten terhadap  timbal  nitrat  0.6mm  di  medium  Tris-buffered  minimal  diidentifikasi sebagai Pseudomonas  aeruginosa strain  WI-1.  Amplifikasi  PCR  jelas mengungkapkan  adanya  metallothionein  pengkodean  gen  bmtA  bakteri  yang bertanggung jawab untuk penyerapan logam. Analisis AAS membuktikan terdapat bioakumulasi  intraseluler  timbal  26.5mg/gram  berat  kering  sel.  Analisis  SDS- PAGE dikonfirmasi  bahwa  bakteri timbal  yang  diinduksi  metallothionein dengan berat  molekul  11  kDa  dapat  melakukan  penghambatan  pertumbuhan  yang signifikan  dari  phytopathogenic  jamur Fusarium  oxysporum NCIM  1.008  oleh siderophore pada kultur kaya supernatan. Pot eksperimen dengan Pisum sativum L yang  diinokulasi  dengan  strain  ini  memperlihatkan    persentase  perkecambahan benih  yang  tinggi  dan  pertumbuhan  yang  signifikan  dibandingkan  bibit  tanpa inokulasi  pada  tanah  yang  diberi  7.704  g/kg  timbal,  menunjukkan  peningkatan pada  toksisitas  timbal.  Strain  tahan  timbal  ini  menunjukkan  toleransi  untuk kadmium,  merkuri  dan Tributyltin  Chloride (TBTC)  dan  resistensi  terhadap beberapa antibiotik (Naik et. al., 2012).

## KESIMPULAN
Pencemaran  lingkungan  yang  disebabkan  oleh  logam  berat  memiliki potensi  resiko  yang  tinggi  karena  mereka  dengan  mudah  menembus  ke  dalam rantai  makanan  dan  terakumulasi  di  dalam  tubuh  manusia.  Timbal  adalah  salah satu  logam  berat  yang  paling  berbahaya  karena  terkait  dengan  banyak  bahaya kesehatan.  Penelitian  terbaru  menunjukkan  biosorpsi  merupakan  teknologi  yang menjanjikan  untuk  mengatasi  pencemaran  logam  ini.  Beberapa  bakteri  yang menunjukkan  kemampuan  biosorpsi  timbal  diantaranya adalah Enterobacter sp,
68 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
Bacillus  sp,  Escherichia  coli,  Micrococcus  sp,  Aeromonas  sp,  Lactobacillus  sp, dan Pseudomonas sp.

## DAFTAR PUSTAKA
Alloway  BJ.  Heavy  Metals  in  Soils:  Trace  Metals  and  Metalloids  in  Soils  and their  Bioavailability . Environmental  Pollution,  Volume  22, 3rd  Edition. Springer. Netherlands. 2013
Almaguer-Cantú V, Morales-Ramos LH, Balderas-Rentería I. Biosorption of lead (II)  and  cadmium  (II)  using Escherichia  coli genetically  engineered  with mice metallothionein I. Water Sci Technol. 2011; 63(8):1607-13
Aminah  U,  Gosalam  S,  Nur  F.  Isolasi  Bakteri  Pengakumulasi  Logam  Berat Timbal  (Pb)  di  Perairan  Pelabuhan  Paotere  Makassar.  Skripsi.  Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin. Makassar. 2009.
Choi J, Lee JY, Yang JS. Biosorption of heavy metals and uranium by starfish and
Pseudomonas putida . J Hazard Mater. 2009; 161(1):157-62
Connel  DW.  dan  Miller  GJ.  Kimia  dan  Ekotoksikologi  Pencemar.  Penerjemah Yanti Koestoer dan Sahati. Universitas Indonesia Press. Jakarta. 1995.
Darmono.  Lingkungan  Hidup,  Pencemaran  dan  Hubungannya  dengan  Senyawa Logam. Cet. I;  Jakarta : UI Press. 2006
Fardiaz, Srikandi. Polusi Air dan Udara. Canisius. Yogyakarta: 1992.
Feng  M,  Chen  X,  Li  C,  Nurgul  R,  Dong  M.  Isolation  and  identification  of  an exopolysaccharide-producing  lactic  acid  bacterium  strain  from  Chinese Paocai  and  biosorption  of  Pb(II)  by  its  exopolysaccharide.  J  Food  Sci. 2012; 77(6):T111-7
Hasan SH, Srivastava P, Talat M. Biosorption of Pb (II) from water using biomass of Aeromonas  hydrophila :  central  composite  design  for  optimization  of process variables. J Hazard Mater. 2009; 15;168(2-3):1155-62.
Hasan  SH,  Srivastava  P,  Talat  M.  Biosorption  of  lead  using  immobilized Aeromonas  hydrophila biomass  in  up  flow  column  system:  factorial design for process optimization. J Hazard Mater. 2010; 177(1-3):312-22
Ibrahim  F, Halttunen T, Tahvonen R, Salminen S. Probiotic  bacteria as potential detoxification tools:  assessing their  heavy  metal binding  isotherms.  Can J Microbiol. 2006; 52(9):877-85
Ummi Aminah & Fatmawati Nur, Biosorpsi Logam Berat Timbal (Pb) oleh Bakteri _ 69
Kao  WC,  Chiu  YP,  Chang  CC,  Chang  JS.  Localization  effect  on  the  metal biosorption capability of recombinant mammalian and fish metallothioneins  in Escherichia  coli .  Biotechnol  Prog.  2006;  22(5):1256- 64
Lu WB, Shi JJ, Wang CH, Chang JS. Biosorption of lead, copper and cadmium by an  indigenous  isolate Enterobacter  sp. J1  possessing  high  heavy-metal resistance. J Hazard Mater. 2006; 134(1-3):80-6
Lu  WB,  Kao  WC,  Shi  JJ,  Chang  JS.  Exploring  multi-metal  biosorption  by indigenous  metal-hyperresistant Enterobacter  sp. J1  using  experimental design methodologies. J Hazard Mater. 2008; 153(1-2):372-81
Naik  MM,  Dubey  SK.  Lead-enhanced  siderophore  production  and  alteration  in cell  morphology  in  a  Pb-resistant Pseudomonas  aeruginosa strain  4EA. Curr Microbiol. 2011; 62(2):409-14
Naik  MM,  Pandey  A,  Dubey  SK. Pseudomonas  aeruginosa strain  WI-1  from Mandovi  estuary  possesses  metallothionein  to  alleviate  lead  toxicity  and promotes plant growth. Ecotoxicol Environ Saf. 2012; 79:129-33.
Naik  MM,  Pandey  A,  Dubey  SK.  Biological  characterization  of  lead-enhanced exopolysaccharide  produced  by  a  lead  resistant Enterobacter  cloacae strain P2B. Biodegradation. 2012; 23(5):775-83
Oves  M,  Khan  MS,  Zaidi  A.  Biosorption  of  heavy  metals  by Bacillus thuringiensis strain  OSM29  originating  from  industrial  effluent contaminated north Indian soil. Saudi J Biol Sci. 2013; 20(2):121-9.
Palar,  Heryando.  Pencemaran  dan  Toksikologi  Logam  Berat.  Cet.  IV;  Jakarta: Rineka Cipta, 2008
Pelczar  MJ.Jr  dan  Chan  ECS.  Dasar-dasar  Mikrobiologi.  Jilid  1.  Penerjemah Ratna  Sri  Hadioetomo,  Teja  Imas,  S.  Sutarmi  Tjitrosomo,  Sri  Lestari Angka. UI Press. Jakarta. 2008.
Purwoko T. Fisiologi Mikroorganisme. Ed: 1. Cet: 2. Bumi Aksara. Jakarta. 2009.
Putra  JA.  Penanggulangan  Pencemaran  Logam  Berat  pada  Perairan  dengan Pendekatan  Konsep  Bioremoval.  Karya  Tulis  Ilmiah.  Universitas Lampung, 2005.
Puyen ZM, Villagrasa E, Maldonado J, Diestra E, Esteve I, Solé A. Biosorption of lead  and  copper  by  heavy-metal  tolerant Micrococcus  luteus DE2008. Bioresour Technol. 2012; 126:233-7
Sauge-Merle S, Lecomte-Pradines C, Carrier P, Cuiné S, Dubow M. Heavy metal accumulation  by  recombinant  mammalian  metallothionein  within Escherichia  coli protects  against  elevated  metal  exposure.  Chemosphere. 2012; 88(8):918-24
70 _ Jurnal Teknosains, Volume 12, Nomor 1, Januari-Juni 2018 , hlm. 50 – 70
Sedighi  M,  Ghasemi  M,  Hassan  SH,  Daud  WR,  Ismail  M,  Abdallah  E.  Process optimization  of  batch  biosorption  of  lead  using Lactobacillius  bulgaricus in an aqueous phase system using response surface methodology. World J Microbiol Biotechnol. 2012; 28(5):2047-55
Shamim  K,  Naik  MM,  Pandey  A,  Dubey  SK.  Isolation  and  identification  of
Aeromonas  caviae strain  KS-1  as  TBTC-  and  lead-resistant  estuarine bacteria. Environ Monit Assess. 2013; 185(6):5243-9.
Subandi M. Dasar-dasar Mikrobiologi. Gunung Djati Press. Bandung. 2009.
Tuzen  M,  Uluozlu  OD,  Usta  C,  Soylak  M.  Biosorption  of  copper  (II),  lead  (II), iron  (III)  and  cobalt  (II)  on Bacillus  sphaericus -loaded  Diaion  SP-850 resin. Anal Chim Acta. 2007; 581(2):241-6
Undang-undang RI Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup. Kementerian Lingkungan Hidup Republim Indonesia. 2009.
Waluyo  L.  Mikrobiologi  Umum.  Universitas  Muhammadiyah  Malang  Press. Malang. 2004.
Waluyo L. Mikrobiologi Lingkungan. Cet: 2. Universitas   Muhammadiyah Malang Press. Malang. 2009.
Wang  Y,  Guo  J,  Liu  R.  Biosorption  of  heavy  metals  by  bacteria  isolated  from activated sludge. Huan Jing Ke Xue. 2001; 22(6):72-5
Yang  ZP,  Chen  P,  Wang  ZY,  Hu  R,  Jing  DJ,  Huang  QM.  Lead  adsorption  by Trametes  gallica,  Bacillus  cereus, and  their  co-immobilized  biomaterial.
Ying Yong Sheng Tai Xue Bao. 2012; 23(8):2212-8
Zhang  B,  Fan  R,  Bai  Z,  Wang  S,  Wang  L,  Shi  J.  Biosorption  characteristics  of Bacillus gibsonii S-2 waste biomass for removal of lead (II) from aqueous solution. Environ Sci Pollut Res Int. 2013; 20(3):1367-73