## ISOLASI BAKTERI FOTOSINTETIK DARI DASAR TAMBAK PADA KONDISI UDARA YANG MENGANDUNG ASAP KENDARAAN BERMOTOR

## ISOLATION OF PHOTOSYNTHETIC BACTERIA FROM PONDS SEDIMENT AT AIR CONDITION CONTAINS VEHICLE SMOKES
Wawan Abdullah Setiawan 1
1 Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung
Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung Jl. Soemantri Brojonegoro No.1, Bandar Lampung, Lampung, Indonesia, 35145

## Abstrak
Semakin  meningkatnya  volume  kendaraan  saat  ini  berdampak  pada  meningkatnya  polusi  asap kendaraan.  Asap  kendaraan  bermotor  juga  diketahui  mengandung  CO 2 yang  mampu  meningkatkan pemanasan  global.  Diketahui  bahwa  terdapat  bakteri  fotosintetik  yang  mampu  memfiksasi  CO 2 . Bakteri  ini  dapat  ditemukan  di  danau,  sawah,  maupun  dasar  tambak.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengisolasi  bakteri  fotosintetik  dari  berasal  dari  dasar  tambak  setelah  diberi  penambahan  asap kendaraan  bermotor  pada  medium  kulturnya.  Ditemukan  terdapat  5  isolat  bakteri  yang  tumbuh;  3 bakteri bersifat gram negatif, 2 berbentuk batang dan 1 berbentuk bulat. 2 bakteri bersifat gram positif dengan bentuk batang.
Kata kunci: asap kendaraan, CO 2 , bakteri fotosintetik, dasar tambak .

## Abstract
Increasingly  volume  of  vehicles  currently  impacting  on  the  increasing  smoke  pollution.  Vehicle emission  also  known  contain  CO2  that  capable  to  increase  the  global  warming.  There    is photosynthetic bacteria who capable to fixation of CO2. This bacterium can be found in lake, rice field, or bottom of pond. The aim of this research for isolate the photosynthetic bacteria from the bottom of pond after were given the addition vehicle smoke on the culturing medium. There are 5 isolates of the bacteria which grown on medium; 3 bacteria identified as gram-negative, 2 shaped rod and 1 shaped rounded. 2 bacteria known as gram-positive with shaped rods.
Keywords: vehicle emission, CO 2 , photosynthetic bacteria, ponds sediment .

## PENDAHULUAN
Pemanasan  global  ( global  warming )  yang  ter- jadi  dewasa  ini  disebabkan  oleh  meningkatnya konsentrasi  CO 2 di  atmosfir.  Adanya  pening- katan  CO 2 sebagai  gas  rumah  kaca  ini  dapat menyebabkan  ketidakseimbangan  ekosistem. Salah  satu  sumber  emisi  CO 2 yang  cukup  be- sar adalah gas buang dari kendaraan bermotor . Fiksasi  CO 2 merupakan  salah  satu  cara  untuk mengatasi permasalahan global warming akibat emisi CO 2 . Fiksasi CO 2 dapat dilakukan dengan beberapa  cara  antara  lain  dengan  pembuatan pupuk  (urea),  penggunaaan  tumbuhan  tingkat tinggi, dan penggunaan mikroalga. Fiksasi CO 2 dalam  bentuk  pupuk  (urea)  tidak  bersifat  per- manen  karena  tanaman  hanya  memanfaatkan unsur nitrogen dari urea, sedangkan unsur kar- bon  lebih  banyak  diserap  dalam  bentuk  gas CO 2 di atmosfir. Gas CO 2 terfiksasi dalam  jum- lah  besar  dengan  penggunaan  tumbuhan  ting- kat  tinggi.  Namun  penggunaan  tumbuhan  ting-
kat tinggi memiliki kelemahan yaitu waktu gene- rasinya panjang.
Bakteri  fotosintetik  merupakan  mikroba  yang mampu  melakukan  fotosintesis  anoksigenik, dimana  bakteri  ini  mampu  menggunakan  sum- ber  karbon  dari  gas  karbon  dioksida  untuk memperoleh nutrisinya dan tidak menghasilkan oksigen  sebagai  akseptor  elektron  terakhir  dari proses  fotosintesis.  Sebagian  besar  spesies dapat  tumbuh  secara  fotoautotrof  mengguna- kan CO 2 +H 2 atau CO 2 +H 2 S konsentrasi rendah. Bakteri  ini  tumbuh  pada  lingkungan  anaerob seperti di dasar tambak, danau, lumpur, dan ta- nah sawah. Di perairan tambak, bakteri fotosin- tetik    bersama  mikroba  lainnya  diaplikasikan untuk  memperbaiki  kualitas  air  untuk  mening- katkan proses produksi.
Sampai  saat  ini  telah  diketahui  bahwa  penga- yaan  udara  bebas  dengan  CO 2 mampu  me- ningkatkan keragaman   bakteri fotosintetik   ha- sil  isolasi  dari  tanah  sawah  tergenang.  Selain
sawah,    bakteri  fotosintetik    juga  ditemukan  di dasar  tambak,  danau,  dan  lumpur  (Madigan dan  Martinko.  2012).  Sebagaimana  diketahui bahwa  pertumbuhan  makhluk  hidup  termasuk bakteri  fotosintetik    bergantung  pada  faktor  in- ternal  yang  meliputi  kode  genetik  dan  faktor eksternal  berupa  faktor  lingkungan.  Faktor lingkungan  ini  termasuk  kondisi  media  kultur dan  udara.  Grau  (1991)  telah  menerangkan medium kultur khusus untuk  bakteri fotosintetik .
Feng  dkk.  (2009)  menemukan  bahwa  penga- yaan  udara  bebas  dengan  CO 2 mampu  me- ningkatkan keragaman   bakteri fotosintetik   ha- sil  isolasi  dari  tanah  sawah  tergenang.  Bakteri dengan  kemampuan  tumbuh  logaritmiknya yang  cepat  diharapkan  mampu  membantu  me- ngurangi CO 2 di atmosfir. Emisi gas kendaraan bermotor  mengandung  CO 2 diduga  dapat  di- fiksasi  oleh    bakteri  fotosintetik  bakteri fotosintetik    dari  dasar  tambak  berpotensi  me- ngurangi pemanasan global. Untuk itu pada pe- nelitian  ini  dilakukan  pengkajian  tentang  ke- mampuan pertumbuhan  bakteri fotosintetik  da- ri  dasar  tambak  pada  kondisi  udara  yang  me- ngandung asap kendaraan bermotor.

## BAHAN dan METODE
Penelitian  ini  dilakukan  di  laboratorium  mikro- biologi  FMIPA  Universitas  Lampung    mulai  bu- lan  Mei  sampai  September  2010.  Sampel  lum- pur  dasar  tambak  diperoleh  dari  tambak  ma- syarakat  di  Kecamatan  Labuhan  Maringgai, Lampung  Timur.    Bakteri  fotosintetik    diisolasi dengan  metode  Winogradsky  (Grau.  1991). Salinitas perairan tambak diukur dengan refrak- tometer  untuk  menyamakan  salinitas  air  yang digunakan  dalam  pembuatan  media  perkayaan bakteri fotosintetik.
Mula-mula disiapkan bahan-bahan untuk kolom Winogradsky. Dibuat campuran kental selulosa- lumpur  menggunakan  bubuk  selulosa.  Bubuk selulosa  ditambahkan  1-2  gram  dalam  sedikit air lalu dimasukkan ke dalam lumpur. Selulosa- lumpur  kental  tersebut  dimasukkan  ke  dalam tabung  sampai  1/3  volume  tabung.  Ke  dalam 200  gram  lumpur  yang  lain,  ditambahkan  1,64 gram  kalsium  sulfat  dan  masing-masing  1,3 gram  kalsium  karbonat  dan  dipotasium  posfat. Ke dalam campuran  ke-3 ditambahkan air lum- pur  dan  dilarutkan  dengan  batang  pengaduk. Lumpur  ini  ditambahkan  ke  dalam  kolom  pada bagian  atas  selulosa  kental  yang  sebelumnya telah  dibuat.  Kedua  adukan  lumpur  diaduk  de- ngan  batang  pengaduk.  Saat  diaduk  campuran dimasukkan ke dalam kolom. Ketika mengaduk ditambahkan  air  dari  genangan  lumpur.  Cam- puran  selulosa/lumpur/air  dibuat  kira-kira  2/3 volume  kolom.  Kemudian  ditambahkan  lagi  air
lumpur  sampai  90%  volume  kolom.  Kolom kemudian  ditutup  dengan  alumunium  foil  untuk menghindari  penguapan  dan  diinkubasikan  pa- da  suhu  ruang  selama  2  minggu.  Setelah  2 minggu alumunium foil dilepas. Tanpa menutup kolom  kembali  dipasang  lampu  beberapa  cm dari kolom. Kemudian diinkubasikan pada suhu ruang selama beberapa minggu sampai terben- tuk lapisan-lapisan berwarna pada kolom.
Setelah terbentuk lapisan-lapisan berwarna, di- lakukan isolasi bakteri fotosintetik  (Grau,1991). Dari  kolom  Winogradsky,  diambil  lapisan  air yang  berwarna  coklat  atau  kemerahan  yang berada  di  atas  permukaan lumpur.  Isolat  seba- nyak  1  ml  dipindahkan  ke  medium  perkayaan bakteri  fotosintetik  yaitu  medium  Van  Niel's Yeast  cair  (Atlas.  2006).  Isolat  dikulturkan  di media  dalam  tabung  tertutup  dengan  volume media  2/3  volume  tabung,  sisanya  dibiarkan berisi  udara.  Tabung  kemudian  ditutup  lalu  di- taruh  di  bawah  cahaya  lampu  75  watt  dengan jarak 15-20 cm dari lampu. Diinkubasi pada su- hu 25 o C selama 7 hari.
Isolat  yang  didapat  kemudian  dihitung  kera- gamannya  dengan  cara  menumbuhkannya  se- cara  goresan  pada  cawan  petri  berisi  media perkayaan  bakteri fotosintetik  padat. Isolat ke- mudian  diinkubasi  dalam  tabung  anaerob  di bawah cahaya lampu 75 watt dengan jarak 15- 20  cm.  Mikroba  yang  tumbuh  kemudian  dimur- nikan  pada  cawan  petri  berisi  medium  Van Niel's  Yeast  padat.  Isolat  kemudian  diinkubasi dalam tabung anaerob di bawah cahaya lampu 75  watt  dengan  jarak  15-20  cm.  Penentuan keragaman didasarkan pada morfologinya yang meliputi  bentuk  koloni,  warna  koloni,  tepian koloni, elevasi koloni, dan bentuk selnya.
Setelah  isolat    bakteri  fotosintetik    dari  dasar tambak  didapatkan,  dilakukan  uji  kemampuan tumbuh  isolat  pada  kondisi  udara  yang  me- ngandung  asap  kendaraan  bermotor.  Mula- mula disiapkan tabung-tabung percobaan berisi medium  Van  Niel's  Yeast  cair.  Tiap  tabung ditambahkan sebanyak 1 ml diisi isolat   bakteri fotosintetik.  Ke  dalam  tiap  tabung  dimasukkan asap  kendaraan  bermotor.  Dalam  penelitian ini dipilih asap hasil emisi sepeda motor 4-tak ber- bahan  bakar  bensin.  Asap  tersebut  ditambah- kan ke dalam tabung sebanyak 0,1 kali volume tabung.  Sebagai  kontrol,  satu  tabung  tidak  di- tambahkan asap. Tabung kemudian ditutup lalu ditaruh di bawah cahaya lampu 75 watt dengan jarak  15-20  cm  dari  lampu.  Setelah  itu  diin- kubasi  pada  suhu  ruang  selama  7  hari.  Per- tumbuhan  bakteri  diamati  dengan  cara  meng- hitung  jumlah  total  bakteri  secara  langsung dengan mikroskop.

## HASIL dan PEMBAHASAN
Berdasarkan  kolom  Winogradsky,  diketahui bahwa  lapisan-lapisan  berwarna  mulai  tampak jelas  pada  hari  ke-12  (gambar  1).  Lapisan  air berwarna coklat kemerahan di atas permukaan lumpur  diduga  sebagai  bakteri  non  sulfur fotosintetik ungu. Grau et al (1991) menerangkan  bahwa  lapisan  air  di  atas permukaan lumpur kolom Winogradsky merupakan  lapisan  yang  dihuni  oleh    bakteri fotosintetik  .  Madigan  dan  Martinko  (2006) menyebutkan bahwa kombinasi pigmen bakterioklorofil  dan  pigmen  karotenoid  yang dimiliki  oleh  anggota    bakteri  fotosintetik menghasilkan  warna  kultur  beragam,  mulai coklat, ungu, ungu kemerahan, dan hijau. Grau et al (1991) menjelaskan bahwa lapisan-lapisan pada  kolom  Winogradsky  akan  muncul  setelah minggu  ke-2  sampai  minggu  ke-3  inkubasi, sesuai dengan waktu kemunculan lapisan pada penelitian ini.
Gambar 1. Kolom Winogradsky hari ke-1 (kiri) dan hari ke-12 (kanan).  a.  Lapisan warna coklat kemerahan; b. Lapisan warna coklat; c. Lapisan warna hijau.
Lapisan di atas permukaan lumpur (gambar 1a) diisolasi  dengan  metode  Grau.  (1991).  Lapisan ini  dipilih  karena  terdapat  bakteri  fotosintetik anoksigenik  (Grau et  al. 1991;  Hunter et  al. 2008) yang mampu  memfiksasi CO 2 (Hunter et al. 2008). Isolat-isolat yang didapatkan kemudian  dikulturkan  pada  media  perkayaan (Grau.1991) yang ditambahkan asap kendaraan.  Hasil  isolasi  menunjukkan  bahwa terdapat  5  isolat  bakteri  (gambar  2).  Isolat  I (gambar  2a)  berbentuk  batang,  bersifat  gram negatif,  dengan  penataan  diplobasil.  Isolat  II (gambar  2b)  berbentuk  batang,  bersifat  gram
negatif,  dengan  penataan  diplobasil.  Isolat  II (gambar  2b)  berbentuk  batang,  bersifat  gram negatif,  dengan  penataan  mikrobasil.  Isolat  III (gambar  2c)  berbentuk  bulat,  bersifat  gram negatif,  dengan  penataan  mikrobasil.  Isolat  IV (gambar  2d)  berbentuk  batang,  bersifat  gram positif,  dengan  penataan  streptobasil.  Isolat  V (gambar  2e)  berbentuk  batang,  bersifat  gram positif,  berspora  dengan  letak  sentral  maupun terminal,  dan  penataan  mikrobasil.  Sesuai dengan pernyataan Hunter et al. (2009), bakteri fotosintetik  kebanyakan  bersifat  gram  negatif, walaupun  ada  beberapa  gram  positif.  Ini menunjukkan  bahwa  isolat  yang  didapatkan sudah sesuai dengan referensi yang ada. Untuk mengetahui  spesies  spesifik  dari  masing- masing  isolat  yang  didapat,  diperlukan  uji lanjutan  yaitu  uji  biokimia  dan  identifikasi sekuen DNA.

## KESIMPULAN
Terdapat  5  isolat  bakteri  dari  dasar  tambak yang  tumbuh  pada  kondisi  udara  yang  me- ngandung  asap  kendaraan  bermotor.  3  bakteri bersifat gram negatif, 2 berbentuk batang dan 1 berbentuk  bulat.  2  bakteri  bersifat  gram  positif dengan bentuk batang.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih penulis ucapkan kepada Direktorat Jendral  Pendidikan  Tinggi  atas  bantuan  dana penelitian melalui DIPA Dosen Yunior Universitas Lampung tahun 2010.

## DAFTAR PUSTAKA
Atlas  RM.  2005.  Handbook  of  Media  for Environmental  Microbiology.  Ed  ke-2. CRC  Press.  Boca  Raton.  ISBN  10:  0- 8493-3560-4. Atlas RM. 2005. Handbook of Media for Environmental Microbiology. Ed  ke-2.  CRC  Press.  Boca  Raton.  ISBN 10: 0-8493-3560-4.
Grau  RR,  Limansky  AS,  Ricci  JCD,  Mendoza DD.  1991. The    Windogradsky    Column:
A    Simple    and    Inexpensive    Approach to    Teach    Environmental    Biochemistry . Biochemical Education. 19(3):143-147. Hunter CN, Daldal F, Thurnauer MC, Beatty JT.
2009. Advances  in  Photosynthesis  and Respiration  Volume  28:  The  Purple Phototrophic Bacteria. Springer. Netherland. ISBN 978-1-4020-8814-8.
Madigan MT, Martinko JM, Stahl DA, Clark DP. 2012. Brock  Biology  of  Microorganisms .
Ed  ke-13.  San  Francisco:  Pearson Education. ISBN:978-0321649638.