## AQUASAINS

## PENAPISAN BAKTERI PENDEGRADASI TOTAL AMMONIA
NITROGEN DARI SEDIMEN TAMBAK TRADISIONAL UDANG WINDU ( Penaeus monodon )
Eva Susanti 1 · Esti Harpeni 2 · Agus Setyawan 2 · Berta Putri 2
Ringkasan Bioremediation is an effort to reduce pond waste pollution by exploiting the ability of microorganisms. The purpose of this study was to find the candidates of bioremediation bacterial isolates that were able to degrade the total ammonia nitro- gen from the traditional pond sediment. Se- diment was taken from three tiger shrimp ponds in Mulyosari, Pasir Sakti, of East Lampung. Distances of each ponds from co- astal area were TI (600 m), T2 (1.200 m) and TII (1.800 m), respectively. Phenate method was used to test TAN degrading apa- bility. The result showed that three of the best isolates were most able to reduce TAN, namely TI6, TI1, and TII5. Those isolates were able to degrade TAN 0,10; 0,06 and 0,06 mg/L, respectively. Those three isola- tes were identified as genus Campylobacter, Listeria and Nitrosococcus.
Keywords screening, TAN-degrading, bacteria, tiger shrimp, ponds
Received: 28 Nopember 2013 Accepted: 18 Januari 2014
1 )Alumni Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung
2 ) Dosen Jurusan Budidaya Perairan Universitas Lampung Alamat: Jurusan Budidaya Perairan Fa- kultas Pertanian Unila Jl. Prof. S. Brodjonegoro No. 1 Gedong Meneng Bandar Lampung 35145 E-mail: eva_susanti@ymail.com

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang mempu- nyai peluang besar untuk mengembangk- an usaha budidaya udang. Total produk- si udang Indonesia mengalami peningkatan hingga 32,87%, dari 400.385 ton pada ta- hun 2011 menjadi 457.600 ton tahun 2012 [1]. Produksi udang yang terus menerus ak- an menyebabkan daya dukung lingkungan budidaya menurun. Penurunan daya du- kung lingkungan budidaya umumnya ter- jadi karena pencemaran lingkungan, aku- mulasi bahan organik dan penurunan ku- alitas air [2]. Pencemaran pada perairan budidaya biasanya berasal dari sisa pakan buatan (pelet) dan feses hewan yang dibu- didayakan [3]. Akumulasi sisa pelet (pak- an udang buatan) mempunyai kandungan protein yang cukup tinggi, yaitu sekitar 40% [4]. Proses perombakan pelet akan meng- hasikan senyawa nitrogen organik berupa TAN (Total Ammonia Nitrogen) yaitu amo- nia (NH 3 ) dan amonium (NH 4 + ) yang me- nurut [5] senyawa yang non ion (NH 3 ) rela- tif lebih toksik pada udang daripada yang berbentuk ion (NH 4 + ).
Para pembudidaya tambak udang melakuk- an usaha untuk mengurangi senyawa TAN di perairan adalah dengan menerapkan tek- nik sedimentasi menggunakan kolam tan- don air untuk mengendapkan air sebelum air dimasukkan ke dalam tambak. Namun, cara lain yang efektif untuk menurunkan kandungan TAN dapat dilakukan dengan
Eva Susanti 1 et al.
Gambar 1 Layout Aliran Air Tambak Udang Windu ( Penaeus monodon ) di Desa Mulyosari, Kecamatan Pasir Sakti, Kabupaten Lampung Ti- mur
memanfaatkan kemampuan mikroorganis- me yang disebut bioremediasi [6].
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatk- an kandidat isolat bakteri bioremediasi yang mampu mendegradasi TAN (Total Ammo- nia Nitrogen) dari perairan tambak tradi- sional.

## MATERI DAN METODE
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel sedimen dan berbagai me- dia agar dan bahan pengujian karakter dan morfologi bakteri. Sampel diperoleh dari sedimen dasar tambak budidaya udang win- du di Desa Mulyosari, Kecamatan Pasir Sakti, Kabupaten Lampung Timur, Pro- vinsi Lampung. Pengambilan sampel sedi- men tambak dilakukan pada 3 lokasi yai- tu dekat pantai (tambak 1), bagian tengah (tambak 2) dan tambak yang jauh dari pan- tai (tambak 3) (Gambar 1). Jarak tiga lo- kasi tambak dari pantai yaitu 600 s.d 1800 m. Isolasi bakteri dilakukan menurut [7]; [8]; [9].
Uji pendegradasi TAN dianalisis menggu- nakan metode phenate [10]; [11] dengan mo- difikasi. Identifikasi bakteri dilakukan pa- da tiga kandidat isolat terbaik yang mam- pu menurunkan kandungan TAN terbesar. Identifikasi yang dilakukan meliputi pewar- naan gram, uji motilitas, uji O/F, uji ka- talase dan uji biokimia (TSIA, LIA, TIO,
Tabel 1 Kemampuan Tiga kandidat isolat bak- teri yang dapat menurunkan kandungan TAN (mg/L).
Kode Bakteri Nilai TAN Selisih Hari pada hari ke- ke 2 dan ke 4 0 2 4 (mg/L) TIB6 0,05 0,1 0,18 0,13 TIB1 0,25 0,02 0,06 0,07 TIIC5 0,15 0,24 0,04 0,06
Gelatin, MIO dan uji simon sitrat) menu- rut [12] dan [13].

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil isolasi bakteri dari sedimen tambak yang mampu memanfaatkan nitrogen or- ganik (mampu tumbuh pada media nitri- fikasi) adalah sebanyak 58 isolat (data ti- dak ditunjukkan). Lima puluh delapan iso- lat bakteri yang tumbuh pada media nitri- fikasi, terdapat 13 bakteri yang tidak da- pat menurunkan kandungan TAN dan 45 isolat bakteri yang dapat menurunkan kan- dungan TAN (data tidak ditunjukkan). Ti- ga isolat terbaik yang mampu menurunk- an kandungan TAN terbanyak adalah iso- lat TI6, TI1, dan TII5. Masing-masing iso- lat mampu menurunkan kandungan TAN sebanyak 0,10; 0,06 dan 0,06 mg/L. Penu- runan kandungan TAN terjadi pada hari ke-2 sampai hari ke-4 (Tabel 1).
Konsentrasi kandungan TAN mengalami pe- ningkatan dari hari ke-0 hingga hari ke-2. Hal ini disebabkan oleh adanya bahan or- ganik dengan kandungan protein yang ting- gi yaitu peptone. Peptone merupakan sa- lah satu bahan yang ada pada media per- tumbuhan bakteri. Peptone akan didegra- dasi oleh bakteri proteolitik, menjadi se- nyawa yang lebih sederhana yaitu pepti- da dan amonium [14]. Sedangkan pada ha- ri ke-2 sampai hari ke-4 kandungan TAN mengalami penurunan dikarenakan senya- wa TAN dapat dimanfaatkan sebagai nu- trisi untuk proses metabolisme dan per- tumbuhan sel bakteri (Gambar 2).
PKetiga bakteri tersebut mempunyai be- berapa kesamaan yaitu warna koloni ter- lihat berwarna putih susu dan bentuk sel
Tabel 2 Hasil identifikasi morfologi dan biokimia tiga isolat terbaik. berdasarkan Bergey’s Manual of De- terminative Bacteriology [12] dan Manual for the Identification of Medical Bacteria [13]
Jenis Jenis Bahan/ Listeria Campylobacter Nitrosococcus Pengujian Metode Pengujian (TIB1) (TIB6) (TIIC5) Warna Koloni Media Nitrifikasi Putih susu Putih Susu Putih Susu Bentuk Koloni Media Nitrifikasi Cembung,Tidak Beraturan Bulat,Cembung Bulat,Cembung Bentuk Sel Pewarnaan Gram Bulat (Coccus) Bulat (Coccus) Bulat (Coccus) Gram KOH 3% dan Pewarnaan Gram + - - Motilitas MIO medium + - + Katalase H 2 O 2 3% + + + Oksidase Cithocrome oxidase - - + Ornitin MIO medium - - - Indol MIO medium - - - O/F Oxidative Fermentatif Medium F O O LIA Lysin Ion Agar Medium - - - TSIA Tripple Sugar Ion Agar Medium K/A(merah)/(kuning) K/A(merah)/(kuning) K/A(merah)/(kuning) Gelatin Gelatin Medium - - - TIO TIO Medium Keruh Tidak Keruh Tidak Keruh Sitrat Citrat Medium Biru Biru
Biru
Gambar 2 Hasil uji degradasi TAN oleh tiga iso- lat terbaik
bakteri bulat (coccus). Hasil katalase posi- tif artinya bakteri mengandung enzim ka- talase. Hasil ornitin dan indol negatif yang berarti bakteri tidak mampu mendegrada- si asama amino esensial triptofan. Uji LIA negatif yang artinya bakteri tidak mampu memproduksi lysin. Uji TSIA (K/A) arti- nya bakteri dapat memecah dextrosa, lak- tosa dan sukrosa. Kemudian gelatin nega- tif berarti bakteri tidak mengandung gela- tin, dan sitrat positif artinya bakteri dapat menggunakan sitrat sebagai sumber energi (Tabel 2).
Perbedaan beberapa sifat dari ketiga bak- teri yaitu dari warna bakteri TI1 berwaran biru atau bersifat gram positif, sedangkan TI6 dan TII5 berwarna merah atau gram negatif. Uji motilitas isolat bakteri TI1 po-
sitif artinya bakteri motil sedangkan TI6 dan TII5 negatif atau bakteri tidak motil. Oksidase negatif TI1 dan TI6 artinya bak- teri tidak bersifat oksidatif terhadap glu- kosa sedangkan TI5 positif bakteri bersifat oksidatif terhadap glukosa. Uji TIO bakte- ri TI1 berwarna keruh artinya bakteri ber- sifat anaerob, sedangkan TI6 dan TII5 be- ning artinya bakteri bersifat aerob (Tabel 2).
Tiga kandidat bakteri yang terpilih dalam mendegradasi TAN mempunyai karakter mor- fologi dan biokimia yang berbeda. Bakteri TI1 merupakan bakteri yang mempunyai karakter morfologi dan biokimia yang pa- ling berbeda dibandingkan TI6 dan TII5. Bakteri TI1 bersifat gram positif dan bersi- fat fermentatif/anaerob sedangkan TI6 dan TII5 bersifat gram negatif dan bersifat ok- sidatif/aerob. [15] mengemukakan bahwa bak- teri nitrifikasi umumnya gram negatif dan bersifat aerobik.
Tiga kandidat bakteri terbaik yang mam- pu mendegradasi TAN adalah bakteri au- totrof golongan kemoautotrof, yaitu bak- teri yang mampu memanfaatkan bahan ki- mia untuk menghasilkan makanan sebagai sumber energi untuk pembentukan sel. Hal ini dikarenakan isolat bakteri ditumbuhkan pada media yang bersifat autotrof. Bakteri
Eva Susanti 1 et al.
yang berasal dari media yang bersifat auto- trof mempunyai kemampuan mengoksidasi amonia lebih tinggi dari pada isolat yang berasal dari media yang bersifat heterotrof [16]. Isolat yang berasal dari media auto- trof memanfaatkan amonia sebagai satu- satunya sumber energi untuk mendapatkan energi. [17] mengemukakan bahwa kelom- pok bakteri nitrifikasi yang bersifat auto- trof mempunyai peranan yang sangat ting- gi dalam siklus biogeokimia senyawa nitro- gen.

## SIMPULAN
Jumlah isolat bakteri yang tumbuh pada media nitrifikasi adalah 58 isolat bakteri. Tiga isolat terbaik yang mampu menurunk- an kandungan TAN adalah Campylobacter (0,10 mg/L), Listeria dan Nitrosococcu s (0,06 mg/L) pada hari ke-2 sampai hari ke-4. Ke- tiga bakteri tersebut adalah bakteri auto- trof dari golongan kemoautotrof.

## Pustaka
1. Indra, S. 2013. KKP Targetkan Produksi Udang 200 ribu ton. http//KKP Targetkan Produksi Udang 200 Ribu Ton - ANTARA News.htm. Diakses pada tanggal 18 Juli 2013 pukul 21.00 WIB.
2. Badjoeri. M. dan Widiyanto T. 2008. Peng- gunaan Bakteri Nitrifikasi untuk Bioremediasi dan Pengaruhnya terhadap Konsentrasi Amo- nia dan Nitrit di Tambak Udang. Laporan Ta- hunan. Program Penelitian dan Pengembang- an Iptek - Riset Kompetitif LIPI. Oceanologi dan Limnologi di Indonesia. LIPI. Bogor. 262 hal. 3. Gunalan, D. E. A. 1993. Penerapan Bioreme- diasi untuk Melenyapkan Polutan Organik da- ri Lingkungan. Makalah Diskusi Panel. Ko- ngres Nasional Perhimpunan Mikrobiologi In- donesia, Surabaya 2-4. Desember 1993. Univ. Erlangga. 13 hal. 4. Akiyama, M. D., Dominy, W. G., Lawrence, L. 1992. Penaeid Shrimp Putrition. In Mari- ne Shrimp Culture: Principles and Practices (Fast, A.W, Lester, L. J (Eds). THF Publi- shing. 535-568 pp. 5. Boyd, C. E. 1990. Water quality in ponds for Aqua Culture. Alabama agricultural experi- ment station. Auburn University. 482 pp. 6. Verschuere. L. G, Rombaut. P, Sorgeloos, dan Verstraete W. 2000. Probiotic bacteria as bio- logical control agents in auaculture. Microbial, Mol. Biol. Rev. 64: 656-671.
7. Collins, C.H., Lyne, P.M. and Grange, J.M.
1995. Microbial Methods. Butterworth- Hei- nemann. Oxford. London. 493 p
8. Cappuccino, J.G. and Sherman, N. 2001. Microbiology.A laboratory manual. Benjamin Clummings, San Fransisco.xv + 489 pp.
9. Pelczar, M.J. dan Chan E.C.S. 2005. Dasar- dasar mikrobiologi Jilid 1. Terj. Dari Elemen- ts of microbiology oleh Hadioetomo, R.S., T.
Imas, S.S. Tjitrosomo, S.L. Angka. UI Press. Vvii + 443 pp. 10. Clasceri, L.S., Greenberg A.E., and Trussells R.R. 1989. Standard methods for the exami- nation of water and waste water 17 th edition. Port City Press, Baltimore. XXXV + 1,192 pp. 11. APHA. 2005. Standard methods for the exa- mination of water dan wastewater. 21 st edition. APHA AWWA WEF, Washington. Xxxvii + 1,207 pp.
12. Holt J. G., Krieg Noel R.., Sneath Peter H.A.,
Stalei james T., Williams Stanley T. 1994. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriolo- gy. Ninth edns. Baltimore: The Williams and Wilkins. Baltimore. USA.
13. Cowan S.T. and Steel, K.J. 1974. Manual for the Identification of Medical Bacteria. Lon- don: Cambridge University Press.
14. Khasani, I. 2009. Isolasi dan skrining bakte- ri nitrifikasi serta aplikasinya pada biofiltrasi media pemeliharaan larva udang galah (Ma- crobrachium rosenbergii de Man). Loka Riset Pemuliaan dan Teknologi Budidaya Perikanan Air Tawar, Sukamandi. 15. Buchanan ER and Gibbon NE. 1974. Bergeys Manual of Determinative Bacteriology. Willi- ems and Welkins Co. Baltimore.
16. Widiyanto, 2006. Seleksi bakteri nitrifikasi dan denitrifikasi untuk bioremidiasi di tam- bak udang. Disertasi. Sekolah Pasca Sarjana
Institut Pertanian Bogor. xv + 121 pp.
17. Atlas RM and Bartha R. 1998. Microbial Eco- logy: Fundamental and applications. The Ben- jamin/ Cumming Publ. Co. California.