## ISOLASI  DAN  UJI AKTIVITAS  BAKTERI ASIDOFILIK PENGOKSIDASI BESI DAN SULFUR DAR! EKOSISTEM AIR HITAM  DI KALIMANTAN  TENGAH
Isolation and Activity Test of Acidophilic Iron  and Sulfur Oxidizing Bacteria from Black Water Ecosystem of Central Kalimantan
Nurseha 1 dan G.  Djajakirana 2
lPengajar  Fakultas Pertanian Universitas Prof.  Dr Hazairin SH (UNIHAZ)  Bengkulu 2Departemen Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogar Jalan Meranti,  Kampus IPB  Darmaga, Bogar  16680

## ABSTRACT
The  acidophilic iron and sulfur oxidizing bacteria were isolatedfrom black water ecosystem,  an  'extreme' ecosystem affected indirect or directly by peat land  Isolation and selection were done on minimal media (liquid and solid).  All selected strain  of bacteria  (BB  179,  OM 349,  AH  41,  TB  23,  TB  27,  TP  3,  NN  323,  and SI  188)  were  identified as  Thiohacillus ferrooxidans.  Biooxidation  and bio-leaching  tests  were  accomplished using the  isolated bacteria.  The  results  showed the capability of the isolated bacteria to oxidize ferrous-salt and to  leach the low qualities of sulfide ores.
Keywords: Acidophilic,  bioleaching,  biooxidation,  Thiobacillus ferrooxidans

## PENDAHULUAN
Di  masa  mendatang,  kebutuhan  akan  bahan  logam untuk  pembangunan  prasarana  industri,  teknik  serta prasarana  perekonomian  lain  akan  menjadi  sangat  besar seiring  dengan  meningkatnya  aktivitas  pembangunan nasional.  Di  lain  pihak,  persediaan sumber bahan tambang logam  konsentrasi  tinggi  di  masa mendatang  akan  semakin menyusut disebabkan oleh meningkatnya aktivitas eksploitasi  yang  terus-menerus. Yang  banyak  dijumpai pada  masa  mendatang  adalah  bahan  tam bang  dengan konsentrasi  rendah  dan  sisa-sisa  tambang  saat  ini (tailing) yang  dengan  teknologi yang  ada  saat ini tidak menguntungkan  untuk  dieksploitasi. Dengan  demikian, diperlukan  suatu  teknologi  baru  yang  dapat  mengolah mineral  logam  dengan  kadar  rendah,  serta  pengolahan kembali  limbah tailing  yang  selama  ini  masih  merupakan masalah dalam pertambangan.
Dalam  beberapa  tahun  belakangan  ini,  pencucian dengan  mikrob (microbial  leaching)  mendapat  perhatian yang sangat besar dari beberapa negara karena teknologi  ini terbukti  mempunyai  potensi  untuk  menyelesaikan  masalah dalam  pengolahan  mineral  berkadar  logam  rendah  maupun tinggi. Beberapa  keuntungan  lain  yang  dapat  diperoleh dengan  melakukan  proses hioleaching adalah biaya operasi relatif cukup  rendah,  am an  terhadap  lingkungan  dan  dapat mengolah tailing (Haris et al., 1994)
Mikroorganisme  yang  mempunyai  potensi  untuk dikembangkan  dan  memegang  peranan  penting  dalam proses-proses bioleaching adalah Thiobacillus ferrooxidans,  Thiobacillus  thiooxidans,  Leptospirillum ferrooxidans, dan dari genus Sulfolobus  yaitu  S. acidocaldarius  (Handayani,  1997;  Woods  dan  Rawlings, 1989).  Menurut Holt et aJ.  (1994), bakteri-bakteri di  atas
*Alamat korespondensi email:  gdjajak@yahoo.com
dikelompokkan  ke  dalam  bakteri  khemolithotroph, yaitu  bakteri  yang  mampu  menghasilkan  sendiri  energi yang  dibutuhkan  dengan  cara  mengoksidasi  senyawa- senyawa anorganik  seperti  Fe(II),  So,  H2S,  dan  sebagainya. Ingledew  (1990)  menambahkan  bahwa  bakteri-bakteri  di atas  merupakan  bakteri  asidofilik,  yaitu  bakteri  yang  hidup di  lingkungan yang relatif lebih asam dari keadaan normal.
Hanya  ada  sedikit  tipe  lingkungan  asam  yang  sesuai untuk  kehidupan o~ganisme, akan  tetapi  tipe  yang  sedikit ini  amat  luas  kisarannya.  Tipe  lingkungan  ini  biasanya berasosiasi  dengan  deposit-deposit  pirit (FeS2)  atau elemen sulfur  (SO),  dan  mencakup  wilayah  pertambangan,  wilayah geothermal,  dan  beberapa  tanah  masam  yang  letaknya rendah  serta  digenangi  air.  Relung-relung  ekologi  seperti ini  terutama  cocok  untuk  organisme  pengoksidasi  sulfur dan  besi  ferro  yang  bersifat  khemolithotroph  (Ingledew, 1990).
Ekosistem air hitam  merupakan pengembangan  istilah yang sudah dikenal yaitu sungai air hitam yang merujuk ke sungai-sungai yang memiliki air berwama coklat tuajemih; juga beberapa danau  dan  rawa yang  memiliki  air berwama coklat  tua,  tidak  berbau,  terbentuk  melalui  proses  alamiah yang  berlangsung  ribuan  tahun,  kaya  akan  bahan  organik, dipengaruhi  baik  langsung  maupun  tidak  langsung  oleh gambut (Santosa et al.,  1998).  Berbagai  kelompok  mikrob yang  mampu  hidup  dalam  kondisi  ekstrem,  baik  pada  pH rendah (asidofilik) ,  pH  tinggi' (alkalofilik),  suhu  tinggi (term ofilik) ,  serta  mikrob  lain  yang  mempunyai  potensi untuk  dikembangkan  dalam  industri  bioteknologi  dapat ditemukan dalam lingkungan ini.  Bakteri ini tergolong unik karena  hidup  dalam  ekosistem  yang "tidak normaf'.  Sifat fisiko-kimia  air sangat ekstrem,  pH  air rendah (3.00 - 4.00) serta mengandung berbagai  senyawa toksik, H2S,  fenol, dan logam berat (Mn, Zn dan Pb).
Nurseha  dan  G.  Djakakirana.  2004.  Isolasi  dan  uji efektifitas  bakteri asidofilik pengoksidasi besidan sulfur dari ekosistem air hitam 51 Kalimantan  Tenhag. J. Tanah  Lingk., 6(2):51-56
Sesuai  dengan  kondisinya  yang  tidak  normal  (non tisiologis)  dari  ekosistem air hitam  seperti yang disebutkan di  atas,  diharapkan  dapat  ditemukan  isolat-isolat  dari bakteri  asidotilik  yang  mampu  mengoksidasi  sulfur  dan besi pada kondisi yang ekstrem.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk:  (l) Mengisolasi  bakteri asidofilik  dari  ekosistem  air  hitam  yang  mampu  meng- oksidasi  besi  (Fe 2 +) dan  sulfur  (SO);  (2)  Melakukan pengujian  aktivitas  isolat terpilih  dalam  mengoksidasi  Fe 2 + menjadi  Fe 3 + maupun  aktivitasnya  terhadap  pelarutan logam-Iogam  sulfida  pada  kondisi  non  fisiologis/ekstrem (pH rendah).

## BAHAN DAN METODE
Tahap  Penelitian  terdiri  atas:  isolasi,  seleksi,  dan  uji lktivitas  mikroorganisme  asidofilik  pengoksidasi  besi  dan ~ulfur, dilakukan  di  Laboratorium  Biologi  Tanah,  dan Laboratorium  Kimia & Kesuburan  Tanah,  Departemen fanah  Fakultas  Pertanian,  IPB  di  Bogor. Penelitian :lilaksanakan  pada  bulan  Mei  1999  sampai  bulan  Maret 2000.
Bahan y~ng digunakan  antara  lain  contoh  sedimen yang  diambil  dari  ekosistem  air  hitam  Danau  Mayun, Kabupaten  Kapuas,  Kalimantan  Tengah  dan  ekosistem  air ~itam pulau  Begantung  (Danau  Mentangai),  Kabupaten Barito Selatan, Kalimantan Tengah.
Bahan  lain  yang  digunakan  yaitu  semua  bahan  kima yang  diperlukan  untuk  mengisolasi,  menyeleksi,  dan nenguji  aktivitas  isolat  bakteri  yang  terpilih,  serta  bahan- :>ahan seperti:  kapas, aluminium foil,  alkohol, dan spiritus.
Bahan  sulfida  yang  digunakan  berupa  bijih  sultida :>erkadar  rendah  (limbah  batuan  penutup)  dari  daerah :>enambangan  di  Wonogiri,  yang  didapat  dari  Pusat Pengembangan  dan  Penelitian  Teknologi  Mineral  (P3TM) Bandung.

## Isolasi Bakteri Pengoksidasi Besi.
Isolasi  dilakukan  dengan  cara:  satu  gram  tanah ii1arutkan  dalam  sembilan  ml  larutan  fisiologis  (0.85% "aCI)  dengan  cara  dikocok,  kemudian  larutan  tanah  ini :fipipet  satu  ml  dan  dimasukkan  ke  dalam  medium  yang :elah dipersiapkan.
Medium  isolasi  yang  pertama  dipergunakan  berupa nedium  cair,  kemudian  diinkubasikan  pada  suhu  kamar  di :empat  yang  cukup  cahaya  tetapi  tidak  terkena  cahaya natahari  langsung  selama  6  minggu;  setiap  contoh  tanah :fiulang  tiga  kali. Setiap  hari  dilakukan  pengamatan :erhadap  wama  media,  bila  wama  media  berubah  dari {uning  kehijauan  menjadi  berwama  kuning  kecoklatan :wama  karat),  maka  telah  terjadi  oksidasi  besi  akibat lktivitas bakteri.
Isolat  yang  mampu  tumbuh  pada  media  cair, {emudian  ditumbuhkan  pada  media  padat  selektif. (omposisi  media  yang  dicobakan  berupa  media  padat  9K :Erskini dan  Budiayanto,  1994) dan  media padat 9K dengan ~kstrak ragi (Yeast extract, Sugio et al.,  1995).  Pengamatan ii1akukan  setiap  hari  dengan  melihat  adanya  pembentukan
koloni  karat,  dan  media agar di  sekitar koloni juga berubah dari  bening  menjadi  kuning yang terjadi  akibat teroksidasi- nya  besi  ferro  (Fe 2 ) menjadi  besi  ferri  (Fe 3 ) oleh  isolat bakteri.
Koloni  yang  letaknya  terpisah,  kemudian  ditumbuh- kan  kembali  pada media  cair seperti  pada  langkah  pertama untuk  memperjelas  aktivitas  isolat  yang  terpilih.  Isolat- isolat yang tumbuh  pada media cair tahap  III  ini  digunakan sebagai  isolat  unggulan  dan  selanjutnya  digunakan  dalam uji  aktivitas bio-oksidasi.

## Uji  Aktivitas Bio-Oksidasi Isolat-isolat Terpilih
Untuk  melihat  aktivitas  oksidasi  besi  ferro  menjadi besi  ferri,  dilakukan  pengujian  dengan  cara  menumbuhkan isolat terpilih pada media garam ferro  dengan menggunakan erlenmeyer  berukuran  250  ml  selama 6 hari.  Konsentrasi ferro  sulfat  yang  digunakan  adalah  5  grlliter  (Untung, 1999).  Pengujian  dilakukan  pada  pH  2.80.  Isolat  yang digunakan  pada  masing-masing  erlenmeyer  sebanyak  2% dari total volume yaitu  100 ml.  Sebagai kontrol, digunakan media  garam  ferro  steril. Selama  inkubasi,  medium dikocok  dengan  kecepatan  rendah  supaya  besi  ferri  yang terbentuk mengendap.
Setiap  hari  diambil  10  ml  larutan  untuk  dilakukan analisis  terhadap  kandungan  besi  ferro  pada  medium. Sebelum  diukur,  larutan  yang  akan  dianalisis  disaring dengan  filter milipore  berukuran  0.2  Jlm  supaya  bakteri yang  ada  dalam larutan  dan  besi  ferri  yang terbentuk  tidak terukur  pada  saat  pengukuran. Pengukuran  besi  ferro dilakukan dengan menggunakan AAS.
Untuk  melihat  aktivitas  bakteri  terhadap  oksidasi sulfur,  dilakukan  pengujian  pada  medium  tiosulfat  cairo Dengan  menggunakan jarum ose diambil  satu  koloni  isolat bakteri  dan  dicampurkan  ke  dalam  media  tiosulfat  cairo Sebelum  inokulasi,  pada  media  yang  dicobakan  dilakukan pengukuran  pH  dan  konsentrasi  sulfat (S04 2 -). Media yang telah  diinokulasi  selanjutnya  diinkubasikan  pada  suhu kamar  selama  14  hari  sambil  dilakukan  pengocokan  secara terus-menerus dengan menggunakan shaker  dengan kecepatan  125  rpm.
Pada  akhir  inkubasi,  kembali  dilakukan  pengukuran pH  dan  korisentrasi  sulfat.  Pengukuran  sulfat  dilakukan dengan  menggunakan  UV -Spectrofotometer  padapanjang gelombang 432  nm.  Sepuluh  ml  larutan  dari  setiapstrain isolat bakteri  ditambahkan  2  ml  HCI  4 N dan  2 mt BaCh + Tween 80 sebagai  larutan pereaksi.

## Pengujian Pelarutan Logam Sulfida seeara Biologi (Bioleaching)
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  tujuan  untuk  melihat kemampuan  isolat  bakteri  terpilih  dalam  melepas  logam dari  bijih  sulfida.  Hasil  analisis  kimia  pendahuluan  dari bijih sulfida dapat dilihat pada Tabel  I.
Jumal Tanah dan  Lingkungan, Vol. 6 No.2,  Oktober 2004: 51-56
Tabel  I. Hasil  Analisis  Kimia  Pendahuluan  Bijih  Sulfida Contoh S Fe Cu Mn Zn "''''(%)'.'''' ............ (ppm) .......... .. 2.80 7.30 601 362 621
Sebelum  uji  dilakukan,  isolat  ditumbuhkan  dulu  pada media  ATCC  64  (Atlas,  1993)  pada  pH  2.50.  Pada  saat isolat  berumur satu  minggu,  uji  aktivitas  pelarutan dimulai. Bijih  sulfida  yang  telah  dihaluskan  sampai  berukuran  lebih kurang  30 mesh  ditimbang  sebanyak  15%  dari  volume larutan  dan  dimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer  berukuran 500 ml,  kemudian disterilkan dengan autoklaf.
Media  yang  digunakan  yaitu  A TCC  64,  dengan  pH ditetapkan  2.50.  Isolat  yang  telah  berumur  7  hari  diambil sebanyak  10%  dan  media  ATCC  64  yang  telah  steril dimasukkan  ke  dalam  erlemeyer  yang  telah  berisi  bijih sulfida  sampai  total  volume  campuran  menjadi  200  ml. Semua erlenmeyer dikocok secara terus  menerus selama 21 hari  menggunakan shaker dengan  kecepatan  125  rpm  pada suhu  kamar. Untuk  membantu  kebutuhan  oksigen  bagi bakteri,  digunakan  pompa  udara  aquarium (air  pump). Udara yang dialirkan pada setiap erlemeyer, terlebih dahulu disterilkan menggunakan filter sterilisasi berukuran 0.2 ~m. Pengamatan  dilakukan  setiap  tiga  hari  dengan mengambiI  10  ml  larutan  media.  Pengamatan  dilakukan terhadap  konsentrasi  logam  (Fe,  Cu,  Zn,  dan  Mn)  terlarut dengan  menggunakan  AAS.  Sebelumnya  larutan  disaring dengan  menggunakan  kertas  saring.  Larutan  yang  diambiI diganti  dengan  menambahkan  medium  segar  bebas  besi, sedangkan  air  yang  hilang  karena  penguapan  diganti dengan air bebas  ion steril.

## Isolasi Kembali Isolat Bakteri setelah Uji Pelarutan (Bio[eaching)
Untuk  melihat apakah  isolat yang digunakan dalam uji bioleaching  masih  hidup,  diIakukan  isolasi  kembali terhadap  isolat  tersebut.  Isolasi  ini  dilakukan  dengan  cara mengambil  satu  ml  suspensi  bijih  sulfida  (dalam  keadaan tercampur),  dan  ditumbuhkan  pada  media  cair  9K  (pH 2.50).  Diinkubasikan selama dua minggu pada suhu kamar. Bila terjadi  perubahan  warna menjadi  berkarat seperti  pada isolasi  terdahulu,  maka  diduga  isolat  bakteri  yang digunakan masih  hidup.

## HASIL'DAN PEMBAHASAN

## Mikroorganisme Hasi! Isolasi dan Seleksi
Dari  contoh-contoh  tanah,  yang  dicobakan,  diperoleh 53  isolat  bakteri  yang  menunjukkan  adanya  aktivitas oksidasi  besi  dari  garam  ferro  menjadi  ferri  pada  media minimal  cairo Contoh-contoh  tanah  yang  mengandung isolat bakteri tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.'
Tabel 2.  Hasil  Isolasi  dan  Seleksi  Isolat  Terpilih,  pada  Media Cair  I  (Seleksi  I),  Media  Agar  Padat  I  (Seleksi  II), Media Cair II, dan Media Agar Padat II (Seleksi  III).
Conloh lanah DH.13 DH.14 DH.18 DH.20 DH.23 BB.161 BB.166 BB.17I BB.174 BB.176 BB.178 BB.l79 BB.l83 OM,349 PB.151 PB.161 AH.31 AH.32 AH.34 AH.36 AH.39 AH.41 AH.43 AH.44 TP.I TP.3 TP.6 PR.61 PR.66 PR.71 PR.77 PR.81 PR.86 PR.87 TB.23 TB.27 TB.29 GR.116 GR.122 GR.126 GR.127 GR.128 GR.131 GR.258 BG.258 SI.58 SI.188 SI.203 SI.J39 NN.323 NN.329 DB.366 Media cair 1 (hari) 28 16 10 34 10 32 28 21 17 18 28 14 45 14 20 20 14 21 16 14 34 14 28 28 28 9 34 21 28 34 34 28 28 34 10 9 14 17 10 14 16 34 12 45 9 10 15 16 14 9 34 45 Media agar padat 1 (hari) A A x x x x 10 x x x \0 x x 10 x 15 x x 21 x x \0 x 21 x x x 14 x x x x x x x x 3 21 10 x x 45 x x 45 x x x
x x x x x x x x x x x 19 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x \0 x x x x x x x x x x x x x x x x
Media cair" (hari) x x x x 6 x x x 30 x x II x 28 x x x 14 x 32 x 18 x x x 10 x x x x x x x x 2 10 18 x x x x x x x x x 10 x x 4 x x
Media agar padat" (hari)
x x x x 28· x x
x 28· x x 10 x 14 x x x 28· x 30· x
14 x x x 10 x x x x x x x x 4 10 21· x x x x x x x x x 10 x x 6 x x
Kelerangan:  • = isolat yang tidak digunakan dalam uji aktivitas, x = tidak lumbuh;  A = Erskini dan  Budiyanlo (1994), B = Sugio el al.
(1995).
Tabel3.  Konsentrasi Besi  Ferro selama Uji  Biooksidasi Garam  Ferro  dan  Hasil  Pengukuran pH  serta Konsentrasi Sulfat pada Uji  Biooksidasi  Sulfur
Konsentrasi  besi  ferro  pad a hari  ke- pH  dan  konsentrasi sui fat  pada Isolat 2 3 (ppm) OM.349 1350 1170 1021 AH.41 1560 1210 1062 TP.3 1336 1088 988 TB.23 1355 1120 972 T8.27 1645 1421 1173 NN.323 1360 1211 1052 SU88 1352 1096 897 Kontrol 1731 1728 1726
Dari  media  yang  dicobakan,  ternyata  media  yang paling  sesuai  bagi  pertumbuhan  bakteri  pengoksidasi  besi dan  sulfur  adalah  media  cair  dari  Leathen et  al.  (1956 dalam  Dunger  dan  Fiedler,  1989;  dan  selanjutnya  hanya disebut  media  Leathen). Hal  ini  mungkin  disebabkan karena  media  tersebut  memiliki  komposisi  yang  paling cocok  bagi  isolat  yang  berasal  dari  ekosistem  air  hitam,  di mana kandungan  logamnya tidak terlalu tinggi.  Kandungan besi  ferro  pada media inijuga tidak tinggi (1,0 gr per liter), keadaan  inilah  diduga  menyebabkan  isolat  bakteri  lebih mampu menyesuaikan diri pada media tumbuh tersebut.
Perubahan  warna  media  dari  kuning  kehijauan menjadi  kuning  kecoklatan  (warna  karat)  disebabkan terbentuknya  besi  ferri  (Fe 3 +) karena di~ksidasinya besi ferro  (Fe 2 +) oleh  bakteri  pengoksidasi  besi  (Untung,  1999; Sugio et af., 1995; Erskini dan Budiyanto,  1994; Brock dan Madigan,  1991).  Dari  Tabel  2.  juga  dapat  dilihat  bahwa isolat  bakteri  sebagian  besar  dapat  tumbuh  pada  media padat  9K  (Erskini  dan  Budiyanto,  1994),  sedangkan  pad a media Sugio et al.  (1995) hanya tumbuh 2  isolat.  Keadaan ini  disebabkan  karena  komposisi  media,  di  mana  pada media  agar  A  (Erskini  dan  Budiyanto,  1994),  kandungan besi  ferronya  (FeS04.7H20)  lebih  rendah  dibandingkan media B (Sugio et al.,  1995).  Di  samping  itu  media agar A memiliki  pH  3.50,  sama  dengan  pH  pada  media  cair Leathen.
Selanjutnya  koloni  isolat  yang  tumbuh  pada  media agar  A,  pH  3.50  dipilih  dan  diambil  satu  koloni  terpisah dari  setiap  strainnya  untuk  ditumbuhkan  kembali  pada media  cair  yang  paling  cocok  yaitu  media  Leathen.  Dari Tabel2. dapat dilihat bahwa waktu  pertumbuhan dari  isolat beragam.  Dari  15  isolat  pad a  media  agar  (I),  hanya  13 isolat yang  dipilih  untuk  ditumbuhkan  kembali  pada media cair (II).  Isolat  GR  126  dan  GR  131  tidak  diambil  karen a waktu  pertumbuhannya  pad a  agar (I)  terlalu  lama yaitu  45 hari.  Lebih  lanjut  isolat yang  tumbuh  pada media cair (II), ditumbuhkan  kembali  pad a  media agar padat (disebut:  agar II). Pada tahap  ini  media yang digunakan  hanya media agar A  (Erskini  dan  Budiyanto,  1994),  tetapi  pH  media diturunkan  menjadi  2.80. Penurunan  pH  ini  ditujukan untuk  membiasakan  isolat  tumbuh  pada  media  yang  lebih asam.  Hasil kultivasi pada media agar padat II dapat dilihat pada  Tabel  2.  Dari  13  isolat  yang  ditumbuhkan,  hanya  8
4 732 640 575 632 9687 40 460 1721 5 6 akhir uji  biooksidasi sulfur pH Sulfat  (ppm) 521 262 3.20 4012 510 270 3.60 3799 440 190 3.50 3812 492 210 3.10 4079 631 373 3.40 3851 540 280 3.50 3809 197 140 3.05 4255 1719 1713 5.40 1254
isolat  yang  digunakan  dalam  uji  aktivitas  yaitu  isolat  BB 179, OM 349, AH 41, TP 3, TB 23, TB  27, NN 323, dan SI 188.
Dari  koloni-koloni  terpisah,  diambil  koloni  tunggal dari  setiap  isolat  untuk  ditumbuhkan  pada  media  cair  9K dengan  pH  2.50  (cair  III). Pemurnian  terus  dilakukan sampai  pada tingkat  media cair IV  yang digunakan sebagai stok.
Untuk  mengidentifikasi  mikroorganisme  dari  isolat- isolat  terpilih,  dilakukan  penanaman  isolat  murni  cair pada media  agar  seperti  cara-cara  sebelumnya  untuk  mendapat- kan  koloninya. Berdasarkan  hasil  identifikasi  ternyata semua  isolat adalah Thiobacillus ferrooxidans  (Holt et al., 1994).

## Uji Aktivitas Biooksidasi IsoIat Terpilib
Dari  sekian  ban yak  bakteri  asidofilik,  hanya T ferrooxidans  yang  mampu  mengoksidasi  besi  ferro  dan sulfur.  Dalam  proses  pengoksidasian  besi  dari  besi  ferro (Fe 2 +) menjadi  besi  ferri  (Fe 3 +) dihasilkan  energi.  Energi ini  digunakan  oleh  bakteri  untuk  memfiksasi  CO 2 dan pertumbuhan  sel  (Ragusa  dan  Madgwick,  1990;  Nagpal, 1996; Brock dan Madigan,  1991).
Uji  aktivitas  oksidasi  garam  ferro  ditujukan  untuk melihat  kemampuan  isolat  bakteri  dalam  menghasilkan energi,  sehingga secara tidak  langsung  dapat  menunjukkan kecepatan  pertumbuhan  dari  bakteri  itu  sendiri.  Data  hasil pengukuran garam ferro disajikan pad a Tabel3.  Dari Tabel 3.  dapat  dilihat  bahwa  setiap  hari  terjadi  penurunan konsentrasi  besi  ferro  yang  belum  dioksidasi.  Perbedaan yang  nyata dapat dilihat  bila dibandingkan dengan  kontrol, di  mana sampai  hari  ke-6  pada kontrol  belum  menunjukkan adanya  perubahan  warna  pada  media  yang  menandakan belum terjadi oksidasi  besi  ferro  atau  oksidasi masih sangat sedikit.  Kenyataan  ini  dapat  dijadikan  dasar  bahwa  isolat sangat besar pengaruhnya terhadap oksidasi besi.  Hasil dari oksidasi  ini  berperan  sangat  penting  dalam  melarutkan logam dari  bijih-bijih sulfida.
Pada  uji  aktivitas  biooksidasi  sulfur,  isolat-isolat bakteri  ditumbuhkan  pada  media  tiosulfat  cair  dan diinkubasikan  selama  dua  minggu  di  atas shaker dengan kecepatan  125  rpm. Media  yang  digunakan  diukur  pH
Jurnal  Tanah  dan  Lingkungan, Vol. 6 No.2,  Oktober 2004: 51-56
awalnya yaitu  5.80  dan  konsentrasi  sulfat  pada media  90.7 ppm.  Setelah  inkubasi  kembali  dilakukan  pengukuran  pH dan  konsentrasi  sulfat.  Hasil  pengukuran dapat dilihat pada Tabel  3.  Dari  tabel  ini  dapat  dilihat  bahwa  secara  umum isolat  dapat  menyebabkan  penurunan  pH  media.  Makin menurunnya  pH  tersebut  disebabkan  karena  terbentuknya asam  sulfat pad a media akibat aktivitas oksidasi  sulfur oleh isolat  bakteri.

## Pengujian Pelarutan Logam Sulfida secara Biologi
(Bio[eaching), pH dan Konsentrasi Sulfat
Sebelum  uji  dilaksanakan,  pH  media  ditetapkan dahulu  yaitu  2.50,  sedang  pH  bahan  mineral  (bijih  sulfida) 4.00.  Pengukuran  pH  dan  konsentrasi  sulfat yang  pertama dilakukan  pada  hari  ke-3,  ternyata  terjadi  peningkatan  pH pada  larutan  media.  Hal  ini  dikarenakan  pH  bijih  sulfida yang  digunakan  lebih  tinggi  daripada  pH  media,  sehingga penambahan  bijih  sulfida  dapat  meningkatkan  pH  media. Hasil  pengukuran  pH  dan  konsentrasi  sulfat disajikan  pada Tabel4.
Tabel4.  Hasil  Pengukuran pH  dan  Konsentrasi  Sulfat pada Awal dan Akhir Percobaan No Isolat pH Konsentrasi sui fat ~~I!m~ Awal Akhir Awal Akhir I. BB.179 2.80 2.20 3773.48 8699.41 2. OM.349 2.80 2.10 3551.26 8143.85 3. AH.41 2.90 2.30 3514.22 9254.96 4. TP.3 2.90 2.30 3773.48 8514.22 5. TB.23 2.80 2.30 3329.04 8514.22 6. TB.27 2.90 2.30 4254.96 8329.04 7. NN.323 2.75 2.20 4440.15 9625.33 8. SI.188 2.80 2.20 3551.26 8143.85 9. Kontrol 2.90 2.50 3032.74 6662.37
Dari  Tabel  4,  dapat  dilihat  bahwa  walaupun  pada pengukuran  pertama  di  hari  ke-3  terjadi  kenaikan  pH larutan,  tetapi  pada  pengukuran  terakhir  pada  hari  ke-18, terjadi  penurunan  pH  kembali  sampai  di  bawah  pH  media awalnya.  Konsentrasi  sulfat  mengalami  peningkatan  yang sangat tinggi,  di  mana  hal  ini  adalah  akibat teroksidasinya sulfida  menjadi  sulfat,  baik  secara  biologi  oleh  isolat maupun secara kimia akibat pengasaman.
Terjadinya  oksidasi  kimia  dapat  dibuktikan  dengan peningkatan  konsentrasi  sulfat  pada  kontrol. Namun demikian,  peningkatan  konsentrasinya  tetap  lebih  rendah dibandingkan  dengan  konsentrasi  sulfat  pada  perlakuan dengan  isolat  bakteri. Keadaan  ini  seiring  dengan meningkat  konsentrasi  logam-Iogam  terlarut  yang  makin tinggi dari  awal  hingga akhir percobaan.
Konsentrasi Logam-Logam TerIarut
Dari  hasil  pengukuran  logam  terlarut  dapat  dilihat bahwa  isolat  bakteri  mampu  melarutkan  logam-Iogam  dari
bijih  sulfida  berkualitas  rendah  yang  berasal  dari  batuan penutup  (Iimbah  batuan  tambang).  Menurut  Ragusa  dan Madgwick  (1990),  batuan  tambang  dengan  kandungan logam  kurang  dari  0.2%  digolongkan  sebagai  batuan berkualitas  rendah  atau  dapat  digolongkan  sebagai  limbah batuan.
Data  menunjukkan  bahwa  isolat  bakteri  mampu melakukan  pelepasan  logam  Cu  jauh  lebih  besar  bila dibanding  dengan  kontrol,  di  mana  pada  kontrol  hanya mampu  dilepaskan  lebih  kurang  3%,  sedangkan  isolat mampu  mencapai  6%.  Hal  yang  sarna juga  terjadi  pada pelepasan logam Zn dan Mn.
Ragusa  dan  Madgwick  (1990)  menyimpulkan  bahwa mikroorganisme  berhasil  melarutkan  logam-Iogam  berat dan  sulfida  secara  langsung  melalui  ketergantungan  pada metabolisme  atau  secara  tidak  langsung  dengan  prod uk- produk  dari  metabolismenya. Dalam  setiap  sistem pelarutan logam di  mana terdapat besi, suatu kombinasi dari serangan  secara  langsung  dan  tak  langsung  (secara kimialtidak  menggunakan  enzim)  terhadap  sulfida  dapat terjadi.
Pada  pelarutan  secara  tak  langsung  hampir  selalu melibatkan  Fe 3 + yang  merupakan  pengoksidasi  yang  kuat yang  mampu  mengoksidasi  minerallbijih  sulfida  (Fowler dan  CrundwelI,  1998). Ragusa  dan  Madgwick  (1990) melaporkan  bahwa  oksidasi  .Fe 2 + menjadi  Fe 3 + secara abiotik  berlangsung  amat  lambat,  sedangkan  bakteri pengoksidasi  besi  dapat  mengkatalis  reaksinya  dengan
5
6
suatu faktor dari  I 0  sampai  1 0  .
Pada pelarutan  secara  langsung,  Fe 3 + tidak  dilibatkan. Lebih  lanjut  Fowler  dan  Crundwell  (1998)  mengatakan bahwa bila logam sulfida bereaksi dengan asam  maka akan membentuk  hidrogen  sulfida,  di  mana  bakteri  kemudian akan mengoksidasinya lebih  lanjut menjadi sulfat.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  dapat ditarik  kesimpulan  sebagai berikut:
I.  Bakteri  asidofilik  pengoksidasi  besi  dan  sulfur  telah berhasil  diisolasi  dari  sedimen  ekosistem  air  hitam Kalimantan  Tengah,  dari  53  isolat  yang  ditemukan dipilih  delapan  isolat  untuk  dilihat  aktivitasnya  yaitu BB  179; OM 349; AH41;TP3;TB23;TB  27;S1188 dan  NN  323.  Kedelapan  isolat  tersebut  diidentifikasi sebagai Thiohacillusforrooxidans .
2. Isolat  bakteri  mempunyai  kemampuan  untuk  meng- oksidasi  besi  dan  sulfur  serta  melarutkan  logam  Cu,. Zn, dan Mn dari bijih sulfida berkualitas rendah.
3. Ditemukannya bakteri  asidofilik  pengoksidasi  besi dan sulfur  ini  membuktikan  potensi  yang  dimiliki  oleh ekosistem  air  hitam  lahan  gambut  Kalimantan  Tengah yang harus dipelihara keberadaannya.

## DAFTAR PUSTAKA
Atlas,  R.M.  1993.  Hand Book of Microbiologycal  Media.  CRC. Press.  Inc.  Boca Raton,  Florida.

## Isolasi dan  uji efektifitas bakteri asidoftlik pengoksidasi besi (Nurseha)
Brock,  T.D. And  M.T. Madigan. 1991.
Biology  of Microorganisms  (6 th ed.),  Prentice-Hall,  Englewood  Cliffs, NJ.880p.
Dunger,  W.  und  H.J.  Fiedler.  1989.  Methoden  der Bodenbiologie.
Gustav Fischer Verlag.  Stuttgart.  New York. 432p.
Erskini  dan  Budiyanto. 1994. Penelitian  leaching  mikroba mineral  sulfida  daerah  Sangkaropi  Sulawesi  Tenggara. Majalah  BPPT. LVII:  1-19.
Fowler,  T.A and  F.K.  Crundwell.  1998.  Leaching of zinc sulfide by  Thiobacillus ferrooxidans:  experiment  with  a  controlled redox  potential  indicate  no  direct  bacterial  mechanism. Appl.  Environ.  Microbiol. 64 (10):  3570 - 3575.
Handayani,  S.  1997.  The  immobilization  of soluble  metals  by bacterial walls.  Indon.  Min. J. 3( I):  31-36.
Haris,  A.,  B.  Ciptodi  dan  Erskini.  1994.  Bioleaching:  Ka,jian aspek  teknik,  teknologis  dan  prospek  pengembangannya Majalah  BPPT. LX:  94- 106.
Holt.  1.G.,  N.R.  Krieg,  P.H.A.  Sneat,  1.T.  Stanley,  and  S.T.
Williams. 1994. Bergey's  Manual  of  Determinative
Bacteriology,  ninth  edition.  Williams  and  Wilkins.  A Waverly Company,  Maryland.
Ingledew,  W.J. 1990. Acidophiles.  In  Edward  C. (ed.). Environmental  Biotechnology. Microbiology  of  Extreme Environments.  Mc  Graw-Hill, New  York  p:  33 - 53.
Nagpal,  S.  1996.  A structured  model  for  Thibacillus ferrooxidans growth on ferrous  Iron.  Biotech.  Bioeng.  53  (3): 310-319.
Ragusa,  S.  and  1.  Madgwick.  1990.  Acidophilic,  iron  oxidizing bacteria  in  mineral  leaching.  Aust. J. Biotech. 4  (2):  109  - 112.
Santosa,  D.A.,  A.  Suwanto,  R.  Saraswati,  M.T.  Suhartono.  1998. Ekosistem Air Hitam (Black  Water Ecosystem):  Biodiversity makro  dan  mikro,  Isolasi  DNA In  Situ,  dan  kloning shotgun gen  penyandi  ekstremozim.  Laporan  Riset  Unggulan Terpadu V Dewan  Riset Nasional, Jakarta.
Sugio,  T.,  S.  Uemura, I. Makino,  K.  Iwahori,  T.  Tano,  and  R.C. Blake.  1995. Isolation  and  some  properties  of an  Iron oxidizing  bacterium  Thiobacillus ferro-oxidans  resistant  to bisulfite ion.  Biosci.  Biotech.  Biochem.  59 (3): 435-438.
Untung,  S.R.  1999.  Isolating  Thiobacillus ferrooxidans  from  the Cikotok gold  mine  for  leaching  purposes.  Indon.  Min. J. 5 (2):54-60.
Wood,  D.  and  D.E.  RaWlings. 1989.  Bacterial  Leaching  and Biomining.  In  J. L. Mark  (ed). A  Revolution  in Biotechnology.  Cambridge.  ISCU.  New York.