@ Hak cipta rnilik IPB (Institut Pertanian Bogor)
Bogor Agricultural University
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber: -
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2 Dilarang mengumumkandan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
rJ
ABSTRAK
d
gap
E
5
3
Q
.m EX 3 3 5 k2 5 28
' Q
gz
-. C
Z3 P
T
2.
9
3
, 9
$ =.i. 2 Q
'0 0
5T $ $ $ $$ T Q
-0 0
p
Z
3cn rC P
5
2 2
i. 'm 0
-4 (L1
Z E
cs
8 3 $ -9
8. 3L B
Ia
$
z T
#s
e
-.sQ E
9
E
3 3 t!
E s
ARDl KAPAHANG. Tmsfer Plasnid Bakteri Metanogenik Asal Tanah Tempat Pembuangan Air Kelapa ke dalam E. coli C600 untuk Produksi Biogas Metan. Di bawah bimbingan MAFUA BINTANG sebagai Ketua Komisi dm MANSSUR HAWAB, DUD1 DJUHDLA SASTRAATMADJA dm DEDY DURYADI SOLIHiN sebagai Anggota Komisi. Bakteri adalah mikroba yang dapat hidup di semua tempat dimma ada kehidupan. Ada yang menguntmgkan, rnerugikan dan masih sebagian besar tidak diketahui manfinatnya karma belum diidentifikasi dm dikdtur. Bakteri metamgenik adalah salah satu bakteri yang menguntungkan. Bakteri ini mauproduksi mtan yang w a d i p y u s u n utama biogas sebagai aItmtif bahan bakar di masa yang akan datang. K w a k a n bakteri metanogenik tidak bisa dikultur, akan tetapi beberap di autaranya dit-kan d a b tanah pcmbuangan limbpb air kelapa. Air kdapa di lndmesia Wususnya di Pmpinsi Sulawesi Utsra tadapat mliotpab dan pada urn-ya ma& meujadi limbah. ltimbah air kelapa mudab terfi=rmentasik m a magandung baharr-bahan orgaaik yang benosnfaat nomL pectmbuhan dan perkembmgan h b a tau[ama dari golonganbakteri. T1@m pelitian ini adalah mengisoIasi dm mengkaeakterisasi serta mengisolasi dan magidDNA bakteri m e t a n o g d yang hidup dalam taoah tempt pmbmgan limbah air Icelapa s e 1 a n . a dihdingkan dmgm W metanogenik dari dalam kotoran =pi; mengis01asi dan menhmsf~rmasi plasmid bakteri metanogenik ke dalam E. coli C600 dan mengidentifikasi p d u k metaa dari E. coli forma an. Penelitian ini &lakukan dengan metode fmentasi, andisis, kamkterisasi dan identifikasi bakteri metmogenik serta transfer plasmid. Tahap ~~IIIUIM, bakteri metanogeaik diisolasi dari tanah terngat pembuangau limbah air kelapa dengan fennentasi. Sam@ diambil dari empat tempat di Minahasa, yaitu: Rasi (I), Kdra (I[), Ammug (110 dm Lola (IV) dan satu dari pasar B o p (V). Tahap kedua, produksi gas metan dari feamentasi dianalisis secara kualitatif denmembakmya dm secara W t a t i f dengan Kromatografi Gas (KG)dan Weri ymg didapat ddmakterisasi dengan metode Bergey's. Tahap ketiga adalah identifikasi dengan jdan isolasi DNA, amplifikasi DNA dengao PCR
menggunakan primer spesi6k prokariot 16s rRNA yaitu 63F (S-CAG GCC TAA CAC ATG CAA GTC-3" d i 1387R ~ ~ (5'-CiGG CGG WGT GTA CAA GGC-3') dan primer spesifik metauogedc(~naA)yaihi F (5'-GGT GGT GTM GGA T'TC ACA CAR TAY GCW ACA OC3') dsn R (5'-TTC ATT GCR TAG TiW GGR TAG TT-37, sehjutnya sequencing DNA dianalisis dengan BioEdit Sequence 0 Aligment dan anelisis filogeni menggunakan program MEGA vasi 3.1. Isolat bakteri metanogenik dari kotoran sapi (kontrol positip) diperoleh seperti p m isolasi dan iaentifdentifbsi pada tahq pertama dm tahap ke t i p Tahap ke empat 1. adalah tnuufbranasi plasmid isolat P ke E. cofi C600 menggunakan metode "Blint 0 Test". Tahap ke l i i fwmatasi air kelapa oleh E. coli transforman. yang menimbulkan gas dianailsis s e ~ a r akualitatif dengan membakarnya dan secara ktmntitatifdengan KG 7 Hasil peditiau, smber isolat yang manproduksi gas metan terbanyak dm stabil berasal dari Rasi (I) dan A m m g (In). Ciri-ciri W e i mnuut metode
" C 3
7' CD
z-.
u"
"xp!
laaa ;&&3=
,mXXm~
* s s a
$Egg" "s
-2
53 go ;%SIRRE
~
3
h$ h
g n ( Do* S ='uQp.
2 n m Z c
3%&,
Z J ~ S Q 5.3 C 5 9 * u( n'? Q 3 S D Q
,,-"Q
~ Q
C
pz gS a g a ~ e 9
,g E*; " -. 0 ZS. 2. 3 q p * 3 Q
"Bergey's adalah koloni kmarna m d (M)dm koloni beputih (P), bentuk koloni adalah bulat, Gram positic bentuk batang, mesofit, katalase dm sitrat psi* fkmentasi gula positif', hidmlisis gelatin, casein d m pati positif juga hidup dalam Nutien Brotl~dengan pH 5.7-6.8. Badasarkan had di atas isolat P dan isolat M tergolong dalarn genus "Baccillus". Hasil PCR gen 16 S rRNA isolat P dm M mempuayai kesamaan kandungan basa yaitu sekitar 1088 bp, demilriaa juga dengan isolat A, 3 yang be& dari kotoran sapi. Hasil PCR gen maA pa& isolat P, M dan blat A, B mempunyai kesamaan kandungan basa yaitu s e e 600bp. 8 e r m Sequensing amplifhsi gen 16s rRNA isolat P mmgbsilkan nukieotida dengin komposisi : G 31.25 %, C 20.58 %, A 27.1 1 % dan T 21.04 YO,sedanisolat M komposisinya : G 3 1.34 %, C 20.32 %, A 27.02 % dan T 21.32 O/b. Zdentifikasi iwlat M sama denC~Ios~ridium @mbu.ficwn (100 %) dm iisolat P hampir sama dengan Clostridium t y m ~ t i i c u m(99 %). Plasmid isolat P berdasarkan hasit PCR mengandung gen mcrA dengan jumIah h a s e k h 600 bp. Transformasi plasmid isolat P ke dalam E. coli C600 menghash 8.coli tmnsforman yang dapat memproduksi gas metan setalah 3 hai fewenbsi, lebih cepat 5 hari dari isolat P.
Eegs s
!=SQ
g 93 5 k2 5 28 n Q
55-. 2.
p
Q
gs
93
g!J
gg =s .; 2 .= 3 %! &
P 35
$ XT
w n u
kg
Ze
&;
5 39
Kata h c i :Bakteri, Metan, Air Kelapa
rJ
d
gap
ABSTRACT
E
ARDl KAPAHANG. Transk of Metanogenic Bacteria Plasnlid &om the Soil Piace Sewage of Cownut Water to E. coli (300 to Produce Metan Biogas. Under the &redion of MARIA BINTANG as Head of C o d s i o n and MANSJUR
%2
5
~ E Q s .s Qcr
-
g
y
b Q t s S D Q c
r zs &S 2 B (D
Q
WCQr c s 8 E*g "-. 0
5
.
2.
s s p * 3 Q
#=EL;
c " E Q
3 3
k2 5 28 5
r
gz
*
93 iT$
3
C -. 2. Q
$ 0-
$ a
, 9
i. 2
= .
'0 0
$
ig
Q
Z E
(D
r w 0
cs
% 8% $ -9 8. S 2
" B
L
$'
3 " r
2
Q
" -.s c
Q E
9 E
3 3 t!
g s
HAWAB, DUD1 DJUHDLA SASTRAATMADJA and DEDY DURYADl SOLIHIN as members of Commision. Bacteria are microbes which have an ability to live wherever there is a Life. Some of the bacteria are saprophyte and some are parasitic. But most of the bacteria have not been identified or cultnred; therefore the benefits are still unknown. Methanogenicbacteria ire one ofthe saprophyte bacteria. This bacteria = produces methane, a biogas as an alternative fUeI in the W e . Most of & metfianogeoic bacteria are uncultured, however a few of them are f o d in the $ sewage of cocanut water. We have excess coconut water in Indonesia, especially G in North Sulawesi area and most of the coconut water turned out to be sewage. The savage of cocanut water is easily kmented because it confains organic 3i' substance which besleM in the growth and development of microbes, especially
2
thebacteria The purpose of tfds research is to isolate and characterize, and also to = 3 cn isolate and identify the metanogenic bacteria DNA that lives in the sewage of c. coconut water,which then compared to the metamgenic bacteria in the cow's f-; to isolate and to transl7onn the plasmid of metamgenic bacteria to E. coli 3 C600 a d to identify the metan product &oxn E. coli transforman PI This rescan% of the m& fixmentation, analysis of characteristic, and 2. metisnogenic bacteria idedfication The first step is the isolation of Metanogenic $ bacteria from the sewage of coconut water with famentation. The samples are fi-om four places in Minahasa, which are Rasi (IKoka ), (lI), Amarang (HI) and 0 Lola (N)and one place in Bogor 0. The second step is the analyze of metan gas prodaction with three method, which are the burning for analyzing the quality, Gas Chromatography (GC)Em analyzing the quantity and &rgty's method for anaIy;cing the bacteia that has beeo able to charactesize. The third step is the identification by DNA isohtion, the DNA amplification with PCR using specific prohyote primer 16s rRNA wfiich is 63F (5'-CAG GCC TAA CAC ATG CAA GTC-3') and 1387R (5'CGG WGT GTA CAA GGC-3') and specific rnetanogenic primer mcrA which are F (5'-GGT GGT GTM GGA 'ITC ACA CAR TAY GCW ACA GC-3') and R (5'-TTC ATT GCR TAG TIW GGR TAG IT-3'), imd next the DNA sequencing is anatyzed by BioEdit Sequence Alignment and the analysis of phylogenic using the MEGA program version 3.1. The isolate of metanogenic baa& fkomcow's f(positive umtrol) gaimd by the isolation and identification of the first and tbird step. The fourth step is the t r a m f o d m of isolate P plasmid to E. coli C600 using "Blind Test"method . The fifth step, fermentation ofcoconut water by E. coli transforman that yield gas was quali~y-analy~ed by lxlming and guanti~y-analyzedby GC. 1. The m l t of &is research are: Largest metan gas was produced from the 0 samples fiom Rasi (I) and Amurang ('HI), The bacteria's specification according to the Bergey's method are redcoloured colony (M)and whitecoloured colony f p),the shape of the colony is round, Grum psilive, b a d shape, mssofi1e, katalase and sitrate positive, positive sugar fermentation, geiatine, casein and
-
"
*
>
starch hydrolysis positive also live in the Nutrien Broth with pH 5.7-6.8. According to these results, isolate P and isolate M are in the 'Badus' category. The result of gen 16 S rRNA analysis by PCR,there is a h i l a r i t y of nucleotide around 1088bp, which is the same as isolate A and B fiom cow's feces. The result of s n mcrA's PCR on isolate P, M and isolate A and B have the similarity of nucieotide which is around 600bp. The sequencing of gen 16s rRNA isolate P yielded nucleotide with the composition: G 3 1.2596, C 20.58%/6,A 27.1 1% and T 21.04% while the isolate M with the composition: G 31.34% C 20.31% A 27.02%and T 21 -32%-The identification of isolate M is similar with Clostridiurn @obu&ricum (100%) and isolate P is almost similar with Clostridium tyrobuty&um (99%). The plasmid of i s o b P is accord'ig to the PCR result contains mcrA gen witSl nucleotide amount of 600bp. The transformation of pl-d isolate P to E. coii C600 yielded E. colz transfonnan which able to yield metan gas after three days of fixinentation, faster than isolate P wbich produce the gas &r eight days.
Keywords: Bacteria, Metan, Coconut Water.
g X
-9
z
