ISOLASI, PENAPISAN, DAN IDENTIFIKASI KAPANG YANG TOLERAN GARAM, MINYAK BUMI, DAN LOGAM BERAT
ANDRIAN FERDIANSYAH
DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Isolasi, Penapisan, dan Identifikasi Kapang yang Toleran Garam, Minyak Bumi, dan Logam Berat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2015 Andrian Ferdiansyah NIM G84110032
ABSTRAK ANDRIAN FERDIANSYAH. Isolasi, Penapisan, dan Identifikasi Kapang yang Toleran Garam, Minyak Bumi, dan Logam Berat. Dibimbing oleh MEGA SAFITHRI dan ROHANI CINTA BADIA BR GINTING. Kebocoran minyak bumi di wilayah pantai menyebabkan tanah berkonsentrasi garam tinggi tercemar minyak bumi dan logam berat. Kapang dapat digunakan sebagai agen bioremediasi cemaran minyak bumi dan logam berat pada lingkungan berkonsentrasi garam tinggi. Tujuan penelitian ini yaitu mendapatkan isolat kapang yang toleran garam, minyak bumi, dan logam berat. Penapisan dilakukan secara kualitatif menggunakan media potato dextrose agar (PDA) padat yang berisi garam, produk turunan minyak bumi, dan logam berat. Identifikasi menggunakan plat mikro kapang berfilamen (FF) Biolog. Isolasi kapang pada tanah tercemar minyak bumi dan garam, diperoleh 35 isolat kapang. Delapan isolat kapang toleran garam hingga konsentrasi 25% (b/v). Lima isolat kapang toleran produk turunan minyak bumi. Isolat kapang C5, L2, dan T5 toleran timbal (Pb) hingga konsentrasi 2200 ppm. Isolat kapang T5 toleran tembaga (Cu) hingga konsentrasi 500 ppm. Isolat kapang C5, A2, dan T5 toleran kadmium (Cd) hingga konsentrasi 100 ppm. Isolat C5, T5, dan L2 teridentifikasi sebagai Penicillium janczewskii, Aspergillus sp., dan Aspergillus parasiticus. Kata kunci: Kapang, Garam, Minyak, Logam, Bioremediasi.
ABSTRACT ANDRIAN FERDIANSYAH. Fungal Isolation, Screening and Identification which Tolerant of Salt, Petroleum, and Heavy Metals. Supervised by MEGA SAFITHRI and ROHANI CINTA BADIA BR GINTING. Leakage of petroleum in coastal areas cause soil with high salt concentration contaminated with petroleum and heavy metals. Fungi could be used as agent for bioremediation of petroleum and heavy metals in environment with high salt concentration. This study aims were to get fungal isolates which tolerant of salt, petroleum, and heavy metals. Screening was done qualitatively using potato dextrose agar (PDA) solid medium which contains salt, petroleum derived products, and heavy metals. Fungal identification using Biolog filamentous fungi (FF) microplate. Fungal isolation in soil contaminated with petroleum and salt, obtained 35 fungal isolates. Eight fungal isolates were tolerant of salt up to concentration 25% (b/v). Five fungal isolates were tolerant of petroleum derived products. Fungal isolates C5, L2, dan T5 were tolerant of lead (Pb) up to concentration 2200 ppm. Fungal isolate T5 was tolerant of copper (Cu) up to concentration 500 ppm. Fungal isolates C5, A2, dan T5 were tolerant of cadmium (Cd) up to concentration 100 ppm. Fungal isolates C5, T5, dan L2 were identified as Penicillium janczewskii, Aspergillus sp., and Aspergillus parasiticus. Keywords: Fungi, Salt, Petroleum, Metals, Bioremediation.
ISOLASI, PENAPISAN, DAN IDENTIFIKASI KAPANG YANG TOLERAN GARAM, MINYAK BUMI, DAN LOGAM BERAT
ANDRIAN FERDIANSYAH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biokimia
DEPARTEMEN BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
Judul Skripsi : Isolasi, Penapisan, dan Identifikasi Kapang yang Toleran Garam, Minyak Bumi, dan Logam Berat Nama : Andrian Ferdiansyah NIM : G84110032
Disetujui oleh
Dr Mega Safithri, SSi MSi Pembimbing I
Dr Ir Rohani Cinta BG, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir I Made Artika, MAppSc Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari sampai Juli 2015 ini adalah bioremediasi, dengan judul Isolasi, Penapisan, dan Identifikasi Kapang yang Toleran Garam, Minyak Bumi, dan Logam Berat. Penelitian ini dibiayai oleh Balai Penelitian Tanah Bogor atas nama Dr Ir Rohani Cinta Badia Br Ginting, MSi. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Mega Safithri, SSi MSi dan Dr Ir Rohani Cinta Badia Br Ginting, MSi selaku pembimbing. Ungkapan terima kasih disampaikan kepada ayah, ibu, Kak Ayu, Mas Teja, Meilina, Andhika serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2015 Andrian Ferdiansyah
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
METODE
2
Bahan dan Alat
2
Prosedur Penelitian
2
HASIL
4
Isolat Kapang
4
Isolat Kapang Toleran Garam
4
Isolat Kapang Toleran Garam dan Minyak Bumi
5
Isolat Kapang Toleran Logam Berat
5
Identitas Isolat Kapang Terpilih
6
PEMBAHASAN
7
Isolat Kapang
7
Isolat Toleran Garam
7
Isolat Kapang Toleran Garam dan Minyak Bumi
8
Isolat Kapang Toleran Logam Berat
9
Identitas Isolat Kapang Terpilih SIMPULAN DAN SARAN
10 11
Simpulan
11
Saran
11
DAFTAR PUSTAKA
11
LAMPIRAN
15
RIWAYAT HIDUP
22
DAFTAR TABEL 1 Toleransi kapang terhadap garam dan minyak bumi 2 Toleransi kapang terhadap logam berat
5 6
DAFTAR GAMBAR 1 Morfologi isolat kapang (a) warna depan C5, (b) warna belakang C5, (c) T2 bereksudasi, (d) T3 berpigmentasi, dan (e) A7 bertekstur rata 2 Jumlah isolat kapang yang tumbuh pada konsentrasi NaCl 0, 5, 15, 20, dan 25% (b/v) 3 Identitas isolat kapang C5 menggunakan Biolog 4 Identitas isolat kapang L2 menggunakan Biolog 5 Identitas isolat kapang T5 menggunakan Biolog
4 5 6 6 7
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4
Bagan alir penelitian Morfologi kapang hasil isolasi Toleransi isolat kapang terhadap garam Substrat yang terkandung dalam plat mikro kapang berfilamen (FF) Biolog 5 Substrat yang dapat digunakan oleh P. janczewskii 6 Substrat yang dapat digunakan oleh A. parasiticus 7 Substrat yang dapat digunakan oleh Aspergillus sp.
15 16 17 18 19 20 21
PENDAHULUAN Minyak bumi masih menjadi salah satu pilihan utama dalam memenuhi kebutuhan energi dunia. Eksplorasi minyak bumi dapat menimbulkan masalah pencemaran lingkungan apabila terjadi kebocoran minyak bumi. Kasus kebocoran minyak bumi contohnya di Delta Sungai Niger, Nigeria, pada periode tahun 19902000 (Okoh et al. 2009). Usaha memperbaiki tanah yang telah tercemar minyak bumi salah satunya melalui bioremediasi. Bioremediasi merupakan usaha membersihkan, mengurangi, atau mengubah zat kontaminan, dengan menggunakan proses biologis (Lynch dan Andrew 2005). Bioremediasi cemaran minyak bumi menggunakan mikrob memiliki keunggulan dibandingkan menggunakan tumbuhan, sebab bioremediasi menggunakan tumbuhan bergantung pada iklim, sedangkan bioremediasi menggunakan mikrob tidak bergantung pada iklim. Kapang memiliki keunggulan dibandingkan bakteri dalam bioremediasi minyak bumi. Persentase bioremediasi minyak bumi yang dilakukan oleh kapang tanah mencapai 82%, sedangkan bakteri tanah hanya mencapai 50% (Das dan Preethy 2011). Kapang memiliki enzim pemecah lignin yang berperan dalam bioremediasi minyak bumi. Hifa kapang dapat menembus tanah, sehingga mampu menjangkau minyak bumi yang ada di lapisan atas tanah (Husaini et al. 2008). Aspergillus fumigatus dan Chrysonilia sitophila merupakan jenis kapang yang toleran terhadap minyak bumi hingga konsentrasi 25% (v/v) (Gofar 2011). Minyak bumi mengandung logam berat seperti timbal (Pb), tembaga (Cu), dan kadmium (Cd) yang bersifat toksik bagi makhluk hidup. Tanah tercemar minyak bumi diketahui mengandung Pb dengan konsentrasi 39.67 ppm, Cu dengan konsentrasi 37.04 ppm, dan Cd dengan konsentrasi 0.26 ppm (Nie et al. 2009). Paparan logam berat berbahaya bagi makhluk hidup. Logam seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan mangan (Mn) merupakan logam esensial bagi makhluk hidup, namun menjadi toksik dalam konsentrasi tinggi. Logam merkuri (Hg), kadmium (Cd), dan timbal (Pb) bersifat toksik bahkan dalam konsentrasi yang sangat rendah. Kapang toleran terhadap logam berat melalui berbagai mekanisme, contohnya melalui pengikatan logam berat oleh molekul asam organik yang diekskresikan oleh kapang (kelasi) (Bellion et al. 2006). A. flavus KRP1 merupakan jenis kapang yang toleran terhadap merkuri (Hg) hingga konsentrasi 100 ppm (Kurniati et al. 2014). Trichoderma viride merupakan jenis kapang yang toleran terhadap timbal (Pb), kadmium (Cd), krom (Cr), nikel (Ni) hingga konsentrasi 50 ppm (Joshi et al. 2011). Kapang yang digunakan dalam bioremediasi minyak bumi perlu memiliki toleransi terhadap konsentrasi garam yang tinggi, karena kebocoran minyak bumi umumnya terjadi di wilayah pantai yang berkonsentrasi garam tinggi (Tate et al. 2012). Menurut Dastgheib et al. (2011), konsentrasi garam yang tinggi menyebabkan laju bioremediasi minyak bumi menurun. Aspergillus caespitosus, Aspergillus candidus, Aspergillus flavus, Aspergillus carneus, dan Penicillium oxalicum merupakan jenis kapang yang toleran terhadap garam hingga konsentrasi 25% (b/v) (Cantrell et al. 2006). Kebocoran minyak bumi di wilayah pantai menyebabkan tanah berkonsentrasi garam tinggi tercemar minyak bumi dan logam berat. Bioremediasi
2 cemaran minyak bumi di pantai memerlukan kapang yang toleran terhadap garam, minyak bumi, dan logam berat. Kapang yang tumbuh di daerah berkonsentrasi garam tinggi yang tercemar minyak bumi mengindikasikan kapang tersebut toleran terhadap garam, minyak bumi dan logam berat, namun toleransi terhadap garam, minyak bumi dan logam berat setiap isolat kapang berbeda-beda dan belum diketahui. Penelitian ini merupakan tahap awal dalam menyeleksi isolat kapang yang toleran garam, minyak bumi, dan logam berat, untuk dilanjutkan ke penelitian selanjutnya mengenai kemampuan kapang dalam menurunkan konsentrasi minyak bumi dan logam berat pada lingkungan berkonsentrasi garam tinggi. Tujuan penelitian ini yaitu mendapatkan isolat kapang yang toleran garam, minyak bumi, dan logam berat. Manfaat penelitian ini yaitu menambah informasi ilmiah mengenai toleransi kapang terhadap garam, minyak bumi, dan logam berat, serta sebagai alternatif solusi bioremediasi lingkungan. Manfaat lebih jauh, diharapkan isolat kapang yang toleran garam, minyak bumi, dan logam berat dapat menurunkan konsentrasi minyak bumi dan logam berat pada lingkungan berkonsentrasi garam tinggi.
METODE Bahan dan Alat Tanah yang digunakan adalah sampel tanah sawah tercemar minyak bumi dan garam yang berlokasi di Babelan, Bekasi. Bahan kimia yang digunakan yaitu kloramfenikol, akuades, serbuk rose bengal, potato dextrose agar (PDA), agaragar, natrium klorida (NaCl), bensin, solar, oli, logam berat (timbal (Pb), tembaga (Cu), dan kadmium (Cd)), bufer kapang berfilamen (FF), dan plat mikro kapang berfilamen (FF). Alat instrumen yang digunakan yaitu perangkat lunak MicroLog 3 (5.2). Alat lain yang digunakan yaitu timbangan, tusuk sate, sedotan, pengocok otomatis, autoklaf, cawan Petri, labu Erlenmeyer, membran penyaring berukuran 0.22 µm, kabinet laminar airflow, vorteks, dan pengaduk bermagnet. Prosedur Penelitian Isolasi Kapang (Purwantisari dan Rini 2009) Tanah dengan bobot 10 gram dimasukkan ke dalam 90 mL larutan garam fisiologis 85% (b/v), kemudian dihomogenkan selama 2 jam menggunakan pengocok otomatis pada suhu ruang dengan kecepatan 120 rpm. Suspensi yang telah homogen diambil dengan volume 1 mL, dimasukkan ke dalam 9 mL larutan garam fisiologis 85% (b/v), kemudian dihomogenkan menggunakan vorteks. Suspensi tersebut diencerkan secara bertingkat dengan menggunakan larutan garam fisiologis 85% (b/v) hingga diperoleh konsentrasi pengenceran 10-5. Suspensi dengan konsentrasi pengenceran 10-3, 10-4, dan 10-5, diambil dengan volume 100 µL, kemudian disebar di atas media potato dextrose agar (PDA) yang mengandung serbuk rose bengal dan kloramfenikol. Media kemudian diinkubasi
3 pada suhu ruang selama 5-7 hari. Isolat kapang yang tumbuh diambil menggunakan sedotan (steril), dipindahkan menggunakan tusuk sate (steril), kemudian ditumbuhkan di media PDA agar diperoleh isolat tunggal. Isolat tunggal ditumbuhkan pada media PDA untuk diremajakan. Penapisan Kapang Menggunakan Garam (Tang et al. 2009) Media potato dextrose agar (PDA) ditambahkan garam natrium klorida (NaCl) dengan konsentrasi 0 (kontrol), 5, 15, 20, dan 25% (b/v), kemudian disterilisasi dan dituang ke cawan Petri. Kapang yang telah diremajakan, diambil dengan diameter 5 mm menggunakan sedotan (steril), dipindahkan menggunakan tusuk sate (steril), kemudian ditumbuhkan pada media PDA yang mengandung garam, diinkubasi pada suhu ruang selama 21 hari. Pertumbuhan kapang diamati, ditentukan isolat kapang yang tumbuh di setiap konsentrasi garam. Penapisan Kapang Menggunakan Garam dan Produk Turunan Minyak Bumi (Tang et al. 2009; Argumendo-Delira et al. 2012) Produk turunan minyak bumi disterilisasi dengan cara disaring menggunakan membran penyaring berukuran 0.22 µm. Media potato dextrose agar (PDA) ditambahkan garam natrium klorida (NaCl) dengan konsentrasi 20% (b/v), kemudian disterilisasi dan dituang ke cawan Petri. Media PDA yang telah berwujud padat, ditetesi bensin, solar, dan minyak tanah (produk turunan minyak bumi) dengan volume 50 µL, sedangkan perlakuan kontrol tidak ditetesi. Kapang yang telah diremajakan, diambil dengan diameter 5 mm menggunakan sedotan (steril), dipindahkan menggunakan tusuk sate (steril), kemudian ditumbuhkan pada media, diinkubasi pada suhu ruang selama 21 hari. Pertumbuhan kapang diamati, ditentukan isolat kapang yang tumbuh di setiap perlakuan. Penapisan Kapang Menggunakan Logam Berat (Anahid et al. 2011) Larutan stok timbal (Pb) dengan konsentrasi 100.000 ppm disterilisasi menggunakan membran penyaring berukuran 0.22 µm. Media potato dextrose agar (PDA) yang telah disterilisasi (berwujud cair) ditambahkan Pb dengan konsentrasi 1400 dan 2200 ppm, dikocok dan dituang ke dalam cawan Petri, didinginkan hingga berwujud padat. Perlakuan kontrol tidak ditambahkan Pb. Kapang yang telah diremajakan, diambil dengan diameter 5 mm menggunakan sedotan (steril), dipindahkan menggunakan tusuk sate (steril), kemudian ditumbuhkan pada media, diinkubasi pada suhu ruang selama 21 hari. Pertumbuhan kapang diamati, ditentukan isolat kapang yang tumbuh di setiap perlakuan. Prosedur penapisan menggunakan Pb, diulangi dengan menggunakan tembaga (Cu) dan kadmium (Cd). Konsentrasi Cu yang digunakan yaitu 100, 500, dan 1000 ppm, sedangkan untuk Cd yaitu 100 dan 1000 ppm. Identifikasi Isolat Kapang Terpilih Menggunakan Plat Mikro FF Biolog (Biolog 2010) Isolat kapang toleran garam, minyak bumi, dan logam berat dari beberapa penapisan sebelumnya dipilih 3 isolat kapang untuk diidentifikasi. Isolat kapang terpilih ditumbuhkan pada media potato dextrose agar (PDA), diinkubasi selama 10 hari pada suhu ruang. Spora kapang diambil menggunakan cotton swabs steril, kemudian dimasukkan ke dalam larutan bufer kapang berfilamen (bufer FF),
4 dihomogenisasi menggunakan vorteks, setelah homogen, bufer diukur nilai transmisinya menggunakan turbidimeter. Spora dimasukkan ke dalam bufer FF hingga nilai transmisinya 70%. Bufer FF diambil dengan volume 100 µL, kemudian dimasukkan ke dalam plat mikro kapang berfilamen (FF). Plat mikro FF diinkubasi pada suhu ruang selama 10 hari. Penggunaan substrat yang terkandung di plat mikro FF oleh isolat kapang dan identitas isolat kapang diamati menggunakan perangkat lunak MicroLog 3 (5.2) mulai hari pertama hingga hari kesepuluh.
HASIL Isolat Kapang Isolasi kapang dari tanah tercemar minyak bumi dan garam, diperoleh 35 isolat kapang dengan morfologi yang berbeda. Isolat kapang dibedakan berdasarkan morfologinya, seperti warna depan, warna belakang, eksudat, pigmentasi, dan tekstur. Warna depan dan belakang isolat kapang bervariasi, seperti warna putih, kuning, hitam, hijau, dan coklat. Beberapa isolat kapang mengeluarkan eksudat (bereksudasi) yang berwarna kuning, coklat, merah, dan tidak berwarna. Pigmen yang dimiliki oleh isolat kapang berwarna coklat, merah, kuning, dan merah muda. Tekstur pada kapang bervariasi, seperti tekstur rata, timbul, dan serbuk (Gambar 1).
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Gambar 1 Morfologi isolat kapang (a) warna depan C5, (b) warna belakang C5, (c) T2 bereksudasi, (d) T3 berpigmentasi, dan (e) A7 bertekstur rata Isolat Kapang Toleran Garam Penapisan kapang menggunakan garam natrium klorida (NaCl) dengan konsentrasi 0, 5, 15, 20, dan 25% (b/v). Isolat kapang yang dapat tumbuh di media yang mengandung garam berjumlah 34 isolat kapang, hanya isolat kapang A1 yang tidak dapat tumbuh. Jumlah isolat kapang yang tumbuh di media yang mengandung garam dengan konsentrasi 15% (b/v) yaitu 22 isolat kapang. Tiga belas isolat kapang dapat tumbuh di media yang mengandung garam dengan konsentrasi 20% (b/v). Delapan dari 35 isolat kapang toleran garam hingga konsentrasi 25% (b/v) (Gambar 2). Delapan isolat kapang tersebut yaitu C5, C7, A2, A9, L2, L4, T4, dan T5. Peningkatan konsentrasi garam pada media menyebabkan jumlah kapang yang tumbuh menurun.
Jumlah isolat yang tumbuh
5 40 35 30 25 20 15 10 5 0
35
34 22 13 8
0
5
10
15 NaCl (%)
20
25
30
Gambar 2 Jumlah isolat kapang yang tumbuh pada konsentrasi NaCl 0, 5, 15, 20, dan 25% (b/v) Isolat Kapang Toleran Garam dan Minyak Bumi Konsentrasi garam yang digunakan adalah 20% (b/v), bukan 25% (b/v), karena pada penapisan sebelumnya menunjukkan pertumbuhan koloni kapang yang kecil pada konsentrasi garam 25% (b/v). Isolat kapang C5, A2, L2, L4, dan T4 toleran terhadap bensin, solar, dan minyak tanah. Isolat kapang L2 memiliki koloni berukuran sedang pada media yang mengandung bensin. Isolat kapang C5 dan L2 memiliki koloni berukuran sedang pada media yang mengandung solar. Isolat kapang C5, L2, dan T4 memiliki koloni berukuran sedang pada media yang mengandung minyak tanah. Isolat L2 memiliki koloni berukuran sedang pada media yang mengandung bensin, solar, dan minyak tanah (Tabel 1). Tabel 1 Toleransi kapang terhadap garam dan minyak bumi Isolat C5 C7 A2 A9 L2 L4 T4 T5 Keterangan:
NaCl 20% (b/v) + NaCl 20% (b/v) Bensin Solar Minyak Tanah + + ++ ++ + + + + + + ++ ++ ++ ++ + + + + + ++ + +++ : Isolat kapang tumbuh, berkoloni besar dibandingkan dengan kontrol ++ : Isolat kapang tumbuh, berkoloni sedang dibandingkan dengan kontrol + : Isolat kapang tumbuh, berkoloni kecil dibandingkan dengan kontrol : Isolat kapang tidak tumbuh
Isolat Kapang Toleran Logam Berat Logam berat yang digunakan yaitu timbal (Pb), tembaga (Cu), dan kadmium (Cd). Isolat kapang C5, L2, dan T5 toleran terhadap Pb hingga konsentrasi 2200 ppm. Ketiga isolat kapang tersebut memiliki koloni berukuran besar pada konsentrasi Pb 2200 ppm. Isolat kapang C5, C7, A2, A9, dan L2 toleran terhadap Cu hingga konsentrasi 100 ppm. Isolat kapang C7, A2, A9, dan L2 memiliki koloni berukuran besar pada konsentrasi Cu 100 ppm, sedangkan isolat kapang C5
6 memiliki koloni berukuran sedang. Isolat kapang T5 toleran terhadap Cu hinggga konsentrasi 500 ppm, dan memiliki koloni berukuran besar pada konsentrasi tersebut. Isolat kapang C5, A2, dan T5 toleran terhadap Cd hingga konsentrasi 100 ppm. Isolat kapang C5 dan A2 memiliki koloni berukuran kecil pada konsentrasi Cd 1000 ppm, sedangkan isolat kapang T5 memiliki koloni berukuran besar (Tabel 2). Tabel 2 Toleransi kapang terhadap logam berat Isolat C5 C7 A2 A9 L2 L4 T4 T5 Keterangan:
Logam berat (ppm) Cu Cd 1400 2200 100 500 1000 100 1100 +++ +++ +++ ++ + +++ +++ +++ +++ + +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ : Isolat kapang tumbuh, berkoloni besar dibandingkan dengan kontrol ++ : Isolat kapang tumbuh, berkoloni sedang dibandingkan dengan kontrol + : Isolat kapang tumbuh, berkoloni kecil dibandingkan dengan kontrol : Isolat kapang tidak tumbuh PDA
Pb
Identitas Isolat Kapang Terpilih Identitas isolat diamati dari hari pertama hingga hari kesepuluh menggunakan perangkat lunak MicroLog 3 (5.2). Tiga isolat kapang terpilih yaitu isolat kapang C5, L2, dan T5. Isolat kapang C5 teridentifikasi sebagai Penicillium janczewskii pada hari keenam (Gambar 3). Isolat kapang L2 teridentifikasi sebagai Aspergillus parasiticus pada hari keempat (Gambar 4). Isolat kapang T5 tidak teridentifikasi hingga hari kesepuluh. Aspergillus sp. dapat dikatakan sebagai nama genus untuk isolat kapang T5 (Gambar 5).
Gambar 3 Identitas isolat kapang C5 menggunakan Biolog
Gambar 4 Identitas isolat kapang L2 menggunakan Biolog
7
Gambar 5 Identitas isolat kapang T5 menggunakan Biolog Plat mikro kapang berfilamen mengandung berbagai substrat. Substrat yang dapat digunakan oleh P. janczewskii, A. parasiticus, dan Aspergillus sp. telah diketahui. Substrat yang dapat digunakan oleh ketiga isolat terpilih yaitu putresina pada kategori amina atau amida. Asam amino yang dapat digunakan oleh ketiganya yaitu asam ᵞ-amino butirat, asam glisil-L-glutamat, L-alanin, L-alanil glisin, L-asparagin, asam L-aspartat, asam L- glutamat, L-ornitin, L-serin, dan Ltreonin. Karbohidrat yang dapat digunakan oleh ketiganya yaitu arbutin, D-ribosa, D-sorbitol, D-trehalosa, D-xilosa, i-eritritol, L-arabinosa, N-asetil-D-glukosamin, sukrosa, turanosa, dan xilitol. Asam karboksilat yang dapat digunakan oleh ketiganya yaitu asam α-ketoglutarat, asam 2-keto-D-glukonat, asam D-glukonat, asam D-glukuronat, asam D-malat, asam D-glukarik, asam fumarat, asam Llaktat, asam L-malat, asam p-hidroksi fenilasetat, asam kuinat, dan asam suksinat. Polimer yang dapat digunakan oleh ketiganya yaitu glikogen. Kategori substrat lainnya yang dapat digunakan oleh ketiganya yaitu vitamin B17, adenosin-5'monofosfat, glukosa-1-fosfat, gliserol, salisin, asam suksinat mono-metil ester, dan uridin.
PEMBAHASAN Isolat Kapang Metode pengenceran bertingkat bertujuan mencegah jumlah pertumbuhan kapang yang terlalu banyak. Penggunaan larutan garam fisiologis bertujuan mencegah lisis sel kapang pada proses pengenceran (Yosmar et al. 2013). Kloramfenikol berfungsi mencegah pertumbuhan bakteri di media isolasi (Apristiani dan Puji 2005). Serbuk rose bengal berfungsi sebagai kapangstatik (Gil et al. 2009). Eksudat merupakan asam organik berbobot molekul rendah. Kapang mengeluarkan eksudat (bereksudasi) sebagai respon terhadap kondisi nutrisi di lingkungan. Kapang yang mengeluarkan eksudat contohnya Aspergillus niger (Arwidsson et al. 2010). Pigmen pada kapang tergolong sebagai metabolit sekunder. Produksi pigmen dipengaruhi oleh asupan nutrisi kapang. Kapang yang berpigmentasi contohnya Penicillium purpurogenum (Velmurugan et al. 2010). Isolat Toleran Garam Delapan isolat kapang dapat tumbuh di konsentrasi garam 25% (b/v). Aspergillus nidulans dan Penicillium chrysogenum dapat tumbuh di konsentrasi
8 garam 25% (b/v). Kapang digolongkan toleran garam (halotoleran) apabila dapat tumbuh di media yang mengandung garam dan tidak mengandung garam. Halotoleran kuat adalah kapang yang dapat tumbuh di konsentrasi garam 25% (b/v) (Cantrell et al. 2006). Konsentrasi garam yang tinggi di lingkungan menyebabkan sel mengalami cekaman osmotik. Adaptasi kapang terhadap cekaman osmotik melibatkan jalur transduksi sinyal protein kinase diaktivasi-mitogen (mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway) dan jalur gliserol osmolaritas tinggi (high osmolarity glyserol (HOG) pathway). A. nidulans merupakan contoh kapang yang melakukan adaptasi ini. Protein SskA (pada A. nidulans) yang merupakan regulator respon untuk cekaman osmotik berperan dalam ekspresi gen yang terlibat dalam metabolisme gliserol. Adaptasi osmotik yang dilakukan oleh kapang bertujuan mengakumulasi molekul seperti gliserol untuk mengimbangi tingginya tekanan osmotik di lingkungan akibat konsentrasi garam yang tinggi (Duran et al. 2010). Isolat Kapang Toleran Garam dan Minyak Bumi Media yang digunakan dalam penapisan ini berwujud padat. Media padat merupakan media yang sesuai untuk mengamati pertumbuhan kapang dibandingkan media cair (Zapotoczny et al. 2007). Volume produk turunan minyak bumi (bensin, solar, dan minyak tanah) yang digunakan yaitu 50 µL, karena produk turunan minyak bumi disebar pada permukaan media padat di dalam cawan Petri, sehingga volume yang digunakan terbatas (Argumendo-Delira et al. 2012). Isolat kapang C7, A9, L4, dan T4 tidak dapat tumbuh di media kontrol yang mengandung garam natrium klorida (NaCl) dengan konsentrasi 20% (b/v), namun pada tahap penapisan garam dapat tumbuh di konsentrasi garam 25% (b/v). Perbedaan ini disebabkan faktor lingkungan seperti cahaya dan suhu tidak dikontrol dalam penelitian ini. Faktor lingkungan seperti cahaya dan suhu berperan penting dalam pertumbuhan kapang (Velmurugan et al. 2010). Isolat kapang C7, A9, L4, dan T4 tumbuh di media padat yang mengandung produk turunan minyak bumi, namun tidak tumbuh di media yang mengandung garam NaCl 20% (b/v). Hal tersebut menunjukkan bahwa isolat kapang tersebut dapat menggunakan produk turunan minyak bumi sebagai sumber karbon, sehingga menstimulasi pertumbuhan. Aspergillus terricola merupakan contoh kapang yang dapat menggunakan produk turunan minyak bumi sebagai sumber karbon (Saravanan dan Sivakumar 2013). Isolat kapang C7, A9, dan T5 tidak tumbuh di beberapa media padat yang mengandung produk turunan minyak bumi. Minyak bumi bersifat toksik bagi kapang, sehingga paparan produk turunan minyak bumi dapat menyebabkan kapang berada di fase lag (Vaishnavi dan David 2012). Fase lag adalah fase dimana tidak terjadi pertumbuhan atau pertumbuhan berjalan sangat lambat (Anahid et al. 2011). Isolat kapang C5, A2, L2, L4, dan T4 dapat tumbuh di semua media padat yang mengandung produk turunan minyak bumi. Isolat kapang yang dapat tumbuh di media yang mengandung produk turunan minyak bumi menunjukkan bahwa isolat kapang tersebut toleran terhadap minyak bumi (Argumendo-Delira et
9 al. 2012). Kapang diketahui memiliki kemampuan toleran terhadap produk turunan minyak bumi seperti bensin, solar, dan minyak tanah. Aspergillus niger, Aspergillus flavus, dan Fusarium semitectum toleran terhadap bensin hingga konsentrasi 20% (v/v). Penicillium jathinellum, Aspergillus oryzae, dan Aspergillus ochraceous toleran terhadap solar hingga konsentrasi 20% (v/v). Penicillium citrinum, Aspergillus sulphreus, dan Rhizopus oryzae toleran terhadap minyak tanah hingga konsentrasi 20% (v/v). Beberapa kapang tersebut diketahui toleran terhadap minyak bumi hingga konsentrasi 20% (v/v) (Saravanan dan Sivakumar 2013). Adaptasi mikrob terhadap minyak bumi dilakukan dengan meningkatkan kekakuan membran plasma. Perubahan konfigurasi lipid membran dari konfigurasi cis menjadi trans menyebabkan kekakuan membran plasma meningkat. Komposisi penyusun membran merubah kekakuan membran plasma. Penurunan jumlah fosfatidiletanolamin dan peningkatan jumlah kardiolipin pada bagian kepala fosfolipid, menyebabkan kekakuan membran plasma meningkat. Peningkatan kekakuan membran akan mengurangi jumlah minyak bumi yang melewati membran plasma (Hamme et al. 2003). Isolat Kapang Toleran Logam Berat Isolat kapang C5, L2, dan T5 dapat bertahan hidup Pb hingga konsentrasi 2200 ppm. Penicillium canescens Sopp dapat bertahan hidup Pb hingga konsentrasi 294.89 (Ilhan et al. 2006). Isolat kapang T5 toleran Cu hingga konsentrasi 500 ppm. Aspergillus niger toleran Cu hingga konsentrasi 490 ppm (Saxena et al. 2006). Isolat C5, A2, dan T5 toleran Cd hingga konsentrasi 100 ppm. Aspergillus flavus tumbuh di media yang mengandung Cd 50 ppm (Joshi et al. 2011). Kapang yang tumbuh di media yang mengandung logam berat berkonsentrasi tinggi mengindikasikan kemampuan toleransi terhadap logam berat (Kurniati et al. 2014). Kapang yang tidak memiliki kemampuan toleransi terhadap logam berat, menyebabkan kapang berada di fase lag (Anahid et al. 2011). Logam bersifat toksik bagi kapang. Kapang memiliki 2 jenis mekanisme toleran logam berat, yaitu mekanisme intraseluler dan ekstraseluler. Mekanisme intraseluler berupa pengikatan oleh senyawa tiol non-protein dan transpor ke dalam kompartemen seluler. Glutation merupakan salah satu contoh tiol nonprotein yang dapat mengikat logam. Metalotionin dapat mengikat logam berat yang masuk ke dalam sel mikrob, sehingga membentuk kompleks metalotioninlogam. Logam berat yang masuk ke dalam sel mikrob akan di transpor ke dalam vakuola. Mekanisme intraseluler bertujuan mengurangi kerusakan yang ditimbulkan oleh logam berat di dalam sel mikrob. Mekanisme ekstraseluler berupa kelasi dan pengikatan logam oleh dinding sel. Molekul asam organik yang bukan penyusun dinding sel kapang, seperti sitrat dan asam oksalat, dieksresikan oleh kapang untuk mengkelat logam yang ada di lingkungan (kelasi). Kelasi bergantung pada aktivitas metabolik sel kapang. Dinding sel kapang tersusun dari senyawa-senyawa polisakarida seperti kitin dan glukosamin yang menyediakan situs pengikatan logam berupa gugus hidroksil, karboksil, amino, fosfat, dan merkapto. Pengikatan logam berat oleh dinding sel disebut biosorpsi. Biosorpsi tidak bergantung pada aktivitas metabolik sel kapang (Bellion et al. 2006).
10 Identitas Isolat Kapang Terpilih Tiga isolat kapang dipilih berdasarkan beberapa penapisan yang dilakukan sebelumnya. Ketiga isolat kapang terpilih yaitu C5, L2, dan T5. Isolat kapang C5 termasuk isolat kapang terpilih karena tumbuh di konsentrasi NaCl 25% (b/v), tumbuh di semua media yang mengandung produk turunan minyak bumi, dan tumbuh di semua media yang mengandung logam berat. Isolat kapang L2 termasuk isolat kapang terpilih karena tumbuh di konsentrasi NaCl 25% (b/v), memiliki koloni berukuran sedang di semua media yang mengandung produk turunan minyak bumi, serta di media yang mengandung timbal (Pb) dan tembaga (Cu). Isolat kapang T5 termasuk isolat kapang terpilih karena tumbuh di konsentrasi NaCl 25% (b/v), meskipun tidak tumbuh di semua media yang mengandung produk turunan minyak bumi, namun memiliki koloni berukuran besar pada semua media yang mengandung logam berat. Teknologi Biolog memanfaatkan kemampuan mikrob untuk menggunakan sumber karbon tertentu atau uji sensitivitas kimiawi untuk menghasilkan suatu pola unik yang disebut sidik jari fenotipik (phenotypic fingerprint) dalam proses identifikasi mikrob. Mikrob menggunakan sumber karbon di sumur-sumur plat mikro, sehingga terjadi proses respirasi. Respirasi menyebabkan pewarna redoks tetrazolium yang ada di sumur plat mikro tereduksi, sehingga terjadi perubahan warna. Perubahan warna pada sumur-sumur plat mikro membentuk pola unik yang disebut sidik jari fenotipik. Sidik jari fenotipik yang didapatkan akan dibandingkan dengan data sidik jari fenotipik pada basis data Biolog, sehingga mikrob dapat teridentifikasi (Biolog 2010). Suksinat dehidrogenase yang berperan dalam siklus asam trikarboksilat di mitokondria ketika kapang berespirasi dapat mereduksi senyawa tetrazolium yang berada di luar sel melalui transpor elektron (Berridge et al. 2005). Isolat kapang C5 teridentifikasi oleh Biolog sebagai Penicillium janczewskii. Menurut Boldu et al. (2014), kapang ini ditemukan pada tanah di pesisir pantai yang umumnya berkonsentrasi garam tinggi. P. janczewskii Gr150 toleran terhadap fenatrena, florantena, dan pirena hingga konsentrasi 6.1% (b/v) (Schmidt et al. 2010). P. janczewskii toleran terhadap Cu hingga konsentrasi 3 ppm (Dirginciute-Volodkiene dan Dale 2011). Menurut Ilhan et al. (2006), P. janczewskii toleran terhadap Pb hingga konsentrasi 10.24 ppm. Isolat kapang L2 teridentifikasi oleh Biolog sebagai Asperillus parasiticus. A. parasiticus toleran garam hingga konsentrasi 17% (b/v) (Moubasher et al. 2013). A. parasiticus ditemukan pada daerah tercemar minyak bumi (Sadaba dan Brian 2010). Menurut Saxena et al. (2006), A. parasiticus toleran Cu hingga konsentrasi 490 ppm. Isolat kapang T5 tidak teridentifikasi oleh Biolog, namun isolat kapang T5 dapat dikatakan sebagai Aspergillus sp. karena hasil analisis Biolog menunjukkan peringkat pertama, kedua, ketiga, dan keempat berasal dari genus Aspergillus sp. (Biolog 2010). Aspergillus flavipes toleran terhadap garam hingga konsentrasi 25% (b/v) (Cantrell et al. 2006). Aspegillus awamori toleran terhadap logam Pb dan kadmium (Cd) hingga konsentrasi 12.5 ppm (Joshi et al. 2011). Aspegillus fumigatus toleran terhadap Cu hingga konsentrasi 490 ppm (Saxena et al. 2006). A. awamori NRRL 3112 toleran terhadap minyak bumi hingga konsentrasi 10% (v/v) (Vaishnavi dan David 2012).
11 A. parasiticus dapat menggunakan substrat α-ketoglutarat, fumarat, suksinat, dan malat karena memiliki α-ketoglutarat dehidrogenase, fumarase (Buchanan dan Ayres 2007), suksinat dehidrogenase (Chanda et al. 2009), dan malat dehidrogenase (Linz et al. 2012), sedangkan P. janczewskii dapat menggunakan substrat suksinat karena memiliki suksinat dehidrogenase (Antipova et al. 2011). Beberapa enzim tersebut terlibat dalam siklus asam trikarboksilat (Sweetlove et al. 2010). Mikrob dapat menggunakan minyak bumi sebagai sumber karbon. Minyak bumi akan dikonversi menjadi senyawa antara siklus asam trikarboksilat oleh oksigenase dan peroksigenase yang dimiliki oleh kapang, sehingga dapat digunakan kapang untuk tumbuh. Konversi minyak bumi menjadi senyawa antara siklus asam trikarboksilat berperan dalam bioremediasi minyak bumi oleh kapang (Das dan Preethy 2011).
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Isolasi kapang dari tanah tercemar minyak bumi dan garam, diperoleh 35 isolat kapang. Delapan isolat kapang, yaitu C5, C7, A2, A9, L2, L4, T4, dan T5 tergolong halotoleran kuat. Lima isolat kapang, yaitu C5, A2, L2, L4, dan T4 toleran terhadap minyak bumi. Isolat kapang C5, L2, dan T5 toleran terhadap Pb hingga 2200 ppm. Isolat kapang T5 toleran terhadap Cu hingga 500 ppm. Isolat kapang C5, A2, dan T5 toleran terhadap Cd hingga 100 ppm. Tiga isolat kapang terpilih teridentifikasi sebagai Aspergillus sp., Penicillium janczewskii, dan Aspergillus parasiticus. Saran Sekuensing perlu dilakukan untuk mengetahui identitas isolat T5. Uji penurunan minyak bumi perlu dilakukan untuk mengetahui kemampuan kapang dalam menurunkan minyak bumi.
DAFTAR PUSTAKA Anahid S, Yaghmaei S, Ghobadinejad Z. 2011. Heavy metal tolerance of kapang. Sci Iran. 18(3):502-508. doi:10.1016/j.scient. 2011.05.015. Antipova TV, Zhelifonova VP, Baskunov BP, Ozerskaya SM, Ivanushkina NE, Kozlovsky AG. 2011. New producers of biologically active compoundsfungal strains of the genus Penicillium isolated from permafrost. Appl Biochem Micro. 47(3):288-292. doi:10.1134/S0003683811030033. Apristiani D, Puji A. 2005. Isolasi komponen aktif antibakteri ekstrak kloroform daun mimba (Azadirachta Indica A. Juss.) dengan bioautografi. Biofarm. 3(2):43-46. Argumendo-Delira R, Alejandro A, Ronald FC, Juan JA, Juan JPC. 2012. Tolerance and growth of 11 Trichoderma strains to crude oil, naphthalene,
12 phenathrene and benzo[α]pyrene. J Environ Manage. 95:S291-S299. doi:10.1016/j.jenvman. 2010.08.011. Arwidsson Z, Emma J, Thomas VK, Bert A, Patrick VH. 2010. Remediation of metal contaminated soil by organic metabolites from fungi I-production of organic acids. Water Air Soil Pollut. 205:215-226. doi:10.1007/s11270-0090067-z. Bellion M, Mikael C, Christophe J, Damien B, Michel C. 2006. Extracellular and cellular mechanisms sustaining metal tolerance in ectomycorrhizal fungi. FEMS Microbiol Lett. 254:173-181. doi:10.1111/j.1574-6968.2005.00044.x. Berridge MV, Patries MH, An ST. 2005. Tetrazolium dyes as tools in cell biology: new insights into their cellular reduction. Biotechnol Annu Rev. 11:127-152. doi:10.1016/S1387-2656(05)11004-7. [Biolog] Biolog. 2010. MicroStationTM system/MicroLogTM user’s guide [internet]. [diacu 2015 Juni 10]. Tersedia dari: http: //www.biolog.com. Boldu FXP, Richard CS, Wietse B, Henricus TSB, Walter G. 2014. Biodiversity and ecology of soil kapang in a primary succession of a temperate coastal dune system. Nov Hdwg. 99:347-372. doi:10.1127/00295035/2014/0203. Buchanan RL, Ayres JC. 2007. Effect of various glycolytic and tca intermediates on aflatoxin production. J Food Saf. 1:19-28. doi: 10.1111/j.17454565.1977.tb00256.x. Cantrell SA, Lilliam CM, Marirosa M. 2006. Characterization of kapang from hypersaline environments of solar saltern using morphological and molecular techniques. Mycol Res. 110:962-970. doi:10.1016/j.mycres/ 2006.06.005. Chanda A, Ludmila VR, Alicia P, Melinda KF, John EL. 2009. Purification of a vesicle-vacuole fraction functionally linked to aflatoxin synthesis in Aspergillus parasiticus. J Microbiol Methods. 78:28-33. doi:10.1016/j.mimet. 2009.03.014. Das N, Preethy C. 2011. Microbial degradation of petroleum hydrocarbon contaminants: an overview. Biotechnol Res Int. 2011:1-13. doi:10.4061/2011/941810. Dastgheib SMM, Mohamad AA, Khosro K, Antonio V. 2011. A halotolerant Alcanivorax sp. strain with potential application in saline soil remediation. Appl Microbiol Biotechnol. 90:305-312. doi:10.1007/s00253-010-3049-6. Dirginciute-Volodkiene V, Dale P. 2011. Increased soil heavy metal concentrations affect the structure of soil fungus community. Agric Conspec Sci. 76(1):27-33. Duran R, Jeffrey WC, Ana MC. 2010. Role of the osmotic stress regulatory pathway in morphogenesis and secondary metabolism in filamnetous kapang. Toxins. 2:367-381. doi:10.3390/toxins2040367. Gil VS, Pastor S, March GJ. 2009. Quantitative isolation of biocontrol agents Trichoderma spp., Gliocladium spp. and actinomycetes from soil with culture media. Microbiol Res. 164:196-205. doi:10.1016/j.micres. 2006.11.022. Gofar N. 2011. Characterization of petroleum hydrocarbon decomposing kapang isolated from mangrove rhizosphere. J Trop Soils. 16(1):39-45. Hamme JDV, Ajay S, Owen PW. 2003. Recent advances in petroleum microbiology. Microbiol Mol Biol Rev. 67(4):503-549.
13 Husaini A, Roslan HA, Hii KSY, Ang CH. 2008. Biodegradation of aliphatic hydrocarbon by indigenous kapang isolated from used motor oil contaminated sites. World J Microbiol Biotechnol. 24:2789-2797. doi:10.1007/s11274-008-9806-3. Ilhan S, Alev H, Mustafa A, Suleyman T. 2006. Soil microkapang of agricultural field polluted by lead (Pb2+) in Satilmisoglu Village (Eskisehir-Turkey). AUJST. 7(1):219-227. Joshi PK, Anand S, Sonu M, Raman K, Namita S. 2011. Bioremediation of heavy metals in liquid media through fungi isolated from contaminated sources. Indian J Microbiol. 51(4):482-487. doi:10.1007/s12088-011-0110-9. Kurniati E, Novi A, Tsuyoshi I. 2014. Potential use of Aspergillus flavus strain KRP1 in utilization of mercury contaminant. Procedia Environ Sci. 20:254260. doi:10.1016/j.proenv. 2014.03.032. Linz JE, Anindya C, Sung-Yong H, Douglas AW, Curtis W, Ludmila VR. 2012. Proteomic and biochemical evidence support a role for transport vesicles and endosomes in stress response and secondary metabolism in Aspergillus parasiticus. J Proteome Res. 11:767-775. doi:10.1021/pr2006389. Lynch JM, Andrew JM. 2005. Bioremediation-prospects for the future application of innovative applied biological research. Annals of Applied Biology. 146:217-221. Moubasher AH, Ismail MA, Hussein NA, Gouda HAA. 2013. Terrestrial kapang tolerating the hypersaline water of Wadi El-Natrun Lakes, Egypt. JBAM. 4:47-58. Nie M, Naixing X, Xiaohua F, Xiaofeng C, Bo L. 2009. The interactive effects of petroleum-hydrocarbon spillage and plant rhizosphere on concentrations and distribution of heavy metals in sediments in the Yellow River Delta, China. J Hazard Mater. 174:156-161. doi:10.1016/j.jhazmat. 2009.09.030. Okoh E, Ojogwu CN, Uko AEE. 2009. The impact of oil spillage on agricultural production among adult farmers in the Niger Delta Region of Nigeria. IJCRB. 1(6):62-74. Purwantisari S, Rini BH. 2009. Isolasi dan identifikasi jamur indigenous rhizosfer tanaman kentang dari lahan pertanian kentang organik di Desa Pakis, Magelang. Bioma. 11(2):45-53. Sadaba RB, Brian GSS. 2010. Fungal communities in bunker C oil-impaled sites off southern Guimaras, Philippines: a post-spill assesment of solar 1 oil spill. Bot Mar. 53:565-575. doi:10.1515/BOT-2010-072. Saravanan R, Sivakumar T. 2013. Biodiversity and biodegradation potentials of kapang isolated from marine systems of East Coast of Tamil Nadu, India. Int J Curr Microbiol App Sci. 2(7):192-201. Saxena P, Asim KB, Nita M. 2006. Nickel tolerance and accumulation by filamentous kapang from sludge of metal finishing industry. Geomicrobiol J. 23:333-340. doi: 10.1080/01490450600762522. Schmidt SN, Jan HC, Anders RJ. 2010. Fungal pah-metabolites resist mineralization by soil microorganism. Environ Sci Technol. 44:1677-1682. doi:10.1021/es903415t. Sweetlove LJ, Katherine FMB, Adriano NN, Alisdair RF, George RR. 2010. Not just a circle: flux modes in the plant tca cycle. Trends Plant Sci. 15(8):462470. doi:10.1016/j.tplants. 2010.05.006.
14 Tang M, Shang M, Chen H, Zhang FF. 2009. In vitro salinity resistance of three ectomycorrhizal kapang. Soil Biol Biochem. 41:948-953. doi:10.1016/j.soilbio.2008.12.007. Tate PT, Won SS, John HP, Andrew JW. 2012. Bioremediation of an experimental oil spill in Coastal Louisiana Salt Marsh. Water Air Soil Pollut. 223:1115-1123. doi:10.1007/s11270-011-0929-z. Vaishnavi M, David KD. 2012. The effect of environmental parameters on vitamin B2 production from hydrocarbons by Aspergillus awamori NRRL 3112. IJPSR. 3(1):279-286. Velmurugan P, Yong HL, Chidambaram KV, Perumalsamy L, Jong-Chan C, Byung-Taek O. 2010. Effect of light on growth, intracellular and extracellular pigment production by five pigment-producing filamentous fungi in synthetic medium. J Biosci Bioeng. 109(4):346-350. doi:10.1016/j.jbiosc. 2009.20.003. Yosmar R, Netty S, Roslinda R. 2013. Isolasi dan uji kualitatif hidrolisat jamur penghasil enzim. J Farm Andalas. 1(1):5-12. Zapotoczny S, Anna J, Grzegorz T, Teresa A, Katarzyna T. 2007. Accumulation of copper by Acremonium pinkertoniae, a fungus isolated from industrial wastes. Microbiol Res. 162:219-228. doi:10.1016/j.micres. 2006.03.008.
15 Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Tanah tercemar minyak bumi dan garam
Diisolasi menggunakan rose bengal dan kloramfenikol 35 isolat kapang Penapisan menggunakan NaCl 0, 5, 10, 15, 25% (b/v)
8 isolat kapang
Penapisan menggunakan Pb 1400 dan 2200 ppm, Cu 100, 500, dan 1000 ppm, serta Cd 100 dan 1100 ppm
Penapisan menggunakan NaCl 20% (b/v) yang ditetesi 50 µL bensin/ solar/ minyak tanah
3 isolat kapang Identifikasi menggunakan Biolog
Nama genus dan spesies
16 Lampiran 2 Morfologi kapang hasil isolasi Isolat C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 T2 T3 T4 T5 T8 T9 T10 T17
Warna Depan Kuning Hijau Putih Hijau Coklat Putih Coklat Hitam Hijau Putih Coklat Hijau Putih Hitam Coklat Hijau Putih Putih Putih Coklat Hijau Coklat Putih Coklat Hitam Hitam Hitam Putih Hitam Coklat Hitam Hitam Putih Putih Coklat
Belakang Kuning Kuning Putih Hijau Coklat Merah Coklat Merah Kuning Putih Coklat Putih Coklat Merah Coklat Hijau Putih Putih Putih Coklat Putih Hitam Putih Coklat Hitam Hitam Hitam Merah Merah Coklat Hitam Merah Putih Putih Coklat
Eksudat
Pigmentasi
Tekstur
Bening Bening Kuning Kuning Coklat Coklat Bening Merah Kuning Bening
Coklat Coklat Merah Kuning Kuning Kuning Merah muda Kuning Coklat Kuning Coklat Coklat Coklat Kuning Kuning Coklat
Rata Rata Timbul Rata Rata Rata Rata Rata Timbul Timbul Rata Rata Timbul Rata Rata Rata Timbul Timbul Timbul Rata Rata Serbuk Rata Rata Rata Serbuk Rata Timbul Timbul Rata Serbuk Rata Rata Timbul Rata
17 Lampiran 3 Toleransi isolat kapang terhadap garam Isolat C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 T2 T3 T4 T5 T8 T9 T10 T17 Keterangan:
Konsentrasi NaCl (%) (b/v) 0 5 15 20 25 +++ +++ ++ ++ +++ ++ + +++ + + +++ +++ +++ +++ ++ + + +++ ++ + +++ +++ ++ + + +++ ++ +++ +++ ++ +++ ++ + + +++ + + +++ +++ ++ ++ ++ + +++ ++ ++ ++ +++ +++ ++ + +++ + + +++ + + +++ ++ +++ + + + +++ +++ +++ ++ + +++ +++ +++ +++ ++ ++ + +++ +++ +++ ++ ++ ++ ++ +++ + +++ + + +++ + +++ + + +++ +++ +++ +++ +++ + + +++ +++ +++ + + +++ + +++ + +++ + +++ + +++ : Isolat kapang tumbuh, berkoloni besar dibandingkan dengan kontrol ++ : Isolat kapang tumbuh, berkoloni sedang dibandingkan dengan kontrol + : Isolat kapang tumbuh, berkoloni kecil dibandingkan dengan kontrol : Isolat kapang tidak tumbuh
18 Lampiran 4 Substrat yang terkandung dalam plat mikro kapang berfilamen (FF) Biolog Gugus kimia Amina/ amida Asam amino
Karbohidrat
Asam karboksilat
Lainnya
Polimer
Substrat 2-Amino etanol, D-Glukosamin, Glukuronamida, L-Alaninamida, Putresina, Asam suksinamik Asam ᵞ-amino butirat, Asam glisil-L-glutamat, L-Alanin, L-Alanil glisin, L-Asparagin, Asam L-aspartat, Asam L-glutamat, L-Ornitin, LFenilalanin, L-Prolin, Asam L-piroglutamat, L-Serin, L-Treonin α-D-Glukosa, α-D-Laktosa, α-Metil-D-galaktosida, β-Metil-D-galaktosida, α-Metil-D-glukosida, β-Metil-D-glukosida, Adonitol, Arbutin, DArabinosa, D-Arabitol, D-Selobiosa, D-Fruktosa, D-Galaktosa, D-Manitol, D-Manosa, D-Melezitosa, D-Melibiosa, D-Psikosa, D-Rafinosa, D-Ribosa, D-Sorbitol, D-Tagatosa, D-Trehalosa, D-Xilosa, Gentiobiosa, i-Eritritol, Laktulosa, L-Arabinosa, L-Fukosa, L-Rhamnosa, L-Sorbosa, Maltitol, Maltosa, Maltotriosa, m-Inositol, N-Asetil-D-galaktosamin, N-Asetil-Dglukosamin, N-Asetil-D-manosamin, Palatinosa, Sedoheptulosa, Stakiosa, Sukrosa, Turanosa, Xilitol Asam β-hidroksi butirat, Asam ᵞ-hidroksi butirat, Asam α-ketoglutarat, Asam 2-keto-D-glukonat, Asam D-galakturonat, Asam D-glukonat, Asam D-glukuronat, Asam D-malat, Asam D-glukarik, Asam fumarat, Asam Llaktat, Asam L-malat, Asam N-asetil-L-glutamat, Asam p-hidroksi fenilasetat, Asam kuinat, Asam sebasik, Asam suksinat Adenosin, Vitamin B17, Adenosin-5’-monofosfat, Asam bromo suksinat, Asam D-laktat metil ester, Glukosa-1-fosfat, Gliserol, Salisin, Asam suksinat mono-metil ester, Uridin α-Siklodekstrin, β-Siklodekstrin, Dekstrin, Glikogen, Tween 80
19 Lampiran 5 Substrat yang dapat digunakan oleh P. janczewskii Gugus kimia Amina/ amida Asam amino
Karbohidrat
Asam karboksilat
Lainnya
Polimer
Substrat 2-Amino etanol, Alaninamida, Putresina, Asam suksinamik Asam ᵞ-amino butirat, Asam glisil-L-glutamat, L-Alanin, L-Alanil glisin, L-Asparagin, Asam L-aspartat, Asam L-glutamat, L-Ornitin, L-Fenilalanin, L-Prolin, Asam L-piroglutamat, L-Serin, L-Treonin β-Metil-D-glukosida, Adonitol, Arbutin, D-Arabinosa, D-Melezitosa, DRibosa, D-Sorbitol, D-Tagatosa, D-Trehalosa, D-Xilosa, i-Eritritol, LArabinosa, L-Sorbosa, N-Asetil-D-glukosamin, Sedoheptulosa, Stakiosa, Sukrosa, Turanosa, Xilitol Asam β-hidroksi-butirat, Asam ᵞ-hidroksi-butirat, Asam α-ketoglutarat, Asam 2-keto-D-glukonat, Asam D-glukonat, Asam D-glukuronat, Asam Dmalat, Asam D-glukarik, Asam fumarat, Asam L-laktat, Asam L-malat, Asam N-asetil-L-glutamat, Asam p-hidroksifenil-asetat, Asam kuinat, Asam sebasik, Asam suksinat Adenosin, Vitamin B17, Adenosin-5’-monofosfat, Asam bromo suksinat, Asam D-laktat metil ester, Glukosa-1-fosfat, Gliserol, Salisin, Asam suksinat mono-metil ester, Uridin Dekstrin, Glikogen
20 Lampiran 6 Substrat yang dapat digunakan oleh A. parasiticus Gugus kimia Amina/ amida Asam amino
Karbohidrat
Asam karboksilat
Lainnya Polimer
Substrat 2-Amino etanol, L-Alaninamida, Putresina Asam ᵞ-amino butirat, Asam glisil-L-glutamat, L-Alanin, L-Alanil glisin, LAsparagin, Asam L-aspartat, Asam L-glutamat, L-Ornitin, L-Fenilalanin, LProlin, Asam L-piroglutamat, L-Serin, L-Treonin α-D-Glukosa, Adonitol, Arbutin, D-Arabinosa, D-Arabitol, D-Fruktosa, DManosa, D-Ribosa, D-Sorbitol, D-Trehalosa, D-Xilosa, i-Eritritol, LArabinosa, L-Rhamnosa, L-Sorbosa, Maltotriosa, m-Inositol, N-Asetil-Dglukosamin, Palatinosa, Sukrosa, Turanosa, Xilitol Asam ᵞ-hidroksi butirat, Asam α-ketoglutarat, Asam 2-keto-D-glukonat, Asam D-glukonat, Asam D-glukuronat, Asam D-malat, Asam D-glukarik, Asam fumarat, Asam L-laktat, Asam L-malat, Asam N-asetil-L-glutamat, Asam p-hidroksi fenilasetat, Asam kuinat, Asam sebasik, Asam suksinat Adenosin, Vitamin B17, Adenosin-5’-monofosfat, Glukosa-1-fosfat, Gliserol, Salisin, Asam suksinat mono-metil ester, Uridin Glikogen
21 Lampiran 7 Substrat yang dapat digunakan oleh Aspergillus sp. Gugus kimia Amina/ amida Asam amino
Karbohidrat
Asam karboksilat
Lainnya
Polimer
Substrat L-Alaninamida, Putresina Asam ᵞ-amino butirat, Asam glisil-L-glutamat, L-Alanin, L-Alanil glisin, L-Asparagin, Asam L-aspartat, Asam L-glutamat, L-Ornitin, L-Prolin, LSerin, L-Treonin α-D-Glukosa, β-Metil-D-glukosida, Arbutin, D-Selobiosa, D-Fruktosa, DManitol, D-Manosa, D-Melezitosa, D-Ribosa, D-Sorbitol, D-Trehalosa, D-Xilosa, Gentiobiosa, i-Eritritol, L-Arabinosa, L-Rhamnosa, Maltosa, Maltotriosa, N-Asetil-D-glukosamin, Palatinosa, Stakiosa, Sukrosa, Turanosa, Xilitol Asam α-ketoglutarat, Asam 2-keto-D-glukonat, Asam D-glukonat, Asam D-glukuronat, Asam D-malat, Asam D-glukarik, Asam fumarat, Asam Llaktat, Asam L-malat, Asam p-hidroksi fenilasetat, Asam kuinat, Asam suksinat Vitamin B17, Adenosin-5’-monofosfat, Asam bromo suksinat, Asam Dlaktat metil ester, Glukosa-1-fosfat, Gliserol, Salisin, Asam suksinat mono-metil ester, Uridin Glikogen, Tween 80
22
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 24 Oktober 1993 dari Ayah bernama Asril Tanjung dan Ibu bernama Sulasmi. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara. Tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Negeri 68 Jakarta dan pada tahun yang sama lolos seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur SNMPTN Undangan dan diterima di Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis mengikuti kegiatan IPB Goes to Field (IGTF), di Desa Lemahabang, Pekalongan, pada tahun 2013. Penulis aktif dalam kegiatan organisasi kampus sebagai anggota Divisi Biokimia Molekuler Community Research and Educatioan of Biochemistry (CREB’s) IPB periode 20122013. Penulis melakukan kegiatan praktik lapangan di Laboratorium Kimia, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian (BB Pascapanen) dengan judul Studi Fermentasi Nira Sorgum Manis sebagai Bahan Baku Bioetanol.
