ISOLASI DAN KARAKTERISASI Thiobacillus ferrooxidans DARI BERBAGAI JENIS TANAH BRAMANTYO INDRA KUSUMA EFFENDI PUTRO A

ISOLASI DAN KARAKTERISASI Thiobacillus ferrooxidans  DARI BERBAGAI JENIS TANAH 

BRAMANTYO INDRA KUSUMA EFFENDI PUTRO  A24103024 

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN  FAKULTAS PERTANIAN  INSTITUT PERTANIAN BOGOR  BOGOR  2008

ISOLASI DAN KARAKTERISASI Thiobacillus ferrooxidans  DARI BERBAGAI JENIS TANAH 

BRAMANTYO INDRA KUSUMA EFFENDI PUTRO 

Skripsi  sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar  sarjana pertanian pada  Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan 

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN  FAKULTAS PERTANIAN  INSTITUT PERTANIAN BOGOR  BOGOR  2008

Judul 

:  Isolasi dan Karakterisasi Thiobacillus ferrooxidans  dari Bebagai Jenis Tanah 

Nama Mahasiswa 

:  Bramantyo Indra Kusuma Effendi Putro 

Nomor Pokok 

:  A24103024 

Menyetujui, 

Pembimbing I 

Pembimbing II 

Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, MS. 

Dr. Rahayu Widyastuti, M.Sc. 

NIP. 131 803 643 

NIP. 131 879 328 

Mengetahui,  Dekan Fakultas Pertanian 

Prof. Dr. Ir. Didy Soepandie, M. Agr  NIP. 131 124 019 

Tanggal lulus:

RINGKASAN  BRAMANTYO  INDRA  KUSUMA  EFFENDI  PUTRO.  Isolasi  dan  Karakterisasi Thiobacillus ferrooxidans dari Bebagai Jenis Tanah. Dibimbing oleh  DWI ANDREAS SANTOSA dan RAHAYU WIDYASTUTI.  Kandungan  sulfur  batubara  Indonesia  termasuk  tinggi  sehingga  perlu  dilakukan  upaya  penurunan  kandungan  tersebut.  Beberapa  metode  telah  diterapkan  untuk  mengatasi  tingginya  kandungan  sulfur  batubara.  Salah  satu  caranya  adalah  secara  biologi,  yaitu  dengan  memanfaatkan  kerja  dari  mikroorganisme  yang  dikenal  dengan  istilah  biodesulfurisasi.  Mikroorganisme  yang  memegang  peranan  penting  dalam  proses  tersebut  salah  satunya  adalah  Thiobacillus ferrooxidans.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  isolat  Thiobacillus  ferrooxidans dengan isolasi dan karakterisasi dari berbagai jenis tanah. Bakteri ini  diisolasi dari tanah gambut, tanah asam sulfat, tanah mineral, dan tanah yang kaya  akan  unsur  sulfur  dari  daerah  Gunung  Sanggabuana  Jawa  Barat,  Bukit  Petuk  Palangkaraya, Kawah Sikidang dan Kawah Sileri Dieng, serta Kepulauan Riau.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  Thiobacillus  ferrooxidans  berhasil  diisolasi dari tanah  yang berasal dari Dieng, tepatnya di  sekitar Kawah Sikidang  dan  Kawah  Sileri.  Hasil  karakterisasi  yang  didapatkan  adalah  pH  3,5,  suhu  optimal 30­35˚C, Gram negatif, berbentuk batang, rantai pendek, dengan sumber  energi dari oksidasi Fe 2+  dan reduksi sulfur. 

Kata kunci: Thiobacillus ferrooxidans, Isolasi, dan Karakterisasi

SUMMARY  BRAMANTYO  INDRA  KUSUMA  EFFENDI  PUTRO.  Isolation  and  Characterization  of  Thiobacillus  ferrooxidans  from  Various  Types  of  Soil.  Supervised by DWI ANDREAS SANTOSA and RAHAYU WIDYASTUTI.  Indonesian coal contained high amount of sulfur, so that it is necessary to  do efforts to reduce the content of sulfur. Some methods had been done to avoid  this problem. One of the methods is biological method, that used the advantages  of microorganisms, which is known as biodesulfurization. One of microorganisms  which has an important role in that process is Thiobacillus ferrooxidans.  The purpose of this research is to get Thiobacillus ferrooxidans isolates by  isolation  and  characterization  from  various  types  of  soils.  This  bacteria  was  isolated  from  peat  soils,  sulphate  acid  soils,  mineral  soils,  and  sulfur­rich  soils,  which  were  taken  from  Sanggabuana  Mountain  West  Java,  Bukit  Petuk  Palangkaraya, Kawah Sikidang and Kawah Sileri Dieng, also Riau Archipelago.  The result of this research showed that Thiobacillus ferrooxidans has been  succeed  isolated  from  soils  which  were  taken  from  Dieng,  around  Kawah  Sikidang  and  Kawah  Sileri.  The  characterizations  of  this  bacteria  are  pH  3,5,  optimum temperature is 30­35˚C, Gram­negative bacteria, rod­shaped cells, small  strain, derives energy from the oxidation of Fe 2+  and reduced sulfur compounds. 

Key words: Thiobacillus ferrooxidans, Isolation and Characterization

RIWAYAT HIDUP  Penulis dilahirkan di Palembang, provinsi Sumatera Selatan pada tanggal  23  Mei  1985.  Penulis  merupakan  anak  kedua  dari  tiga  bersaudara  dari  Bapak  R.B.E. Gatot Haryanto dan Ibu Anuariah.  Tahun 1997 penulis menyelesaikan studi di SD YKPP 5 Plaju, kemudian  melanjutkan  ke  SLTP  YKPP  2  Plaju  dan  lulus  pada  tahun  2000.  Selanjutnya  penulis lulus dari SMU YKPP 1 Plaju pada tahun 2003.  Tahun 2003 penulis diterima di IPB melalui jalur USMI. Penulis diterima  di  Program  Studi Ilmu  Tanah,  Departemen  Ilmu  Tanah  dan  Sumberdaya  Lahan,  Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.  Selama  di  IPB,  penulis  pernah  menjadi  asisten  praktikum  Pendidikan  Agama Islam tahun ajaran 2005/2006 dan 2006/2007. Penulis juga pernah aktif di  Dewan  Perwakilan  Mahasiswa  TPB  (DPM  TPB)  2003/2004,  Kesatuan  Aksi  Mahasiswa  Muslim  Indonesia  (KAMMI)  IPB  2003­2005,  Dewan  Perwakilan  Mahasiswa  Fakultas  Pertanian  (DPM­A)  2004/2005  dan  2005/2006,  Forum  Komunikasi  Rohis  Departemen  Fakultas  Pertanian  (FKRD­A)  2005/2006,  serta  Senior  Resident  (SR)  Asrama  TPB  IPB  2006/2007  dan  2007/2008.  Selain  itu,  penulis juga pernah mengikuti berbagai seminar dan juga menjadi panitia seminar,  baik tingkat IPB maupun tingkat nasional. 

Bogor, September 2008 

Penulis

KATA PENGANTAR 

Puji  dan  syukur  penulis  panjatkan  kepada  Allah  SWT  atas  segala  karuniaNya  sehingga  karya  ilmiah  ini  dapat  diselesaikan  dengan  baik.  Shalawat  serta  Salam  kepada  Baginda  Rasulullah  SAW,  para  keluarga,  sahabat,  dan  para  pengikut beliau dari dahulu hingga akhir zaman.  Penelitian  yang  berjudul  Isolasi  dan  Karakterisasi  Thiobacillus  ferrooxidans  dari  Berbagai  Jenis  Tanah,  terdorong  oleh  keinginan  untuk  mendapatkan  isolat  bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans,  yang  tergolong  sulit  didapatkan, untuk biodesulfurisasi batubara. Penelitian ini dilakukan sebagai salah  satu  syarat  untuk  memperoleh  gelar  Sarjana  Pertanian  pada  Departemen  Ilmu  Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.  Pada  kesempatan  ini  penulis  ingin  menyampaikan  penghargaan  dan  rasa  terima  kasih  yang sebesar­besarnya  kepada semua pihak  yang telah memberikan  masukan,  dukungan,  dan  semangat,  baik  selama  penelitian  maupun  dalam  penulisan skripsi ini. Rasa terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada:  1.  Dr.  Ir.  Dwi  Andreas  Santosa,  MS.  dan  Dr.  Rahayu  Widyastuti,  M.Sc.  selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan membantu selama  proses penelitian dan penyusunan skripsi.  2.  Ir.  H.  Fahrizal  Hazra  M.Sc.  selaku  dosen  penguji  tamu  yang  telah  memberikan banyak masukan bagi penulis.  3.  Ayahanda  R.B.E.  Gatot  Haryanto  dan  Ibunda  Anuariah,  Mba  Ully,  Oki  serta  seluruh  keluarga  besar  tercinta  yang  senantiasa  memotivasi,  mendorong serta mendoakan penulis untuk menyelesaikan studi di IPB.  4.  Dr.  Ir.  Dwi  Andreas  Santosa,  MS.  selaku  dosen  pembimbing  akademik,  segenap  dosen,  staf  pengajar,  laboran  dan  pegawai  Departemen  Ilmu  Tanah  dan  Sumberdaya  Lahan  yang  telah  memberikan  ajaran  dan  bimbingan pada penulis selama studi di IPB.  5.  Segenap  staf  dan  pegawai  Indonesian  Center  for  Biodiversity  and  Biotechnology  (ICBB);  Mba  Lastri,  Mba  Endar,  Mba  Salma,  Teh  Taty,  Mas Puput,  Kis dan lain­lain yang telah banyak memberikan masukan dan  bantuannya dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

6.  Dr.  Bonny  P.W.  Soekarno,  M.Sc.  sebagai  Kepala  Badan  Pengelola  Asrama  TPB  IPB,  serta  teman­teman  Senior  Resident  Asrama  TPB  IPB  (Mas  Agus,  Mas  Budi,  Mas  Desna,  Mas  Supri,  Mas  Zul,  K’Asur,  Aris,  Aryo, Dedi, Dian, Erik, Febri, Fherdes, Helmi, Mukhtar, Sofiyan, Usboy,  Zepri,  Aida,  Alvira,  Anni,  Arum,  Desi,  Eni,  Evrin,  Firdaus,  Hesti,  Ila,  Intan,  Kartika,  Mala,  Nia,  Noer,  Patma,  Pratiwi,  Wacih)  yang  telah  menjadi  inspirasi  dan  memberikan  motivasi  bagi  penulis  hingga  dapat  menyelesaikan studi di IPB ini.  7.  Teman­teman  seperjuangan  di  DPM  TPB’40  (Cecep  Ali,  dkk),  DPM­A  (K’Ari, dkk), FKRD­A (Erick, Mada, Rangga, Mba Eti, Mba Santi, Hanif,  Titin),  KAMMI  IPB,  Pagi  Anaba’05,  Tim  $  (Kristanto,  Rio,  Zul,  Ariza,  Cinta,  Dina,  Dwi,  Hesti,  Iin,  Mastuty,  Nining,  Pemi,  Wiwin),  Tim  SIMPATI  (Z3,  UCON,  NDF,  CHU,  CHUN),  DPD  PKS  Kota  Bogor,  Brigade’09,  atas  segala  masukan,  motivasi  dan  inspirasinya  pada  penulis  selama studi di IPB.  8.  Mas  Atang,  K’Yohan,  K’Cep,  K’Jaya,  K’Hasyim,  Adit,  Arya,  Budi,  Kopral,  atas  bimbingan,  inspirasi,  dan  motivasinya  selama  ini.  Teman­  teman Soil’40 serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan. 

Akhirnya,  semoga  hasil  penelitian  ini  dapat  bermanfaat  bagi  yang  memerlukan. 

Bogor, September 2008 

Penulis

DAFTAR ISI  Hal  DAFTAR ISI  ...................................................................................................i  DAFTAR TABEL  ...........................................................................................ii  DAFTAR GAMBAR .......................................................................................iii  I.  PENDAHULUAN .......................................................................................1  1.1.  Latar Belakang ...............................................................................1  1.2.  Tujuan Penelitian.. .........................................................................3  II.  TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................4  2.1.  Batubara ........................................................................................4  2.2.  Biodesulfurisasi ............................................................................... 5  2.3.  Thiobacillus ...................................................................................8  III.  BAHAN DAN METODE .........................................................................11  3.1. Tempat dan Waktu ..........................................................................11  3.2. Bahan dan Alat................................................................................11  3.2.1.  Bahan ................................................................................11  3.2.2. Alat ....................................................................................11  3.3. Metode Penelitian  ..........................................................................12  3.3.1. Penyiapan Media ................................................................12  3.3.2. Isolasi Bakteri dari Berbagai Sumber...................................12  3.3.3. Karakterisasi Bakteri Thiobacillus ferrooxidans .................. 13  IV. HASIL DAN PEMBAHASAN …………………………………………… 15  4.1. Isolasi Bakteri Thiobacillus ferrooxidans ………………………… 15  4.2. Karakterisasi Bakteri Thiobacillus ferrooxidans .............................21  V. KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................24  5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 24  5.2. Saran .................................................................................................24  VI. DAFTAR PUSTAKA.................................................................................25

DAFTAR TABEL 

Teks  Nomor  Halaman  1. 

Perbandingan Perkiraan Harga dari Berbagai Proses Desulfurisasi 

6 

Batubara  2. 

Komposisi medium cair dengan garam ferro (tiap 1000 ml) 

12 

3. 

Komposisi media padat (agar) tiap 1000 ml                                            14 

4. 

Hasil Isolasi Sampel Tanah di Daerah Bukit Petuk, Palangkaraya 

16 

5. 

Hasil Isolasi Sampel Tanah Sekitar Gunung Sanggabuana dan 

17 

Palelawan, Riau  6. 

Hasil Isolasi Sampel Tanah Sekitar Kawah Sikidang dan Kawah 

19 

Sileri Dieng  7. 

Hasil Karakterisasi Bakteri Thiobacillus ferrooxidans yang Berhasil  Diisolasi (SI 6636 C dan SI 6671 P)

23 

DAFTAR GAMBAR 

Teks  Nomor  Halaman  1. 

Perubahan Warna pada Media saat Isolasi 

20 

(kiri tidak  tumbuh; kanan tumbuh).  2.         Isolat Bakteri yang Ditumbuhkan pada Media Padat  (A. Tumbuh, B. Tidak tumbuh).

22 

I. PENDAHULUAN 

1.1. Latar Belakang  Batubara  memainkan  peran  yang  penting  dalam  membangkitkan  tenaga  listrik dan peran tersebut terus berlangsung. Saat ini batubara menjadi bahan bakar  pembangkit  listrik  dunia  sekitar  39%  dan  proporsi  ini  diharapkan  untuk  tetap  berada pada tingkat demikian selama 30 tahun ke depan. Konsumsi batubara ketel  uap  diproyeksikan  untuk  tumbuh  sebesar  1,5%  per  tahun  dalam  jangka  waktu  2002­2030.  Batubara  muda,  yang  juga  dipakai  untuk  membangkitkan  tenaga  listrik,  akan  tumbuh  sebesar  1%  per  tahun.  Kebutuhan  batubara  kokas  dalam  industri  besi  dan  baja  diperkirakan  akan  mengalami  kenaikan  sebesar  0,9%  per  tahun selama jangka waktu tersebut.  Tingginya  harga  bahan  bakar  minyak  (BBM)  mendorong  perusahaan–  perusahaan  yang  memakai  BBM  mencari  energi  alternatif  lain,  salah  satunya  adalah penggunaan batubara untuk pengganti BBM. Produksi batubara Indonesia  pada  tahun  2005  mencapai  151,594  juta  ton,  jumlah  ini  meningkat  pesat  jika  dibandingkan  pada  tahun  1992  yang  hanya  mencapai  22,951  juta  ton.  Kenaikan  produksi  batubara  tiap  tahunnya  sekitar  15,67%,  kenaikan  produksi  disebabkan  permintaan batubara dalam negeri dan luar negeri yang meningkat tiap tahunnya.  Batubara  dewasa  ini  digunakan  sebagai  bahan  bakar  padat  untuk  menghasilkan  listrik  dan  panas  melalui  pembakaran.  Konsumsi  batubara  dunia  sekitar  6,2  milyar  ton  per  tahun,  dimana  sekitar  75%  digunakan  untuk  menghasilkan  listrik.  China  memproduksi  2,38  milyar  ton  pada  tahun  2006  dan  India  memproduksi  sekitar  447,3  juta  ton  pada  2006.  68,7%  listrik  di  China

berasal  dari  batubara.  Amerika  Serikat  mengkonsumsi  sekitar  1,053  milyar  ton  batubara tiap tahunnya, menggunakannya 90% untuk pembangkit listrik. Batubara  di  dunia  ini  diproduksi  sekitar  6,19  milyar  ton  pada  tahun  2006  (Wikipedia,  2008).  Kandungan  sulfur  batubara  Indonesia  termasuk  tinggi  sehingga  perlu  dilakukan  upaya  penurunan  kandungan  tersebut.  Beberapa  metode  telah  diterapkan  untuk  mengatasi  tingginya  kandungan  sulfur  batubara.  Salah  satu  caranya  adalah  secara  biologi,  yaitu  dengan  memanfaatkan  kerja  dari  mikroorganisme  yang  dikenal  dengan  istilah  biodesulfurisasi.  Mikroorganisme  yang  memegang  peranan  penting  dalam  proses  tersebut  adalah  Thiobacillus  ferrooxidans,  Thiobacillus  thiooxidans,  Leptospirillum  ferrooxidans,  dan  dari  genus  Sulfolobus  (S.  acidocaldarius)  (Handayani,  1996;  Woods  and  Rawlings,  1989).  Thiobacillus 

ferrooxidans, 

merupakan 

bakteri 

Gram 

negatif 

kemolitoautotropik  yang  mendapatkan  energi  dan  elektron­elektron  dari  oksidasi  besi ferro dan/atau sulfur dan beragam reduksi senyawa sulfur pada pH 2 dengan  menggunakan  oksigen  sebagai  akseptor  elektron.  Bakteri  ini  mengikat  CO2  dengan  skema  Calvin­Bassham­Benson  dan  juga  dapat  mengikat  nitrogen  di  bawah  kondisi  mikroaerofilik.  T.  ferrooxidans  diketahui  dapat  tumbuh  dengan  hidrogen  sebagai  sumber  energi  baik  secara  aerobik  maupun  anaerobik  dengan  kesamaan reduksi dari Fe(III) (Levican et al., 2002).

Tujuan Penelitian  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  isolat  Thiobacillus  ferrooxidans  dengan  cara  mengisolasi  dan  mengkarakterisasinya  dari  berbagai  jenis tanah yang diambil dari berbagai lokasi.

II. TINJAUAN PUSTAKA  2.1. Batubara  Batubara adalah bahan bakar fosil. Batubara dapat terbakar, terbentuk dari  endapan, batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.  Batubara  terbentuk  dari  tumbuhan  yang  telah  terkonsolidasi  antara  strata  batuan  lainnya  dan  diubah  oleh  kombinasi  pengaruh  tekanan  dan  panas  selama  jutaan  tahun  sehingga  membentuk  lapisan batubara.  Dewasa  ini batubara  telah  menjadi  salah  satu  industri  global,  dimana  batubara  ditambang  secara  komersial  di  lebih  dari 50 negara dan batubara digunakan di lebih dari 70 negara (Worldcoal, 2004).  Berdasarkan data dari BP Statistical Review of Energy 2004 (Raharjo, 2006), pada  tahun 2003, 8 besar negara dengan cadangan batubara terbanyak adalah Amerika  Serikat, Rusia, China, India, Australia, Jerman, Afrika Selatan, dan Ukraina.  Proses  pengolahan  batubara  pada  umumnya  diawali  oleh  pemisahan  limbah  dan  batuan  secara  mekanis  diikuti  dengan  pencucian  batubara  untuk  menghasilkan  batubara  berkualitas  lebih  tinggi.  Dampak  potensial  akibat  proses  ini adalah pembuangan batuan limbah dan batubara tak terpakai, timbulnya debu  dan pembuangan air pencuci (BAPEDAL, 2001). Salah satu kandungan batubara  yang  dapat  menimbulkan  pencemaran  akibat  dari  sisa  pembakarannya  adalah  sulfur.  Kandungan  sulfur  batubara  Indonesia  termasuk  tinggi  sehingga  perlu  dilakukan  upaya  penurunan  kandungan  tersebut.  Beberapa  metode  telah  diterapkan  untuk  mengatasi  tingginya  kandungan  sulfur  batubara.  Salah  satu  caranya  adalah  secara  biologi,  yaitu  dengan  memanfaatkan  kerja  dari  mikroorganisme  yang  dikenal  dengan  istilah  biodesulfurisasi.  Mikroorganisme

yang  memegang  peranan  penting  dalam  proses  tersebut  adalah  Thiobacillus  ferrooxidans,  Thiobacillus  thiooxidans,  Leptospirillum  ferrooxidans,  dan  dari  genus  Sulfolobus  (S.  acidocaldarius)  (Handayani,  1996;  Woods  and  Rawlings,  1989). 

2.2. Biodesulfurisasi  Penyingkiran  sulfur  pada  batubara  dapat  dilakukan  dengan  tiga  metode,  yaitu  fisika,  kimiawi,  dan  biologis.  Penyingkiran  sulfur  secara  biologis  atau  biodesulfurisasi adalah metode penyingkiran sulfur dengan menggunakan mikroba  yang  paling  murah  dan  paling  sederhana.  Ada  beberapa  faktor  yang  dapat  mempengaruhi  biodesulfurisasi  batubara,  yaitu:  temperatur, pH,  medium  nutrisi,  konsentrasi  sel,  konsentrasi  batu  bara,  ukuran  partikel,  komposisi  medium,  kecepatan aerasi COÌ, penambahan partikulat dan surfaktan, serta interaksi dengan  mikroorganisme lain (Nuella, 2005).  Berbagai  teknologi  untuk  menghilangkan  sulfur  dari  batubara  telah  dikembangkan  diantaranya  TRW  Ferric  Leaching,  Batelle  Hydrothermal,  Kennecott  Oxygen  Leaching  dan  Solvent­refined  Coal.  Berbagai  proses  kimiawi  tersebut  tergolong  mahal  dan  seringkali  menyebabkan  struktur batubara  menjadi  rusak.  Terkait  dengan  hal  tersebut  dalam  tahun­tahun  terakhir  dikembangkanlah  pendekatan bioteknologi dengan mendasarkan diri pada aktivitas mikroorganisme  untuk  desulfurisasi  (microbial  desulfurization)  (Koizumi,  1984).  Menurut  Detz  dan  Barvinchak  (1980),  teknologi  ini  paling  murah  dibanding  teknologi  desulfurisasi  lainnya  dan  keunggulan  lainnya  struktur batubara  tidak  mengalami  perubahan. Perbandingan harga ini dapat kita lihat pada Tabel 1 berikut.

Tabel  1.  Perbandingan  Perkiraan  Harga  dari  Berbagai  Proses  Desulfurisasi  Batubara  Proses 

Harga US $/ton 

Precombustion  Biotechnology 

10­14 

TRW Ferric Leaching (Meyers) 

20

Battelle Hydrothermal 

20

Kennecott Oxygen Leaching 

22 

Solvent­refined Coal 

45­150 

Post combustion  Flue Gas Desulfurization 

20­40 

Proses desulfurisasi batubara dengan metode Meyers menghilangkan lebih  dari 80% jumlah total sulfur dalam batubara melalui pencucian  kimiawi dari 90­  95% kandungan sulfur pirit dalam batubara dengan larutan sulfat ferri encer pada  suhu  90­130˚C.  Proeses  ini  terdiri  dari  beberapa  tahap  termasuk  penghancuran,  perlakuan  kimiawi,  pemindahan  sulfur,  dan  regenerasi  larutan  (Meyers  et  al.,  1976).  Proses  lain  desulfurisasi  batubara  secara  kimiawi  adalah  Battelle  Hydrothermal.  Proses  ini  tidak  hanya  menguntungkan  secara  ekonomi  dibandingkan  proses  yang  lain,  tetapi  juga memiliki  keuntungan  yang  signifikan  secara teknologi. Proses Battelle Hydrothermal tidak menghasilkan limbah dalam  jumlah  yang  banyak  pada  pembuangan.  Produk  akhir  utama  merupakan  bahan  bakar padat yang bersih dan sulfur elemental, yang mudah disimpan, dan potensial  menjadi  bahan  daur  ulang  yang  berharga.  Proses  ini  juga  berpotensi  untuk  menghasilkan peningkatan cadangan gas dan bahan bakar cair serta memproduksi

larutan batubara yang dapat menjadi sumber bahan kimia batubara (Stambaugh et  al., 1977).  Laboratorium  Kennecott  Copper  Corp`s  Ledgemont  telah  menemukan  proses  pencucian  oksigen,  dimana  kekentalan  batubara  diletakkan  pada  reaktor  pencucian  di  bawah  kondisi  dengan  suhu,  tekanan,  density,  dispersi  gas,  dan  campuran  yang  sesuai,  sulfur  pirit  dioksidasi  menjadi  sulfat  yang  dapat  larut.  Kekentalan tersebut kemudian dipisahkan dan, dengan fraksi batubara, dicuci. Air  dari  operasi  pencucian  dinetralkan  dengan  kapur atau  batu  kapur.  Senyawa  besi  dan gipsum dipisahkan dari air dan dikirimkan ke area yang sesuai, dan air bersih  tersebut  digunakan  kembali.  Pemindahan  pirit  merupakan  tahap  yang  penting  pada  hidrogenasi  batubara,  yang  dapat  menghasilkan  bahan  kimia  berharga,  beberapa cairan batubara rendah sulfur, dan bahan dengan kadar abu yang rendah  sulfur, yang dapat dibakar untuk menghasilkan listrik (ECD, 1974). 

Solvent­refined  Coal,  yang  juga  dikenal  sebagai  SRC­I,  berkadar  rendah  sulfur, rendah abu, bahan bakar padat yang diproduksi dari batubara dan memiliki  komposisi  yang  dapat  digunakan  sebagai  bahan  bakar  ketel  uap  yang  dapat  dibakar di bawah kondisi lingkungan yang sesuai. Solvent­refined Coal dihasilkan  dari disolusi dan hidrogenasi hancuran batubara dalam proses asal bahan pelarut.  Hasil  Solvent­refined  Coal  merupakan  fraksi  hidrokarbon  yang  memiliki  titik  didih secara substansi lebih besar dari 850° F dan secara umum mewakili 40­70%  kelembaban  abu  dari  batubara  yang  tersedia  secara  bebas  (Lennon,  1984).  Flue  Gas  Desulfurization  (FGD)  merupakan  teknologi  yang  digunakan  untuk  memindahkan sulfur dioksida menggunakan alat pembuangan gas yang membakar

batubara  atau  minyak  untuk  menghasilkan  uap  air  untuk  turbin  uap  air  yang  mengendalikan pembangkit listrik (Wikipedia, 2006). 

Alternatif  yang  paling  aman  dan  ramah  terhadap  lingkungan  untuk  desulfurisasi  batubara  adalah  secara  mikrobiologi  menggunakan  bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans  dan  Thiobacillus  thiooxidans.  Penggunaan  kombinasi  kedua  bakteri  ini  ditujukan  untuk  lebih  mengoptimalkan  desulfurisasi.  Thiobacillus  ferrooxidans  memiliki  kemampuan  untuk  mengoksidasi  besi  dan  sulfur,  sedangkan  Thiobacillus  thiooxidans  tidak  mampu  mengoksidasi  sulfur  dengan  sendirinya,  namun  tumbuh  pada  sulfur  yang  dilepaskan  setelah  besi  teroksidasi (Yusuf, 2005). 

2.3. Thiobacillus  Thiobacillus  berukuran  kecil,  bakteri  Gram  negatif,  selnya  berbentuk  batang  (0,5x1,0­4,0μm)  dengan  beberapa  spesies  bersifat  motil  dengan  flagel  polar.  Energi  didapatkan  dari  oksidasi  satu  atau  lebih  reduksi  senyawa  sulfur,  termasuk sulfida, sulfur, thiosulfida, polithionat, dan thiosionat. Sulfat merupakan  produk  akhir  dari  oksidasi  senyawa  sulfur,  tetapi  sulfur,  sulfit,  atau  polithionat  mungkin  terakumulasi  oleh  kebanyakan  spesies.  Spesies  tertentu  juga  mendapatkan  energi  dari  mengoksidasi  besi  ferro  menjadi  besi  ferri.  Seluruh  spesies  dapat  mengikat  karbondioksida  lewat  lingkaran  Benson­Calvin  dan  mampu  tumbuh  secara  autotropik;  beberapa  spesies  adalah  obligat  khemolitotropik. Bakteri ini hidup pada pH optimal 2­8 dan suhu optimal 20­43˚C  (Holt et al., 1994).

Genus Thiobacillus juga dikenal dengan nama Acidithiobacillus. Genus ini  bersifat  termofilik,  hidup  pada  suhu  45­50˚C.  Genus  ini  juga  termasuk  dalam  genus  asidofil,  yang  hidup  pada  pH  1,5­2,5.  Beberapa  spesies  hidup  pada  pH  netral  (Robertson  and  Kuenen,  2005).  Beberapa  bakteri  khemolithotrof  dapat  mengoksidasi  sulfur  dan  memperoleh  energi  dari  reduksi  CO2  (Rheinheimer,  1991).  Menurut  Ingledew  (1990),  khemolithotrof  meliputi  sejumlah  genera:  Thiobacillus,  Sulfolobus,  dan  Leptospirillum,  dan  kemungkinan  besar  masih  banyak yang lain.  Leptospirillum ferrooxidans merupakan bakteri  yang dapat memanfaatkan  pirit  dengan  mengoksidasi  Fe(II)  menjadi  Fe(III),  akan  tetapi  tidak  mampu  mengoksidasi S 0  secara  langsung (Sugio et al., 1994; Ingledew, 1990; Schippers  et  al.,  1996).  Thiobacillus  ferrooxidans  mampu  mengoksidasi  Fe(II)  menjadi  Fe(III)  dan  mengoksidasi  senyawa­senyawa  belerang  tereduksi  serta  memanfaatkan oksidasi ini sebagai sumber energinya (Schlegel, 1994), sedangkan  Sulfolobus  acidocaldarius  merupakan  khemolithotrof  yang  hidup  di  tempat  dengan suhu optimum 70˚C dan suatu pH optimum 2­3. Bakteri  ini juga mampu  mengoksidasi Fe(II) dan senyawa­senyawa sulfur (Ingledew, 1990).  Woods  and  Rawlings  (1989)  menyebutkan  bahwa  Thiobacillus  ferrooxidans memiliki kebutuhan nutrisi  yang sangat  kecil. Semua strain bersifat  autotropik,  yang  berarti  mikroorganisme  tersebut  dapat  menggunakan  CO2  dari  atmosfir  sebagai  sumber  karbon  untuk  mensintesa  senyawa  organik,  akan  tetapi  tidak  dapat  tumbuh  pada  sumber  karbon  organik.  Menurut  Dick  (1992),  Thiobacillus kebanyakan hidup secara aerob obligat yang memerlukan keberadaan  oksigen  untuk  kehidupannya.  Pada  Thiobacillus  sumber  energi  berasal  dari

oksidasi  sulfur  elemental,  sulfit,  thiosulfit,  polithionat,  dan  thiosianat  yang  dijadikan sebagai donor elektron.  Thiobacillus banyak tersebar di laut, perairan, dan tanah terutama tempat  dimana  komponen  sulfur  melimpah,  seperti  pada  sumber  sulfur,  mineral  sulfit,  simpanan  sulfur,  daerah  pengolahan  limbah  dan  sumber  gas  yang  mengandung  sulfur. Spesies Thiobacillus dapat dijumpai di tanah vulkanik yang bersifat asam,  sungai  atau  aliran  air  di  sekitar  pertambangan  (Mc  Kane  and  Kandel,  1996).  Menurut Rheinheimer (1991), di perairan seperti sungai, danau, dan pantai spesies  Thiobacillus tampaknya menjadi pengoksidsi sulfur paling penting.  Thiobacillus tidak berwarna, berbentuk lonjong, bakteri Gram negatif yang  berflagel  polar.  Bakteri  ini  dapat  mengoksidasi  besi,  yang  menyebabkan mereka  dapat memetabolisme ion­ion metal seperti besi ferro:  Fe 2+  + ½ O2  + 2H +  ­­> Fe 3+  + H2O (Robertson and Kuenen, 2005).  Reaksi oksidasi pirit menurut Boyd (1982) adalah sebagai berikut:  1) FeS2  + H2O + 3,5 O2  → FeSO4 + H2SO4  2) 2 FeSO4 + ½ O2  + H2SO4  → Fe2(SO4)3  + H2O  3) FeS2  + 7 Fe2(SO4)3  + 8 H2O → 15 FeSO4  + 8 H2SO4  Produksi ferri sulfat dari ferro sulfat sangat besar karena proses pembentukannya  dipercepat  oleh  aktivitas  bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans  (No.  2),  dan  pada  kondisi  yang  masam  reaksi  pirit  dengan  ferri  sulfat  (No.  3)  berlangsung  sangat  cepat. Ferri sulfat juga dapat terhidrolisis sehingga menambah kemasaman seperti  diperlihatkan reaksi berikut:  Fe2(SO4)3  + 6 H2O → 2 Fe(OH) 3  + 3 H2 SO4.

III. BAHAN DAN METODE 

3.1. 

Tempat dan Waktu Penelitian  Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium  Bioteknologi  Lingkungan, 

Indonesian  Center  for  Biodiversity  and  Biotechnology  (ICBB)  di  Situ  Gede,  Bogor. Waktu penelitian dari bulan Maret 2007 sampai dengan bulan Juli 2008. 

3.2. 

Bahan dan Alat 

3.2.1.  Bahan  Bahan  yang  digunakan  untuk  penelitian  ini  adalah  sampel  berbagai  jenis  tanah, yaitu tanah gambut, tanah asam sulfat, tanah mineral, dan tanah yang kaya  akan  unsur  sulfur  dari  daerah  Gunung  Sanggabuana  Jawa  Barat,  Bukit  Petuk  Palangkaraya,  Kawah  Sikidang  dan  Kawah  Sileri  Dieng,  serta  Kepulauan  Riau.  Media  Leathen  et  al.  (1956)  yang  terdiri  atas  (gram/liter):  K2HPO4  (0,05),  (NH4 )2SO4  (0,15), Ca(NO3)2  (0,01), MgSO4.  7H2O (0,50), KCl (0,05), FeSO4.  7H2 O  (1,00),  dan  agar  (12,00).  Bahan  untuk  pewarnaan  Gram,  yaitu  kristal  ungu,  iodium, alkohol 95%, safranin dan akuades.  3.2.2.  Alat  Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  meliputi  shaker,  autoclave,  timbangan,  pipet,  mikropipet,  labu  Erlenmeyer,  tabung  isolasi,  tabung  reaksi,  pembakar  bunsen,  kertas  pH,  cawan  petri,  testube,  korek  api,  mikroskop  dan  peralatan gelas lainnya.

3.3. 

Metode Penelitian 

3.3.1.  Penyiapan Media  Pada penelitian ini digunakan media cair dari Leathen et al. (1956) dengan  pH 3,5. Komposisi media disajikan pada Tabel 2. 

Tabel 2. Komposisi Medium Cair dengan Garam Ferro (tiap 1000 ml)  Bahan 

T. ferrooxidans Medium (Leathen et al., 1956)  pH 3,5 

K2HPO4 

0,05 gram 

(NH4 )2SO4 

0,15 gram 

Ca(NO3)2 

0,01 gram 

MgSO4. 7H2O 

0,50 gram 

KCl 

0,05 gram 

FeSO4. 7H2O 

1,00 gram 

Sumber: Nurseha, 2000  Bahan  kimia  tersebut  dicampurkan  ke  dalam  akuades  sebanyak  800  ml  terkecuali FeSO4.  7H2O, diaduk dan disterilkan pada suhu 121˚C dan didinginkan.  Untuk  FeSO4.  7H2O,  dipersiapkan  akuades  yang  telah  steril  dan  telah  ditetapkan  pHnya,  yaitu pH 3,5, sebanyak 200 ml, setelah  itu dimasukkan FeSO4.  7H2O dan  dipanaskan sampai suhu 50˚C, lalu didinginkan. Kedua larutan tersebut kemudian  dicampur secara apsetik. Media ini kemudian dibagi­bagi ke dalam tabung isolasi  yang telah steril.  3.3.2.   Isolasi Bakteri dari Berbagai Sumber  Isolasi dilakukan dengan cara memasukkan 1 gram sampel tanah ke dalam  9  ml  larutan  fisiologis  (0,85%  NaCl)  yang  telah  disterilkan,  kemudian  dikocok  selama  15  menit,  lalu  diamkan  untuk  memisahkan  endapannya,  selanjutnya

diambil  1  ml  larutan  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  media.  Kultur  tersebut  selanjutnya  diinkubasi  pada  suhu  kamar.  Isolasi  dilakukan  juga  dengan  cara  memasukkan  sampel  langsung  ke  dalam  media  steril  yang  langsung  diinkubasi  sampai warna cairannya berubah.  Medium  isolasi  yang  digunakan  berupa  medium  cair  yang  selektif  untuk  pertumbuhan bakteri, yaitu media Leathen et al. (1956). Media tersebut kemudian  diinkubasi  pada  suhu  kamar  dengan  cara  dikocok  dengan  menggunakan  shaker  250  rpm,  selanjutnya  disimpan  pada  ruangan  yang  tidak  terlalu  banyak  cahaya.  Apabila telah terjadi perubahan warna menjadi kuning atau kuning karat, maka di  dalam sumber tersebut diduga terdapat Thiobacillus ferrooxidans.  3.3.3.  Karakterisasi Bakteri Thiobacillus ferrooxidans  Setelah  isolat  diperoleh  maka  perlu  dilakukan  pemindahan  isolat  dari  media  cair  ke  media  padat  yang  selektif.  Pemindahan  isolat  dari  media  cair  ke  media  padat  dilakukan  dengan  cara  memasukkan  media  agar  yang  telah  dipersiapkan sebanyak 10 ml ke dalam cawan petri yang sudah steril. Isolat pada  medium cair tersebut kemudian disebar sebanyak 1 ml ke atas media padat  yang  telah  disiapkan,  kemudian  diinkubasi  sampai  terbentuk  koloni  dari  bakteri  yang  diinginkan.  Pengamatan  mikroskopis  dengan  menggunakan  mikroskop  dilakukan  setelah  koloni  terbentuk,  kemudian  dianalisis  untuk  mengetahui  morfologi  dan  sifat­sifat  yang  melekat  pada  bakteri  tersebut.  Komposisi  media  agar  (padat)  disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Komposisi Media Padat (agar) tiap 1000 ml  Bahan 

T. ferrooxidans Medium (Leathen et al., 1956)  pH 3,5 

K2HPO4 

0,05 gram 

(NH4 )2SO4 

0,15 gram 

Ca(NO3)2 

0,01 gram 

MgSO4. 7H2O 

0,50 gram 

KCl 

0,05 gram 

FeSO4. 7H2O 

1,00 gram 

Agar 

12,00 gram 

Isolat  yang  sudah  tumbuh  pada  media  padat  ini  kemudian  dapat  dipergunakan  selain  untuk  pemurnian  isolat  pada  medium  yang  sama  juga  digunakan  untuk  pewarnaan  Gram  diferensial.  Pewarnaan  Gram  diferensial  bertujuan  untuk  melihat  bakteri  secara  mikroskopik  dengan  bantuan  mikroskop  untuk  membedakan  antara  bakteri  Gram  positif  dengan  bakteri  Gram  negatif.  Karakterisasi  dari  bakteri  yang  telah  didapatkan,  dilakukan  setelah  mendapatkan  hasil dari pewarnaan Gram diferensial tersebut.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 

4.1.  Isolasi Bakteri Thiobacillus ferrooxidans  Media yang digunakan dalam isolasi ini adalah media cair dari Leathen et  al.  (1956),  karena  media  ini  merupakan  media  yang  paling  cocok  untuk  menumbuhkan  Thiobacillus  ferrooxidans.  Hal  ini  terjadi  karena  kandungan  besi  ferro  pada  media  ini  tidak  terlalu  tinggi  (1  g  per  liter).  Keadaan  inilah  diduga  menyebabkan  isolat­isolat  bakteri  lebih  mampu  menyesuaikan  diri  pada  media  tumbuh tersebut. Media Leathen et al. (1956) ini digunakan  karena  lebih mudah  menekan  terjadinya  oksidasi  besi  secara  kimia  karena  makin  tinggi  kandungan  besi ferronya, maka  kemungkinan terjadinya oksidasi secara  kimia  juga  semakin  besar (Nurseha, 2000).  Isolasi  dilakukan  sebanyak  tiga  kali,  dengan  jenis  tanah  dan  lokasi  pengambilan  sampel  tanah    yang  berbeda­beda.  Pada  isolasi  yang  pertama,  dari  berbagai  sumber  isolasi  yang  digunakan  diperoleh  empat  sumber  yang  berhasil  diisolasi  untuk  bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans.  Sampel  tanah  yang  digunakan  pada  isolasi  ini  berasal  dari  empat  tempat,  yaitu  Desa  Selat  Baru,  Kecamatan  Karau  Kuala;  Danau  Betung,  Desa  Petuk  Bukit,  Kecamatan  Bukit  Batu,  Palangkaraya; Anjir Sampit, Desa Buntoi, Kecamatan Kahayan  Hilir, Kabupaten  Pulang  Pisau;  dan  Anjir  Pulang  Pisau,  perbatasan  Gohong­Pulang  Pisau.  Semua  sampel  tersebut  berasal  dari  Kalimantan.  Sampel  tanah  digunakan  setelah  masa  penyimpanan yang cukup lama, yaitu sekitar empat tahun.  Hasil isolasi dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Hasil Isolasi Sampel Tanah di Daerah Bukit Petuk, Palangkaraya  Kode Bahan Isolasi  pH  SB 23 

4,5 

Jenis Tanah                 Lokasi  Mineral 

Hasil 

Selat Baru 

­ 

BTG­B 3631 

Sulfat Masam 

Danau Betung 

­ 

BTG­B 3635 

Sulfat Masam 

Danau Betung 

+ 

DNT­V 3731 

Sulfat Masam 

Danau Takapan 

­ 

DNL­T 3784 

Sulfat Masam 

Danau Lentang 

­ 

AS­U 4744 

4,0 

Mineral 

Anjir Sampit 

­ 

AS­S 4788 

4,0 

Mineral 

Anjir Sampit 

­ 

MD­B 5794 

5,5 

Gambut 

Mentareng II 

­ 

MD­B 5809 

5,5 

Gambut 

Mentareng II 

­ 

MD­T 5825 

5,5 

Gambut 

Mentareng II 

+ 

MD­T 5829 

5,5 

Gambut 

Mentareng II 

­ 

APP­T 5642 

3,0 

Mineral 

Anjir Pulang Pisau 

­ 

APP­T 5660 

3,0 

Mineral 

Anjir Pulang Pisau 

­ 

APP­B 5666 

3,0 

Mineral 

Anjir Pulang Pisau 

+ 

APP­B 5668 

3,0 

Mineral 

Anjir Pulang Pisau 

+ 

Keterangan: + : terjadi perubahan warna menjadi kuning kecoklatan  ­ : warna tidak berubah  Tabel 4 menunjukkan bahwa dari lima belas sampel hanya empat sampel  yang berhasil mengalami perubahan warna, yang mengindikasikan adanya bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans  dalam  kandungan  tanah  tersebut.  Keempat  tanah  tersebut terdiri dari dua jenis tanah mineral, satu tanah asam sulfat, dan satu tanah  gambut, dengan kisaran pH 3,0­5,5. Perubahan warna tersebut terjadi setelah masa  inkubasi selama lebih dari tiga bulan, sehingga untuk keempat isolat tersebut tidak  dilanjutkan ke proses selanjutnya karena waktu pertumbuhan yang terlalu lama.  Pada  isolasi  yang  kedua,  diambil  dari  sampel  tanah  sebanyak  dua  puluh  delapan sampel  yang berasal dari sekitar Gunung Sanggabuana, Jawa Barat serta  lima sampel tanah dari daerah Palelawan, Kepulauan Riau (Tabel 5).

Tabel 5. Hasil Isolasi Sampel Tanah Sekitar Gunung Sanggabuana dan Palelawan,  Riau  Kode Bahan Isolasi  pH 

Jenis Tanah                 Lokasi 

Hasil 

PGSB­5 

4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGBB­6 

4,0­5,0 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGSU­8 

4,0­5,0          Mineral          Gunung Sanggabuana 

­ 

Mineral 

PGSS­8                      4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGSS­9                      4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGSS­11                    4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGSS­12                    4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGSS­13 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGSU­17                   4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGSS­18                    4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGST­24                    4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGST­25                    4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGST­27                    4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

PGST­29 

Gunung Sanggabuana 

­ 

4,0­5,0 

4,0­5,0          Mineral 

TGS­30                      4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­32                      4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­33 

4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­42 

4,0­5,0          Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­43                      4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­47 

4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­48 

4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­49 

4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

TGS­63 

4,0­5,0 

Mineral 

Gunung Sanggabuana 

­ 

T1R2 

Mineral 

Palelawan, Riau 

­ 

T4R1 

Mineral 

Palelawan, Riau 

­ 

RAPP G­03 

Mineral 

Palelawan, Riau 

­ 

RAPP G­07 

Mineral 

Palelawan, Riau 

­ 

RAPP G­10 

Mineral 

Palelawan, Riau 

­ 

Keterangan: ­: warna tidak berubah

Tabel 5 menunjukkan bahwa dari semua sampel  yang diisolasi, tidak ada  sampel  yang  menunjukkan  hasil  positif,  sehingga  untuk  semua  sampel  tersebut  tidak  dapat  dilanjutkan  ke  proses  berikutnya.  Hal  tersebut  terjadi  karena  jenis  tanah  yang  digunakan  pada  isolasi  ini  kemungkinan  miskin  akan  unsur  sulfur  dan/atau pirit, sebagai sumber energi Thiobacillus, sehingga tidak ada satu sampel  pun  yang  menunjukkan  hasil  positif.    Masa  penyimpanan  sampel  yang  terlalu  lama,  sekitar  satu  tahun,  juga  mempengaruhi  hasil  dari  isolasi  tersebut.  Tanah  yang  berasal  dari  Gunung  Sanggabuana  memiliki  kadar  C­organik  4,9%­9,27%,  kandungan  unsur  kalium  (K)  0,10­0,97  meq/100g  tanah,  dan  pH  4,0­5,0,  sedangkan tanah pada daerah Palelawan, Riau berupa tanah­tanah mineral.  Pada  isolasi  yang  ketiga,  dari  berbagai  sumber  isolasi  yang  digunakan,  didapatkan  sepuluh  sampel  yang  berhasil  diisolasi  untuk  bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans,  dengan  kecepatan  tumbuh  yang  berbeda­beda.  Hal  ini  diketahui  dengan mengamati perubahan warna media cair, dimana terjadi perubahan warna  pada  media­media  yang  menunjukkan  hasil  positif,  sedangkan  sampel  yang  menunjukkan  hasil  yang  negatif tidak mengalami perubahan  warna atau berubah  warna namun tidak keruh.  Sampel  yang  digunakan  pada  isolasi  ketiga  ini  berasal  dari  Kawah  Sikidang  dan  Kawah  Sileri,  Dieng,  Wonosobo,  yang  kaya  akan  unsur  sulfur,  sehingga  isolasi  yang  dikerjakan  banyak  yang  menunjukkan  hasil  positif.  Waktu  penyimpanan  sampel  tanah  yang  digunakan  pun  tidak  lama,  sekitar  dua  bulan,  sehingga jenis tanah yang digunakan masih tergolong segar.  Hasil yang didapatkan dapat dilihat di Tabel 6.

Tabel  6.  Hasil  Isolasi  Sampel  Tanah  Sekitar  Kawah  Sikidang  dan  Kawah  Sileri  Dieng  Kode Bahan 

pH 

Jenis Tanah      Lokasi 

Hasil  WaktuTumbuh 

Isolasi 

(hari) 

SI 6706 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

+ 

4 

SI 6636 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang         + 

4 

SI 6640 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

+ 

4 

WS 6571 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

+ 

4 

WS 6598 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

+ 

4 

SI 6644 (C) 

`     2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

+ 

7 

SI 6645 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

+ 

7 

SI 6663 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

+ 

> 7 

SI 6668 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

+ 

> 7 

SI 6671 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

+ 

> 7 

SI 6639 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

­ 

SI 6675 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sikidang 

­ 

WS 6574 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

­ 

WS 6575 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

­ 

WS 6579 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

­ 

WS 6581 (P) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

­ 

WS 6600 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

­ 

WS 6614 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

­ 

WS 6653 (C) 

2,5 

Mineral 

Kawah Sileri 

­ 

Keterangan: +: terjadi perubahan warna  ­: tidak terjadi perubahan warna  P: padat / tanah sekitar kawah / tanah semburan gas bumi  C: cair / air belerang 

Dari  Tabel  6  didapatkan  bahwa  dari  19  sampel  yang  diisolasi,  terdapat  sepuluh  sampel  yang  menunjukkan  hasil  yang  positif,  yaitu  terjadi  perubahan  warna  pada  media  menjadi  warna  kuning  kecoklatan  (warna  karat).  Hal  ini

disebabkan  terbentuknya  besi  ferri  (Fe 3+ )  karena  dioksidasinya  besi  ferro  (Fe 2+ )  oleh  bakteri  pengoksidasi  besi  (Untung,  1999;  Sugio  et  al.,  1994;  Erskini  dan  Budiyanto,  1994;  Brock  and  Michael,  1991).  Pada  sampel  yang  lain  tidak  menunjukkan perubahan warna atau berubah warna namun tidak berwarna kuning  kecoklatan. Perubahan warna tersebut dapat dilihat pada Gambar 1. 

Gambar  1.  Perubahan  Warna  pada  Media  saat  Isolasi  (kiri  tidak  tumbuh;  kanan  tumbuh). 

Isolat­isolat  yang  tumbuh  tersebut  kemudian  dimurnikan  kembali  pada  media  yang  sama  selama  tiga  minggu.  Berdasarkan  hasil  pemurnian  didapatkan  bahwa  dari  sepuluh  sampel  yang  dimurnikan  terdapat  delapan  sampel  yang  berhasil  tumbuh  (WS 6598  C,  SI  6706 P,  SI 6636  C,  SI 6640  C,  SI 6644  C,  SI  6645 C, SI 6671 P, SI 6663 C), sedangkan dua sampel lainnya tidak tumbuh (SI  6668 P, WS 6571 P).  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  dari  seluruh  sampel  tanah  yang  diisolasi, sampel yang menunjukkan hasil positif didapatkan dari kawasan Kawah  Sikidang dan Kawah Sileri Dieng, dimana tanahnya kaya akan sulfur, dan sampel  yang  digunakan  relatif  segar  sehingga  memungkinkan  bakteri  untuk  tumbuh.

Sampel  tanah  lain  yang  berasal  dari  kawasan  Gunung  Sanggabuana,  Palelawan  Kepulauan  Riau,  dan  Bukit  Petuk  Palangkaraya  tidak  menunjukkan  hasil  yang  positif, hal ini terjadi karena tanah pada daerah tersebut kemungkinan miskin akan  unsur  sulfur  dan/atau  pirit  sebagai  sumber  energi  bakteri,  selain  itu  waktu  penyimpanan sampel  yang relatif lama menyebabkan bakteri  yang diisolasi tidak  tumbuh lagi. 

B. Karakterisasi Bakteri Thiobacillus ferrooxidans  Isolat­isolat  yang  sudah  dimurnikan  kemudian  ditumbuhkan  pada  media  padat  (agar).  Komposisi  media  padat  sama  dengan  komposisi  media  cair  yang  digunakan,  perbedaannya  adalah  penambahan  agar  sebanyak  12  gram.  Pemindahan isolat ini dilakukan dengan cara isolat tersebut disebar secara merata  di  permukaan  media  padat  yang  telah  disiapkan.  Setelah  masa  inkubasi  selama  tiga minggu, dari delapan isolat hasil pemurnian, terdapat enam isolat yang dapat  tumbuh pada media padat, yaitu WS 6598 C, WS 6644 C, SI 6671 P, SI 6663 P,  SI 6636 C, SI 6645 C. Sedangkan dua isolat yang tidak tumbuh adalah SI 6640 C  dan SI 6706 P.  Isolat  bakteri  yang  dapat  tumbuh  pada  media  cair  belum  tentu  dapat  tumbuh pada media padat, dalam hal ini media agar. Bakteri yang diisolasi adalah  bakteri asidofi pengoksidasi besi dan sulfur yang merupakan obligat autotrof yang  membutuhkan  senyawa  an­organik  untuk  pertumbuhan  dan  perbanyakan,  bukan  pada senyawa organik seperti agar (Nurseha, 2000).  Isolat­isolat  yang  tumbuh  tersebut  kemudian  dipindahkan  kembali  ke  media  padat  yang  sama.  Pemindahan  kedua  ini  dilakukan  dengan  cara

menggoreskan  isolat  yang tumbuh pada media padat pertama ke atas permukaan  media  padat  kedua  yang  telah  disiapkan.  Pemindahan  ke  media  padat  kedua  ini  merupakan  tahap  penyeleksian  terhadap  koloni  tunggal  yang  terbentuk.  Setelah  masa  inkubasi  selama  tiga  minggu,  dari  enam  isolat  yang  digoreskan,  terdapat  lima  isolat  yang berhasil membentuk koloni tunggal (WS 6644 C, SI 6671 P, SI  6663  P,  SI  6636  C,  SI  6645  C),  sedangkan  satu  isolat  lagi  (WS  6598  C)  tidak  berhasil  tumbuh.  Hasil  pertumbuhan  isolat  pada  media  padat  dapat  dilihat  pada  Gambar 2. 

A 

B 

Gambar 2.  Isolat  Bakteri  yang  Ditumbuhkan  pada  Media  Padat  (A.  Tumbuh,  B.  Tidak tumbuh). 

Terbentuknya  koloni  tunggal  ini  merupakan tanda  bahwa  bakteri  mampu  hidup  pada  media  padat  tersebut  dengan  ciri­ciri  membentuk  koloni  karat  di  permukaan  media,  berlendir  dan  mencembung  di  permukaan  media  agar.  Isolat­  isolat  yang  berhasil  tumbuh  di  media  padat  tersebut  kemudian  dipindahkan  kembali ke media  cair semula  yang bertujuan untuk membuktikan bahwa  koloni  tunggal yang terbentuk adalah bakteri yang ingin diisolasi.

Selain  morfologi  yang  tampak  pada  gambar,  karakter  dari  bakteri  yang  telah  berhasil  diisolasi  dapat dilakukan  dengan  berbagai  cara,  salah  satu  caranya  adalah  pewarnaan  diferensial,  yaitu  pewarnaan  Gram  yang  dapat  membedakan  bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif.  Bakteri Gram positif berwarna ungu disebabkan oleh kompleks zat warna  kristal  violet­yodium tetap dipertahankan meskipun telah diberi  larutan pemucat,  sedangkan  bakteri  Gram  negatif  berwarna  merah  karena  kompleks  tersebut  larut  sewaktu  pemberian  larutan  pemucat  dan  kemudian  mengambil  larutan  pewarna  kedua yaitu berwarna merah. Hal  ini terjadi karena perbedaan struktur dinding sel  kedua  kelompok  bakteri.  Hasil  karakterisasi  bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans  dapat dilihat pada Tabel 7. 

Tabel  7.  Hasil  Karakterisasi  Bakteri  Thiobacillus  ferrooxidans  yang  Berhasil  Diisolasi (SI 6636 C dan SI 6671 P)  Kondisi 

Karakterisasi 

pH 

3,5 

Suhu lingkungan pertumbuhan 

30­35˚C 

Pewarnaan Gram 

Gram negatif 

Bentuk sel 

Berbentuk  batang,  kecil,  rantai  pendek, ujung membulat 

Sumber energi 

Oksidasi Fe 2+  dan reduksi sulfur 

Kebutuhan oksigen 

Aerob obligat 

Sumber Nitrogen 

Amonium, nitrat 

Motilitas 

+ 

Berdasarkan  Tabel  7.  hasil  yang  didapatkan  sesuai  dengan  karakter  oleh  Robertson and Kuenen (2005), bahwa bakteri Thiobacillus ferrooxidans memiliki

ciri­ciri hidup pada kisaran pH 1,3­4,5, Gram negatif, bentuk batang atau tongkat.  Bakteri ini  juga menggunakan hasil oksidasi dari Fe 2+  dan reduksi  sulfur sebagai  sumber  energinya,  serta amonium, dan  nitrat  sebagai  sumber  nitrogennya,  selain  itu sangat membutuhkan oksigen untuk kehidupan.

V. KESIMPULAN DAN SARAN 

5.1. 

Kesimpulan 

1.  Thiobacillus  ferrooxidans  dapat diisolasi  dari  tanah dengan  pH  3,5  yang  berasal dari Kawah Sikidang dan Kawah Sileri, Dieng, Wonosobo.  2.  Terdapat 5 isolat yang berhasil ditumbuhkan, yaitu WS 6644 C, SI 6671 P,  SI  6663  P,  SI  6636  C,  SI  6645  C  dan  semuanya  adalah  Thiobacillus  ferrooxidans.  3.  Isolat  Thiobacillus  ferrooxidans  mempunyai  kemampuan  untuk  mengoksidasi besi dan sulfur.  5.2. 

Saran  Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  dengan  melakukan  uji  coba 

desulfurisasi batubara menggunakan isolat bakteri yang sudah didapatkan.

DAFTAR PUSTAKA 

Boyd, C.E. 1982. Water Quality Management for Fish Pond Culture. Elsevier Sci.  Publication Co. Amsterdam.  Brock,  D.T  and  M.T.  Madigan.  1991.  Biology  of  Microorganism.  Prentice­Hall  International. Inc. Englewood. New Jersey.  Dick, W.A. 1992. Sulfur Cycle di dalam Encyclopedia of Microbiology  Volume  4. Academic Press Inc.  Detz,  C.M  and  G.  Barvinchak.  1980.  Microbial  Desulfurization  of  Coal.  www.freepatentsonline.com [diakses 21 Juli 2008].  ECD. 1974. Oxygen Leaching System Shows Commercial Promise for Removing  Sulfur from Coal. www.product.biblio.jsp.htm [diakses 3 Juli 2008].  Erskini dan Budiyanto. 1994. Penelitian leaching mikroba mineral sulfida daerah  Sangkaropi Sulawesi Tenggara. Majalah BPPT. LVII: 1­19.  Hadioetomo,  R.S.  1990.  Mikrobiologi  Dasar  Dalam  Praktek.  PT  Gramedia.  Jakarta.  Handayani,  S.  1997.  Application  of  bio­oxidation  technology  in  mineral  processing. Indon. Min. J. 2(2): 1­6.  Holt,  J.G,  N.R.  Krieg,  P.H.A  Sneat,  J.T.  Staley,  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  Graw­Hill.  New York p: 33­53.  Isa,  I.  2007.  Bioleaching  Logam  Berat  Timbal  dari  Sedimen  Tercemar  oleh  Pseudomonas fluorescens, Thiobacillus ferrooxidans, Escherichia coli dan  Bacillus sp (Suatu Pendekatan Eksperimental Laboratorik). Tesis, Program  Pasca Sarjana, UNAIR. Surabaya.  Karliansyah,  M.R.  2001.  Aspek  Lingkungan  dalam  AMDAL  Bidang  Pertambangan. Pusat Pengembangan dan Penerapan AMDAL BAPEDAL.  Jakarta.  Koizumi,  J.  1984.  Genetically  Engineered  Microorganisms  Exploitation  for  Biocleaning of Coal: A Countermeasure to Acid Rain. In Murooka, Y and  T.  Imanaka  (Eds).  1994.  Recombinant  Microbes  for  Industrial  and  Agricultural  Applications.  www.googlebooksearch.htm  [diakses  20  Mei  2008].

Leathen,  W.W,  N.A.  Kinsel,  and  S.A.  Braley.  1956.  Ferrobacillus  ferrooxidans:  achemosynthetic autotrophic bacterium. J.Bacteriol., 72, 700­704.  Lennon,  D.R. 1984. Pneumatic Conveying  of  Pulverized  Solvent  Refined  Coal.  www.freepatentsonline.com [diakses 3 Juli 2008].  Levican,  G,  P.  Bruscella,  M.  Guacunano,  C.  Inostroza,  V.  Bonnefoy,  D.S.  Holmes,  and  E.  Jedlicki.  2000.  Characterization  of  The  petI  and  res  Operons  of  Acidithiobacillus  ferrooxidans.  www.articlerender.fcgi­.htm  [diakses 20 Mei 2008].  Mc Kane, L and J. Kandel. 1996. Microbiology  Essentials and Applications. Mc  Graw­Hill Inc. New York.  Meyers, R.A, L.J. van Nice, and M.J. Santy. 1976. Meyers Process ­ Plant Design,  Economics  and  Energy  Balance.  www.google/1976cgl.confR.V.htm  [diakses 3 Juli 2008].  Nuella,  I.  2005.  Effect  of  Sulfur  Concentration  and  pH  on  Desulfurization  of  Indonesian  Subbituminous  Coals  Using  Thiobacillus  ferrooxidans.  www.ITB/databaseabstraksi/Lihatdetailabstraksi.htm  [diakses  2  September 2008].  Nurseha, 2000. Isolasi dan Uji Aktivitas Bakteri Asidofilik Pengoksidasi Besi dan  Sulfur  dari  Ekosistem  Air  Hitam.  Tesis,  Program  Pasca  Sarjana,  IPB.  Bogor.  Raharjo,  I.B.  2006.  Mengenal  Batubara.  www.berita­beritaiptek­2006­02­09­  Mengenal­Batubara­(1)­.htm [diakses 20 Mei 2008].  Rheinheimer,  G.  1991.  Aquatic  Microbiology,  fourth  edition.  John  Wiley  and  Sons. London.  Robertson,  L.A  and  J.G.  Kuenen,  2005.  Thiobacillus:  Description  and  Significance.  http://microbewiki.kenyon.edu./index.php/thiobacillus  [diakses 20 Mei 2008].  Santosa,  D.A,  K.Murtilaksono,  F.S.Beni,  Sulastri,  Samsurizal,  S.Shahab,  P.Giyono,  Endarwati,  Hartati,  D.E.Saputra,  E.N.Hidayah,  Jajat,  Samadi,  dan  Juma.  2007.  Sumberdaya  Hayati  Kawasan  Sanggabuana:  Potensi,  Transaksi  Bioprospeksi,  Bank  Gen.  Indonesian  Center  for  Biodiversity  and Biotechnology (ICBB). Bogor.  Schegel,  H.G. 1994.  Mikrobiologi  Umum. (terjemahan).  Gajah  Mada  University  Press. 688 pp.  Schippers,  A,  P.G.  Jozsa  and  W.  Sand.  1996.  Sulfur  chemistry  in  bacterial  leaching of pyrite. Appl. Environ. Microbiol. 62 (9): 3424­3431.

Stambaugh, E.P,  J.F.  Miller,  S.S.  Tam,  S.P.  Chauhan,  H.F.  Feldmann,  H.E.  Carlton,  J.F.  Foster,  N.  Nack,  and  J.H.  Oxley.  1977.  www.google/1977ieee.conf.124S.htm [diakses 3 Juli 2008].  Sugio,  T,  S.  Uemura,  I.  Makino,  K.  Iwahori,  T.  Tano  and  R.C.  Blake.  1994.  Sensitivity  of  iron­oxidizing  bacteria,  Thiobacillus  ferrooxidans  and  Leptospirillum ferrooxidans to bisulfite ion. Appl. Environ. Microbiol. 60  (2): 722­725.  Untung,  S.R.  1999.  Isolating  Thiobacillus  ferrooxidans  from  the  Cikotok  Gold  Mine for leaching purposes. Indonesian Mining Journal. 5: 54­56.  Wikipedia.  2006.  Flue  Gas  Desulfurization.  fluegasdesulfurization.htm [diakses 21 Juli 2008]. 

www.wikipedia/ 

Wikipedia. 2008. Coal. www.en.wikipedia.org/wiki/coal [diakses 20 Mei 2008].  Wood,  D.  and  D.E.  Rawlings.  1989.  Bacterial  Leaching  and  Biomining  In  J.  L.  Marx (ed). A Revolution in Biotechnology. Cambridge, ISCU. New York.  Worldcoal. 2004. Sumber Daya Batubara: Tinjauan Lengkap Mengenai Batubara.  www.worldcoal.org.htm [diakses 20 Mei 2008].  Yusuf, 

D.  2005.  Batubara,  Energi  Alternatif  Pengganti  http://www.islamuda.com ­ Rubrik.htm [diakses 20 Mei 2008].

BBM.