Jurnal Pendidikan Hayati
ISSN:2443-3608
Vol. 2 No. 1 (2016): 1-6
ISOLASI MIKROBA DARI TANAH GAMBUT Bayu Hari Mukti1, Yulianti Hidayah1 1. Program Studi Pendidikan Biologi STKIP PGRI Banjarmasin, Jl. Sultan Adam, Komplek H. Iyus Blok A no. 18 RT. 23. e-mail:
[email protected] Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi komunitas mikroba (bakteri) dari tanah gambut serta mendeskripsikan karakter morfologinya. Sampel gambut diambil dari lahan yang memiliki kedalam air 30 cm dan ketebalan gambut lebih dari 50 cm. Pengambilan sampel dilakukan pada kedalaman gambut 5 cm dan dimasukan dalam erlenmeyer steril. Isolasi dilakukan dengan menggunakan media nutrien agar dan diinkubasi selama 2-7 hari pada suhu 30oC. Isolat yang diperoleh selanjutnya dihitung dan dikarakterisasi meliputi karakter morfologi koloni dan individu serta uji pewarnaan gram. Jumlah koloni bakteri dari yang
tumbuh sebanyak 73 koloni pada pengenceran 10-2 dan 37 koloni pada pengenceran 10-3. Koloni yang tumbuh memiliki 5 macam ciri yaitu: 1) bulat, tepi tidak bergerigi, permukaan cembung, warna kuning kehijauan; 2) bulat, cembung, warna ungu; 3) bulat, tepi tidak bergerigi, permukaan cembung, warna putih; 4) bulat, tidak beraturan, warna putih; dan 5) bulat dengan pola bulatan ditengah, tidak bergerigi, pemukaan cembung, warna kuning. Seluruh isolat yang tumbuh berbentuk batang dan empat diantaranya merupakan bakteri Gram positif. Kata kunci: isolasi, bakteri, gambut
Published: Maret 2016 PENDAHULUAN
Gambut di Indonesia diperkirakan mencapai 21 juta hektar atau sekitar 10,8 persen dari luas daratan di Indonesia (Wibowo dan Suyatno 1998; BB Litbang SDLP 2008). Dari luasan tersebut sekitar 5,7 juta ha atau 27,8 persen terdapat di Kalimantan. Kalimantan tengah mendominasi persebaran lahan gambut Kalimantan dengan luas 3,01 juta ha, Kalimantan Barat memiliki luas gambut sebesar 1,73 juta ha, Kalimantan Timur memiliki gambut seluar 697 ribu ha, sedangkan Kalimantan Selatan memiliki luas gambut 331,6 ribu ha (Ritung dan Subagjo 2004). Di antara fungsi lahan gambut adalah sebagai penambat (sequester) karbon sehingga berkontribusi dalam mengurangi gas rumah kaca di atmosfir, walaupun proses penambatan berjalan sangat pelan setinggi 0-3 mm gambut per tahun (Parish et al., 2007) atau setara dengan penambatan 0-5,4 t CO2 ha-1 tahun-1 (Agus, 2009). Apabila hutan gambut ditebang dan didrainase, maka karbon tersimpan pada gambut mudah teroksidasi menjadi gas CO2 (salah satu gas rumah kaca terpenting). Selain itu lahan gambut juga mudah mengalami penurunan permukaan (subsiden) apabila hutan gambut dibuka. Oleh 1
Isolasi Mikroba dari Tanah Gambut karena itu diperlukan kehati-hatian dan perencanaan yang matang apabila akan mengkonversi hutan gambut. Perencanaan harus mengacu pada hasil studi yang mendalam mengenai karakteristik gambut setempat dan dampaknya bila hutan gambut dikonversi. Gambut mengandung proporsi bahan organik mati yang sangat tinggi terutama berasal dari lumut, batang, akar, serta bagian lain dari pohon, dan hewan yang telah terakumulasi hingga ratusan tahun. Bahan organik yang ada di gambut umumnya tidak cepat terdekomposisi bahkan dapat mencapai ratusan tahun tidak terdekomposisi. Hal ini disebabkan keadaan lahan gambut yang selalu tergenang oleh air sehingga oksigen tidak dapat masuk dan menyebabkan banyak mikroorganisme pendekomposisi tidak dapat beraktivitas. Meskipun demikian sejumlah mikroba dapat terus tumbuh dan berkembang pada lahan gambut. Mikroba yang hidup pada lahan gambut terdiri atas bakteri dan arkea (Kamal & Varma 2008). Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi komunitas mikroba (bakteri) dari tanah gambut serta mendeskripsikan karakter morfologinya. METODE PENELITIAN Koleksi Sampel Sampel gambut diambil dari lahan yang memiliki kedalam air 30 cm dan ketebalan gambut lebih dari 50 cm. Pengambilan sampel dilakukan pada kedalaman gambut 5 cm dan dimasukan dalam erlenmeyer steril. Isolasi Bakteri Gambut
Satu gram sampel gambut dimasukan dalam tabung reaksi yang berisi 100 ml air destilasi steril kemudian digoyang dan dilakukan rangkaian pengenceran. Untuk mengisolasi bakteri dari gambut dilakukan dengan metode cawan tuang dengan menggunakan media Nutrien Agar (NA). Untuk setiap pengenceran dibuat tiga pengulangan. Cawan kemudian diinkubasi pada suhu 30oC selama 2-7 hari. Koloni yang berkembang kemudian diisolasi dan dikultur untuk mendapatkan isolat murni. Karakter Morfologi Pengamatan karakter morfologi meliputi bentuk bakteri, bentuk koloni, bentuk permukaan koloni, bentuk tepi koloni. Uji Pewarnaan Gram
Kultur isolat murni digoreskan pada permukaan kaca preparat, dan kemudian dikeringkan di atas api bunsen; tambahkan larutan Kristal violet sebanyak 1 tetes ditambahkan ke permukaan preparat yang terdapat lapisan bakteri tersebut dan didiamkan selama 30 detik. Setelah 30 detik, preparat dibilas
2
Mukti BH & Hidayah Y/ Jurnal Pendidikan Hayati Vol. 2 No 1 (2016): 1-6
dengan air selama 5 detik. Setelah kering, larutan iodin sebanyak 1 tetes ditambahkan ke permukaan preparat tersebut dan didiamkan selama 1 menit. Setelah 1 menit, preparat dibilas dengan air selama 5 detik untuk selanjutnya preparat dibilas dengan alkohol 96% selama 15 hingga 30 detik. Lakukan pembilasan tetes demi tetes sampai kristal violet tidak dapat dibilas lagi; kemudian dicuci dengan air selama 5 detik. Teteskan safranin sebanyak 1 tetes ditambahkan ke permukaan preparat dan didiamkan selama 60-80 detik. Preparat dicuci dengan air selama 5 detik dan dikeringkan kemudian diamati menggunakan mikroskop (Prescott 2002). HASIL DAN PEMBAHASAN
Jumlah Koloni Bakteri Tanah Gambut Penghitungan jumlah mikroba yang hidup pada suatu materi dapat dilakukan dengan standar atau hitungan hidup berupa plate count dan analisis spektrofotometri (turbiditas). Berdasarkan sampel tanah gambut yang diambil di Guntung Payung, diperoleh hasil isolasi dengan menggunakan plate count sebagai berikut: Tabel 1. Isolat bakteri dari tanah gambut pada berbagai pengenceran No Pengenceran 1 10-2 2 10-3
Jumlah CFUs 73 37
Dari sampel 1 gr tanah gambut yang diencerkan 100 kali (10-2) berhasil ditumbuhkan 73 koloni bakteri, sedangkan pada pengenceran 1000 kali (10 -3) berhasil ditumbuhkan 37 koloni bakteri. Koloni bakteri ini tumbuh setelah melalui masa inkubasi 2 hari. Masa inkubasi dimaksudkan agar bakteri sebagai organisme sel tungga yang tidak terlihat dengan mata telanjang ini dapat tumbuh membentuk koloni sehingga dapat diamati keberadaannya tanpa menggunakan mikroskop. Jumlah koloni bakteri yang berhasil ditumbuhkan pada media agar sesuai dengan kriteria jumlah ideal bakteri yang tumbuh untuk hitungan standar yang berkisar antara 25 – 250 koloni (Prescott 2002). Bila jumlahnya di bawah 25 maka dianggap tidak layak secara statistik dan sering disebut TFTC (too few to count; terlalu sedikit untuk dihitung), sedangkan bila di atas 250 maka terlalu banyak atau disebut TNTC (too numerous to count; terlalu banyak untuk dihitung) dan akan terlihat pertumbuhan pada cawan petri yang sangat berhimpitan antara satu koloni dengan koloni lain.
3
Isolasi Mikroba dari Tanah Gambut
Gambar 1. Koloni bakteri yang tumbuh pada media nutrien agar Jumlah CFUs yang tumbuh merupakan representasi dari jumlah koloni hidup dari sampel tanah gambut yang diperoleh. Meskipun demikian jumlah tepat dari bakteri yang terdapat pada sampel tanah tidaklah diketahui (Prescott 2002). Karakter Morfologi Bakteri Tanah Tanah Gambut
Bakteri memiliki bentuk dasar berupa batang, bulat, dan spiral dengan ukuran 0,2 – 2,0 μm (Tortora et.al. 2010). Bentuk dasar ini memiliki berbagai variasi seperti strptococci, staphylococci, diplobasilus, vibrio, spilirulum, dan sebagainya. Bentuk serta hasil pewarnaan Gram dari isolat bakteri tanah gambut yang ditemukan disajikan dalam tabel berikut: Tabel 3. Karakter morfologi bakteri tanah gambut NO 1 2 3 4 5
Isolat Gb-01 Gb-02 Gb-03 Gb-04 Gb-05
Bentuk Batang Batang Batang Batang Batang
Uji Pewarnaan Gram Positif Positif Positif Negatif Positif
Krarakteristik bakteri Gram positif atau negatif ditunjukan dari warna bakteri setelah dilakukan pewarnaan dan diamati di bawah mikroskop. Bakteri Gram positif akan menunjukkan warna ungu pekat sedangkan bakteri gram negatif akan berwarna merah muda. Pengaruh warna yang terhadap bakteri ini berkaitan dengan struktur dinding sel bakteri. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel dengan dengan
4
Mukti BH & Hidayah Y/ Jurnal Pendidikan Hayati Vol. 2 No 1 (2016): 1-6
banyak lapisan peptidoglikan, sedangkan Gram negatif memiliki lapisan dinding yang lebih tepis terdiri dari satu atau lebih peptidoglikan. Uji pewarnaan Gram merupakan teknik pengujian yang paling sering digunakan di laboratorium mikrobiologi untuk membedakan secara spesifik dua karakteristik badi bakteri (Prescott 2002). Dalam kepentingan medis, Bakteri Gram negatif diketahui umumnya lebih resisten terhadap desinfektan dan antiseptik dibandingkan dengan bakteri Gram positif (Tortora et.al. 2010). Karakter Morfologi Koloni Bakteri Tanah Gambut
Berdasarkan sampel tanah gambut yang diambil, diperoleh 5 karakter koloni yang berbeda yaitu:
Tabel 2. Karakter Koloni bakteri dari tanah gambut NO Isolat 1 Gb-01
Morfologi Koloni Bulat, tepi tidak bergerigi, permukaan cembung
Warna Koloni Kuning kehijauan
2 3
Gb-02 Gb-03
Bulat, cembung Bulat, tepi tidak bergerigi, permukaan cembung
Ungu Putih
4 5
Gb-04 Gb-05
Bulat, tidak beraturan Bulat dan ada bulatan di bagian tengah, tepi tidak bergerigi, permukaan cembung
Putih Kuning
Perbedaan karakteristik koloni yang diperoleh menunjukan perbedaan jenis dari isolat bakteri pembentuk koloninya. Meskipun demikian, karakter koloni yang sama belum tentu menunjukan bahwa koloni-koloni tersebut berasal dari isolat bakteri yang sama pula. Pertumbuhan bakteri pada media agar dimana satu bakteri akan membelah menjadi dua kemudian membelah kembali menjadi empat dan seterusnya pada tempat yang sama, meskipun demikian, bentuk koloni yang dihasilkan dapat berupa bulat dengan tepian rata, bulat dengan tepi yang bergerigi, bulat dengan tepi berlekuk dalam, ataupun bentuk yang tidak beraturan. Dari sampel yang diuji, terdapat 5 karakteristik koloni yang berbeda. Kelima koloni ini selanjutnya diisolasi untuk mendapatkan kultur murni yang kemudian dapat diteliti, digunakan lebih lanjut atau disimpan untuk kepentingan di masa mendatang. 5
Isolasi Mikroba dari Tanah Gambut SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Berhasil ditumbuhkan koloni bakteri dari tanah gambut sebanyak 73 koloni pada pengenceran 10-2 dan 37 koloni pada pengenceran 10-3. 2. Terdapat 5 karakter yang berbeda dari koloni yang tumbuh yaitu 1) bulat, tepi tidak bergerigi, permukaan cembung, warna kuning kehijauan; 2) bulat, cembung, warna ungu; 3) bulat, tepi tidak bergerigi, permukaan cembung, warna putih; 4) bulat, tidak beraturan, warna putih; dan 5) bulat dengan pola bulatan ditengah, tidak bergerigi, pemukaan cembung, warna kuning 3. Seluruh bakteri berbentuk batang 4. Empat bakteri merupakan Gram positif, dan satu bakteri merupakan Gram negatif.
DAFTAR PUSTAKA
Agus F. 2009. Cadangan karbon, emisi gas rumah kaca dan konservasi lahan gambut. Malang: Prosiding Seminar Dies natalis Universitas Brawidjaya ke 46. Kamal S dan Varma A. 2008. Peat Microbiologi dalam Microbiology of Extreme Soils. Editor: Dion P, Nautiyal CS. Heidelberg: Springer. Parish F, Sirin A, Charman D, Joosten H, Minayeva T, Silvius M, dan Stringer L. 2007. Assessment on Peatlands, Biodiversity and Climate Change: Main Report. Kuala Lumpur: Global Environment Centre and Wetlands international Wageningen. Prescott H. 2002. Laboratory Exercise in Microbiology, 5th Ed. New York: McGraw-Hill. Ritung WS dan Subagjo H. 2004. Peta Sebaran Lahan Gambut, Luas dan kandungan karbon di Kalimantan/Map of Peatland Distribution Area and Carbon Content in Kalimantan, 200-2002. Bogor: Wetland International-Indonesia Programme (WI-IP). Tortora GJ, Funke BR, dan Case CL. 2010. Microbiology- An Introduction. San Francisco: Benjamin Cummings. Wibowo, P. dan N. Suyatno.1998. An Overview of Indonesian Wetlands Sites – II. Bogor: Wetlands International – Indonesia Programme (WI-IP).
6
