ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI TOLERAN TERHADAP

INSEKTISIDA PROFENOFOS (ORGANOFOSFAT) PADA TANAH

LAHAN PERTANIAN TOMAT DI DESA TONDEGESAN

KECAMATAN KAWANGKOAN

OLEH:

RIDWAN NURDIN

071012014

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SAM RATULANGI MANADO

2011

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI TOLERAN TERHADAP INSEKTISIDA PROFENOFOS (ORGANOFOSFAT) PADA TANAH

LAHAN PERTANIAN TOMAT DI DESA TONDEGESAN KECAMATAN KAWANGKOAN

RIDWAN NURDIN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk

Memperoleh Gelar Sarjana Sains Pada

Program Studi Biologi

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SAM RATULANGI MANADO

2011

Judul : Isolasi dan Identifikasi Bakteri Toleran terhadap Insektisida

Profenofos (Organofosfat) pada Tanah Lahan Pertanian Tomat

di Desa Tondegesan Kecamatan Kawangkoan

Nama : Ridwan Nurdin

NIM : 071012014

Program Studi : Biologi

Menyetujui :

Komisi Pembimbing

Febby Kandou, S.Si., M.Kes Ketua

Dr. Trina Tallei, M.Si

Anggota 1

Ketua Program Studi

Ir. Feky Mantiri, Ph.D NIP. 19670201 199203 1 003

Dr. Ir. Johanes Pelealu, M.Si

Anggota 2

Dekan F-MIPA UNSRAT

Prof.dr.Edwin de Queljoe,M.Sc.,Sp.And NIP. 19510612 198103 1 006

Tanggal lulus: 24 Oktober 2011

RINGKASAN

RIDWAN NURDIN. 071012014. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Toleran Terhadap

Insektisida Profenofos (Organofosfat) Pada Tanah Lahan Pertanian Tomat Di Desa

Tondegesan Kecamatan Kawangkoan. Dibimbing oleh Febby Kandou, S.Si., M.Kes

sebagai ketua, Dr. Trina Tallei, M.Si dan Dr. Ir. Johanis Pelealu, M.Si sebagai

anggota.

Di bidang pertanian, pemakaian pestisida dimaksudkan untuk meningkatkan

produksi pangan. Kurang lebih hanya 20% pestisida mengenai sasaran sedangkan

80% lainnya jatuh ke tanah. Indonesia merupakan negara yang memiliki iklim tropis

yang merupakan iklim baik bagi pertumbuhan dan perkembangan serangga, sehingga

penggunaan pestisida jenis insektisida di Indonesia menempati urutan teratas dan

menyebabkan pencemaran. Salah satu jenis insektisida yang sering digunakan adalah

insektisida golongan organofosfat seperti profenofos. Berdasarkan hal tersebut, perlu

adanya penelitian tentang bakteri apa saja yang toleran terhadap kontaminasi

senyawa profenofos.

Pada penelitian ini, bakteri diisolasi dari tanah dan kemudian diseleksi pada media

yang mengandung insektisida profenofos. Koloni bakteri yang tumbuh kemudian

dimurnikan, diidentifikasi dan diuji pertumbuhannya pada media dengan kandungan

insektisida profenofos berbeda yaitu 0%, 25%, 50%, 75% dan 100%.

Hasil penelitian didapatkan 6 isolat bakteri berbeda yang toleran terhadap insektisida

profenofos yang diberi label nama isolat A, B, C, D, E dan F. Keenam tersebut

tergolong dalam 3 genus yaitu genus Streptococcus (isolat A), Pseudomonas (isolat

B, D dan E), Lactobacillus (isolat C dan F). Berdasarkan pengamatan pada uji

pertumbuhan, terdapat isolat bakteri dimana semakin tinggi konsentrasi kandungan

profenofos pada media, maka semakin rendah pertumbuhan bakteri (isolat A, C dan

E) dan isolat bakteri dimana semakin tinggi konsentrasi kandungan profenofos, tidak

begitu mempengaruhi tinggi pertumbuhan bakteri (isolat B, D dan F).

iv

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Manado pada tanggal 26 Desember 1989 sebagai anak ke-3

dari 7 bersaudara, dari pasangan Nurdin Abd. Malik dan Hasniati Hamid. Tahun

2001 penulis lulus dari SD Alkhairat Komo Luar Manado dan melanjutkan ke

SMP Negeri 1 Manado. Pada tahun 2007 penulis lulus dari MAN Model Manado

dan diterima di Universitas Sam Ratulangi sebagai mahasiswa di Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam pada Jurusan Biologi lewat jalur Seleksi

Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).

Selama mengikuti kegiatan perkuliahan, penulis juga turut serta dalam kegiatan

organisasi. Penulis menjadi salah satu anggota Biro Kerohanian Islam FMIPA

UNSRAT dan menjadi pengurus Himaju Hiroshi Biologi sebagai Bendahara pada

periode 2010-2011.

v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala punji hanya bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala karena

dengan tuntunan, rahmat dan izinNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

penelitian dan skripsi ini dengan judul “Isolasi dan Identifikasi Bakteri Toleran

terhadap Insektisida Profenofos (Organofosfat) pada Tanah Lahan Pertanian

Tomat di Desa Tondegesan Kecamatan Kawangkoan”.

Banyak tantangan yang dihadapi penulis saat melakukan penelitian maupun dalam

penyusunan skripsi ini, namun berkat dorongan dan kerja sama yang baik dari

berbagai pihak, membuat penulis dapat melewati dan menyelesaikan skripsi ini.

Oleh karena itu, dengan penuh rasa hormat penulis mengucapkan terima kasih

kepada kedua orang tua, kakak, adik dan seluruh keluarga yang selalu

memberikan motivasi, arahan dan doa. Penulis pun mengucapkan terima kasih

dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada Ibu Febby Kandou, S.Si., M.Kes

sebagai Ketua Pembimbing, Ibu Dr. Trina Tallei, M.Si sebagai pembimbing kedua

dan Bapak Dr. Ir. Johanes Pelealu, M.Si sebagai pembimbing ketiga yang telah

banyak membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Terima kasih juga untuk:

1. Bapak Prof. Dr. Edwin De Queljoe, M.Sc., Sp.And, sebagai Dekan

FMIPA UNSRAT

2. Ir. Feky Mantiri, Ph.D sebagai Ketua Jurusan Biologi serta Febby Kandou,

M.Kes sebagai Sekretaris Jurusan Biologi yang sangat membantu dalam

pengurusan kelengkapan administrasi, serta seluruh staf dosen dan

pegawai jurusan Biologi

3. Ir. Feky Mantiri, Ph.D, Ir. Lalu Wahyudi, M.Si dan Marina F. O. Singkoh,

S.Pi., M.Sc., M.Si sebagai dosen penguji yang telah memberikan

informasi, saran dan koreksi selama penelitian dan dalam penulisan skripsi

4. Sahabat-sahabat terbaik Biologi angkatan 2007: Aljah Darma Saputri,

Joice Hape, Dimitra Suruan, Wa Ode Hasnawati, Lisa Pantilu, Eka

Julianti, Fitriyanti Monoarfa, Maria Ballo, Billy Rompis, Akbar Embo,

Tiben Wenda, Maria Cambu dan juga kak April (2006), kak Ija (2006),

vi

kak Ana (2006), kak Muksal (2006), kak Nurmi (2005) serta kak Erni

(2005). Terima kasih buat persahabatan, dukungan doa, semangat, kritikan

dan kebersamaan, keceriaan yang telah diberikan.

5. Teman-teman pengurus BKI Ardy, Andy, Chairil, Rizky, Thalib, Bayu,

Akbar dan teman-teman lain yang tidak bisa disebut satu persatu. Terima

kasih atas kebersamaan, dukungan, semangat dan do’anya.

6. Teman-teman seangkatan MAN Model Manado Fikky, Yamin, Adi,

Ridwan, Prayogo, Gunawan, Fitriani, Dhika, Faridha, Muly, Mila,

Hidayati dan teman-teman lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Terima kasih atas kebersamaan, kekompakan yang masih terjaga serta

dukungan dan doanya.

7. Teman-teman KKNT angkatan 91 Posko Koreng Kecamatan Tareran

Kabupaten Minahasa Selatan: Etris, Nana, Yuli, Ivo, Beny, Vickery, Tian,

kak Sandy dan juga Hukum Tuan, Sekertaris Desa, semua Perangkat Desa

dan masyarakat desa Koreng, terima kasih atas kerjasama, kebersamaan

dan kekompakan selama manjalani KKNT.

8. Terima kasih untuk Wa Ode Hasnawati, Dimitra Suruan, Aljah Saputri dan

Andarias Thesia yang telah membantu dalam pengambilan sampel tanah

penelitian di desa Tondegesan Kecamatan Kawangkoan.

9. Terima kasih untuk pemilik lahan pertanian tomat yang sudah

memperkenankan untuk mengadakan penelitian.

10. Terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan membantu penulis

dalam menyelesaikan tugas akhir yang tidak dapat saya sebutkan satu per

satu.

Penulis

November, 2011

vii

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR ISI .................................................................................................. vii DAFTAR TABEL ......................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 3 1.3 Tujuan ............................................................................................. 3 1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Pestisida ........................................................................ 4 2.2 Resiko Penggunaan Pestisida ........................................................ 5 2.3 Insektisida Profenofos (Organofosfat) ........................................... 5 2.3 Toleransi dan Potensi Bakteri Sebagai Organisme

Pendegradasi Insektisida Profenofos (Organofosfat) ..................... 7

III. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................... 12 3.2 Alat dan Bahan .............................................................................. 12

3.2.1 Alat ...................................................................................... 12 3.2.2 Bahan ................................................................................... 12

3.3 Sterilisasi Alat ................................................................................ 13 3.4 Isolasi Bakteri ................................................................................ 13

3.4.1 Medium untuk Isolasi dan Seleksi ...................................... 13 3.4.2 Prosedur Isolasi dan Seleksi Bakteri ................................... 13

3.5 Identifikasi Isolat Bakteri ............................................................... 14 3.6 Uji Pertumbuhan Isolat Bakteri pada

Beberapa Konsentrasi Profenofos .................................................. 19

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Isolasi dan Seleksi Bakteri dari Tanah .......................................... 20 4.2 Identifikasi Isolat Bakteri Murni .................................................... 20 4.3 Uji Pertumbuhan Bakteri pada Media

dengan Beberapa Konsentrasi Profenofos ...................................... 23

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .................................................................................... 27 5.2 Saran .............................................................................................. 27

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 28 LAMPIRAN ................................................................................................... 30

viii

DAFTAR TABEL

Halaman 1. Perbedaan Morfologi Koloni Bakteri ........................................................... 20 2. Uji Morfologi Bakteri .................................................................................. 21 3. Hasil Uji Biokimia Bakteri........................................................................... 21 4. Perbedaan Kepadatan Pertumbuhan Isolat Bakteri Pada Media

Dengan Konsentrasi Profenofos Yang Berbeda .......................................... 25

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1. Struktur Kimia Profenofos .......................................................................... 6 2. Proses degradasi parathion oleh Pseudomonas sp. ...................................... 10 3. Uji pertumbuhan isolat bakteri pada konsentrasi

0%, 25%, 50%, 75%, dan 100% (inkubasi 72 jam) ...................................... 24

x

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. Alat dan Bahan ............................................................................................ 30 2. Pengambilan Sampel Tanah dan Pengerjaan di Laboratorium .................... 32 3. Uji Morfologi dan Biokimia ........................................................................ 33

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di bidang pertanian, pemakaian pestisida dimaksudkan untuk meningkatkan

produksi pangan. Tingginya frekuensi serta intensitas hama dan penyakit

mendorong petani semakin tidak bisa menghindar dari penggunaan pestisida.

Pestisida memiliki kemampuan membasmi organisme secara selektif, akan

tetapi pada prakteknya pemakaian pestisida dapat menimbulkan bahaya pada

organisme nontarget. Dampak negatif tersebut antara lain terjadinya

pencemaran lahan pertanian, adanya residu pestisida pada tanaman, serta

keracunan, dan bahkan dapat menimbulkan kematian bagi manusia (Short,

1996 dan Derache, 1977 dalam Raharjo dan Suwondo, 2004).

Kurang lebih hanya 20% pestisida mengenai sasaran sedangkan 80% lainnya

jatuh ke tanah (Sa’id, 1994). Polusi lingkungan yang disebabkan oleh

penggunaan pestisida yang berlebihan secara terus menerus baik dengan

sengaja maupun tidak disengaja sangat berpengaruh pada kualitas tanah, air

tanah, daratan, perairan pesisir, dan udara (Chapalamadugu dan Chaudry, 1992

dalam Laura dan Sánchez, 2010). Indonesia merupakan negara yang memiliki

iklim tropis yang merupakan iklim baik bagi pertumbuhan dan perkembangan

serangga, sehingga penggunaan pestisida jenis insektisida di Indonesia

menempati urutan teratas. Dengan demikian pencemaran tertinggi di lahan

pertanian terjadi akibat penggunaan insektisida. Salah satu jenis insektisida

2

yang sering digunakan adalah insektisida golongan organofosfat seperti

profenofos (Djojosumarto, 2000).

Pada beberapa lingkungan yang terkontaminasi, populasi mikroorganisme

berkembang dengan cara beradaptasi terhadap kontaminan. Lingkungan yang

ekstrim akibat kontaminasi polutan mengharuskan bakteri untuk beradaptasi.

Adaptasi dari bakteri terhadap senyawa pencemar menjadikan bakteri bersifat

toleran dan mampu hidup pada lingkungan yang tercemar bahkan beberapa

spesies bakteri mampu memetabolisasi polutan dengan mendegradasi senyawa

polutan. Salah satu mikroorganisme yang mampu beradaptasi adalah bakteri.

Beberapa spesies bakteri beradaptasi terhadap lingkungan tercemar dengan

cara memecah atau mendegradasi senyawa pencemar menjadi bahan yang

kurang beracun atau tidak beracun (Anonim, 2007 dalam Warouw, 2008).

Salah satu bakteri yang mampu memanfaatkan insektisida organofosfat

sebagai sumber karbon dan fosfat adalah Pseudomonas sp. yang mempunyai

kemampuan untuk menghasilkan enzim hidrolase yang berperan dalam proses

pendegradasian insektisida organofosfat (Best et al., 1985).

Mengingat penggunaan insektisida profenofos (organofosfat) di bidang

pertanian sangat tinggi, maka muncul pemikiran bahwa kemungkinan terdapat

bakteri yang toleran atau bahkan mampu mendegradasi senyawa profenofos di

lingkungan yang tercemar insektisida profenofos. Berdasarkan hal tersebut,

3

perlu adanya penelitian tentang bakteri apa saja yang toleran terhadap

kontaminasi senyawa profenofos.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah terdapat bakteri yang toleran terhadap senyawa profenofos

pada tanah yang tercemar dengan pestisida tersebut?

2. Jika terdapat bakteri yang toleran terhadap senyawa profenofos,

bagaimanakah pertumbuhan bakteri tersebut jika ditumbuhkan pada

media dengan konsentrasi kandungan profenofos yang berbeda?

1.3 Tujuan

1. Mengisolasi dan mengindentifikasi bakteri yang toleran terhadap

senyawa profenofos dari tanah yang tercemar insektisida tersebut.

2. Menganalisis pertumbuhan bakteri yang toleran terhadap senyawa

profenofos pada media dengan konsentrasi kandungan profenofos yang

berbeda.

1.4 Manfaat Penelitian

Sebagai informasi awal untuk mengidentifikasi bakteri yang toleran terhadap

senyawa profenofos yang mungkin berpotensi sebagai agen bioremediasi

lingkungan yang terkontaminasi insektisida profenofos.

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Pestisida

Menurut Peraturan Pemerintah No. 7/1973, pestisida adalah semua zat kimia

atau bahan lain serta jasad renik dan virus yang dipergunakan untuk:

1. Mengendalikan atau mencegah hama atau penyakit yang merusak

tanaman, bagian tanaman, atau hasil-hasil pertanian.

2. Mengendalikan rerumputan.

3. Mengatur atau merangsang pertumbuhan yang tidak diinginkan.

4. Mengendalikan atau mencegah hama-hama luar pada hewan peliharaan

atau ternak.

5. Mengendalikan hama-hama air.

6. Mengendalikan atau mencegah binatang-binatang yang dapat

menyebabkan penyakit pada manusia dan binatang yang perlu

dilindungi, dengan penggunaan pada tanaman, tanah dan air

(Djojosumarto, 2000).

Hama dan penyakit yang menyerang tanaman disebabkan oleh berbagai jenis

organisme, sehingga jenis pestisida yang digunakan harus sesuai dengan target

sasarannya. Pengelompokkan pestisida menurut target sasarannya antara lain:

a. Insektisida untuk memberantas serangga.

b. Herbisida untuk memberantas rumput-rumputan atau tumbuhan

pengganggu.

5

c. Nematisida untuk memberantas cacing.

d. Molluskisida untuk memberantas molliusca seperti siput.

e. Fungisida untuk memberantas jamur.

f. Akarisida untuk memberantas laba-laba, caplak, dan tungau.

g. Rodentisida untuk memberantas berbagai binatang pengerat, misalnya

tikus (Munaf, 1997).

2.2 Resiko Penggunaan Pestisida

Penggunaan pestisida disamping bermanfaat untuk meningkatkan produksi

pertanian tapi juga menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan

pertanian dan juga terhadap kesehatan manusia. Dalam penerapannya, ternyata

tidak semua pestisida mengenai sasaran. Kurang lebih hanya 20% pestisida

mengenai sasaran sedangkan 80% lainnya jatuh ke tanah. Akumulasi residu

pestisida tersebut mengakibatkan pencemaran lahan pertanian. Apabila masuk

ke dalam rantai makanan, sifat beracun bahan pestisida dapat menimbulkan

berbagai penyakit seperti kanker, mutasi, bayi lahir cacat dan sebagainya

(Sa’id, 1994).

2.3 Insektisida Profenofos (Organofosfat)

Pestisida organofosfat merupakan pestisida organosintetik yang ditemukan

pertama kali oleh seorang ilmuan Jerman bernama Gerhard Scharader

(Dongowea dan Ariono, 1996). Pada saat ini telah ditemukan sekitar 100.000

senyawa organofosfat yang dapat digunakan untuk memberantas hama.

6

Penelitian tentang pestisida organofosfat terus dilakukan untuk menemukan

jenis baru yang dapat menggantikan pestisida organoklorin yang diketahui

bersifat sangat beracun terhadap lingkungan. Hal ini dikarenakan pestisida

organofosfat memiliki beberapa keistimewaan, terutama pada struktur

kimianya yang secara umum lebih baik dibandingkan pestisida organoklorin

(Hassall, 1990).

Bahan aktif profenofos adalah insektisida turunan dari organofosfat. Nama

kimia profenofos adalah O-(4-bromo-2-klorofenil)-O-etil-S-propil fosforotioat

(Worthing 1979 dalam Irfandri, 2002). Cara kerja profenofos yaitu sebagai

racun kontak dan racun perut, bersifat nonsistemik dan mempunyai spektrum

yang luas. Profenofos berupa cairan berwarna kuning pucat dengan titik didih

1100C (0,001 mm Hg) dan tekanan uap 1,3 mPA pada 200C. Massa jenis

profenofos 1,455 g/cm3 pada 200C dan sifat racunnya akan hilang 50% (t1/2)

dalam waktu 93 hari pada ph 5, dalam waktu 14,6 hari pada pH 7 dan dalam

waktu 5,7 hari pada pH 9 (Worting, 1979 dalam Irfandri, 2002).

Gambar 1. Struktur Kimia Profenofos (Irfandri, 2002)

Menurut Matsumura (1985), senyawa organofosfat (Gambar 1) bekerja dengan

cara mempengaruhi syaraf. Mekanisme kerjanya terhadap metabolisme

7

serangga yaitu menghambat kerja enzim kolinesterase. Gejala yang

ditimbulkan oleh senyawa organofosfat adalah terlalu aktif, gerakan tidak

terkoordinasi, kejang-kejang dan akhirnya menyebabkan kematian.

2.4 Toleransi dan Potensi Bakteri Sebagai Organisme Pendegradasi

Isektisida Profenofos (Organofosfat)

Sebagian besar organisme hidup secara langsung mampu berinteraksi dengan

polutan. Lingkungan yang ektrim akibat kontaminasi polutan mengharuskan

bakteri untuk beradaptasi. Adaptasi dari bakteri terhadap senyawa pencemar

menjadikan bakteri bersifat toleran dan mampu hidup pada lingkungan yang

tercemar bahkan beberapa spesies bakteri mampu memetabolisasi polutan

dengan mendegradasi senyawa polutan. Degradasi adalah semua bentuk

perubahan, baik penyusunan maupun perombakan senyawa. Reaksi tersebut

menghasilkan senyawa yang lebih stabil dari senyawa semula (Atlas dan

Bartha, 1993).

Mikroorganisme memainkan peran utama dalam metabolisme bahan kimia di

lingkungan (Hill dan Wright, 1978 dalam Matsumura, 1989). Kontribusi

mikroorganime memetabolisasi senyawa polutan sehingga merubah sifat

senyawa polutan di lingkungan dapat dilihat dengan adanya fenomena bahwa

banyak mikroorganisme yang hidup di sebagian besar lingkungan tanah dan air

yang tercemar polutan (Matsumura, 1989). Penggunaan mikroorganisme dalam

mendegradasi dan detoksifikasi senyawa xenobiotik beracun terutama pestisida

8

adalah cara yang efisien untuk dekontaminasi lingkungan yang tercemar

(Mohammed, 2009). Menurut Hassall (1990), degradasi pestisida melibatkan

beberapa proses metabolisme sehingga terjadi degradasi secara sempurna.

Tingkat degradasi dan tingkat pertumbuhan mikroba selama degradasi

dipengaruhi oleh struktur pestisida. Pestisida dengan struktur sederhana dengan

daya larut air yang tinggi dan adsorpsi rendah dapat mendukung pertumbuhan

mikroba dan mempercepat proses degradasi. Struktur pestisida yang mirip

dengan zat alami yang digunakan mikroba sebagai sumber energi, dapat

dengan mudah terdegradasi oleh mikroba jika pestisida tersebut diaplikasikan

pada lingkungan. Sebaliknya, pestisida dengan struktur yang berbeda dari

kebanyakan zat alami, sangat sulit terdegradasi oleh mikroba karena mikroba

tidak memiliki gen degradasi cocok. Dalam kasus ini, degradasi oleh enzim

mungkin masih terjadi namun masih lambat. Pada beberapa kasus degradasi,

mikroorganisme tidak dapat memperoleh nutrisi atau energi dari degradasi

pestisida dan dengan demikian menurunkan populasi atau tidak ada

pertumbuhan mikroba dan proses degradasi pun lambat (Robertson dan

Alexander, 1994).

Waktu regenerasi yang pendek dan plastisitas gen yang tinggi, memungkinkan

bakteri untuk mengembangkan gen baru pada tingkat yang relatif tinggi. Hal

tersebut yang menyebabkan bakteri mampu menurunkan konsentrasi hampir

semua bahan organik (Johnson dan Spain, 2003). Senyawa xenobiotic

9

merupakan molekul yang disintesis oleh manusia yang sebelumnya tidak ada di

lingkungan. Pencemaran senyawa xenobiotik seperti pestisida mengakibatkan

bakteri tidak memiliki kesempatan untuk berkembang sehingga bakteri

menghasilkan enzim yang mampu mendegradasi senyawa tersebut. Tingkat

degradasi senyawa ini sering lambat dan didominasi oleh reaksi yang tidak

mendukung pertumbuhan mikroba (Seffernick dan Wackett, 2001). Namun

dalam beberapa kasus, beberapa tahun setelah pengenalan aplikasi senyawa

xenobiotic ke lingkungan tanah, laju degradasi tampaknya bertambah

disebabkan oleh evolusi dari jalur degradasi baru (Johnson dan Spain, 2003).

Banyak bakteri yang mampu mendegradasi senyawa-senyawa esensial seperti

pestisida telah diisolasi dari tanah di seluruh dunia (Desaint et al., 2000 dalam

Olawale et al., 2011). Salah satu bakteri yang memanfaatkan insektisida

organofosfat sebagai sumber karbon dan fosfat adalah Pseudomonas sp. yang

mempunyai kemampuan untuk menghasilkan enzim hidrolase yang berperan

dalam proses pendegradasian insektisida organofosfat (Best et al., 1985).

Dalam proses hidrolisis tersebut terjadi pemutusan ikatan antara C dan P

sehingga Pseudomonas sp. dapat memanfaatkan C dan P tersebut sebagai

sumber karbon dan fosfat (Jacob et al., 1997).

Menurut Munnecke dan Hsieh (1976), proses degradasi pestisida organofosfat

dapat ditunjukkan pada degradasi salah satu jenis pestisida organofosfat yaitu

parathion (Gambar. 2).

10

Gambar 2. Proses degradasi parathion oleh Pseudomonas sp.

(Munnecke dan Hsieh, 1976)

Proses degradasi parathion tersebut melibatkan enzim parathion hydrolase

dalam tiga jalur yaitu:

1. Pada kondisi aerob, parathion (I) langsung terhidrolisis sehingga

dihasilkan senyawa p-Nitrofenol (IV) dan asam ditiltiofosforic (VI).

2. Parathion (I) mengalami oksidasi menjadi paraoxon (II), selanjutnya

paraoxon akan terhidrolisis menjadi p-Nitrofenol (IV) dan asam

11

dietilfosfat (VII). Kemampuan parathion hidrolase dalam

menghidrolisis paraoxon 11% lebih cepat dibanding menghidrolisis

parathion. Kemudian p-Nitrofenol dari hasil hidrolisis membebaskan

gugus nitro aromatik sebagai nitrit sehingga terbentuk hidroquinon

(VIII) dan mengalami pemecahan pada cincin orto menjadi 1, 2 , 4-

trihidroksi benzena.

3. Pada kondisi oksigen rendah maka parathion (I) tereduksi menjadi p-

aminoparathion (III), yang kemudian terhidrolisis menjadi p-

aminofenol (V) dan asam dietiltiofosforik (VI). Pada keadaan oksigen

rendah kultur Pseudomonas sp. menghasilkan warna coklat. Warna

coklat tersebut disebabkan adanya polimer aminofenolat yang terbentuk

dari p-aminofenol (Munnecke dan Hsieh, 1976).

Dalam degradasi pestisida organofosfat terdapat beberapa faktor yang perlu

diperhatikan, diantaranya temperatur, pH dan kadar oksigen. Nilai optimum

dari masing-masing faktor tersebut berbeda-beda, tergantung dari jenis enzim

hidrolase yang dihasilkan oleh Pseudomonas sp. (Munnecke dan Hsieh, 1976).

12

III. METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Pengambilan sampel tanah dilakukan di lahan pertanian tomat yang

menggunakan insektisida profenofos (Curacron 500EC) sebagai pembasmi

hama serangga di Desa Tondegesan Kecamatan Kawangkoan dan selanjutnya

bakteri dari sampel tanah diseleksi pada media yang mengadung insektisida

profenofos dan diidentifikasi di Laboratorium Mikrobiologi dan Laboratorium

Unit Layanan Bioteknologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus 2011.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: cawan petri, tabung

Erlenmeyer, tabung reaksi, mikroskop stereo Olympus CX21-BIM SET1,

kamera (10 Mpix), gelas piala, gelas ukur, autopipet, labu ukur, jarum ose,

lampu spritus, neraca analitik, laminari airflow, autoclaf, inkubator, dan hot

plate.

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan yaitu: sampel tanah yang diambil dari lahan

pertanian yang menggunakan insektisida profenofos, insektisida profenofos

13

(Curacron 500EC), Nutrient Agar (NA), Nutrient Broth (NB), media-media uji

biokimia, alkohol, dan aquades.

3.3 Sterilisasi Alat

Sebelum melakukan penelitian, alat-alat yang digunakan distrerilkan pada suhu

121oC selama 15 menit dengan menggunakan autoclaf.

3.4 Isolasi Bakteri Pendegradasi Profenofos

3.4.1 Medium untuk Isolasi dan Seleksi

Untuk medium isolasi, medium yang digunakan adalah Nutrient Broth (NB).

Sedangkan untuk media seleksi, media yang digunakan adalah Nutrient Agar

(NA) yang mengandung 10% insektisida profenofos. Pada pembuatan medium

seleksi, pertama-tama dibuat larutan 100% insektisida profenofos. Berdasarkan

dosis pemakaian insektisida pada lahan pertanian yaitu 2 mL Curacron 500EC

dilarutkan dalam 1000 mL air, maka dosis inilah yang dijadikan sebagai acuan

pembuatan larutan profenofos 100%. Setelah dibuat larutan profenofos 100%,

kemudian diencerkan menjadi 10%. Larutan 10% profenofos kemudian

dicampurkan dengan Nutrient Agar (NA) untuk pembuatan media seleksi

bakteri pendegradasi profenofos.

3.4.2 Prosedur Isolasi dan Seleksi Bakteri

Untuk mengisolasi bakteri dari tanah, sampel-sampel tanah diambil

secukupnya dari lahan pertanian secara aseptik dari bagian permukaan tanah

14

sampai kedalaman sektitar 10 cm. Sampel tanah yang diambil ditapis melalui

penyaring untuk memisahkan tanah dari batu-batu dan materi tumbuhan.

Sebanyak 10 gr tanah ditempatkan pada Erlenmeyer yang mengandung 100 mL

media NB dan diinkubasi pada suhu 37oC selama dua hari dan sesekali

dilakukan penggoyangan. Erlenmeyer kemudian dibiarkan beberapa jam untuk

mengendapkan partikel dan 1 mL suspensi yang mengandung mikroorganisme

diinokulasikan ke dalam medium NA yang mengandung 10% profenofos. Hal

ini dilakukan untuk menyeleksi bakteri yang mampu tumbuh atau tidak pada

media yang mengandung insektisida profenofos. Cawan petri kemudian

diinkubasi selama 3 hari pada suhu 37oC. Untuk mendapatkan kultur isolat

bakteri murni, sekitar 5-10 koloni berbeda yang ditumbuhkan pada medium

NA yang mengandung 10% profenofos, dimurnikan dengan cara streak dan

diinkubasi pada suhu 37oC selama 2 hari. Koloni yang terpisah kemudian

disubkultur pada medium yang mengandung profenofos 10%.

3.5 Identifikasi Isolat Bakteri

Untuk mengidentifikasi bakteri dilakukan beberapa pengujian diantaranya:

1. Uji Morfologi. Untuk uji morfologi terdiri dari dua pengujian yaitu:

a. Uji Pewarnaan Gram. Uji ini bertujuan untuk menentukan karakteristik

mikroskop setiap isolat uji, baik reaksinya terhadap pewarnaan, bentuk

sel dan ukuran sel. Pertama-tama disiapkan kaca preparat bersih, bebas

dari kotoran terutama minyak. Kemudian dibuat tanda dengan spidol

menyerupai lingkaran dengan garis tengah sekitar 0,5 cm pada sisi

15

bawah kaca preparat. Secara aseptik, kultur murni bakteri diambil

dengan jarum ose dan dioleskan pada kaca preparat, diberi setetes air

steril untuk membantu menyebarkan sel secara merata pada kaca

preparat. Olesan bakteri dibiarkan mengering kemudian diikuti dengan

fiksasi di atas lampu spritus sampai olesan bakteri benar-benar kering.

Kemudian kristal ungu diteteskan di atas olesan bakteri sampai semua

olesan terendam dan biarkan selama satu menit. Setelah satu menit,

olesan dicuci dengan menggunakan aquades lalu tambahkan lugol dan

biarkan terendam selama satu menit, kemudian dicuci dengan air dan

dilanjutkan dengan alkohol (90%) dan dikeringkan dengan kertas

tissue. Setelah itu safranin diteteskan pada preparat dan biarkan

terendam selama 30-45 detik selanjutnya dicuci dengan aquades dan

dikeringkan. Preparat kemudian diamati di bawah mikroskop dengan

perbesaran 1000x.

b. Uji Motilitas. Uji ini bertujuan untuk melihat pergerakan bakteri.

Pertama-tama dibuat media Motility Test Medium, kemudian

dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 mL. Setelah itu media

disterilkan pada suhu 121oC dalam autoclaf selama 15 menit lalu

didinginkan. Setelah itu, kultur murni diinokulasi ke dalam tabung

reaksi dengan menggunakan jarum inokulasi sampai kedalaman 3/4

bagian dari permukaan media dan diinkubasi selama 24-48 jam pada

suhu 35oC. Setelah diinkubasi, diamati pertumbuhannya. Jika

16

pertumbuhannya lurus maka uji dinyatakan negatif, sedangkan jika

pertumbuhannya melebar maka dinyatakan positif.

2. Uji Biokimiawi

a. Uji Degradasi Triptofan. Uji ini bertujuan untuk menentukan

kemampuan isolat uji dalam mendegradasi triptofan. Untuk uji ini

menggunakan media semi padat yang kaya akan triptofan. Biakan

bakteri yang digunakan untuk uji motilitas ditambahkan Reagen

Kovac’s sebanyak 2-3 tetes. Pengujian bersifat positif jika terbentuk

warna merah seperti lingkaran cincin sebagai akibat pembentukan

indol.

b. Uji Produksi H2S. Uji ini bertujuan untuk menentukan kemampuan

isolat uji dalam memproduksi H2S melalui reduksi thiosulfat. Uji ini

menggunakan media Triple Sugar Iron Agar (TSIA) yang dimasukkan

ke dalam tabung reaksi sebanyak 6 mL. Setelah itu media disterilkan

pada suhu 121oC selama 15 menit lalu diletakkan pada posisi miring

sampai media dingin. Setelah media menjadi dingin, secara aseptik

isolat uji baketeri diinokulasi dengan jarum inokulasi lurus dengan cara

ditusuk pada bagian tengah sampai kedalaman 3/4 bagian dari

permukaan media dan setelah itu digores pada bagian miring (slant)

dari media kemudian diinkubasi selama 18-48 jam pada 35oC. Jika

terbentuk endapan berwarna hitam pada bagian bawah (butt) media

berarti bakteri dapat membentuk H2S maka uji dinyatakan positif.

17

c. Uji Fermentasi Karbohidrat. Uji ini bertujuan untuk mengetahui

kemampuan bakteri dalam mendegradasi atau memfermentasikan

karbohidrat tertentu dengan memproduksi suatu asam dan gas.

Pengujian ini menggunakan mendia Triple Sugar Iron Agar (TSIA).

Media disterilkan pada suhu 121oC selama 15 menit lalu diletakkan

pada posisi miring sampai media dingin. Setelah media menjadi dingin,

secara aseptik isolat uji baketeri diinokulasi dengan jarum inokulasi

lurus dengan cara ditusuk pada bagian tengah sampai kedalaman 3/4

bagian dari permukaan media dan setelah itu digores pada bagian

miring (slant) selama 24 jam pada suhu 37oC. Adanya fermentasi

karbohidrat dapat dilihat dengan adanya pembentukan asam dan

pembentukan gas. Pembentukan asam terlihat dengan adanya

perubahan warna substrat karbohidrat dari warna merah menjadi kuning

sedangkan pembentukan gas terlihat dengan terbentuknya rongga udara

pada media.

d. Uji Katalase. Uji ini bertujian untuk menentukan kemampuan bakteri

untuk mendegradasi hidrogen peroksida melalui produksi enzim

katalase. Pertama-tama media Nutrient Broth dimasukkan ke dalam

tabung reaksi sebanyak 5 mL kemudian isolat uji diinokulasi ke dalam

tabung yang berisi media Nutrient Broth. Setelah itu diinkubasi pada

suhu 37oC selama 24-48 jam. Kemudian tambahkan 3-4 tetes hidrogen

peroksida 3% ke dalam kultur. Hasil pengamatan dicatat berdasarkan

18

pembentukan gelembung udara di dalam tabung reaksi. Bila terjadi

pembentukan gelembung udara maka uji ini bersifat positif.

e. Uji Sitrat. Uji ini bertujuan untuk menentukan kemampuan bakteri

dalam menggunakan sitrat sebagai sumber karbon dan energi. Uji ini

menggunakan media Simmons’s Citrate Agar (SCA) yang disiapkan

dalam tabung dengan kondisi miring. Isolat uji secara aseptik

diinokulasi dengan cara penggoresan ke dalam tabung mendia SCA.

Setelah itu diinkubasi selama 24-48 jam pada suhu 37oC. Bila terjadi

perubahan warna pada media dari hijau tua menjadi warna biru maka

pengujian bersifat positif.

f. Uji Lysine Dekarboksilasi. Uji ini digunakan untuk melihat kemampuan

bakteri melakukan dekarboksilasi asam amino berupa lisin melalui

produksi enzim dekarboksilase. Proses dekarboksilasi lisin sering

digunakan bakteri untuk menetralisasikan lingkungan asam menjadi

basa. Pengujian ini menggunakan media Lysin Iron Agar (LIA) yang

dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 6 mL. Media disterilkan

pada suhu 121oC selama 15 menit setelah itu dibuat menjadi agar

miring. Kemudian isolat uji diinokulasi ke dalam media LIA dengan

cara ditusuk dan digores setelah itu diinkubasikan pada suhu 37oC

selama 24-48 jam. Pengujian bersifat positif jika adanya perubahan

warna pada media menjadi warna violet sedangkan reaksi negatif

ditandai dengan warna kuning pada media.

19

Berdasarkan hasil pengujian morfologi dan biokimia tersebut, isolat-isolat

diidentifikasi secara taksonomi menggunakan Bergey’s Manual of Systematic

Bacteriology.

3.6 Uji Pertumbuhan Isolat Bakteri pada Beberapa Konsentrasi

Profenofos

Pada pengujian ini, bakteri isolat murni yang didapatkan, ditumbuhkan pada

media padat NA dengan beberapa konsentrasi kandungan profenofos yaitu 0%,

25%, 50%, 75% dan 100% dengan metode tuang. Pertama-tama, kultur murni

diisolasi ke dalam media cari NB dan diinkubasi pada suhu 37oC selam 24 jam,

setelah itu setiap kultur ditumbuhkan di medium padat NA dengan

menuangkan kultur yang ditumbuhkan pada media cair NB sebanyak 0,5 µL di

atas permukaan media padat NA dan diinkubasi selama 48-72 jam. Setelah

diinkubasi dilihat perbedaan pertumbuhan berdasarkan kepadatan koloninya di

tiap konsentrasi profenofos pada media.

20

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Isolasi dan Seleksi Bakteri dari Tanah

Pada pengujian ini, sampel tanah yang dimasukkan ke dalam Erlenmeyer yang

berisi medium cair NB, setelah inkubasi selama 2 hari maka didapatkan

medium cair dalam keadaan keruh yang menunjukkan bahwa ada pertumbuhan

mikroba di dalamnya. Selanjutnya suspensi yang mengandung mikroba

tersebut diisolasi ke dalam media selektif (media padat NB yang mengandung

10% profenofos). Hasil yang didapatkan adalah terjadi pertumbuhan koloni

bakteri. Hal ini menunjukkan bahwa bakteri tersebut mampu beradaptasi dan

tumbuh pada medium NA yang mengandung profenofos.

Berdasarkan pengamatan morfologi koloni bakteri yang tumbuh pada medium

tersebut, maka didapatkan 6 koloni bakteri yang berbeda, selanjutnya diisolasi

dan dimurnikan. Ke-6 isolat bakteri tersebut diberi label nama isolat A, B, C,

D, E dan F (Tabel 1).

Tabel 1. Perbedaan Morfologi Koloni Isolat Bakteri No. Warna Koloni Bentuk Koloni Label Nama Isolat 1. Putih Bulat A 2. Putih susu Tidak Beraturan B 3. Putih bening Tidak Beraturan C 4. Putih kekuningan Tidak Beraturan D 5. Kuning muda Tidak Beraturan E 6. Kuning bening Tidak Beraturan F

4.2 Identifikasi Isolat Bakteri Murni

Setelah mendapatkan isolat bakteri murni, bakteri selanjutnya diidentifikasi.

Untuk mengidentifikasi isolat bakteri murni, dilakukan dengan beberapa

21

pengujian yaitu uji Morfologi (Tabel 2) dan uji Biokimia (Tabel 3). Pada uji

Morfologi, dilakukan dua pengujian yaitu uji Gram dan uji Motilitas serta

pengamatan bentuk sel di bawah mikroskop. Hasil pengujian Gram

menunjukkan terdapat tiga bakteri memiliki dinding sel yang bersifat Gram

positif yaitu isolat B, C dan E sedangkan ketiga isolat lainnya memiliki dinding

sel yang bersifat Gram negatif yaitu isolat A, D dan F. Pada pengujian

motilitas, isolat B, D dan E yang bersifat motil artinya isolat bakteri B, D dan E

mampu bergerak karena memiliki alat gerak sendangkan isolat lainnya A, C

dan F bersifat tidak motil atau tidak bergerak karena tidak memiliki alat gerak.

Tabel 2. Uji Morfologi Bakteri

Isolat Gram Motilitas Bentuk Sel A + - Bulat B - + Batang C + - Batang D - + Batang E - + Batang F + - Batang

Pada uji biokimia, dilakukan enam pengujian yaitu uji produksi indol, uji

produksi H2S, uji kemampuan fermentasi karbohidrat, uji katalase, uji sitrat,

dan uji lysin dekarboksilasi.

Tabel 3. Hasil Uji Biokimia Bakteri

Isolat Indol H2S Fermentasi Karbohidrat

Katalase Sitrat Lysin

Dekarboksilasi Genus

A + + + - - + Streptococcus B - + - + + + Pseudomonas C - + - - - + Lactobacillus D - + - + + + Pseudomonas E - + - + - + Pseudomonas F - + - - - + Lactobacillus

22

Berdasarkan hasil pengujian morfologi dan biokimia tersebut, isolat-isolat yang

diidentifikasi secara taksonomi menggunakan Bergey’s Manual of Systematic

Bacteriology adalah bakteri yang termasuk dalam:

1. Genus Streptococcus

Sel berbentuk bulat hingga bulat telur dengan diameter kurang dari 2

µm. Diameter bervariasi setiap spesies, membentuk pasangan atau

rantai bila dikulturkan di media cair. Gram positif, metabolisme

fermentatif dengan produk akhir fermentasi glukosa yaitu asam laktat

dextrorotatory dan asam amino . Berdasarkan pengujian morfologi dan

biokimia, isolat bakteri yang termasuk genus Streptococcus adalah

isolat A.

2. Genus Pseudomonas

Sel tunggal yang berbentuk batang lurus atau melengkung. Ukuran,

umumnya lebar 0,5-1 µm dan panjang 1,5-4 µm. Bersifat motil dengan

flagela pada bagian ujung atau kutub sel, monotrikous (1 flagela pada

ujung sel) ataupun multitrikous (2 atau lebih flagela pada ujung sel).

Gram negatif dengan metabolisme respirasi, tidak bersifat fermentatif

dan katalase bersifat positif. Beberapa spesies mampu menggunakan H2

atau CO sebagai sumber energi. Berdasarkan pengujian morfologi dan

biokimia, isolat bakteri yang termasuk genus Pseudomonas adalah

isolat B, D dan E, namun perbedaan pada salah satu uji biokimia yaitu

uji sitrat dan perbedaan morfologi koloni antara ke-3 isolat

menunjukkan ke-3 isolat tersebut berbeda spesies.

23

3. Genus Lactobacillus

Berbentuk batang dan panjang berfariasi. Tidak selalu bersifat motil

namun jika motil, pergerakan dengan flagela peritrikous (flagela

tersebar pada ujung dan sisi sel). Tidak menghasilkan spora,

metabolisme bersifat fermentatif. Gram positif dan dapat menjadi Gram

negatif dengan bertambahnya umur atau pada saat suasa lingkungan

asam. Berdasarkan pengukian morfologi dan biokimia, isolat bakteri

yang termasuk genus Lactobacillus adalah isolat C dan F, namun

adanya perbedaan morfologi koloni antara ke-2 isolat menunjukkan ke-

2 isolat tersebut berbeda spesies.

(Holt, 1977).

4.3 Uji Pertumbuhan Bakteri Pada Media dengan Beberapa

Konsentrasi Profenofos

Hasil pengujian ini menunjukkan semua bakteri isolat murni (A, B, C, D, E,

dan F) mampu tumbuh pada media NA yang mengandung profenofos 0%,

25%, 50%, 75% dan 100% (Gambar 3). Hal ini menunjukkan bahwa bakteri

bersifat toleran terhadap media yang mengandung insektisida profenofos.

Menurut Matsumura (1989), banyak bakteri bersifat toleran dan mampu hidup

pada lingkungan tercemar. Hal tersebut karena beberapa bakteri diketahui

mampu mendegradasi dan memetabolisasi produk hasil degradasi senyawa

polutan.

24

Isolat A

Isolat B

Isolat C

Isolat D

Isolat E

Isolat F

Gambar 3. Uji pertumbuhan isolat bakteri pada media dengan konsentrasi

profenofos 0%, 25%, 50%, 75%, dan 100% (inkubasi 72 jam).

Namun, meskipun mampu tumbuh pada media dengan konsentrasi hingga

100%, kepadatan pertumbuhan koloni setiap isolat bakteri berbeda-beda pada

tiap media dengan konsentrasi profenofos yang berbeda. Berdasarkan

25

pengamatan, terdapat isolat yang kepadatan pertumbuhannya hampir sama

pada setiap media dengan konsentrasi kandungan profenofos yang berbeda dan

terdapat juga isolat yang kepadatan pertumbuhannya tidak sama pada setiap

media dengan konsentrasi kandungan profenofos yang berbeda (Tabel 4).

Tabel 4. Perbedaan kepadatan pertumbuhan isolat bakteri pada media dengan

konsentrasi profenofos yang berbeda.

Isolat Konsentrasi Kandunga Profenofos pada Media

0% 25% 50% 75% 100% A Sangat tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat rendah B Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi C Sangat tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat rendah D Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi E Sangat tinggi Tinggi Sedang Rendah Sangat rendah F Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi Sangat tinggi

Pada pengamatan pertumbuhan isolat A, C, dan E terdapat perbedaan

pertumbuhan bakteri pada media dengan konsentrasi profenofos yang berbeda.

Semakin tinggi konsentrasi kandungan profenofos pada media, maka semakin

rendah pertumbuhan bakteri. Hal ini diduga bahwa profenofos bersifat racun

bagi isolat bakteri sehingga pertumbuhan bakteri melambat. Berdasarkan hal

tersebut, bakteri isolat A, C, dan E tidak berpotensi sebagai agen pendegradasi

insektisida profenofos.

Pada beberapa kasus degradasi, beberapa bakteri tidak dapat memperoleh

nutrisi atau energi dari degradasi pestisida dan dengan demikian menurunkan

populasi atau tidak ada pertumbuhan mikroba dan proses degradasi juga

melambat (Robertson dan Alexander, 1994)

26

Pada pengamatan pertumbuhan isolat B, D, dan F, pertumbuhan koloni isolat

bakteri sangat tinggi dan tidak begitu berbeda pada setiap media dengan

konsentrasi kandungan profenofos yang berbeda. Semakin tinggi konsentrasi

kandungan profenofos, tidak begitu mempengaruhi tinggi pertumbuhan bakteri.

Hal ini menunjukkan bahwa insektisida profenofos tidak bersifat racun bagi

bakteri isolat B, D dan F sehingga tidak mempengaruhi pertumbuhan.

Berdasarkan hal tersebut, bakteri isolat B, D dan F berpotensi sebagai agen

pendegradasi insektisida profenofos.

Menurut Jacob et al. (1997), beberapa bakteri mampu mengubah senyawa

pencemar seperti insektisida pofenofos menjadi sumber nutrisinya berupa

karbon dan fosfat. Hal tersebut karena bakteri mampu menghasilkan enzim

hidrolase yang berperan dalam proses pendegradasian insektisida organofosfat.

27

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil yang didapat maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Ditemukan tiga genus bakteri yang toleran terhadap profenofos dari lahan

pertanian tomat Desa Tondegesan Kecamatan Kawangkoan yaitu

Streptococcus, Pseudomonas dan Lactobacillus.

2. Terdapat perbedaan pertumbuhan bakteri pada media dengan konsetasi

kandungan profenofos berbeda yaitu:

− Pada isolat A, C dan E, semakin tinggi konsentrasi profenofos pada

media dapat menghambat pertumbuhan bakteri sehingga bakteri isolat A,

C dan E tidak berpotensi sebagai agen pendegradasi insektisida

profenofos.

− Pada isolat B, D dan F, semakin tinggi konsentasi profenofos pada media

tidak menghambat pertumbuhan bakteri sehingga bakteri isolat B, D dan

F berpotensi sebagai agen pendegradasi insektisida profenofos.

5.2 Saran

1. Perlu adanya penelitian untuk menguji kemampuan bakteri dalam

mendegradasi insektisida profenofos dan jenis pestisida lainnya seperti

herbisida, fungisida, bakterisida dan lain-lain.

2. Perlu adanya penelitian untuk mengidentifikasi bakteri pendegradasi

insektisida profenofos hingga tingkat spesies serta menganalisis

karaketeristik molekuler gen bakteri yang mengkode sintesis enzim yang

berperan dalam mendegradasi insektisida profenofos.

28

DAFTAR PUSTAKA

Atlas, R. M. dan R. Bartha. 1992. Microbial Ecology, Fundamental and

Application . Third edition. The Benjamin Cummings Publishing Company Inc. California.

Best, D. J., J. Jones. dan Starfford, D. 1985. Biotechnologi, Principles and

Application . Oxford. London. Djojosumarto, P. 2000. Teknik Aplikasi Pestisida Pertanian. Kanisius.

Yogyakarta. Dongowea, H. E. dan D. Ariono. 1996. Biodegradasi Pestisida Organofosfat

oleh Pseudomonas sp. Biota. v. I(2):29-33. Hassall, K. A. 1990. The Biochemistry and Uses of Pesticides. Second

edition. Macmillan Press Ltd. London. Holt, J. G. 1977. The Sorter Bergey’s Manual of Determinative

Bacteriology. Eighth Edition. The Williams & Wilkins Company. Baltimore.

Irfandri. 2002. Kajian Aplikasi Insektisida Curacron 500EC (Profenofos)

Pada Bayam (Amaranthus tricolor L.) di Daerah Simpang Tiga Kota Pekanbaru. Tesis. Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Jacob, G. S., J. R. Garbow, J. Schaefer. 1997. Solid-state NMR Studies of

Regulation N-glycine and Glycine Metabolism in Pseudomonas sp. strain PG2982. The Journal of Biological Chemistry 262 (4): 1552-1557.

Johnson, G.R., J.C. Spain, 2003. Evolution of Catabolic Pathways For

Synthetic Compounds: Bacterial Pathways For Degradation Of 2,4- Dinitrotoluene And Nitrobenzene. Appl. Microbiol. Biotechnol. 62, 110–123.

Laura M. O dan S. E Sánchez. 2010. Biodegradation of The

Organophosphate Pesticide Tetrachlorvinphos By Bacteria Isolated From Agricultural Soils In México . Revista Internacional de Contaminación Ambiental. Universidad Nacional Autónoma de México. vol. 26, núm. 1. febrero. pp. 27-38. México.

Matsumura, F. 1985. Toxicology of Insecticides. 2 nd Edition. Plenum Press.

London. 598 hlm.

29

, F. 1989. Biotik Degradation of Pollutantas. http://dge.stanford.edu/SCOPE/SCOPE_38/SCOPE_38_3.2_Matsumura_79-90.pdf. (20 April 2001).

Mohammed, M. S. 2009. Degradation of Methomyl By The Novel Bacterial

Strain Strain Stenotrophomonas maltophilia M1. e.j. biotechnology. 12: 1-6.

Munaf, S. 1997. Keracunan Akut Pestisida. Widya Medika. Jakarta. Munnecke, D. M. dan D. H Hsieh,. 1976. Patways of Microbial Metabolism

of Parathion. Applied and Environmental Microbiology 31(1): 63-69. Olawale, Adetunji, Kolawole, Akintobi, Olubiyi, dan Akinsoji. 2011.

Biodegradation of Glyphosate Pesticide by Bacteria Isolated From Agricultural Soil . Report and Opinion. v. 1. p. 124-128.

Raharjo, M. Dan A. Suwondo. 2004. Kualitas Air Tanah di Daerah

Pertanian Sayuran Sebagai Dampak Penggunaan Pestisida. Laporan Kegiatan. Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Diponegoro. Semarang.

Robertson, B.K. dan M. Alexander, 1994. Growth-Linked And Cometabolic

Biodegradation: Possible Reason For Occurrence Or Absence Of Accelerated Pesticide Biodegradation. Pestic. Sci. 41, 311–318.

Sa’id, E.G. 1994. Dampak Negatif Pestisida, Sebuah Catatan bagi Kita

Semua. Agrotek, Vol. 2(1). IPB, Bogor, hal 71-72. Seffernick, J.L., L.P. Wackett, 2001. Rapid evolution of bacterial catabolic

enzymes: a case study with atrazine chlorohydrolase. Biochemistry 40, 12747–12753.

Warouw, Z. W. M. 2008. Teknologi Bioremediasi Sebagai Pembersih

Lahan Tercemar Metil Merkuri . Jurnal Formas. Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. V. 1. p. 292-301.

30

Lampiran 1. Alat dan Bahan Alat

Autopipet, Jarum Inokulum, dan

Lampu Spritus

Tabung reaksi, cawan petri, dan tabung

Erlenmeyer

Hotplate

Inkubator

Mikroskop Stereo

Olympus CX21-BIM SET1

Laminari airflow

31

Lanjutan Lampiran 1 Bahan

Curacron 500EC (Insektisida

Profenofos)

Sampel tanah

Media pertumbuhan (Nutrien Agar

dan Nutrien Broth)

Media Uji Biokimia

32

Lampiran 2. Pengambilan Sampel Tanah dan Pengerjaan di Laboratorium

Lokasi pengambilan sampel tanah lahan pertanian tomat

di Desa Tondegesan Kecamatan Kawangkoan

Pengambilan sampel tanah

Pengerjaan di Laboratorium

33

Lampiran 3. Uji Morfologi dan Biokimia Uji Morfologi (Gram dan Bentuk Sel)

Isolat Bakteri A (Gram +, bulat)

Isolat Bakteri B (Gram -, batang)

Isolat Bakteri C (Gram +, batang)

Isolat Bakteri D (Gram -, batang)

Isolat Bakteri E (Gram -, batang)

Isolat Bakteri F (Gram +, batang)

Uji Biokimia Uji Sitrat

Isolat A

Isolat B

Isolat C

Isolat D

Isolat E

Isolat F

Uji Lysin

Isolat A

Isolat B

Isolat C

Isolat D

Isolat E

Isolat F

34

Lanjutan Lampiran 3 Uji Indol

Isolat A

Isolat B

Isolat C

Isolat D

Isolat E

Isolat F

Uji Fermentasi Karbohidrat dan Produksi H 2S

Isolat A

Isolat B

Isolat C

Isolat D

Isolat E

Isolat F