S. dimorphus pada berbagai konsentrasi logam Cr VI

pertumbuhan pada masing-masing konsentrasi. Pertumbuhan S. dimorphus dapat menyebabkan kenaikan pH akibat perubahan reaksi kesetimbangan antara konsentrasi CO 2 , ion karbonat CO 3 2- dan ion bikarbonat HCO 3 dalam media Reynolds, 1984 dalam Rahmadi, 2005. Hal ini memberikan dampak yang kurang baik bagi penyerapan Cd karena pada pH basa Cd akan mengendap, tetapi berdampak baik bagi pertumbuhan sel karena sel tidak mengalami keracunan.

4.2. Kerapatan, Koloni dan Ukuran Sel S. dimorphus

4.2.1. S. dimorphus pada berbagai konsentrasi logam Cr VI

Kemampuan penyerapan logam Cr VI oleh S. dimorphus terkait dengan kerapatan sel. Rata-rata kerapatan sel pada setiap konsentrasi mengalami peningkatan meskipun tidak signifikan dan cenderung fluktuatif Gambar 11. Gambar 11. Pertumbuhan S. dimorphus beberapa konsentrasi logam Cr VI Adanya mekanisme detoksifikasi pada S. dimorphus mempermudah sel melakukan adaptasi. Berdasarkan grafik pertumbuhan S. dimorphus, fase adaptasi tidak terlihat pada tiap konsentrasi tetapi langsung memasuki fase eksponensial. 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 5 10 L og ju m lah se l m l Hari ke- Cr 0.1 ppm Cr 1 ppm Cr 2 ppm kontrol Fase adaptasi diduga terjadi kurang dari 24 jam sehingga tidak teramati saat pengamatan dihari pertama. Hal ini terjadi karena media yang digunakan sama dengan media perbanyakan peremajaan sehingga sel S. dimorphus tidak membutuhkan waktu yang lama dalam beradaptasi. Pola pertumbuhan yang tidak terlihat jelas pada masing-masing konsentrasi 0,1 , 1, 2 dan kontrol dan cenderung terus naik meskipun tidak signifikan dan befluktuatif menunjukkan terjadi suatu fase eksponensial. Hal ini terus terjadi sampai hari ke-9 dan hari ke-10 sebagian besar masing-masing konsentrasi mengalami penurunan kerapatan sel. Peningkatan rata-rata kerapatan S. dimorphus pada setiap konsentrasi dapat diamati secara visual yakni dengan melihat perubahan warna kultur Lampiran 7. Perubahan warna kultur pada masing-masing konsentrasi tidak menunjukkan perbedaan yang nyata pada hari ke-0, 5 dan 10. Hal ini sejalan dengan perhitungan jumlah sel yang cenderung fluktuatif dan tidak signifikan. Hasil uji Anova terhadap pengaruh konsentrasi pada kerapatan sel menunjukkan konsentrasi mempengaruhi kerapatan sel p≤0,05 Lampiran 9. Berdasarkan uji lanjutan, konsentrasi 0,1 dan kontrol berbeda nyata dengan konsentrasi 2 ppm. Perbedaan ini terkait dengan kemampuan S. dimorphus dalam penyerapan logam Cr VI dan beradaptasi. Gambar 12. Pembentukan koloni S. dimorphus pada beberapa konsentrasi logam Cr VI Peningkatan rata-rata kerapatan sel diikuti dengan pembentukan koloni Gambar 12. Secara statistik, pembentukan koloni dipengaruhi oleh konsentrasi yang diberikan p≤0,05. Menurut Siver Trainor 1981 dalam Rusmin, 2005 pembentukan koloni dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, cahaya dan nutrien. Pembentukan koloni pada penelitian ini dipengaruhi kadar nutrien karena faktor suhu dan cahaya pada penelitian relatif konstan Lampiran 6. Peningkatan jumlah koloni diduga akibat petumbuhan yang terjadi sehingga konsentrasi nutrien pada media berkurang. Berdasarkan uji lanjutan, jumlah koloni konsentrasi 2 ppm berbeda nyata dengan konsentrasi 0,1 , 1 dan kontrol Lampiran 9. Jumlah koloni terendah ada pada konsentrasi 2 ppm, rendahnya jumlah koloni pada konsntrasi tersebut diduga akibat sel-sel mengalami kematian akibat keracunan logam Cr VI sehingga hanya sel-sel yang masih mampu bertahan hiduplah yang membentuk koloni. Pada ketiga konsentrasi lainnya yakni 0,1; 1 ppm dan kontrol, jumlah koloni yang terbentuk tidak berbeda nyata. Jumlah 10 20 30 40 50 60 70 5 10 Ju m lah k o lo n i p e r m l Hari ke- Cr 0.1 ppm Cr 1 ppm Cr 2 ppm kontrol koloni terus mengalami peningkatan dan jumlah koloni tertinggi terjadi pada hari ke-3 dan 4, sedangkan pada hari ke-5 jumlah koloni menurun sampai hari ke-10. Gambar 13. Perubahan ukuran panjang dan lebar S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 di beberapa konsentrasi logam Cr VI Selain pembentukan koloni, juga dilakukan pengukuran panjang dan lebar sel. Rata-rata ukuran panjang dan lebar sel pada masing-masing konsentrasi relatif sama Gambar 13. Hasil uji Anova terhadap pengaruh konsentrasi pada ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 menyatakan bahwa tidak ada pengaruh konsentrasi terhadap ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus p≥0,05 Lampiran 13. Rata-rata ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus dari hari ke-0, 5 dan 10 terus mengalami peningkatan meskipun tidak signifikan. 4.2.2.

S. dimorphus pada berbagai konsentrasi logam Cd

Pertumbuhan sel berkaitan dengan rata-rata kerapatan sel. Secara statistik konsentrasi mempengaruhi kerapatan sel p≤0,05 dan sesuai dengan uji lanjutan 2 4 6 8 10 5 10 5 10 Panjang µm Lebar µm U k u r an se l Cd 0.1 ppm Cd 1 ppm Cd 5 ppm kontrol kontrol dan 0,1 ppm berbeda nyata dengan konsentrasi 1 dan 5 ppm Lampiran 12. Rata-rata kerapatan sel tidak langsung mengalami peningkatan, tetapi membutuhkan proses adaptasi yang cukup lama sampai hari kedua untuk kontrol dan konsentrasi 0,1 ppm Gambar 14. Gambar 14. Pertumbuhan S. dimorphus pada beberapa konsentrasi Cd Tingginya rata-rata kerapatan sel pada konsentrasi 0,1 ppm diduga karena rendahnya konsentrasi 0,1 ppm yang masih mampu ditoleran oleh S. dimorphus. selain itu dengan kemampuan logam Cd yang dapat menggantikan fungsi Zn dalam mensintesis enzim karbonik anhidrase yang menyebabkan pertumbuhan semakin maksimal. Fase eksponensial pada konsentrasi 0,1 ppm terjadi pada hari ketiga sampai hari ke-10. Hal sebaliknya terjadi pada konsentrasi 1 ppm, rata-rata kerapatan sel terus menurun dan mengalami peningaktan rata-rata kerapatan sel pada hari ke-9 dengan kata lain, proses adaptasi yang terjadi pada konsentrasi 1 ppm lebih lama dari konsentrasi 0,1 ppm dan kontrol. Rata-rata kerapatan pada konsentrasi 5 ppm terus mengalami penurunan sampai hari ke-5 dan 10 setelah tidak mampu melakukan adaptasi, hal ini karena logam Cd pada konsentrasi 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 5 10 L og ju m lah se l m l Hari ke- Cd 0.1 ppm Cd 1 ppm Cd 5 ppm kontrol tersebut mulai meracuni S. dimorphus dengan kemampuan beradaptasi yang kurang baik mengakibatkan kematian sel. Kematian sel akibat karacunan diawali proses rusaknya kloroplas, seperti pada pengamatan mikroskopis yang menunjukkan bahwa hanya sebagian kecil kloroplas yang masih tersisa Lampiran 8. Kerusakan kloroplas menyebabkan terhambatnya proses fotosintesis. Proses fotosintesis yang terhambat menyebabkan kebutuhan karbon organik esensial yang dibutuhkan berkurang. Selain menyebabkan kerusakan kloroplas, logam Cd diduga dapat menyebabkan kerusakan mitokondria. Cd dapat merangsang terbentuknya Reactive Oxygen Spesies ROS yang dapat merusak mitokondria. Reactive Oxygen Spesies dapat menyebabkan peroksidasi lemak pada membran mitokondria sehingga mitokondria mengalami kerusakan Pinto dkk, 2003. Kerusakan tersebut mengakibatkan proses respirasi terhambat. Hal ini menyebabkan energi yang dihasilkan dari proses respirasi tidak mencukupi untuk melakukan metabolisme dan pada akhirnya sel mengalami kematian. Pada penelitian ini fase stasioner tidak terlihat karena terjadi setelah hari ke-10. Secara fisik penurunan kerapatan S. dimorphus pada kedua konsentrasi tersebut sudah terlihat secara visual, dimana terjadi perubahan warna kultur pada semua media. Konsentrasi 0,1 ppm dan kontrol terus mengalami perubahana warna media menjadi lebih pekat dan pada konsentrasi 1 dan 5 ppm warna media semakin pucat pada hari ke-5 dan memudar pada hari ke-10 pada konsetrasi 5 ppm menjadi bening. Lampiran 7. Selain kerapatan sel yang dipengaruhi konsentrasi, pembentukan koloni juga dipengarui oleh konsentrasi p≤0,05 Lampiran 11. Jika kerapatan sel tertinggi ada pada perlakuan dengan konsentrasi 0,1 ppm dan terendah pada konsentrasi 5 ppm, hal ini diikuti dengan pembentukan koloni pada konsentrasi 0,1 ppm yang relatif tinggi dan fluktuatif dibandingkan dengan tiga konsentrasi lainnya Gambar 15. Gambar 15. Pembentukan koloni S. dimorphus pada beberapa konsentrasi logam Cd Jumlah koloni yang terbentuk pada kontrol berbanding terbalik dengan kerapatan sel yang semakin tinggi sampai hari ke-10. Dua konsentrasi lainnya 1 dan 5 ppm terus mengalami penurunan jumlah koloni seiring menurunnya jumlah kerapatan S. dimorphus. Menurunnya jumlah koloni kemungkinan akibat sel yang mengalami kematian akibat keracunan. Koloni yang ada pada keempat perlakuan merupakan sel S. dimorphus yang masih mampu bertahan hidup. Sedangkan berdasarkan uji lanjutan, konsentrasi 0,1 , 5 ppm dan kontrol berbeda nyata dengan konsentrasi 1 ppm Lampiran 12. 10 20 30 40 50 60 70 5 10 Ju m lah k o lo n i p e r m l Hari ke- Cd 0,1 ppm Cd 1 ppm Cd 5 ppm Kontrol Gambar 16. Perubahan ukuran panjang dan lebar S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 pada beberapa konsentrasi logam Cd Salah satu parameter yang diuji adalah ukuran sel S. dimorphus meliputi panjang dan lebar. Tidak terlihat perubahan panjang dan lebar yang signifikan dari gambar 16. Ukuran panjang dan lebar sel tidak dipengaruhi oleh konsentrasi logam Cd pada berbagai konsentrasi p≥0,05 Lampiran 11 dan perubahan yang tidak signifikan tersebut dapat dilihat pula secara mikroskopis Lampiran 8.

4.3. Hubungan Efektivitas Penyerapan dengan Kerapatan S. dimorhus pada