Berdasarkan hasil penentuan isoterm adsorbsi, diketahui bahwa proses penyerapan ion Cd II oleh
N. commune
paling kuat terjadi secara kimiosorpsi monolayer, yaitu proses pengikatan ion Cd II secara
rapid stage ,
dimana ion logam berat terikat pada permukaan sel melalui mekanisme pembentukan kompleks, terjadi lebih kuatlebih dominan dibanding dengan
proses
slow stage,
dimana logam berat terdistribusi secara interseluler dan terakumulasi sebagain granula interseluler. Pengikatan ion Cd II secara
kimiosopsi pada sisi-sisi aktif permukaan sel
N. commune
secara monolayer menyebabkan sel algae ini menjadi cepat jenuh dalam mengadsorbsi ion
logam berat. Hal ini menyebabkan sel
N. commune
lebih sedikit dalam menyerap ion Cd II dibandingkan jika proses fisiosorpsi multilayer yang
lebih kuatdominan, akibatnya kapasitas remediasinya menjadi lebih kecil. Hal ini dibuktikan dengan penelitian Morsy
et al.,
2011, dimana proses adsorbsi ion Cd II oleh
N. commune
kering mati yang menganut tipe isoterm Freundlich memiliki kapasitas penyerapan lebih besar, yaitu sebesar
126,32 mgg, sementara pada penelitian ini yang menggunakan
N. commune
segar yang menganut tipe isoterm Langmuir hanya memiliki kapasitas penyerapan sebesar 3,927 mgg. Hal ini dikarenakan pada penggunaan
N. commune
kering proses fisiosorpsi multilayer yaitu proses adsorbsi secara fisika yang dapat terjadi secara multilayer terjadi lebih dominan sehingga sel
N. commune
dapat menyerap ion Cd II lebih banyak dibanding pada adsorbsi kimia yang terjadi secara monolayer.
G. Pengaruh Ion Logam Kadmium Terhadap Koloni dan Struktur
Morfologi Sel
Nostoc commune
Pengamatan struktur morfologi sel
N. commune
dengan perlakuan ion kadmium dilakukan dengan menggunakan mikroskop cahaya merk Nikon
dengan tipe Eclipse E600 yang dilengkapi dengan kamera merk Nikon tipe Coolix L15. Berikut adalah gambaran struktur morfologi
N. commune
sebagai fungsi dari perubahan berbagai parameter remediasi ion logam kadmium
terhadap warna koloni dan struktur morfologi sel
N. commune
: perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
63
A B
C D
E F
G
Gambar 19. Struktur Morfologi Sel
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi pH Larutan Ion Kadmium Cd II Pada Konsentrasi 100 mgL. Perbesaran 400X
Keterangan: A: Kontrol, B:Perlakuan pH 4, C: Perlakuan pH 5, D:Perlakuan pH 6, E: Perlakuan pH 7, F: Perlakuan pH 8, G: Perlakuan pH 9
ht: heterokis, v: sel vegetatif, ak: akinet
ht ht
ht ht
ht ht
ht ak
ht ht
ht ak
v v
v v
v v
v
v v
v v
v
64
A B
C D
E F
G
Gambar 20. Perubahan Warna Koloni
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi pH Larutan Ion Kadmium Cd II Pada Konsentrasi 100 mgL.
Keterangan: A: Kontrol, B:Perlakuan pH 4, C: Perlakuan pH 5, D:Perlakuan pH 6, E: Perlakuan pH 7, F: Perlakuan pH 8, G: Perlakuan pH 9
Gambar 19 menunjukkan dampak berbagai variasi pH larutan ion logam konsentrasi 100 mgL terhadap struktur morfologi sel
N. commune.
Nilai pH suatu larutan memiliki peran penting untuk pertumbuhan
N. commune.
Hal ini berkaitan dengan proses metabolisme sel
N. commune.
Spesies ini mampu hidup optimal pada pH 6 – 7 Whitton Potts, 2000.
Spesies ini cenderung hidup pada pH netral dan tidak dapat hidup pada pH terlalu asam di bawah pH 4 Wahyudewi, 2009. Dari hasil fotomikroskopi
diatas dapat dilihat bahwa tidak terjadi perubahan pada struktur morfologi sel
N. commune.
Trikoma
N. commune
tersusun dari sel vegetatif berbetuk bulat berwarna hijau yang tersusun rapat antar selnya, dengan heterokis yang
berwarna lebih jernih yang berada di antara sel vegetatif atau di ujung trikoma. Keberadaaan sel akinet hanya ditemukan sedikit sekali pada preparat
ini. Akinet yang sedikit atau bahkan tidak ditemukan dalam preparat kemungkinan dikarenakan akinet telah berkecambah menjadi filamen-filamen
baru selama proses rehidrasi. Tidak ditemukannya akinet selama proses remediasi tidak berdampak secara langsung pada proses remediasi, sebab
akinet hanya berperan sebagai spora istirahat pada kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan.
Gambar 20 menunjukkan dampak logam berat kadmium Cd II terhadap perubahan warna koloni
N. commune
. Dari Gambar 20 dapat dilihat bahwa pada kontrol, pH 7, pH 8, dan pH 9 tampak koloni
N. commune
yang berwarna hijau segar, sedangkan pada pH 4, pH 5 dan pH 6 tampak koloni
N. commune
berwarna kecoklatan. Koloni dari
N. commune
mengalami perubahan warna dari hijau menjadi berwarna agak kecoklatan pada pH 4, 5,
dan 6. Hal ini disebabkan bahwa pH asam terjadi reaksi hidrolitik yang mengakibatkan
degradasi klorofil
dan membentuk
warna coklat
phaeophytin
Ramdhan dan Handjani, 2008. Koloni
N. commune
yang berwarna hijau dan tidak adanya kerusakan sel pada pH 7-9 menandakan
bahwa pH 7-9 merupakan rentang pH dimana
N. commune
dapat hidup dengan optimal. Dengan demikian dapat diketahui bahwa perubahan pH
larutan dapat mempengaruhi perubahan warna koloni
N. commune.
commit to user
66 Tabel 7. Variabel Pengamatan Koloni dan Struktur Morfologi Sel
N. commune
Pada Berbagai Variasi pH
Parameter kontrol
Perlakuan pH 4
5 6
7 8
9
1. Warna Koloni
Hijau Coklat
Coklat Coklat
Hijau Hijau
Hijau
2. Trikoma
a. Bentuk trikoma
b. Susunan sel
Filamen tidak bercabang
Tersusun rapat Filamen tidak
bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak
bercabang rapat
3. Sel vegetatif
Berbentuk bulat hijau
bulat hijau bulat hijau
bulat hijau
bulat hijau bulat hijau bulat hijau
4. Akinet
ada Tidak ada
ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada
5. Heterokis
ada ada
Tidak ada Tidak ada
ada ada
ada
6. Kerusakan sel vegetatif
Nekrosis -
- -
- -
- -
Keterangan:
Tersusun rapat -
: tidak ada sel nekrosis Sedikit renggang +
: sedikit, 1-5 selbidang nekrosis Renggang
++ : sedang, 5-10 selbidang nekrosis
Berlepasan +++ : banyak, 10 selbidang nekrosis
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa perlakuan berbaga variasi pH pada tidak ditemukan kerusakan sel
N. commune
berupa nekrosis sel vegetatif. Menurut Lu 1997, degenerasi merupakan kerusakan reversibel, yaitu sel
dapat kembali normal apabila penyebabnya dapat diatasi. Kerusakan ini disebabkan karena sel tidak mampu mempertahankan homeostasis ionik dan
cairan dalam sel. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya akumulasi air di dalam sel sehingga sel tampak membengkak. Nekrosis merupakan kematian
sel yang dikarenakan adanya paparan agen toksik dalam jumlah yang tidak dapat ditolerir oleh sel. Hal tersebut mengakibatkan penghancuran sel lisis.
Nekrosis merupakan kerusakan sel yang bersifat ireversibel atau tidak dapat balik Kumar Robbins 2007.
Dari penjelasan di atas diketahui bahwa tidak terjadi perubahan atau kerusakan struktur morfologi sel
N. commune
pada variasi pH larutan 4-9. Hal ini menunjukkan bahwa tidak adanya peran kerusakan sel yang
menurunkan kemampuan remediasi ion logam kadmium. Dengan demikian kemampuan remediasi
N. commune
tergantung seutuhnya pada pengikatan ion logam kadmium dengan sisi aktif dari
N. commune.
Pada pH asam terjadi kompetisi antara ion logam dengan proton yang mengakibatkan berkurangnya
kemampuan remediasi
N. commune
terhadap ion kadmium. Sementara itu pada pH basa, ion kadmium akan membentuk endapan hidroksida yang
menyebabkan berkurangnya kelarutan ion kadmium seingga menurunkan kemampuan
N. commune
dalam mengikat ion kadmium. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
68
A B
C D
E F
G H
Gambar 21. Struktur Morfologi Sel
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi Waktu Kontak Pada Larutan Kadmium Konsentrasi 100 mgL dan pH 8. Perbesaran 400x.
Keterangan: A: Kontrol, B: Perlakuan lama kontak 5 menit, C: Perlakuan lama kontak 10 menit, D: Perlakuan lama kontak 20 menit, E: Perlakuan lama kontak 30
menit, F: Perlakuan lama kontak 40 menit, G: Perlakuan lama kontak 50 menit, H: Perlakuan lama kontak 60 menit ht: heterokis, v: sel vegetatif, ak: akinet
ht ht
ht ak
v ht
ht ht
ht v
v v
v
v
ht ht
ht ht
ht ht
v v
v v
v v
v
69
A B
C D
E F
G H
Gambar 22. Perubahan Warna Koloni
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi Waktu Kontak dengan Larutan Kadmium Pada Konsentrasi 100 mgL dan pH 8
Keterangan: A: Kontrol, B: Perlakuan lama kontak 5 menit, C: Perlakuan lama kontak 10 menit, D: Perlakuan lama kontak 20 menit, E: Perlakuan lama kontak 30
menit, F: Perlakuan lama kontak 40 menit, G: Perlakuan lama kontak 50 menit, H: Perlakuan lama kontak 60 menit
Gambar 21 menunjukkan dampak berbagai variasi waktu kontak
N. commune
dengan larutan logam kadmium konsentrasi 100 mgL pada pH 8 terhadap struktur morfologi sel
N. commune.
Hasil fotomikroskopi menunjukkan tidak terjadinya perubahan struktur morfologi sel pada
N. commune
terhadap berbagai variasi waktu kontak dengan ion logam kadmium konsentrasi 100 mgL. Terlihat pada keseluruhan fotomikroskopi
menunjukkan trikoma yang tersusun dari sel vegetatif berbentuk bulat berwarna hijau dengan heterokis di ujung atau di antara sel vegetatif. Pada
fotomikroskopi preparat ini tidak ditemukan keberadaan sel akinet. Hal ini dapat disebabkan karena sel akinet telah berkecambah membentuk filamen-
filamen baru. Mengingat bahwa sebelum digunakan untuk remediasi logam berat kadmium Cd II
N. commune
disimpan dalam kondisi dorman kering, sehingga ketika terjadi rehidrasi di tahap persiapan menyebabkan
akinet yang berperan sebagai spora istirahat mulai berkecambah menjadi filamen-filamen baru.
Gambar 22 menunjukkan pengaruh berbagai variasi lama kontak
N. commune
dengan larutan kadmium konsentrasi 100 mgL pada pH 8 terhadap perubahan warna koloni
N. commune.
Dari Gambar 22 tersebut terlihat bahwa pada perlakuan waktu kontak 10 - 60 menit koloni
N. commune
tampak berwarna hijau. Tidak terjadi perubahan warna koloni
N. commune
setelah terpapar larutan kadmium konsetrasi 100 mgL dengan pH 8 pada berbagai
variasi lama kontak. Warna koloni
N. commune
yang terpapar logam kadmium konsentrasi 100 mgL tetap berwarna hijau sama seperti warna
N. commune
yang tidak terpapar logam kadmium Cd II Kontrol. Dengan demikian diketahui bahwa variasi lama waktu kontak dengan larutan
kadmium konsentrasi 100 mgL pada pH 8 tidak mempengaruhi perubahan warna koloni
N. commune.
commit to user
71 Tabel 8. Variabel Pengamatan Koloni dan Struktur Morfologi Sel
N. commune
Pada Berbagai Variasi Waktu Kontak
Parameter kontrol
Perlakuan waktu kontak 5 menit
10 menit 20 menit
30 menit 40 menit
50 menit 60 menit
1. Warna Koloni
Hijau Hijau
Hijau Hijau
Hijau Hijau
Hijau Hijau
2. Trikoma
a. Bentuk trikoma
b. Susunan sel
Filamen tidak
bercabang Tersusun
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak bercabang
rapat Filamen
tidak
bercabang rapat
Filamen tidak
bercabang rapat
3. Sel vegetatif
Berbentuk bulat hijau
bulat hijau bulat
hijau bulat hijau bulat hijau bulat hijau bulat hijau bulat hijau
4. Akinet
ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
5. Heterokis
ada ada
ada Tidak ada
ada ada
ada ada
6. Kerusakan sel vegetatif
Nekrosis -
- -
- -
- -
-
Keterangan:
Tersusun rapat -
: tidak ada sel nekrosis Sedikit renggang +
: sedikit, 1-5 selbidang nekrosis Renggang
++ : sedang, 5-10 selbidang nekrosis
Berlepasan +++ : banyak, 10 selbidang nekrosis
Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa perlakuan berbagai variasi waktu kontak tidak ditemukan kerusakan sel
N. commune
berupa nekrosis sel vegetatif. Nekrosis merupakan kematian sel yang dikarenakan adanya
paparan agen toksik dalam jumlah yang tidak dapat ditolerir oleh sel. Hal tersebut mengakibatkan penghancuran sel lisis. Nekrosis merupakan
kerusakan sel yang bersifat ireversibel atau tidak dapat balik Kumar Robbins, 2007.
Dengan demikian dapat diketahui bahwa penurunan remediasi ion logam kadmium setelah menit ke-10 bukan dikarenakan kerusakan struktur
morfologi sel
N. commune
melainkan setelah mencapai waktu kontak optimum 10 menit terjadi proses desorpsi, yaitu kondisi dimana ion logam
kadmium yang sudah berikatan dengan permukaan sel
N. commune
ada yang terlepas kembali. waktu kontak optimum adalah titik dimana gugus aktif
menjadi jenuh oleh ion logam. Menurut Wijayanti 2009 dalam Nurhasni dkk. 2013 pada permukaan adsorben yang telah jenuh atau mendekati jenuh
terhadap adsorbat, maka dapat terjadi 2 hal yaitu: 1 terbentuk lapisan adsorbsi kedua dan seterusnya diatas adsorbat yang telah terikat di
permukaan, gejala ini disebut adsorbsi multilayer. 2 Tidak terbentuk lapisan kedua dan seterusnya sehingga adsorbat yang belum teradsorbsi berdifusi
keluar pori dan kembali ke arus fluida. Oleh karena itu pada kondisi jenuh setelah mencapai kondisi setimbang, dimana hampir seluruh permukaan
N. commune
berikatan dengan ion logam kadmium yang ada dapat terjadi proses pelepasan kembali ion logam yang teradsorbsi desorpsi. Proses desorpsi
dapat terjadi jika ikatan antara ion logam dengan fikoremediator
N. commune
secara fisika menjadi semakin lemah sehingga ion logam kadmium dengan mudah terlepas kembali ke dalam larutan Widihati, dkk., 2012. Terlepasnya
ion logam kadmium kedalam larutan menyebabkan menurunnya efisiensi remediasi dan kapasitas remediasi.
.
commit to user
73
A B
C D
E F
G
Gambar 23. Struktur Morfologi Sel
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi Konsentrasi Larutan Kadmium dengan pH 8 dan Lama Kontak 10 menit. Perbesaran 400x.
Keterangan: A: Kontrol, B: Perlakuan konsentrasi 100 mgL, C: Perlakuan konsentrasi 200 mgL, D: Perlakuan konsentrasi 300 mgL, E: Perlakuan konsentrasi 400
mgL, F: Perlakuan konsentrasi 500 mgL, G: Perlakuan konsentrasi 600 mgL ht: heterokis, v: sel vegetatif, ak: akinet.
ht ht
ht ak
v ht
v v
v
v v
v
74
A B
C D
E F
G
Gambar 24. Perubahan Warna Koloni
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi Konsentrasi Larutan Kadmium dengan pH 8 dan Lama Kontak 10 menit.
Keterangan: A: Kontrol, B: Perlakuan konsentrasi 100 mgL, C: Perlakuan konsentrasi 200 mgL, D: Perlakuan konsentrasi 300 mgL, E: Perlakuan konsentrasi
400 mgL, F: Perlakuan konsentrasi 500 mgL, G: Perlakuan konsentrasi 600 mgL
Gambar 23 menunjukkan pengaruh berbagai variasi konsentrasi larutan logam kadmium terhadap struktur morfologi sel
N. commune.
Dari fotomikroskopi di Gambar 23 dapat dilihat bahwa struktur morfologi sel
N. commune
mulai mengalami kerusakan dimulai pada konsentrasi 200 mgL. Pada konsentrasi 100 mgL dapat dilihat bahwa trikoma
N. commune
masih tersusun dari sel-sel vegetatif berbentuk bulat dan tersusun rapat dengan sel
heterokis yang berada diantaranya. Trikoma berbentuk filamen. Kondisi ini menunjukkan bahwa ion logam konsentrasi 100 mgL masih mampu
ditoleransi oleh
N. commune.
Hal ini sesuai dengan pernyataan Rai
et.al.
1990 yang menyatakan logam berat akan bersifat toksik pada algae jika terdapat dalam konsentrasi yang tinggi. Namun, pada konsentrasi rendah,
logam berat akan ditoleransi oleh algae. Sementara itu, pada konsentrasi 200 - 300 mgL tampak trikoma tersusun sedikit renggang dikarenakan terdapat
sedikit sel 1 – 5 selbidang yang mengalami nekrosis. Pada konsentrasi 400
- 500 mgL tampak trikoma tersusun renggang yang dikarenakan ada sejumlah sel 5
– 10 selbidang yang mengalami nekrosis. Pada konsentrasi 600 mgL tampak trikoma tersusun berlepasan yang dikarenakan
banyak sel 10 selbidangyang mengalami nekrosis. Gambar 24 menunjukkan pengaruh paparan berbagai variasi konsentrasi
larutan logam kadmium terhadap perubahan warna koloni
N. commune.
Dari gambar 24 dapat dilihat bahwa terjadi perubahan warna koloni
N. commune
dari hijau menjadi cokelat pada paparan logam berat kadmium konsentrasi 300 mgL
– 600 mgL. Paparan logam kadmium konsentrasi 100 mgL dan 200 mgL tidak menyebabkan perubahan warna koloni
N. commune
. Perubahan warna koloni
N. commune
disebabkan karena berkurangya pigmen klorofil pada sel. Menurut Rai
et al.
1990, Semakin meningkatnya konsentrasi logam berat kadmium akan menyebabkan semakin menurunnya
jumlah klorofil pada sel. Toksisitas kadmium menyebabkan lisisnya dinding sel dan kerusakan pada membran tilakoid sehingga berakibat pada degradasi
pigmen klorofil. Menurut Ramdhan dan Handjani 2008, degradasi klorofil akan menyebabkan pembentukan warna coklat
phaeophytin
. Hal ini perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
disebabkan karena terlepasnya Mg dari struktur klorofil sebagai akibat toksisitas dari logam kadmium. Jika mengadung atom Mg maka klorofil akan
berwarna hijau, sedangkan yang tidak memiliki ion Mg akan berwarna cokelat seperti minyak zaitun.
Dengan demikian dapat diketahui bahwa paparan konsentrasi logam kadmium memberikan pengaruh perubahan warna koloni
N commune
. Paparan logam kadmium pada konsentrasi tinggi dapat merubah warna koloni
dari
N. commune
. Selain perubahan warna, paparan logam kadmium menyebabkan koloni
N. commune
memiliki konsistensi yang lebih lunak sehingga lebih mudah robek dibandingkan dengan
N. commune
yang belum terpapar logam berat kadmium. Secara normal,
N. commune
yang tidak terpapar logam berat kadmium memiliki struktur koloni yang kenyal dan
tidak mudah robek. Perubahan warna dan tingkat kekenyalan koloni dapat digunakan untuk membedakan
N. commune
yang telah terpapar logam kadmium dengan konsentrasi tinggi dengan yang belum terpapar. Koloni
N. commune
yang terpapar logam berat kadmium secara umum lebih lunak sehingga mudah sobek dan pada konsentrasi yang sangat tinggi dapat terjadi
perubahan warna koloni menjadi cokelat terang hingga cokelat gelap. Sementara itu, pada
N. commune
yang tidak terpapar logam kadmium memiliki koloni yang berwarna hijau segar, kenyal dan tidak mudah sobek.
Deskripsi untuk membedakan koloni
N. commune
yang telah terpapar logam dan yang belum terpapar logam berat kadmium menjadi penting sebab
N. commune
selain dimanfaatkan sebagai fikoremediator juga dimanfaatkan sebagai bahan makanan.
commit to user
77 Tabel 9. Variabel Pengamatan Koloni dan Struktur Morfologi Sel
N. commune
Pada Berbagai Variasi Konsentrasi
Parameter kontrol
Perlakuan konsentrasi 100 mgL
200 mgL 300 mgL
400 mgL 500 mgL
600 mgL
1. Warna Koloni
Hijau Hijau
Hijau-kecoklatan cokelat
cokelat cokelat
cokelat 2.
Trikoma a.
Bentuk trikoma Filamen tidak
bercabang Filamen
tidak bercabang
Filamen tidak bercabang
Filamen, sedikit
trikoma tidak
beraturan Sebagian
Filamen, sebagian
trikoma tidak
beraturan Sedikit
Filamen, banyak
trikoma tidak
beraturan Trikoma
tidak
beraturan
b. Susunan sel
Tersusun rapat rapat
Sedikit renggang Sedikit
renggang renggang
renggang berlepasan
3. Sel vegetatif
Berbentuk bulat hijau
bulat hijau bulat hijau
bulat hijau bulat hijau
bulat cokelat
bulat
cokelat
4. Akinet
ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada
5. Heterokis
ada ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada 6.
Kerusakan sel vegetatif Nekrosis
- -
+ +
++ ++
+++
Keterangan:
Tersusun rapat -
: tidak ada sel nekrosis Sedikit renggang
+ : sedikit, 1-5 selbidang nekrosis
Renggang ++
: sedang, 5-10 selbidang nekrosis Berlepasan
+++ : banyak, 10 selbidang nekrosis
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa pada konsentrasi 200 mgL – 600
mgL tampak adanya perubahan struktur morfologi sel
N. commune
. Fotomikroskopi
N. commune
pada konsentrasi 200 mgL – 600 mgL
menunjukkan adanya susunan trikoma yang mulai tidak beraturan dan juga kematian sel vegetatif nekrosis. Nekrosis menyebabkan sel-sel vegetatif
menjadi lisis sehingga tampak rongga diantara dua sel vegetatif yang ditunjukkan oleh tanda panah pada Gambar 23. Kerusakan sel bertambah
seiring dengan peningkatan konsentrasi ion logam kadmium. Menurut Rai
et al.
1990, logam berat seperti kadmium apabila terdapat dalam konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan algae
dengan menghambat proses fotosintesis, proses fiksasi nitrogen dan proses pengambilan nutrien. Toksisitas kadmium pada algae terjadi pada membran
sel, dimana ion logam kadmium akan teradsorbsi kedalam sel menggantikan ion K
+
. Hal ini menyebabkan terganggunya proses pompa ion Na
+
K
+
yang berakibat pada terganggunya homeostasis ionik dan cairan dalam sel.
Terganggunya homeostasis ionik dapat menyebabkan pembengkakan seluler degenerasi sehinga mengakibatkan kerusakan membran sel. Berdasarkan
hasil penelitian Rai
et al.
1990, kerusakan membran sel akan meningkatkan permeabilitas membran sel sehingga menyebabkan ion logam akan lebih
mudah masuk ke dalam sel. Akibatnya ion logam yang bersifat toksis terakumulasi dalam sel dengan konsentrasi tinggi dan menyebabkan kematian
sel. Hal ini didukung oleh pernyataan Kumar
et al.
2007 bahwa kerusakan membran sel sebenarnya bersifat reversibel yaitu sel dapat kembali normal
apabila penyebab degenerasinya dapat diatasi. Namun apabila penyebab degenerasi ini tidak dapat diatasi, dalam hal ini adalah ion logam kadmium
yang dihilangkan, maka akan mengakibatkan kematian sel nekrosis Burkit
et al.,
1996. Berdasarkan analisis Tabel 9 diatas, kerusakan sel pada trikoma
N. commune
dapat digolongkan menjadi beberapa tingkatan sebagai berikut: perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
79 Tabel 10. Penggolongan Tingkat Kerusakan Trikoma
N. commune
Tingkat Deskripsi
Perlakuan Normal
1. Trikoma berupa filamen yang tidak bercabang
2. Trikoma tersusun rapat dari sel vegetatif yang berbentuk bulat dan berwarna
hijau dengan akinet dan heterokis yang berada diantara atau diujungnya. 3.
Trikoma tersusun rapat
Kontrol dan Konsentrasi 100 mgL
Tingkat 1 1.
Trikoma berupa filamen yang tidak bercabang 2.
Trikoma tersusun dari sel-sel vegetatif yang berbentuk bulat berwarna hijau dengan akinet dan heterokis yang berada diantaranya atau diujungnya
3. Terdapat sedikit sel vegetatif yang lisishancur sehingga trikoma tampak
tersusun sedikit renggang.
Konsentrasi 200 mgL
Tingkat 2 1.
Trikoma berbentuk filamen yang tidak bercabang, dengan sedikit trikoma yang tersusun tidak beraturan.
2. Trikoma terdiri dari sel-sel vegetatif yang berbentuk bulat berwarna hijau
dengan akinet dan heterokis yang berada diantaranya atau diujungnya 3.
Terdapat sedikit sel vegetatif yang lisishancur sehingga trikoma tampak tersusun sedikit renggang.
Konsentrasi 300 mgL
80
Tingkat 3 1.
Trikoma sebagian berbentuk filamen yang tidak bercabang dan sebagian tersusun tidak beraturan.
2. Trikoma terdiri dari sel-sel vegetatif yang berbentuk bulat berwarna hijau
dengan akinet dan heterokis yang berada diantaranya atau diujungnya 3.
Terdapat sel vegetatif yang lisishancur dalam jumlah sedang, sehingga trikoma tampak tersusun renggang.
Konsentrasi 400 mgL
Tingkat 4 1.
Trikoma tersusun tidak beraturan dengan sedikit trikoma berbentuk filamen 2.
Trikoma terdiri dari sel-sel vegetatif yang berbentuk bulat berwarna kecoklatan dengan akinet dan heterokis yang berada diantaranya atau
diujungnya 3.
Terdapat sel vegetatif yang lisishancur dalam jumlah sedang, sehingga trikoma tampak tersusun renggang.
Konsentrasi 500 mgL
Tingkat 5 1.
Trikoma tersusun tidak beraturan 2.
Trikoma terdiri dari sel-sel vegetatif yang berbentuk bulat berwarna coklat dengan akinet dan heterokis yang berada diantaranya atau diujungnya
3. Terdapat sel vegetatif yang lisishancur dalam jumlah banyak, sehingga
trikoma tampak seperti berlepasan
Konsentrasi 600 mgL
Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa, pada
N. commune
yang terpapar logam kadmium pada konsentrasi 100 mgL masih tergolong normal. Hal ini
disebabkan deskripsi trikoma pada konsentrasi ini sesuai dengan deskripsi morfologi sel yang normal.
N. commune
yang terpapar logam kadmium pada konsentrasi 200 mgL mengalami kerusakan sel tingkat 1.
N. commune
yang terpapar logam kadmium pada konsentrasi 300 mgL mengalami kerusakan
sel tingkat 2.
N. commune
yang terpapar logam kadmium pada konsentrasi 400 mgL mengalami kerusakan sel tingkat 3.
N. commune
yang terpapar logam kadmium pada konsentrasi 500 mgL mengalami kerusakan sel tingkat
4.
N. commune
yang terpapar logam kadmium pada konsentrasi 600 mgL mengalami kerusakan sel tingkat 5.
Dengan demikian, diketahui bahwa pada konsentrasi ion logam kadmium yang semakin tinggi, maka kerusakan sel yang terjadi juga semakin tinggi.
Hal ini ditunjukkani dengan tingkat kerusakan yang semakin tinggi terhadap paparan logam berat kadmium pada konsentrasi yang semakin tinggi. Hal ini
sesuai dengan hasil perhitungan kapasitas remediasinya, yaitu pada konsentrasi ion logam yang semakin tinggi maka kapasitas remediasi
mengalami penurunan. Penurunan kapasitas remediasi disebabkan karena berkurangnya sisi aktif dari permukaan
N. commune
karena kerusakan sel yang terjadi. Hal ini menyebabkan semakin banyak ion logam kadmium yang
tidak dapat diremediasi, akibatnya jumlah ion kadmium yang ditemukan pada fase ruah sangat tinggi.
commit to user
82
A B
C D
E F
G
Gambar 25. Struktur Morfologi Sel
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi Massa Fikoremediator dalam Larutan Kadmium dengan pH 8 dan Lama Kontak 10 menit. Perbesaran 400x.
Keterangan: A: Kontrol, Perlakuan massa N. commune 0,1 g, B:Perlakuan massa N. commune 0,2 g, C: Perlakuan massa N. commune 0,3 g, D: Perlakuan massa N.
commune 0,4 g, E: Perlakuan massa N. commune 0,5 g, F: Perlakuan massa N. commune 0,6 g
ht: heterokis, v: sel vegetatif, ak: akinet,
ht ht
ht ak
v v
v v
v
v v
v v
v v
v v
ht
ht
83
A B
C D
E F
G
Gambar 26. Perubahan Warna Koloni
N. commune
Pada Perlakuan Berbagai Variasi Massa Fikoremediator dalam Larutan Kadmium dengan pH 8 dan Lama Kontak 10 menit.
Keterangan: A: Kontrol, Perlakuan massa N. commune 0,1 g, B:Perlakuan massa N. commune 0,2 g, C: Perlakuan massa N. commune 0,3 g, D: Perlakuan massa N.
commune 0,4 g, E: Perlakuan massa N. commune 0,5 g, F: Perlakuan massa N. commune 0,6 g
Gambar 25 menunjukkan dampak berbagai variasi massa
N. commune
pada remediasi ion logam konsentrasi 100 mgL terhadap struktur morfologi
N. commune.
Hasil fotomikroskopi menunjukkan tidak terjadinya perubahan struktur morfologi
N. commune
terhadap berbagai variasi massa. Hal ini dikarenakan pada percobaan ini digunakan konsentrasi 100 mgL yang
merupakan konsentrasi ion logam kadmium yang masih mampu ditoleransi oleh
N. commune
tanpa menimbulkan dampak toksisitas. Dari Gambar 25 terlihat bahwa trikoma
N. commune
tersusun dari sel vegetatif berbentuk bulat hijau yang terusun rapat membentuk struktur filamen dengan heterokis yang berada
diantara sel atau di ujung filamen. Pada preparat ini tidak ditemukan adanya akinet. Hal ini dikarenakan akinet yang berperan sebagai spora istirahat telah
berkecambah menjadi filamen-filamen baru pada proses rehidrasi. Gambar
26 menunjukkan
pengaruh berbagai
variasi massa
fikoremediator pada larutan kadmium konsentrasi 100 mgL pada pH 8 dengan lama kontak 10 menit terhadap perubahan warna koloni
N. commune
. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa tidak terjadi perubahan warna koloni
N. commune
setelah terpapar larutan kadmium konsetrasi 100 mgL pH 8 dengan lama kontak 10 menit pada berbagai variasi massa
N. commune
. Warna koloni
N. commune
yang terpapar logam kadmium konsentrasi tetap berwarna hijau sama seperti warna
N. commune
yang tidak terpapar logam kadmium Cd II. Hal tersebut dikarenakan pada percobaan ini digunakan konsentrasi 100 mgL
yang merupakan konsentrasi ion logam kadmium yang masih mampu ditoleransi oleh
N. commune
tanpa menimbulkan dampak toksisitas. Dengan demikian diketahui bahwa massa fikoremediator tidak mempengaruhi perubahan struktur
morfologi koloni
N. commune.
commit to user
85 Tabel 11. Variabel Pengamatan Koloni dan Morfologi Sel
N. commune
Pada Berbagai Variasi Massa
Parameter kontrol
Perlakuan massa 0,1 g
0,2 g 0,3 g
0,4 g 0,5 g
0,6 g
1. Warna Koloni
Hijau Hijau
Hijau Hijau
Hijau Hijau
Hijau
2. Trikoma
a. Bentuk trikoma
Filamen tidak
bercabang Filamen tidak
bercabang Filamen
tidak bercabang
Filamen tidak
bercabang Filamen tidak
bercabang Filamen
tidak bercabang
Filamen tidak
bercabang
b. Susunan sel
Tersusun rapat
rapat rapat
rapat rapat
rapat rapat
3. Sel vegetatif
Berbentuk bulat hijau
bulat hijau bulat hijau
bulat hijau bulat hijau
bulat hijau bulat hijau
4. Akinet
ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada Tidak ada
Tidak ada
5. Heterokis
ada ada
ada Tidak ada
ada ada
ada
6. Kerusakan sel vegetatif
Nekrosis -
- -
- -
- -
Keterangan:
Tersusun rapat -
: tidak ada sel nekrosis Sedikit renggang +
: sedikit, 1-5 selbidang nekrosis Renggang
++ : sedang, 5-10 selbidang nekrosis
Berlepasan +++ : banyak, 10 selbidang nekrosis
Dari tabel 11 dapat diihat bahwa perlakuan berbaga variasi massa fikoremediator tidak ditemukan kerusakan sel
N. commune
berupa nekrosis sel vegetatif. Dengan demikian dapat diketahui bahwa penurunan kapasitas
remediasi ion logam kadmium seiring bertambahnya massa
N. commune
bukan dikarenakan kerusakan struktur morfologi sel
N. commune
melainkan karena terjadinya kenaikan sisi aktif, sehingga akan meningkatkan penyebaran ion
logam kadmium. Penyebaran adsorbsi ion logam kadmium menyebabkan kapasitas adsorbsi per gram
N. commune
mengalami penurunan. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
87
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori