PENGARUH PEMBERIAN NUTRIEN PADA KOMPOSISI KOMUNITAS MIKROBIA SELAMA PROSES BIOREMEDIASI TANAH LUMPUR LAPINDO BRANTAS
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beberapa media massa memberitakan munculnya cairan pekat hitam pada semburan
lumpur PT. Lapindo Brantas di Porong Sidoarjo Jawa Timur yang diduga kuat adalah hidro karbon yang
merupakan salah satu unsur dari minyak dan gas. Pemerintah sedang menganalisis kemungkinan adanya
kandungan minyak bumi di sumur sumber keluarnya lumpur panas yang merupakan areal eksploitasi gas
PT Lapindo Brantas tersebut.
Minyak bumi yang mencemari tanah biasanya dijumpai dalam bentuk lumpur minyak.
Sumber lumpur minyak tersebut dapat berasal dari bocornya dasar tangki penyimpanan, unit pengolahan
limbah cair biologis, pencucian peralatan produksi, dan tumpahan minyak. Limbah cair yang berasal dari
tangki penyimpanan minyak mentah mengandung minyak bebas yang teremulsi bersama padatan
tersuspensi menjadi lumpur (Atlas dan Bharta, 1987).
Tanah yang tercemar minyak bumi akan mengganggu keseimbangan lingkungan yang
pada akhirnya dapat menimbulkan kerugian bagi manusia. Keberadaan minyak bumi akan mempengaruhi
sifat sifat tanah serta keseimbangan jenis dan populasi mikroorganisme dalam tanah. Proses perombakan
minyak berlangsung relatif lambat. Oleh karena itu pencemaran minyak bumi akan menimbulkan
kerusakan lingkungan, seperti penurunan kadar oksigen dan kenaikan kadar CO2 yang akan menyebabkan
lingkungan menjadi anaerob (Bezerra dan Zytner, 2002).
Kerusakan lingkungan akibat tumpahan minyak bumi di laut dan dataran mengakibatkan
kerusakan lingkungan yang berbahaya bagi manusia dan ekosistem sekitarnya. Iwamoto dan Nasu (2001)
1
menyatakan bahwa pemanfaatan mikroorganisme pendegradasi minyak merupakan
salah satu cara untuk mengatasi pencemaran minyak bumi.
Tingginya kandungan karbon dalam tanah tercemar dan rendahnya
nutrisit lain yang berperan penting dalam pertumbuhan bakteri akan menghambat
proses biodegradasi minyak bumi. Pasokan nitrogen dan fosfor akan mempercepat
pertumbuhan dan biodegradasi minyak bumi oleh bakteri (Roling et al, 2002).
Remediasi minyak bumi dengan pasokan nutrisit campuran N dan P akan
mempercepat proses biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan pasokan nutrisit
campuran N dan P akan meningkatkan dinamika komunitas bakteri pendegradasi
minyak bumi.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pasokan nutrisit
campuran N dan P pada tanah tercemar minyak bumi terhadap biodegradasi minyak
bumi dan dinamika komunitas bakteri tanah (independent culture) secara umum,
khususnya komunitas bakteri pendegradasi minyak bumi.
C. Pentingnya Penelitian Dilakukan
Penelitan ini diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan strategi
bioremediasi tanah - tanah tercemar minyak bumi.
2
MIPA
LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
PENGARUH PEMBERIAN NUTRIEN PADA KOMPOSISI
KOMUNITAS MIKROBIA SELAMA PROSES BIOREMEDIASI
TANAH LUMPUR LAPINDO BRANTAS
Oleh :
Drs. Djumadi, M.Kes.
Mukhlissul Faatih, S.Si., M.Biotech.
Endang Setyaningsih, M.Si.
DIBIAYAI DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN MASYARAKAT
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN TINGGI
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL RI
DENGAN SURAT PERJANJIAN NOMOR: 089/SP2H/PP/DP2M/III/2010
TERTANGGAL 01 MARET 2010
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
OKTOBER 2010
RINGKASAN
Pencemaran tanah lumpur Lapindo Brantas oleh minyak bumi
menyebabkan perubahan terhadap keseimbangan lingkungan tanah yang pada
akhirnya dapat menimbulkan kerugian terhadap manusia. Adanya pencemaran
minyak yang diikuti dengan rendahnya proses perombakan akan menimbulkan
beberapa akibat terhadap lingkungan. Akibat terpenting adalah menurunnya kadar
oksigen dan kenaikan kadar CO2 yang akan menyebabkan lingkungan menjadi
anaerob. Tanah merupakan lingkungan yang kaya akan mirobia. Mikrobia yang
hidup dan berperan di lingkungan terkontaminasi hidrokarbon sebagian besar
adalah
bakteri.
Tingkat
perombakan
hidrokarbon
oleh
mikroorganisme
dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan. Jika keberadaan faktor-faktor tidak
mendukung, maka daya rombaknya sedikit. Kemampuan sel mikroorganisme
untuk melanjutkan pertumbuhannya sampai minyak bumi didegradasi secara
sempurna bergantung pada pasokan oksigen dan nitrogen sebagai sumber nutrien
yang mencukupi. Remediasi minyak bumi dengan pasokan nutrisit campuran N
dan P akan mempercepat proses biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan
pasokan nutrisi campuran N dan P akan meningkatkan dinamika komunitas
bakteri pendegradasi minyak bumi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari
pengaruh pasokan nutrisi campuran N dan P pada tanah tercemar minyak bumi
terhadap biodegradasi minyak bumi dan dinamika komunitas bakteri tanah
(independent culture) secara umum, khususnya komunitas bakteri pendegradasi
minyak bumi. Metode penelitian dengan percobaan mezokosmos yaitu mengambil
tanah dari jeluk 25cm dan mencampurnya dengan lumpur minyak bumi yang
diambil dari Lapindo Brantas Jawa Timur. Inkubasi tanah tecemar dilakukan
selama 12 minggu. Perlakuan dengan kontrol tanpa penambahan nutrisi N dan P,
kedua dengan pasokan nutrisi N dan P sekali dilakukan pada awal perlakuan dan
pasokan nutrisi berulang dilakukan setelah pengambilan cuplikan tiap 4 minggu
sekali dengan dosis yang sama seperti pasokan sekali setiap penambahan. Analisis
yang dilakukan adalah analisis sisa kandungan minyak dengan Soxhlet,
pengukuran pH, analisis junlah bakteri pendegradasi minyak bumi dilakukan
iii
menggunakan metode NPM. Analisis molekuler cuplikan tanah dan kultur biakan
MMBH pada minggu ke-8 dan minggu ke-12 menggunakan metode RISA.
Pasokan N dan P mampu mempercepat proses biodegradasi minyak bumi
dalam tanah tercemar dibanding kontrol (tanpa nutrisi). Imbangan nisbah C : N : P
= 300 : 10 : 1 telah memberikan kondisi mezokosmos yang lebih optimal dalam
memacu aktivitas bakteri pendegradasi minyak bumi. Adanya pasokan nitrogen
dan fosfor akan mempercepat pertumbuhan dan biodegradasi minyak bumi oleh
bakteri. Berdasarkan waktu inkubasi, rerata jumlah bakteri yang tumbuh dalam
tanah tercemar minyak bumi cenderung meningkat dengan lamanya waktu
inkubasi. Berdasarkan hasil analisis, jumlah bakteri pendegradasi minyak bumi
yang tumbuh berkorelasi positif dengan kemampuan degradasinya.
Perlakuan nutrien campuran berpengaruh nyata terhadap peningkatan
macam dan jumlah bakteri dalam komunitas tanah tercemar minyak bumi yang
diremediasi. Penambahan pasokan nitrogen dan fosfor anorganik akan
meningkatkan pertumbuhan dan aktivitas bakteri pendegradasi minyak. Pasokan
nutrien campuran berulang lebih baik dalam meningkatkan macam bakteri yang
tumbuh dalam kultur biakan. Isolat-isolat unggulan yang potensial dalam
mendegradasi tanah tercemar minyak bumi akan tumbuh dan bekarja dengan
optimal setelah dilakukan pasokan nutrien campuran N dan P. Kesimpulan dari
penelitian ini adalah Pasokan nutrien campuran N dan P mempercepat proses
biodegradasi minyak bumi dan pasokan nutrien campuran berulang memberikan
hasil yang lebih baik dibanding pasokan nutrien campuran sekali. Pasokan nutrien
campuran N dan P meningkatkan keragaman komunitas bakteri tanah yang tidak
dibiakkan (independent culture) dan komunitas kultur biakan (dependent culture).
iv
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikum warrahmatullahi wabarrakatuh
Puji syukur kami panjatkan kepada Alloh SWT, karena atas segala
nikmat dan karuniaNya kami dapat menyelesaikan penelitian maupun penulisan
laporan Program Hibah Bersaing ini. Judul penelitian yang kami angkat mengenai
pengaruh.pemberian nutrient pada komposisi komunitas mikrobia selama proses
bioremediasi tanah lumpur Lapindo Brantas. Sekitar tahun 2006 terjadi semburan
lumpur PT. Lapindo Brantas di Porong Sidoarjo Jawa Timur yang diduga kuat
adalah hidro karbon yang merupakan salah satu unsur dari minyak dan gas.
Kerusakan lingkungan akibat tumpahan minyak bumi di laut dan dataran
mengakibatkan kerusakan lingkungan yang berbahaya bagi manusia dan
ekosistem sekitarnya. Dalam penelitian ini dilakukan proses remediasi minyak
bumi dengan pasokan nutrisi campuran N dan P yang akan mempercepat proses
biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan pasokan nutrisi campuran N dan P
akan meningkatkan dinamika komunitas bakteri pendegradasi minyak bumi.
Kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada Dirjen
Dikti Kementerian Pendidikan Nasional, khususnya Direktorat Penelitian dan
Pengabdian kepada Masyarakat (DP2M) yang telah memberikan pembiayaan bagi
penelitian kami. Hal ini sangat membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian
penelitian ini. Kami juga mengucapkan terimakasih kepada Laboratorium
Bioteknologi UGM dan rekan-rekan sejawat yang telah membantu dan
menfasilitasi kami dalam melakukan pengujian bioremediasi tanah lumpur
Lapindo Brantas.
v
Sebagai penutup kata pengantar ini, tentunya masih banyak kekurangan
dalam laporan penelitian ini, tiada sesuatu yang sempurna dan abadi di dunia ini,
kami sangat berharap kritik dan saran untuk perbaikan maupun koreksi untuk
keberlanjutan dan perbaikan penelitian ini. Atas segala kekurangan dan
kekhilafan, kami menyampaikan permohonan maaf. Semoga Alloh SWT selalu
membimbing kita. Terima kasih.
Wassalaamu’alaikum warrahmatullohi wabarrakatuh
Djumadi
Mukhlissul Faatih
Endang Setyaningsih
vi
DAFTAR ISI
Halaman Pengesahan
ii
Ringkasan
Iii
Prakata
v
Daftar Isi
Vii
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
BAB I
PENDAHULUAN
1
A. Latar Belakang
1
B. Tujuan Penelitian
2
C. Pentingnya penelitian Dilakukan
2
TINJAUAN PUSTAKA
3
A Macam dan Proses Bioremediasi
3
B Biodegradasi Minyak Bumi oleh Mikroorganisme
3
C. .Monitroring Bakteri
6
D.Identikikasi Bakteri dalam Kultur Biakan dan tanpa
6
BAB II
Biakan
BAB III
BAB IV
E.Analisis Repetitive Sequence PCR
7
F.Sequensing gen 16S rDNA
9
METODE PENELITIAN
8
A. Bahan dan Alat Penelitian
11
B. Prosedur Penelitian
12
C.Parameter yang Diamati
13
D.Analisis Data
15
HASIL DAN PEMBAHASAN
17
1. Analisis awal Tanah Tercemar Lumpur Lapindo
17
2. Penambahan Nutrisi
17
3. Penghitungan pH tanah
18
4. Kandungan Hidrokarbon Minyak Bumi dalam Tanah
20
5. Jumlah Bakteri Pendegradasi Hidrokarbon Minyak
24
Bumi
vii
BAB V
6. Diinamika Komunitas Bakteri Tanah
27
7. Keragaman Bakteri Pendegradasi Minyak Bumi
30
8. Isolat-Isolat Potensial Pendegradaasi Minyak Bumi
33
SIMPULAN DAN SARAN
40
DAFTAR PUSTAKA
41
LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
1
Hasil analisis awal tanah aerosol yang dicampur
lumpur Lapindo
17
2
Hasil pengukuran pH selama masa inkubasi pada
perlakuan pasokan nutrisi
19
3
Hasil analisis kandungan hidrokarbon
21
4
Nilai logaritmik jumlah bakteri pendegradasi minyak
bumi selama masa inkubasi pada berbagai perlakuan
25
5
Kekeruhan relatif dari isolat-isolat hasil penapisan
35
ix
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
1
Biodegradasi minyak bumi pada tanah yang
diremediasi
22
2
Jumlah bakteri pendegradasi minyak dalam tanah
tercemar minyak bumi yang diremediasi
26
3
Elektroforesis hasil RISA komunitas bakteri tanah
(independent culture). A cuplikan tanah minggu ke8; B cuplikan tanah minggu ke-12. Keterangan: M
= marker ; A adalah kontrol ; B adalah cuplikan
dengan nutrien campuran sekali; dan C adalah
cuplikan dengan nutrien campuran berulang
27
4
Pola dendogram komunitas bakteri tanah minggu
ke-8. Keterangan : A adalah kontrol; B adalah
cuplikan dengan nutrien campuran sekali; dan C
adalah cuplikan dengan nutrien campuran berulang
28
5
Pola dendogram komunitas bakteri tanah minggu
ke-12. Keteranagan : A adalah kontrol; B adalah
cuplikan dengan nutrien campuran sekali; dan C
adalah cuplikan dengan nutrien campuran berulang.
28
6
Elektroforesis hasil RISA komunitas bakteri kultur
biakan. A cuplikan MMBH minggu ke-8; B
cuplikan MMBH minggu ke-12. Keterangan: M =
marker; A adalah kontrol; B adalah cuplikan
dengan nutrien campuran sekali; C adalah cuplikan
dengan nutrien campuran berulang.
30
7
Pola dendogram komunitas bakteri kultur biakan
dari cuplikan MMBH minggu ke-8. Keteranagan :
A adalah kontrol; B adalah cuplikan dengan nutrien
campuran sekali; dan C adalah cuplikan dengan
nutrien campuran berulang.
31
8
Pola dendogram komunitas bakteri kultur biakan
dari cuplikan MMBH minggu ke-12. Keteranagan :
A adalah kontrol; B adalah cuplikan dengan nutrien
campuran sekali; dan C adalah cuplikan dengan
nutrien campuran berulang
31
9
Pertumbuhan isolat-isolat bakteri tunggal pada
medium MMBH yang ditambah minyak bumi
34
x
sebagai satu-satunya sumber karbon. Keterangan :
A-X adalah nama isolat dan K(-) adalah kontrol
(tanpa isolat)
10
Hasil analisis REP-PCR isolat-isolat tunggal hasil
penapisan. Keterangan : M adalah marker, A-X
adalah nama isolat.
35
11
Dendogram variasi genetik dan kemampuan relatif
dalam mendegradasi minyak bumi. Keterangan A-X
adalah macam isolat. (+) adalah tingkat kekeruhan
relatif isolat.
37
12
Elektroforesis hasil RISA dari kultur biakan minggu
ke-8 (I) dan kultur tunggal (II). Keterangan : M
adalah marker; A,B,E,K, N,R,S,X adalah isolatisolat pengguna minyak bumi; 1 adalah kontrol; 2
adalah cuplikan dengan nutrien campuran sekali;
dan 3 adalah cuplikan dengan nutrien campuran
berulang
38
xi
RINGKASAN
Pencemaran tanah lumpur Lapindo Brantas oleh minyak bumi menyebabkan perubahan
terhadap keseimbangan lingkungan tanah yang pada akhirnya dapat menimbulkan kerugian
terhadap manusia. Adanya pencemaran minyak yang diikuti dengan rendahnya proses
perombakan akan menimbulkan beberapa akibat terhadap lingkungan. Akibat terpenting adalah
menurunnya kadar oksigen dan kenaikan kadar CO2 yang akan menyebabkan lingkungan
menjadi anaerob. Tanah merupakan lingkungan yang kaya akan mirobia. Mikrobia yang hidup
dan berperan di lingkungan terkontaminasi hidrokarbon sebagian besar adalah bakteri. Bakteri
merupakan mikrobia yang dominan dalam segala macam tipe tanah, baik di dalam kondisi
tersedia oksigen maupun tidak.
Tingkat perombakan hidrokarbon oleh mikroorganisme dipengaruhi oleh beberapa faktor
lingkungan. Jika keberadaan faktor-faktor tidak mendukung, maka daya rombaknya sedikit.
Bahkan dengan keberadaan faktor-faktor tersebut yang terbatas bukan mendukung dalam
perombakan hidrokarbon tetapi justru dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan dan
aktivitasnya di dalam tanah. Oleh karena itu, mikroorganisme mempunyai kisaran toleransi
untuk dapat bertahan hidup dalam suatu lingkungan yang tidak menguntungkan sekalipun
Kemampuan sel mikroorganisme untuk melanjutkan pertumbuhannya sampai
minyak bumi didegradasi secara sempurna bergantung pada pasokan oksigen dan nitrogen
sebagai sumber nutrien yang mencukupi. Remediasi minyak bumi dengan pasokan nutrisit
campuran N dan P akan mempercepat proses biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan
pasokan nutrisi campuran N dan P akan meningkatkan dinamika komunitas bakteri pendegradasi
minyak bumi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pasokan nutrisi campuran N
dan P pada tanah tercemar minyak bumi terhadap biodegradasi minyak bumi dan dinamika
komunitas bakteri tanah (independent culture) secara umum, khususnya komunitas bakteri
pendegradasi minyak bumi. Metode penelitian dengan percobaan mezokosmos yaitu mengambil
tanah dari jeluk 25cm dan mencampurnya dengan lumpur minyak bumi yang diambil dari
Lapindo Brantas Jawa Timur. Inkubasi tanah tecemar dilakukan selama 12 minggu. Perlakuan
dengan kontrol tanpa penambahan nutrisi N dan P, kedua dengan pasokan nutrisi N dan P sekali
dilakukan pada awal perlakuan dan pasokan nutrisi berulang dilakukan setelah pengambilan
cuplikan tiap 4 minggu sekali dengan dosis yang sama seperti pasokan sekali setiap penambahan.
Analisis yang dilakukan adalah analisis sisa kandungan minyak dengan Soxhlet, pengukuran pH,
analisis junlah bakteri pendegradasi minyak bumi dilakukan menggunakan metode NPM.
Analisis molekuler cuplikan tanah dan kultur biakan MMBH pada minggu ke-8 dan minggu ke12 menggunakan metode RISA.
Pasokan N dan P mampu mempercepat proses biodegradasi minyak bumi dalam
tanah tercemar dibanding kontrol (tanpa nutrisi). Imbangan nisbah C : N : P = 300 : 10 : 1 telah
memberikan kondisi mezokosmos yang lebih optimal dalam memacu aktivitas bakteri
pendegradasi minyak bumi. Adanya pasokan nitrogen dan fosfor akan mempercepat
pertumbuhan dan biodegradasi minyak bumi oleh bakteri. Berdasarkan waktu inkubasi, rerata
jumlah bakteri yang tumbuh dalam tanah tercemar minyak bumi cenderung meningkat dengan
lamanya waktu inkubasi. Berdasarkan hasil analisis, jumlah bakteri pendegradasi minyak bumi
yang tumbuh berkorelasi positif dengan kemampuan degradasinya.
Perlakuan nutrien campuran berpengaruh nyata terhadap peningkatan macam dan
jumlah bakteri dalam komunitas tanah tercemar minyak bumi yang diremediasi. Penambahan
pasokan nitrogen dan fosfor anorganik akan meningkatkan pertumbuhan dan aktivitas bakteri
pendegradasi minyak. Pasokan nutrien campuran berulang lebih baik dalam meningkatkan
macam bakteri yang tumbuh dalam kultur biakan. Isolat-isolat unggulan yang potensial dalam
mendegradasi tanah tercemar minyak bumi akan tumbuh dan bekarja dengan optimal setelah
dilakukan pasokan nutrien campuran N dan P. Kesimpulan dari penelitian ini adalah Pasokan
nutrien campuran N dan P mempercepat proses biodegradasi minyak bumi dan pasokan nutrien
campuran berulang memberikan hasil yang lebih baik dibanding pasokan nutrien campuran
sekali. Pasokan nutrien campuran N dan P meningkatkan keragaman komunitas bakteri tanah
yang tidak dibiakkan (independent culture) dan komunitas kultur biakan (dependent culture).
DAFTAR PUSTAKA
Arananda-Olmedo, I., R., Tobes., M. Manznera, J. L. Ramos and S. Marques. 2002.
Specific-specific repetitive extregenic polindromic (REP) in
Pseudomonas putida. Nuc. Acid Res. 30:826-1833..
Atlas, R. M. Dan R. Bharta, 1987. Microbial Ecologi. Fundamentals and
aplication. Cuming Publishing Co. Inc., Menlo Park.
Atlas, R. M. 1995. Handbook of media for Environmental Microbiology.
University or Lousville. New York. CRC Press. Boka Raton. New York.
Atlas, R. M. 1997. Principles of Micribiology. USA : Wm. C. Brown Publishers.
Bezerra, S. M. C., dan R. G. Zytner, 2002. Bioventing of gasoline-contaminated
soil : same questins to be answerd (cited 17 july 2006). Availabe from
: www. Soe uoguelph.Ca/webfiles/rzytner/publication.Html.
Borneman, J., P. W. Skroch., K. M. O’Sullivan., J. A. Palus., N. G. Rumjanek., J. L.
Jansen., J. Nienhius., dan E. W. Triplet. 1996. Molecular microbial
diversity of an agricultural soil in Wisconsin. Appl. Environ.
Micribiol. 62: 1935-1943.
Coyne, M. S. 1999. Soil micribiology : Exploratory Approach. Delmar Publ.
Washington.
De Brijin, F. J. 1992. Use repetitive (repetitive extragenic polindromic and
enterobacterial repetitive intergenic consensus) sequences and the
polymerase chain resction to fingerprint the genome of rhizobium
meliloti isolates and other soil bacteria. Appl. Environ. Microbiol..
58: 2180-2187.
De Clerck, E,. T. Vanhoutte, T. Hebb, J. Greenrinck, J. Devos dan P. Devos. 2004.
Isolation, charcterization and adentification of bacterial
contaminants in seminal gelatin extractc. Appl. Environ. Micribiol..
70:3664-3672.
Dombek, P. E., L. K Johnson, S. T. Zimmerly and M. J. Sadowsky. 2000. Use of
repetitive DNA sequences and the PCR to differentiate E. Coli
isolates from human and animal sources. Appl. Environ. Microbiol..
66: 2572-2677.
41
Fan, C., dan A. N. Tafuri . 1994. Engineering aplication of bioxdation processes
for treating petrolium-contaminated soil. Dalam D. L. Wise dan D. J.
Trantolo (eds). Remediation of Hazardous Waste contaminated Soils.
Marcel Dekker. Inc. New York. 143-156
Gibson, D. T. Dan parales R. E. 2000. Aromatic hydrocarbon dioxygenases in
enviromental biotechnology. Current Opinion in Biotechnology. 11 :
236-246.
Holloway, B., V. Khrisnapillai, and M. D. Escuadra. 1994. Whole genom analysis of
Pseudomonads and its application to Pseudomonas solanasearum.
In: A. C. Hayward and G. L. Hartman (Eds.) Bacterial Wilt: The
Disease and Its Causative Agent, Pseudomonas solanacearum. CAB.
Int. Wallingford, UK. 59-76p.
Imawoto, T dan M. Nasu. 2001. Current bioremediation practice and perspective.
J. Biosci. Bioeng. 92: 1-8.
Louws, F. J., D. W. Fulbright, C. T. Stephens, and F. J. De Brujin. 1995.
Differentiation of genomic sturcture by rep-PCR Fingerprinting to
rapidly classify Xanthomonas campestris pv. Vesicatotia.
Phytopathology. 85:528-536.
Miteve, V., S. Selenska-Pobell and V. Metev. 1999. Random and repetitive primer
amlified polymorphic DNA analysis of Bacillis sphaericus. Appl.
Environ. Micribiol.. 86:928-936.
Okerentugba, P. O., and O. U. Ezeroyne. 2003. Petroleum degrading potenials og
single and mixed microbial culture isoated from rivers and refinery
effluent in Nigeria. J. Biotecthnology 2 : 228-292.
Osborn, A. M., dan C. J. Smith. 2005. Molecular Microbial Ecology. Taylor &
Francis Group. New York.
Palittapongarnpim, M.P. Pokethitiyook, E.S. Upatham, dan L. Tangbanluekal. 1998.
Biodegradation of crude oil by soil microorganisms in the tropic. J.
Biodegradation 9: 83-90.
Rademaker, J. L. dan De Bruijin, F. J. 2000. Characterization and Classification of
microbes by rep-PCR genomic fingerprinting and computerassisted pattern analisis. USA. Micigan State University.
Ranjard, L., E. Brothier, dan S. Nazaret. 2000. Sequencing bands of ribosomal
intergenic spacer analysis finferprints for charaterization and
42
microscale distribution of soil bacterium population responding to
mercuryspiking. Appl. Environ. Microbiol.. 66: 5334-5339.
Ranjard, L., F. Poly., J.-C. Lata., C. Mougel., J. Thioulouse., dan S. Nazaret. 2001.
Charactherization of bacterial and fungal soil communities dy
automated ribosomal intergenic spacer analysis fingerprint:
biological and methodological variability. Appl. Environ. Microbiol..
67: 4479-4487.
Roling, W. F. M., M. G. Miller., D. M. Jones., K. Lee., F. Daniel., R. J. P. Swanell.,
dan I. M. Head. 2002. Robust hydrocarbon degradation and
dynamics of bacterial communities during nutrisi enhanced oil spill
biodegradation. Appl. Environ. Micribiol.. 68:5537-5548.
Rosenberg, E., dan E. Z. Ron, 1996. Bioremediation of Petrolium Contamination.
Dalam R. I. Crawford., dan D. L. Crwford (eds). Bioremediation
Principle and Aplication. Cambridge University Press. Cambridge. 100124.
Sadowsky, M. J., L. L. Kinkel, J. H. Bowers and J. L. Schottel. 1996. Use of
repetitive intergenic DNA sequences to classify pathogenic and
disease-suppresive Streptomyces strain. Appl. Environ. Microbiol..
62:3489-3493.
Sambrook, J., E. F. Fritsch, dan T. Maniatis. 1989. Molecular Cloning A Laborator
Manual. 2nd Ed. Cold Spring Harbor Laborator Press. Cold Spring
harbor, USA.
Schneegurt, M. A. dan Kulpa, C. F. 199. The application of molecular techniqeus
in environmental biotechnology for monitoring microbial systems.
Biotec. Appl. Biochemistry. 27:73-79.
Sudarmadji, S., B. Haryono dab Suhardi. 1984. Prosedur Analisa untuk Bahan
Makanan dan Pertanian. Liberty Press. Yogyakarta.
Torsvik, V., J. Goksyor., dan F. L. Daae. 1990. High diversity in DNA of soil
bacteria. Appl. Environ. Microbiol.. 5:782-787.
Vidali, M. 2001. Bioremediation. Pure and Appl. Chestry. 73;1163-1172
Vinuesa, P., J. I. W. Rademaker, F. J. De Bruijin anf D. Werner. 1998. Genotypic
characterization of Bradyrhizobium strannodulating endemic
woody legumes of the canary island by PCR-restriction fragment
length polymorphism analysis of genes enconding 16S rRNA (16S
rDNA) and 16S-23S rDNA intergenic spacers, repetitive extragenic
43
palindromic PCR genomic fingerprinting, and partial 16S rDNA
sequencing. Appl. Environ. Microbiol.. 64:2096-2104.
Widada, J., nijiri, H. Dan Omori, T. 2002. Recent development in molecular
tecniques for identificatiom and monitoring of xenobiotik-degrading
bacteria and their catabolic genes in bioremediation. Appl.
Microbiol. Biotechnology. 60:45-59
Wongsa, P., M. Tanaka., A. Ueno., M. Hasanuzzaman., I. Yumoto., dan H. Okuyama.
2004. Isolation and Characterization of novel strains of
Pseudomonas aerubinosa and Serrtia marcescens possesing high
efficiency to grade gasoline, kerosene, disl oil and lubricating oil.
Current Microbiol.. 49:415-422.
44
A. Latar Belakang
Beberapa media massa memberitakan munculnya cairan pekat hitam pada semburan
lumpur PT. Lapindo Brantas di Porong Sidoarjo Jawa Timur yang diduga kuat adalah hidro karbon yang
merupakan salah satu unsur dari minyak dan gas. Pemerintah sedang menganalisis kemungkinan adanya
kandungan minyak bumi di sumur sumber keluarnya lumpur panas yang merupakan areal eksploitasi gas
PT Lapindo Brantas tersebut.
Minyak bumi yang mencemari tanah biasanya dijumpai dalam bentuk lumpur minyak.
Sumber lumpur minyak tersebut dapat berasal dari bocornya dasar tangki penyimpanan, unit pengolahan
limbah cair biologis, pencucian peralatan produksi, dan tumpahan minyak. Limbah cair yang berasal dari
tangki penyimpanan minyak mentah mengandung minyak bebas yang teremulsi bersama padatan
tersuspensi menjadi lumpur (Atlas dan Bharta, 1987).
Tanah yang tercemar minyak bumi akan mengganggu keseimbangan lingkungan yang
pada akhirnya dapat menimbulkan kerugian bagi manusia. Keberadaan minyak bumi akan mempengaruhi
sifat sifat tanah serta keseimbangan jenis dan populasi mikroorganisme dalam tanah. Proses perombakan
minyak berlangsung relatif lambat. Oleh karena itu pencemaran minyak bumi akan menimbulkan
kerusakan lingkungan, seperti penurunan kadar oksigen dan kenaikan kadar CO2 yang akan menyebabkan
lingkungan menjadi anaerob (Bezerra dan Zytner, 2002).
Kerusakan lingkungan akibat tumpahan minyak bumi di laut dan dataran mengakibatkan
kerusakan lingkungan yang berbahaya bagi manusia dan ekosistem sekitarnya. Iwamoto dan Nasu (2001)
1
menyatakan bahwa pemanfaatan mikroorganisme pendegradasi minyak merupakan
salah satu cara untuk mengatasi pencemaran minyak bumi.
Tingginya kandungan karbon dalam tanah tercemar dan rendahnya
nutrisit lain yang berperan penting dalam pertumbuhan bakteri akan menghambat
proses biodegradasi minyak bumi. Pasokan nitrogen dan fosfor akan mempercepat
pertumbuhan dan biodegradasi minyak bumi oleh bakteri (Roling et al, 2002).
Remediasi minyak bumi dengan pasokan nutrisit campuran N dan P akan
mempercepat proses biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan pasokan nutrisit
campuran N dan P akan meningkatkan dinamika komunitas bakteri pendegradasi
minyak bumi.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pasokan nutrisit
campuran N dan P pada tanah tercemar minyak bumi terhadap biodegradasi minyak
bumi dan dinamika komunitas bakteri tanah (independent culture) secara umum,
khususnya komunitas bakteri pendegradasi minyak bumi.
C. Pentingnya Penelitian Dilakukan
Penelitan ini diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan strategi
bioremediasi tanah - tanah tercemar minyak bumi.
2
MIPA
LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
PENGARUH PEMBERIAN NUTRIEN PADA KOMPOSISI
KOMUNITAS MIKROBIA SELAMA PROSES BIOREMEDIASI
TANAH LUMPUR LAPINDO BRANTAS
Oleh :
Drs. Djumadi, M.Kes.
Mukhlissul Faatih, S.Si., M.Biotech.
Endang Setyaningsih, M.Si.
DIBIAYAI DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN MASYARAKAT
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN TINGGI
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL RI
DENGAN SURAT PERJANJIAN NOMOR: 089/SP2H/PP/DP2M/III/2010
TERTANGGAL 01 MARET 2010
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
OKTOBER 2010
RINGKASAN
Pencemaran tanah lumpur Lapindo Brantas oleh minyak bumi
menyebabkan perubahan terhadap keseimbangan lingkungan tanah yang pada
akhirnya dapat menimbulkan kerugian terhadap manusia. Adanya pencemaran
minyak yang diikuti dengan rendahnya proses perombakan akan menimbulkan
beberapa akibat terhadap lingkungan. Akibat terpenting adalah menurunnya kadar
oksigen dan kenaikan kadar CO2 yang akan menyebabkan lingkungan menjadi
anaerob. Tanah merupakan lingkungan yang kaya akan mirobia. Mikrobia yang
hidup dan berperan di lingkungan terkontaminasi hidrokarbon sebagian besar
adalah
bakteri.
Tingkat
perombakan
hidrokarbon
oleh
mikroorganisme
dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan. Jika keberadaan faktor-faktor tidak
mendukung, maka daya rombaknya sedikit. Kemampuan sel mikroorganisme
untuk melanjutkan pertumbuhannya sampai minyak bumi didegradasi secara
sempurna bergantung pada pasokan oksigen dan nitrogen sebagai sumber nutrien
yang mencukupi. Remediasi minyak bumi dengan pasokan nutrisit campuran N
dan P akan mempercepat proses biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan
pasokan nutrisi campuran N dan P akan meningkatkan dinamika komunitas
bakteri pendegradasi minyak bumi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari
pengaruh pasokan nutrisi campuran N dan P pada tanah tercemar minyak bumi
terhadap biodegradasi minyak bumi dan dinamika komunitas bakteri tanah
(independent culture) secara umum, khususnya komunitas bakteri pendegradasi
minyak bumi. Metode penelitian dengan percobaan mezokosmos yaitu mengambil
tanah dari jeluk 25cm dan mencampurnya dengan lumpur minyak bumi yang
diambil dari Lapindo Brantas Jawa Timur. Inkubasi tanah tecemar dilakukan
selama 12 minggu. Perlakuan dengan kontrol tanpa penambahan nutrisi N dan P,
kedua dengan pasokan nutrisi N dan P sekali dilakukan pada awal perlakuan dan
pasokan nutrisi berulang dilakukan setelah pengambilan cuplikan tiap 4 minggu
sekali dengan dosis yang sama seperti pasokan sekali setiap penambahan. Analisis
yang dilakukan adalah analisis sisa kandungan minyak dengan Soxhlet,
pengukuran pH, analisis junlah bakteri pendegradasi minyak bumi dilakukan
iii
menggunakan metode NPM. Analisis molekuler cuplikan tanah dan kultur biakan
MMBH pada minggu ke-8 dan minggu ke-12 menggunakan metode RISA.
Pasokan N dan P mampu mempercepat proses biodegradasi minyak bumi
dalam tanah tercemar dibanding kontrol (tanpa nutrisi). Imbangan nisbah C : N : P
= 300 : 10 : 1 telah memberikan kondisi mezokosmos yang lebih optimal dalam
memacu aktivitas bakteri pendegradasi minyak bumi. Adanya pasokan nitrogen
dan fosfor akan mempercepat pertumbuhan dan biodegradasi minyak bumi oleh
bakteri. Berdasarkan waktu inkubasi, rerata jumlah bakteri yang tumbuh dalam
tanah tercemar minyak bumi cenderung meningkat dengan lamanya waktu
inkubasi. Berdasarkan hasil analisis, jumlah bakteri pendegradasi minyak bumi
yang tumbuh berkorelasi positif dengan kemampuan degradasinya.
Perlakuan nutrien campuran berpengaruh nyata terhadap peningkatan
macam dan jumlah bakteri dalam komunitas tanah tercemar minyak bumi yang
diremediasi. Penambahan pasokan nitrogen dan fosfor anorganik akan
meningkatkan pertumbuhan dan aktivitas bakteri pendegradasi minyak. Pasokan
nutrien campuran berulang lebih baik dalam meningkatkan macam bakteri yang
tumbuh dalam kultur biakan. Isolat-isolat unggulan yang potensial dalam
mendegradasi tanah tercemar minyak bumi akan tumbuh dan bekarja dengan
optimal setelah dilakukan pasokan nutrien campuran N dan P. Kesimpulan dari
penelitian ini adalah Pasokan nutrien campuran N dan P mempercepat proses
biodegradasi minyak bumi dan pasokan nutrien campuran berulang memberikan
hasil yang lebih baik dibanding pasokan nutrien campuran sekali. Pasokan nutrien
campuran N dan P meningkatkan keragaman komunitas bakteri tanah yang tidak
dibiakkan (independent culture) dan komunitas kultur biakan (dependent culture).
iv
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikum warrahmatullahi wabarrakatuh
Puji syukur kami panjatkan kepada Alloh SWT, karena atas segala
nikmat dan karuniaNya kami dapat menyelesaikan penelitian maupun penulisan
laporan Program Hibah Bersaing ini. Judul penelitian yang kami angkat mengenai
pengaruh.pemberian nutrient pada komposisi komunitas mikrobia selama proses
bioremediasi tanah lumpur Lapindo Brantas. Sekitar tahun 2006 terjadi semburan
lumpur PT. Lapindo Brantas di Porong Sidoarjo Jawa Timur yang diduga kuat
adalah hidro karbon yang merupakan salah satu unsur dari minyak dan gas.
Kerusakan lingkungan akibat tumpahan minyak bumi di laut dan dataran
mengakibatkan kerusakan lingkungan yang berbahaya bagi manusia dan
ekosistem sekitarnya. Dalam penelitian ini dilakukan proses remediasi minyak
bumi dengan pasokan nutrisi campuran N dan P yang akan mempercepat proses
biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan pasokan nutrisi campuran N dan P
akan meningkatkan dinamika komunitas bakteri pendegradasi minyak bumi.
Kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada Dirjen
Dikti Kementerian Pendidikan Nasional, khususnya Direktorat Penelitian dan
Pengabdian kepada Masyarakat (DP2M) yang telah memberikan pembiayaan bagi
penelitian kami. Hal ini sangat membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian
penelitian ini. Kami juga mengucapkan terimakasih kepada Laboratorium
Bioteknologi UGM dan rekan-rekan sejawat yang telah membantu dan
menfasilitasi kami dalam melakukan pengujian bioremediasi tanah lumpur
Lapindo Brantas.
v
Sebagai penutup kata pengantar ini, tentunya masih banyak kekurangan
dalam laporan penelitian ini, tiada sesuatu yang sempurna dan abadi di dunia ini,
kami sangat berharap kritik dan saran untuk perbaikan maupun koreksi untuk
keberlanjutan dan perbaikan penelitian ini. Atas segala kekurangan dan
kekhilafan, kami menyampaikan permohonan maaf. Semoga Alloh SWT selalu
membimbing kita. Terima kasih.
Wassalaamu’alaikum warrahmatullohi wabarrakatuh
Djumadi
Mukhlissul Faatih
Endang Setyaningsih
vi
DAFTAR ISI
Halaman Pengesahan
ii
Ringkasan
Iii
Prakata
v
Daftar Isi
Vii
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
BAB I
PENDAHULUAN
1
A. Latar Belakang
1
B. Tujuan Penelitian
2
C. Pentingnya penelitian Dilakukan
2
TINJAUAN PUSTAKA
3
A Macam dan Proses Bioremediasi
3
B Biodegradasi Minyak Bumi oleh Mikroorganisme
3
C. .Monitroring Bakteri
6
D.Identikikasi Bakteri dalam Kultur Biakan dan tanpa
6
BAB II
Biakan
BAB III
BAB IV
E.Analisis Repetitive Sequence PCR
7
F.Sequensing gen 16S rDNA
9
METODE PENELITIAN
8
A. Bahan dan Alat Penelitian
11
B. Prosedur Penelitian
12
C.Parameter yang Diamati
13
D.Analisis Data
15
HASIL DAN PEMBAHASAN
17
1. Analisis awal Tanah Tercemar Lumpur Lapindo
17
2. Penambahan Nutrisi
17
3. Penghitungan pH tanah
18
4. Kandungan Hidrokarbon Minyak Bumi dalam Tanah
20
5. Jumlah Bakteri Pendegradasi Hidrokarbon Minyak
24
Bumi
vii
BAB V
6. Diinamika Komunitas Bakteri Tanah
27
7. Keragaman Bakteri Pendegradasi Minyak Bumi
30
8. Isolat-Isolat Potensial Pendegradaasi Minyak Bumi
33
SIMPULAN DAN SARAN
40
DAFTAR PUSTAKA
41
LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
TABEL
HALAMAN
1
Hasil analisis awal tanah aerosol yang dicampur
lumpur Lapindo
17
2
Hasil pengukuran pH selama masa inkubasi pada
perlakuan pasokan nutrisi
19
3
Hasil analisis kandungan hidrokarbon
21
4
Nilai logaritmik jumlah bakteri pendegradasi minyak
bumi selama masa inkubasi pada berbagai perlakuan
25
5
Kekeruhan relatif dari isolat-isolat hasil penapisan
35
ix
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR
HALAMAN
1
Biodegradasi minyak bumi pada tanah yang
diremediasi
22
2
Jumlah bakteri pendegradasi minyak dalam tanah
tercemar minyak bumi yang diremediasi
26
3
Elektroforesis hasil RISA komunitas bakteri tanah
(independent culture). A cuplikan tanah minggu ke8; B cuplikan tanah minggu ke-12. Keterangan: M
= marker ; A adalah kontrol ; B adalah cuplikan
dengan nutrien campuran sekali; dan C adalah
cuplikan dengan nutrien campuran berulang
27
4
Pola dendogram komunitas bakteri tanah minggu
ke-8. Keterangan : A adalah kontrol; B adalah
cuplikan dengan nutrien campuran sekali; dan C
adalah cuplikan dengan nutrien campuran berulang
28
5
Pola dendogram komunitas bakteri tanah minggu
ke-12. Keteranagan : A adalah kontrol; B adalah
cuplikan dengan nutrien campuran sekali; dan C
adalah cuplikan dengan nutrien campuran berulang.
28
6
Elektroforesis hasil RISA komunitas bakteri kultur
biakan. A cuplikan MMBH minggu ke-8; B
cuplikan MMBH minggu ke-12. Keterangan: M =
marker; A adalah kontrol; B adalah cuplikan
dengan nutrien campuran sekali; C adalah cuplikan
dengan nutrien campuran berulang.
30
7
Pola dendogram komunitas bakteri kultur biakan
dari cuplikan MMBH minggu ke-8. Keteranagan :
A adalah kontrol; B adalah cuplikan dengan nutrien
campuran sekali; dan C adalah cuplikan dengan
nutrien campuran berulang.
31
8
Pola dendogram komunitas bakteri kultur biakan
dari cuplikan MMBH minggu ke-12. Keteranagan :
A adalah kontrol; B adalah cuplikan dengan nutrien
campuran sekali; dan C adalah cuplikan dengan
nutrien campuran berulang
31
9
Pertumbuhan isolat-isolat bakteri tunggal pada
medium MMBH yang ditambah minyak bumi
34
x
sebagai satu-satunya sumber karbon. Keterangan :
A-X adalah nama isolat dan K(-) adalah kontrol
(tanpa isolat)
10
Hasil analisis REP-PCR isolat-isolat tunggal hasil
penapisan. Keterangan : M adalah marker, A-X
adalah nama isolat.
35
11
Dendogram variasi genetik dan kemampuan relatif
dalam mendegradasi minyak bumi. Keterangan A-X
adalah macam isolat. (+) adalah tingkat kekeruhan
relatif isolat.
37
12
Elektroforesis hasil RISA dari kultur biakan minggu
ke-8 (I) dan kultur tunggal (II). Keterangan : M
adalah marker; A,B,E,K, N,R,S,X adalah isolatisolat pengguna minyak bumi; 1 adalah kontrol; 2
adalah cuplikan dengan nutrien campuran sekali;
dan 3 adalah cuplikan dengan nutrien campuran
berulang
38
xi
RINGKASAN
Pencemaran tanah lumpur Lapindo Brantas oleh minyak bumi menyebabkan perubahan
terhadap keseimbangan lingkungan tanah yang pada akhirnya dapat menimbulkan kerugian
terhadap manusia. Adanya pencemaran minyak yang diikuti dengan rendahnya proses
perombakan akan menimbulkan beberapa akibat terhadap lingkungan. Akibat terpenting adalah
menurunnya kadar oksigen dan kenaikan kadar CO2 yang akan menyebabkan lingkungan
menjadi anaerob. Tanah merupakan lingkungan yang kaya akan mirobia. Mikrobia yang hidup
dan berperan di lingkungan terkontaminasi hidrokarbon sebagian besar adalah bakteri. Bakteri
merupakan mikrobia yang dominan dalam segala macam tipe tanah, baik di dalam kondisi
tersedia oksigen maupun tidak.
Tingkat perombakan hidrokarbon oleh mikroorganisme dipengaruhi oleh beberapa faktor
lingkungan. Jika keberadaan faktor-faktor tidak mendukung, maka daya rombaknya sedikit.
Bahkan dengan keberadaan faktor-faktor tersebut yang terbatas bukan mendukung dalam
perombakan hidrokarbon tetapi justru dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan dan
aktivitasnya di dalam tanah. Oleh karena itu, mikroorganisme mempunyai kisaran toleransi
untuk dapat bertahan hidup dalam suatu lingkungan yang tidak menguntungkan sekalipun
Kemampuan sel mikroorganisme untuk melanjutkan pertumbuhannya sampai
minyak bumi didegradasi secara sempurna bergantung pada pasokan oksigen dan nitrogen
sebagai sumber nutrien yang mencukupi. Remediasi minyak bumi dengan pasokan nutrisit
campuran N dan P akan mempercepat proses biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan
pasokan nutrisi campuran N dan P akan meningkatkan dinamika komunitas bakteri pendegradasi
minyak bumi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pasokan nutrisi campuran N
dan P pada tanah tercemar minyak bumi terhadap biodegradasi minyak bumi dan dinamika
komunitas bakteri tanah (independent culture) secara umum, khususnya komunitas bakteri
pendegradasi minyak bumi. Metode penelitian dengan percobaan mezokosmos yaitu mengambil
tanah dari jeluk 25cm dan mencampurnya dengan lumpur minyak bumi yang diambil dari
Lapindo Brantas Jawa Timur. Inkubasi tanah tecemar dilakukan selama 12 minggu. Perlakuan
dengan kontrol tanpa penambahan nutrisi N dan P, kedua dengan pasokan nutrisi N dan P sekali
dilakukan pada awal perlakuan dan pasokan nutrisi berulang dilakukan setelah pengambilan
cuplikan tiap 4 minggu sekali dengan dosis yang sama seperti pasokan sekali setiap penambahan.
Analisis yang dilakukan adalah analisis sisa kandungan minyak dengan Soxhlet, pengukuran pH,
analisis junlah bakteri pendegradasi minyak bumi dilakukan menggunakan metode NPM.
Analisis molekuler cuplikan tanah dan kultur biakan MMBH pada minggu ke-8 dan minggu ke12 menggunakan metode RISA.
Pasokan N dan P mampu mempercepat proses biodegradasi minyak bumi dalam
tanah tercemar dibanding kontrol (tanpa nutrisi). Imbangan nisbah C : N : P = 300 : 10 : 1 telah
memberikan kondisi mezokosmos yang lebih optimal dalam memacu aktivitas bakteri
pendegradasi minyak bumi. Adanya pasokan nitrogen dan fosfor akan mempercepat
pertumbuhan dan biodegradasi minyak bumi oleh bakteri. Berdasarkan waktu inkubasi, rerata
jumlah bakteri yang tumbuh dalam tanah tercemar minyak bumi cenderung meningkat dengan
lamanya waktu inkubasi. Berdasarkan hasil analisis, jumlah bakteri pendegradasi minyak bumi
yang tumbuh berkorelasi positif dengan kemampuan degradasinya.
Perlakuan nutrien campuran berpengaruh nyata terhadap peningkatan macam dan
jumlah bakteri dalam komunitas tanah tercemar minyak bumi yang diremediasi. Penambahan
pasokan nitrogen dan fosfor anorganik akan meningkatkan pertumbuhan dan aktivitas bakteri
pendegradasi minyak. Pasokan nutrien campuran berulang lebih baik dalam meningkatkan
macam bakteri yang tumbuh dalam kultur biakan. Isolat-isolat unggulan yang potensial dalam
mendegradasi tanah tercemar minyak bumi akan tumbuh dan bekarja dengan optimal setelah
dilakukan pasokan nutrien campuran N dan P. Kesimpulan dari penelitian ini adalah Pasokan
nutrien campuran N dan P mempercepat proses biodegradasi minyak bumi dan pasokan nutrien
campuran berulang memberikan hasil yang lebih baik dibanding pasokan nutrien campuran
sekali. Pasokan nutrien campuran N dan P meningkatkan keragaman komunitas bakteri tanah
yang tidak dibiakkan (independent culture) dan komunitas kultur biakan (dependent culture).
DAFTAR PUSTAKA
Arananda-Olmedo, I., R., Tobes., M. Manznera, J. L. Ramos and S. Marques. 2002.
Specific-specific repetitive extregenic polindromic (REP) in
Pseudomonas putida. Nuc. Acid Res. 30:826-1833..
Atlas, R. M. Dan R. Bharta, 1987. Microbial Ecologi. Fundamentals and
aplication. Cuming Publishing Co. Inc., Menlo Park.
Atlas, R. M. 1995. Handbook of media for Environmental Microbiology.
University or Lousville. New York. CRC Press. Boka Raton. New York.
Atlas, R. M. 1997. Principles of Micribiology. USA : Wm. C. Brown Publishers.
Bezerra, S. M. C., dan R. G. Zytner, 2002. Bioventing of gasoline-contaminated
soil : same questins to be answerd (cited 17 july 2006). Availabe from
: www. Soe uoguelph.Ca/webfiles/rzytner/publication.Html.
Borneman, J., P. W. Skroch., K. M. O’Sullivan., J. A. Palus., N. G. Rumjanek., J. L.
Jansen., J. Nienhius., dan E. W. Triplet. 1996. Molecular microbial
diversity of an agricultural soil in Wisconsin. Appl. Environ.
Micribiol. 62: 1935-1943.
Coyne, M. S. 1999. Soil micribiology : Exploratory Approach. Delmar Publ.
Washington.
De Brijin, F. J. 1992. Use repetitive (repetitive extragenic polindromic and
enterobacterial repetitive intergenic consensus) sequences and the
polymerase chain resction to fingerprint the genome of rhizobium
meliloti isolates and other soil bacteria. Appl. Environ. Microbiol..
58: 2180-2187.
De Clerck, E,. T. Vanhoutte, T. Hebb, J. Greenrinck, J. Devos dan P. Devos. 2004.
Isolation, charcterization and adentification of bacterial
contaminants in seminal gelatin extractc. Appl. Environ. Micribiol..
70:3664-3672.
Dombek, P. E., L. K Johnson, S. T. Zimmerly and M. J. Sadowsky. 2000. Use of
repetitive DNA sequences and the PCR to differentiate E. Coli
isolates from human and animal sources. Appl. Environ. Microbiol..
66: 2572-2677.
41
Fan, C., dan A. N. Tafuri . 1994. Engineering aplication of bioxdation processes
for treating petrolium-contaminated soil. Dalam D. L. Wise dan D. J.
Trantolo (eds). Remediation of Hazardous Waste contaminated Soils.
Marcel Dekker. Inc. New York. 143-156
Gibson, D. T. Dan parales R. E. 2000. Aromatic hydrocarbon dioxygenases in
enviromental biotechnology. Current Opinion in Biotechnology. 11 :
236-246.
Holloway, B., V. Khrisnapillai, and M. D. Escuadra. 1994. Whole genom analysis of
Pseudomonads and its application to Pseudomonas solanasearum.
In: A. C. Hayward and G. L. Hartman (Eds.) Bacterial Wilt: The
Disease and Its Causative Agent, Pseudomonas solanacearum. CAB.
Int. Wallingford, UK. 59-76p.
Imawoto, T dan M. Nasu. 2001. Current bioremediation practice and perspective.
J. Biosci. Bioeng. 92: 1-8.
Louws, F. J., D. W. Fulbright, C. T. Stephens, and F. J. De Brujin. 1995.
Differentiation of genomic sturcture by rep-PCR Fingerprinting to
rapidly classify Xanthomonas campestris pv. Vesicatotia.
Phytopathology. 85:528-536.
Miteve, V., S. Selenska-Pobell and V. Metev. 1999. Random and repetitive primer
amlified polymorphic DNA analysis of Bacillis sphaericus. Appl.
Environ. Micribiol.. 86:928-936.
Okerentugba, P. O., and O. U. Ezeroyne. 2003. Petroleum degrading potenials og
single and mixed microbial culture isoated from rivers and refinery
effluent in Nigeria. J. Biotecthnology 2 : 228-292.
Osborn, A. M., dan C. J. Smith. 2005. Molecular Microbial Ecology. Taylor &
Francis Group. New York.
Palittapongarnpim, M.P. Pokethitiyook, E.S. Upatham, dan L. Tangbanluekal. 1998.
Biodegradation of crude oil by soil microorganisms in the tropic. J.
Biodegradation 9: 83-90.
Rademaker, J. L. dan De Bruijin, F. J. 2000. Characterization and Classification of
microbes by rep-PCR genomic fingerprinting and computerassisted pattern analisis. USA. Micigan State University.
Ranjard, L., E. Brothier, dan S. Nazaret. 2000. Sequencing bands of ribosomal
intergenic spacer analysis finferprints for charaterization and
42
microscale distribution of soil bacterium population responding to
mercuryspiking. Appl. Environ. Microbiol.. 66: 5334-5339.
Ranjard, L., F. Poly., J.-C. Lata., C. Mougel., J. Thioulouse., dan S. Nazaret. 2001.
Charactherization of bacterial and fungal soil communities dy
automated ribosomal intergenic spacer analysis fingerprint:
biological and methodological variability. Appl. Environ. Microbiol..
67: 4479-4487.
Roling, W. F. M., M. G. Miller., D. M. Jones., K. Lee., F. Daniel., R. J. P. Swanell.,
dan I. M. Head. 2002. Robust hydrocarbon degradation and
dynamics of bacterial communities during nutrisi enhanced oil spill
biodegradation. Appl. Environ. Micribiol.. 68:5537-5548.
Rosenberg, E., dan E. Z. Ron, 1996. Bioremediation of Petrolium Contamination.
Dalam R. I. Crawford., dan D. L. Crwford (eds). Bioremediation
Principle and Aplication. Cambridge University Press. Cambridge. 100124.
Sadowsky, M. J., L. L. Kinkel, J. H. Bowers and J. L. Schottel. 1996. Use of
repetitive intergenic DNA sequences to classify pathogenic and
disease-suppresive Streptomyces strain. Appl. Environ. Microbiol..
62:3489-3493.
Sambrook, J., E. F. Fritsch, dan T. Maniatis. 1989. Molecular Cloning A Laborator
Manual. 2nd Ed. Cold Spring Harbor Laborator Press. Cold Spring
harbor, USA.
Schneegurt, M. A. dan Kulpa, C. F. 199. The application of molecular techniqeus
in environmental biotechnology for monitoring microbial systems.
Biotec. Appl. Biochemistry. 27:73-79.
Sudarmadji, S., B. Haryono dab Suhardi. 1984. Prosedur Analisa untuk Bahan
Makanan dan Pertanian. Liberty Press. Yogyakarta.
Torsvik, V., J. Goksyor., dan F. L. Daae. 1990. High diversity in DNA of soil
bacteria. Appl. Environ. Microbiol.. 5:782-787.
Vidali, M. 2001. Bioremediation. Pure and Appl. Chestry. 73;1163-1172
Vinuesa, P., J. I. W. Rademaker, F. J. De Bruijin anf D. Werner. 1998. Genotypic
characterization of Bradyrhizobium strannodulating endemic
woody legumes of the canary island by PCR-restriction fragment
length polymorphism analysis of genes enconding 16S rRNA (16S
rDNA) and 16S-23S rDNA intergenic spacers, repetitive extragenic
43
palindromic PCR genomic fingerprinting, and partial 16S rDNA
sequencing. Appl. Environ. Microbiol.. 64:2096-2104.
Widada, J., nijiri, H. Dan Omori, T. 2002. Recent development in molecular
tecniques for identificatiom and monitoring of xenobiotik-degrading
bacteria and their catabolic genes in bioremediation. Appl.
Microbiol. Biotechnology. 60:45-59
Wongsa, P., M. Tanaka., A. Ueno., M. Hasanuzzaman., I. Yumoto., dan H. Okuyama.
2004. Isolation and Characterization of novel strains of
Pseudomonas aerubinosa and Serrtia marcescens possesing high
efficiency to grade gasoline, kerosene, disl oil and lubricating oil.
Current Microbiol.. 49:415-422.
44