Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium
48
LAMPIRAN
Lampiran 1. Komposisi media Posgate E (tiap 1000 ml)
Media Bakteri Pereduksi Sulfat
Bahan
pH 7.4
KH2PO4
0.5 g
NH4Cl
1.0 g
CaCl2.6H2O
1.0 g
MgCl2.7H2O
2.0 g
Sodium lactate
8.0 ml
Yeast extract
1.0 g
Ascorbic acid
1.0 g
Thioglycollic acid
0.76ml
FeSO4.7H2O
0.5 g
Na2SO4
1.0 g
Agar*
18.0 g
*Bahan untuk media padat
Sumber : Posgate, 1984
Lampiran 2. Hasil Analisis Awal Tanah
Melampirkan hasil analisis dari PT. Nusa Pusaka Kencana
Lampiran 3. Kriteria pH tanah
Kriteria
Sangat Masam
Masam
Agak Masam
Netral
Agak Alkalis
Alkalis
BPT, 2005
pH H2O
< 4.5
4.5 - 5.5
5.6 - 6.5
6.6 - 7.5
7.6 - 8.5
> 8.5
48
Universitas Sumatera Utara
49
Lampiran 4. Foto Penelitian
Lokasi Pengambilan Sampel Pertama di Perkebunan PT. Napoli Raya
Lokasi Pengambilan Sampel Kedua di Toba Pulp Lestari, Tbk
49
Universitas Sumatera Utara
50
Lokasi Pengambilan Sampel Ketigadi Brastagi
Media Padat dan Cair Posgate
Isolasi BPS di Laminar
Uji Potensi BPS Pada Berbagai pH Media Cair
50
Universitas Sumatera Utara
51
Lampiran 5. Hasil Perubahan Warna Pada Berbagai pH (5.5 ; 4.5 ; 4 ; 3.5 ; 3 ; 2.5)
Media Cair Posgate Setelah 14 hari inkubasi
Isolat TSM4
Isolat TSM5
Isolat TSM6
Isolat TSM1
Isolat TSM2
Isolat TSM3
51
Universitas Sumatera Utara
52
Isolat LK2
Isolat LK6
Isolat LK1
Isolat LK3
Isolat LK4
Isolat LK7
52
Universitas Sumatera Utara
53
Isolat AP10
Isolat AP7
Isolat AP6
Isolat AP8
Isolat AP3
Isolat AP1
53
Universitas Sumatera Utara
54
Isolat AP9
Isolat AP4
54
Universitas Sumatera Utara
55
Lampiran 6. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 5.5
Kode Isolat
I
II
AP 1
8.19
8.03
AP 3
8.22
8.38
AP 4
8.82
8.52
AP 6
8.35
8.34
AP 7
8.57
8.38
8.14
8.16
AP 8
AP 9
8.66
8.09
AP 10
8.33
8.42
LK 1
8.67
8.64
LK 2
7.32
8.55
LK 3
8.13
7.74
LK 4
8.36
8.25
LK 6
8.77
8.70
8.14
8.34
LK 7
TSM 1
8.64
8.14
TSM 2
8.67
8.28
TSM 3
8.20
8.43
TSM 4
8.32
8.30
TSM 5
8.16
6.85
TSM 6
7.84
8.01
Total
166.50
164.55
Rataan
8.33
8.23
Total
Rataan
16.22
16.60
17.34
16.69
16.95
16.30
16.75
16.75
17.31
15.87
15.87
16.61
17.47
16.48
16.78
16.95
16.63
16.62
15.01
15.85
331.05
8.11
8.30
8.67
8.35
8.48
8.15
8.38
8.38
8.66
7.94
7.94
8.31
8.74
8.24
8.39
8.48
8.32
8.31
7.51
7.93
16.55
Lampiran 7. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik
db
JK
KT
Fh
Ragam
Blok
1
0.0951
0.85
0.0951
Perlakuan
19
3.2503
0.1711 1.53tn
Galat
19
2.1220
0.1117
Total
39
5.4673
KK = 2.02%
Keterangan :
F.05
F.01
4.38
2.17
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
55
Universitas Sumatera Utara
56
Lampiran 8. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 5
Kode Isolat
I
II
AP 1
7.49
7.41
AP 3
8.27
8.03
AP 4
8.98
8.18
AP 6
7.73
7.86
AP 7
8.18
7.94
8.04
7.97
AP 8
AP 9
7.79
8.38
AP 10
8.4
7.97
LK 1
8.58
8.48
LK 2
8.35
8.22
LK 3
8.07
7.99
LK 4
8.21
8.32
LK 6
8.73
8.71
8.01
8.35
LK 7
TSM 1
8.03
8.16
TSM 2
8.15
8.32
TSM 3
8.16
8.03
TSM 4
7.69
7.38
TSM 5
8.03
7.85
TSM 6
7.79
7.09
Total
162.68
160.64
Rataan
8.13
8.03
Total
Rataan
14.90
16.30
17.16
15.59
16.12
16.01
16.17
16.37
17.06
16.57
16.06
16.53
17.44
16.36
16.19
16.47
16.19
15.07
15.88
14.88
323.32
7.45
8.15
8.58
7.80
8.06
8.01
8.09
8.19
8.53
8.29
8.03
8.27
8.72
8.18
8.10
8.24
8.10
7.54
7.94
7.44
16.17
Lampiran 9. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
0.1040
2.03
0.1040
Perlakuan
19
4.4029
0.2317 4.51**
Galat
19
0.9755
0.0513
Total
39
5.4824
KK = 1.40%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
56
Universitas Sumatera Utara
57
Lampiran 10. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 4.5
Kode Isolat
I
II
AP 1
5.52
5.60
AP 3
8.21
4.86
AP 4
8.48
7.83
AP 6
7.95
7.4
AP 7
7.55
7.36
7.30
7.21
AP 8
AP 9
7.45
5.51
AP 10
8.06
7.99
LK 1
8.30
7.90
LK 2
8.00
7.55
LK 3
8.09
7.75
LK 4
8.39
7.84
LK 6
8.29
8.09
7.71
8.49
LK 7
TSM 1
7.75
7.82
TSM 2
7.75
7.87
TSM 3
7.25
7.02
TSM 4
7.16
6.81
TSM 5
7.03
6.90
TSM 6
7.04
6.93
Total
153.28
144.73
Rataan
7.66
7.24
Total
Rataan
11.12
13.07
16.31
15.35
14.91
14.51
12.96
16.05
16.20
15.55
15.84
16.23
16.38
16.20
15.57
15.62
14.27
13.97
13.93
13.97
298.01
5.56
6.54
8.16
7.68
7.46
7.26
6.48
8.03
8.10
7.78
7.92
8.12
8.19
8.10
7.79
7.81
7.14
6.99
6.97
6.99
14.90
Lampiran 11. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
1.8276
5.05
1.8276
Perlakuan
19
18.8732
0.9933 2.74*
Galat
19
6.8821
0.3622
Total
39
27.5829
KK = 4.04%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
57
Universitas Sumatera Utara
58
Lampiran 12. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 4
Kode Isolat
I
II
AP 1
4.18
6.49
AP 3
5.73
5.63
AP 4
6.01
6.00
AP 6
5.73
5.58
AP 7
6.08
6.37
5.41
5.53
AP 8
AP 9
4.60
4.37
AP 10
6.71
6.70
LK 1
6.62
6.52
LK 2
6.81
6.31
LK 3
5.75
5.78
LK 4
6.11
6.11
LK 6
7.23
7.1
6.87
6.73
LK 7
TSM 1
6.4
6.72
TSM 2
4.23
6.62
TSM 3
5.52
5.67
TSM 4
4.17
4.16
TSM 5
4.19
4.14
TSM 6
4.20
4.19
Total
112.55
116.72
Rataan
5.63
5.84
Total
Rataan
10.67
11.36
12.01
11.31
12.45
10.94
8.97
13.41
13.14
13.12
11.53
12.22
14.33
13.60
13.12
10.85
11.19
8.33
8.33
8.39
229.27
5.34
5.68
6.01
5.66
6.23
5.47
4.49
6.71
6.57
6.56
5.77
6.11
7.17
6.80
6.56
5.43
5.60
4.17
4.17
4.20
11.46
Lampiran 13. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
F.05
Blok
1
0.4347 0.4347
1.53
4.38
Perlakuan
19
31.7041 1.6686 5.88**
2.17
Galat
19
5.3939 0.2839
Total
39
37.5328
KK = 4.65%
Keterangan :
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
58
Universitas Sumatera Utara
59
Lampiran 14. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 3.5
Kode Isolat
I
II
AP 1
3.65
4.48
AP 3
4.58
4.53
AP 4
5.82
4.68
AP 6
4.83
5.06
AP 7
4.82
4.45
AP 8
4.72
4.68
AP 9
5.13
4.71
AP 10
4.78
4.77
LK 1
5.08
4.65
LK 2
5.07
4.58
LK 3
5.96
4.63
LK 4
4.86
5.22
LK 6
5.67
5.49
LK 7
4.5
4.67
TSM 1
4.84
4.81
TSM 2
4.63
4.66
TSM 3
4.63
4.76
TSM 4
3.68
3.62
TSM 5
3.62
3.68
TSM 6
3.68
3.67
Total
94.55
91.80
Rataan
4.73
4.59
Total
Rataan
8.13
9.11
10.50
9.89
9.27
9.40
9.84
9.55
9.73
9.65
10.59
10.08
11.16
9.17
9.65
9.29
9.39
7.30
7.30
7.35
186.35
9.32
4.07
4.56
5.25
4.95
4.64
4.70
4.92
4.78
4.87
4.83
5.30
5.04
5.58
4.59
4.83
4.65
4.70
3.65
3.65
3.68
Lampiran 15. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
0.1891
1.64
0.1891
Perlakuan
19
10.7708
0.5669 4.91**
Galat
19
2.1958
0.1156
Total
39
13.1556
KK = 3.65%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
59
Universitas Sumatera Utara
60
Lampiran 16. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 3
Total
Kode Isolat
I
II
AP 1
4.49
4.47
8.96
AP 3
4.34
4.46
8.80
AP 4
4.18
4.15
8.33
AP 6
4.27
4.14
8.41
AP 7
4.43
4.16
8.59
3.22
4.2
AP 8
7.42
AP 9
4.42
4.03
8.45
AP 10
4.32
4.17
8.49
LK 1
3.98
4.05
8.03
LK 2
4.08
3.96
8.04
LK 3
4.17
4.08
8.25
LK 4
4.08
4.18
8.26
LK 6
4.54
4.08
8.62
4.36
4.15
LK 7
8.51
TSM 1
4.31
4.21
8.52
TSM 2
4.49
4.29
8.78
TSM 3
4.26
4.25
8.51
TSM 4
3.18
3.48
6.66
TSM 5
3.22
3.18
6.40
TSM 6
3.17
3.16
6.33
Total
81.51
80.85
162.36
Rataan
4.08
4.04
8.12
Rataan
4.48
4.40
4.17
4.21
4.30
3.71
4.23
4.25
4.02
4.02
4.13
4.13
4.31
4.26
4.26
4.39
4.26
3.33
3.20
3.17
Lampiran 17. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
F.05
Blok
1
0.0109 0.0109
0.25
4.38
Perlakuan
19
5.8739 0.3092 7.10**
2.17
Galat
19
0.8268 0.0435
Total
39
6.7116
KK = 2.57 %
Keterangan :
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
60
Universitas Sumatera Utara
61
Lampiran 18. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 2.5
Kode Isolat
Total
I
II
AP 1
3.92
3.93
7.85
AP 3
4.00
3.92
7.92
AP 4
4.13
4.02
8.15
AP 6
4.02
4.12
8.14
AP 7
2.85
2.81
5.66
3.88
3.9
AP 8
7.78
AP 9
3.99
3.96
7.95
AP 10
3.92
3.87
7.79
LK 1
3.75
3.92
7.67
LK 2
4.31
4.7
9.01
LK 3
4.01
3.78
7.79
LK 4
3.91
4.01
7.92
LK 6
3.95
3.9
7.85
4.02
3.94
LK 7
7.96
TSM 1
5.48
5.9
11.38
TSM 2
5.65
6.03
11.68
TSM 3
5.82
4.04
9.86
TSM 4
2.84
2.81
5.65
TSM 5
2.86
2.87
5.73
TSM 6
2.88
2.88
5.76
Total
80.19
79.31
159.50
Rataan
4.01
3.97
7.98
Rataan
3.93
3.96
4.08
4.07
2.83
3.89
3.98
3.90
3.84
4.51
3.90
3.96
3.93
3.98
5.69
5.84
4.93
2.83
2.87
2.88
Lampiran 19. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
0.0194 0.0194
0.20
Perlakuan
19
25.4760 1.3408 13.63**
Galat
19
1.8691 0.0984
Total
39
27.3646
KK = 3.93%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
61
Universitas Sumatera Utara
45
DAFTAR PUSTAKA
Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Microbiology.2 nded. John Willey & Son.
New York.
Arisandi P. 2002. Limbah Pabrik KertasAncam Kesehatan Warga Surabaya.
www.ecoton.or.id
Balai Penelitian Tanah, 2010. Tata Air untuk PertanamanPadi pada Tanah Sulfat
Masam. Balai Besar Sumber Daya Lahan Pertanian, Departemen
Pertanian.
Castro, H.F, N.H. Williams, A. Ogram. 2000. Phylogeny of Sulfate Reducing
Bacteria. Microbiol Ecolog 31 :1-9.
Cypionka, H., F. Widdel, N. Pfenning. 1985. Survival of sulfate-reducing bacteria
after oxygen stress, and growth in sulfate-free oxygen sulfide gradients.
FEMS Microbiology and Ecology 31 : 39-45.
Doshi, S.M. 2006. Bioremediation of Acid Mine Drainage Using Sulfate
Reducing Bacteria. National Network of Environmental Management
Studies Fellow. www.epa.gov
FAO, 2001. A Practical Manual Of Soil Microbiology Laboratory Methods. Soil
Buletin.
Hanafiah, A.S, T. Sabrina, H. Guchi. 2009. Ekologi dan Biologi Tanah. USU
Press. Medan.
Hards, B.C. and J.P. Higgins. 2004. Bioremediation of Acid Rock Drainage
Using SRB. Jacques Whit Environment Limited. Ontario.
Icgen, B and S. Harrison. 2006. Identification of population dynamics in sulfate
reducing consortia on exposure to sulfate. Research on Microbiology
157 : 922-927.
Khusna, H. 2012. Analisis Kandungan Kimia Dan PemanfaatanSludge Industri
Kertas Sebagai Bahan PembuatanBatako. Skripsi. UNS. Semarang.
Koschorreck, M. 2008. Microbial sulphate reduction at a low pH. FEMS
Microbiol Ecol 64 : 329–342.
Mukhlis dan Y. Lestari. 2009. Pemanfaatan Bakteri Pereduksi Sulfat
(Desulfovibrio sp) Untuk Meningkatkan Produktivitas Lahan Rawa Sulfat
Masam. Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa.
45
Universitas Sumatera Utara
46
Munir, E. 2006. Pemanfaatan Mikroba Dalam Bioremediasi : Suatu Teknologi
Alternatif Untuk Pelestarian Lingkungan. Pidato Pengukuhan Guru Besar
Tetap Dalam Bidang Mikrobiologi. USU e-Repository.
Muyzer, G and A.J.M. Stams. 2008. The Ecology and Biotechnology of Sulphate
Reducing Bacteria. Microbiol 6 : 441-446.
Noor, M. 2004. Lahan Rawa : Sifat dan Pengelolaan Tanah Bermasalah Sulfat
Masam. Raja Grafindo Persada. 241 hal
Sinha R. K, D. Valani, S. Sinha, S. Sing, S. Herat. 2009. Bioremediation Of
Contaminated Sites: ALow-Cost Nature’s Biotechnology For
Environmental Clean Up By Versatile Microbes, Plants & Earthworms.
Suastika, I. W, W. Hartatik, dan I. G. M. Subiksa. 2008. Karakteristik dan
Teknologi Pengelolaan Lahan Sulfat Masam Mendukung Pertanian Ramah
Lingkungan. Balai Penelitian dan Pengembangan Tanah.
Subiksa, I. G. M dan D. Setyorini. 2008. Pemanfaatan Fosfat Alam Untuk
LahanSulfat Masam. Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian,
Departemen Pertanian.
Suhartanti, D. 2004. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Pereduksi Sulfat Dari
Kawasan PLTP Kamojang Jawa Barat. Jurnal.unimus.ac.id
Suriadikarta, D. A. 2005. Pengelolaan Lahan Sulfat Masam Untuk Usaha
Pertanian. Jurnal Litbang Pertanian 24(1).
Taroreh, F.L. F. F. Karwur, C. Jubhar, Mangimbulude. 2015. Reduksi Sulfat oleh
Bakteri Termofilikdari Air Panas Sarongsong Kota Tomohon. Prosiding
Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam
Indonesia.
Postgate, J.R. 1984. The Sulphate Reducing Bacteria. 2nd ed. Cambridge
University Press. New York.
Widyati, E., I. Mansyur, C. Kusmana, I. Anas, E. Santoso. 2005. Pemanfaatan
Sludge Industri Kertas sebagai Agen Pembenah Tanah pada Lahan Bekas
Tambang Batubara. Litbang Hutan. I(2) :57-64.
Widyati, E. 2006. Bioremediasi Tanah Bekas tambang Batubara dengan Sludge
Industri Kertas untuk Memacu Revegetasi Lahan. Disertasi. IPB. Bogor.
Widyati, E. 2007. Pemanfaatan Bakteri Pereduksi Sulfat untuk Bioremediasi
Tanah Bekas Tambang Batubara. BIODIVERSITAS 8 (3): 283-286.
Widyati, E. 2012. Pemanfaatan Sludge Industri Pulp Dan Kertas Untuk
Ameliorasi Tanah Tailing Tambang Emas. Jurnal Selulosa 2(1) : 28 – 38.
46
Universitas Sumatera Utara
47
Yusron, M., B. W. Lay, A. M. Fauzi, D.W. Santosa. 2009. Isolasi Dan Identifikasi
Bakteri Pereduksi Sulfat Pada Area Pertambangan Batu Bara Muara Enim,
Sumatera Selatan. Jurnal Matematika, Sains dan Teknologi 9 (1) : 26-35.
47
Universitas Sumatera Utara
14
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu
Pengambilan sampel yang digunakan sebagai sumber BPS diambil dari
tiga lokasi yaitu dari air panas belerang Lau Sidebuk-debuk di Brastagi, limbah
kertas dari Toba Pulp Lestari (TPL) di Porsea, tanah sulfat masam yang sudah
teroksidasi dari PT. Napoli Raya di Aceh Tamiang. Untuk isolasi dan uji potensi
dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah dan Laboratorium Penyakit Tanaman
Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilaksanakan pada
bulan Februari 2016 sampai dengan September 2016.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah sludge kertas,
air belerang Lau Sidebuk-debuk, tanah sulfat masam yang sudah teroksidasi
sebagai sumber bakteri yang akan diisolasi, media Postgate E (Postgate, 1984)
yang terdiri atas (g/L) : KH2PO4(0.5) ; NH4Cl (1.0) ; Na2SO4 (1.0) ; CaCl2.6H2O
(1.0) ; MgCl2.7H2O (2.0) ; Yeast extract (1.0) ; Ascorbic acid (1.0) ;
FeSO4.7H2O(0.5) ; Agar (18.0) ; Sodium lactate (8 ml) ; Thioglycollic acid (0.76
ml) untuk pertumbuhan BPS, kit anaerob sebagai sumber CO2 BPS, label sebagai
penanda tiap sampel, plastik sampel untuk tempat sampel, serta bahan –bahan lain
yang mendukung penelitian.
Peralatan yang digunakan antara lain anaero jar, inkubator, testube, paku
beton, bor tanah, kotak es, cawan petri, jarum ose, timbangan analitik, pipet skala,
pH meter, mikroskop, laminar air flow, oven, autoklaf, termos, botol serta alatalat gelas lainnya yang digunakan untuk analisis laboratorium.
14
Universitas Sumatera Utara
15
Metode Penelitian
Penelitian ini terdiri dari tiga tahap yaitu 1) persiapan penelitian, 2) isolasi
bakteri pereduksi sulfat dan 3) uji potensi pada media Postgate cair (pH dan
perubahan warna).
Persiapan Penelitian
Pengambilan Sampel Sebagai Sumber Isolat Bakteri Pereduksi Sulfat
Sampel yang berasal dari air panas belerang Lau Sidebuk-debuk diambil
dari dua titik aliran. Sampeldimasukkan ke dalam termos dan diberi label untuk
mempertahankan suhu tetap stabil dan menjaga kondisi sampel bakteri hingga
dibawa ke laboratorium. Setiap sampel harus diisi penuhuntuk meminimalkan
udara. Tabel 3 dibawah menyajikan kondisi sampel BPS asal air panas belerang.
Tabel 3. Kondisi pengambilan sampel isolat bakteri pereduksi sulfat asal air panas
belerang
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Air Panas
Sumber Lokasi
Kondisi Sampel
Titik 1
Anaerob
Titik 2
Anaerob
Sampel yang berasal dari limbah kertas tiga kolam saluran pengolahan.
Sampel dimasukkan ke dalam botol, ditutup rapat dan diberi label, kemudian
disimpan dalam kotak es untuk mempertahankan kondisi sampel bakteri hingga
dibawa ke laboratorium. Tabel 4 dibawah menyajikan kondisi sampel BPS asal
limbah kertas.
Tabel 4. Kondisi pengambilan sampel isolat bakteri pereduksi sulfat asal limbah
kertas
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Limbah Kertas
Sumber Lokasi
Kondisi Kolam
Kolam Pengolahan 1
Anaerob
Kolam Pengolahan 2
Anaerob
Kolam Pengolahan 3
Anaerob
15
Universitas Sumatera Utara
16
Sampel yang berasal dari tanah sulfat masam yang sudah teroksidasi
diambil dari sepuluh titik sampel dimana masing-masing sampel yang diambil
dibedakan berdasarkan kedalaman pengambilan (0-20 ;> 20) dan kedalaman pyrit
(0-40 ;40-60), diberi label dan dimasukkan ke dalam plastik sampel, kemudian
disimpan dalam kotak es untuk mempertahankan kondisi sampel bakteri hingga
dibawa ke laboratorium. Tabel 5 dibawah menyajikan kondisi sampel BPS asal
tanah sulfat masam.
Tabel 5. Kondisi pengambilan sampel isolat bakteri pereduksi sulfat asal tanah
sulfat masam
Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Tanah Sulfat Masam
Kedalaman Pirit
(cm)
Blok
47
0-40
34
55
46
40-60
35
Kedalaman
Pengambilan (cm)
0-20
>20
0-20
>20
0-20
>20
0-20
>20
0-20
>20
Kondisi Tanah
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Sampel tanah sebagian dibawa ke laboratorium untuk dilakukan analisis
awal berupa pH sebagai data pendukung.
Isolasi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
a. Persiapan Media Postgate
Pada penelitian ini digunakan media cair dan media padat Postgate E
(1984) dengan pH 7.4 sebagi media pertumbuhan dan media uji. Komposisi media
disajikan pada Tabel 6.
16
Universitas Sumatera Utara
17
Tabel 6. Komposisi media Posgate E (tiap 1000 ml)
Media Bakteri Pereduksi Sulfat
Bahan
pH 7.4
KH2PO4
0.5 g
NH4Cl
1.0 g
CaCl2.6H2O
1.0 g
MgCl2.7H2O
2.0 g
Sodium lactate
8.0 ml
Yeast extract
1.0 g
Ascorbic acid
1.0 g
Thioglycollic acid
0.76ml
FeSO4.7H2O
0.5 g
Na2SO4
1.0 g
Agar*
18.0 g
*Bahan untuk media padat
Sumber : Posgate, 1984
Bahan kimia tersebut dimasukkan ke dalam aquades 500 ml, diaduk
hingga homogen dan dijadikan 1 l. Sebelum diautoklaf media sudahditetapkan
pHnya terlebih dahulu yaitu 7.4, kemudian media disterilkan dengan autoklaf
selama 15 menit pada suhu 1210C.
b. Penanganan Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat
Sampel yang telah diambil harus ditangani tidak lebih dari 48 jam.
Penanganan BPS yang dimadsud meliputi dua uji yaitu uji kualitatif dan uji
kuantitatif. Kedua uji tersebut berguna untuk menseleksi isolat yang akan
digunakan dalam uji potensi. Isolat yang akan dipakai merupakan hasil isolat yang
tercepat pertumbuhannya. Uji kualitatif merupakan uji pada media cair Posgate
dimana indikator yang digunakan media cair akan mengalami perubahan warna
dari hitam sampai hitam pekat. Sedangkan uji kuantitatif merupakan kelanjutan
uji kualitatif yaitu uji pada media padat Posgate yang mana indikatornya akan
mengalami perubahan warna media padat hingga keseluruhan tabung (Posgate,
1984).
17
Universitas Sumatera Utara
18
Uji kualitatif dilakukan dengan dua metode yaitu jika sampel dalam
bentuk padatan dalam hal ini tanah maka, ditimbang 2 g tanah, dimasukkan ke
dalam botol steril yang berukuran 10-20 ml, dipenuhkan dengan medium Posgate
steril dan ditutup rapat. Kemudian diinkubasi pada suhu 350C sedangkan jika
sampel dalam bentuk cairan dalam hal ini air panas belerang dan limbah kertas
maka dipipet 2 ml cairan, dimasukkan ke dalam botol steril yang berukuran 10-20
ml, dipenuhkan dengan medium Posgate steril dan ditutup rapat. Kemudian
masing-masing sampel diinkubasi pada suhu yang sama dengan sampel tanah.
Maka, dalam waktu 5-6 hari sampel akan menunjukkan perubahan warna. Sampel
yang mengalami perubahan warna, dilanjutkan ke uji kuantitatif. Uji kualitatif
tersebut selain untuk media uji juga digunakan untuk media kultur selanjutnya.
BPS yang mengalami perubahan warna ditumbuhkan kembali ke dalam
media pengayaan untuk dilakukan uji kuantitatif. Uji kuantitatif dilakukan dengan
cara menyiapkan seri pengenceran yaitu dipipet 1 ml BPS dari medium
pengayaanke dalam 9 ml larutan fisiologis setril (0.85% NaCl)kemudian divortex
dan diambil kembali 1 ml dari larutan sebelumnya sampai seri pengenceran 10-8.
Kemudian seri pengenceran terakhir sebanyak 1 ml dimasukkan dalam testube
steril dan dituang dengan media posgate padat yang telah hangat tangan sebanyak
6 ml dan diinkubasi pada suhu 350C selama 5-6 hari. Maka media Posgate padat
akan mengalami perubahan hingga ke dasar tabung. Isolat BPS dari masingmasing sumber yang telah terpilih akan dilanjutkan ke tahap isolasi.
c. Isolasi dan Purifikasi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
BPS yang telah diuji, ditumbuhkan kembali ke dalam medium padat
Posgate. BPS yang tumbuh dalam tabung dilakukan penggoresan ke pemukaan
18
Universitas Sumatera Utara
19
agar dengan cara dimasukkan jarum ose ke dalam testube dan digoreskan ke
permukaan media Posgate padat dengan teknik zig-zag, dimana agar sudah
terlebih dahulu dituang dan memadat. Petridish kembali ditutup dan diinkubasi
dalam anaero jar yang berisi kit anaerob selama 5-6 hari, maka akan tampak
koloni hitam yang tumbuh di dasar petridish.
Koloni tersebut kemudian dimurnikan dengan cara dipindahkan ke tabung
reaksi yang berisi media posgate padat sesuai dengan isolat masing-masing dan
diberi label. Koloni yang sudah berhasil dimurnikan, siap untuk dilanjutkan ke
tahap uji potensi.
Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat Pada Media Postgate Cair
Bakteri Pereduksi yang sudah berhasil dimurnikan, selanjutnya dilakukan
tahap uji potensi bertujuan mendapatkan isolat BPS unggul yang mampu
meningkatkan pH dan toleran terhadap pH rendah. Isolat tersebut diuji pada
berbagai pH media cair yang telah diatur tingkatpHnya, yaitu 2.5 ; 3 ; 3.5 ; 4 ; 4.5
; 5 ; 5.5. Tahap uji potensi yaitu isolat murni yang tumbuh dalam media padat
Posgate, ditumbuhkan kembali pada media cair Posgate dan diinkubasi pada suhu
350C selama 5-6 hari. Setelah tumbuh, isolat BPS murni (1 ml) ditumbuhkan pada
media Postgate E yang telah diatur tingkat pHnya. Kemudian media yang sudah
diinokulasi tersebut diinkubasikan pada suhu 35oC selama 14 hari. Untuk
mendukung suasana reduktif, paku steril perlu ditambahkan ke dalam media cair.
Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok dengan 2 ulangan.
Pengamatan perubahan warna dan pH media dilaksanakan pada akhir masa
inkubasi (14 hari).
19
Universitas Sumatera Utara
20
Parameter Pengamatan
Perubahan Warna Media
Pengamatan perubahan warna media menjadi hitam dilakukan pada akhir
masa inkubasi (14 hari) yaitu secara kualitatif.
pH Larutan
Pengukuran pH larutan dilakukan pada akhir masa inkubasi (14 hari) yaitu
dipipet 1 ml larutan kemudian langsung diukur dengan dengan pH meter yang
terlebih dahulu telah dikalibrasi dengan larutan buffer pH 4 dan 7.
20
Universitas Sumatera Utara
21
HASIL DAN P+EMBAHASAN
Isolasi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
Uji Kualitatif Bakteri Pereduksi Sulfat
Uji kualitatif berguna untuk menseleksi isolat unggul yang tercepat
tumbuhnya yang tampak dari perubahan warna media cair setelah 5-6 hari
diinkubasi yang disajikan pada tabel berikut.Dari tanah sulfat masam terdapat 10
sampel bakteri pereduksi sulfat dan telah diuji kualitatifnya. Tabel 7 dibawah
menyajikan hasil uji kualitatif BPS dari tanah sulfat masam.
Tabel 7. Uji kualitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari tanah sulfat masam
Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Tanah Sulfat Masam
Kedalaman Pirit
(cm)
Kedalaman
Pengambilan (cm)
0-20
>20
0-20
0-40
>20
0-20
>20
0-20
>20
40-60
0-20
>20
Ket : TSM (Tanah Sulfat Masam)
Kondisi
Tanah
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Kode
Sampel
Perubahan
Warna
TSM 1
TSM 2
TSM 3
TSM 4
TSM 5*
TSM 6*
TSM 7
TSM 8
TSM 9
TSM 10
cokelat tua
cokelat tua
hitam
kuning
kuning
hitam
kuning
kuning
hitam pekat
kuning
Dari Tabel 7 diketahui bahwa isolat yang mengalami perubahan warna
hitam yaitu isolat TSM3 (0-40;0-20), TSM6(0-40; >20) dan TSM9(40-60;0-20).
Perubahan warna hitam merupakan hasil dari terbentuknya sulfida. Pada isolat
TSM3 dan TSM6 warna yang dihasilkan sama sedangkan pada TSM9 warna yang
dihasilkan adalah hitam pekat. Tampak bahwa kemampuan setiap BPS dalam
mereduksi sulfat berbeda-beda. Yusron et al., (2009) menyatakan bahwa semakin
banyak logam sulfida yang terbentuk, larutan dalam tabung akan semakin pekat.
21
Universitas Sumatera Utara
22
Hal ini sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, kemasaman lingkungan,
kedalaman sedimen, ketersediaan energi dari bahan organikdan kandungan sulfat.
Gambar 1 dan 2 dibawah menyajikan perubahan warna hasil uji kualitatif dari
tanah sulfat masam.
Gbr 1. Tidak ada indikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM
(TSM1, TSM2, TSM4, TSM5, TSM7, TSM8, TSM10)
Gbr 2. Adaindikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM
(TSM3, TSM6, TSM9)
Dari Gambar 1 dan 2 diketahui bahwa ada perbedaan sepuluh sampel TSM
yang telah diuji kualitatifnya. Tampak bahwa warna hitam pekat pada isolat
TSM3, TSM6 dan TSM9 mengindikasikan adanya aktivitas BPS sedangkan isolat
lainnya tidak.
Dari limbah kertas didapatkan 3 sampel bakteri pereduksi sulfat yang telah
diuji kualitatifnya. Tampak bahwa setiap sampel mengalami perubahan warna dari
22
Universitas Sumatera Utara
23
kuning menjadi hitam pekat. Tabel 8 dibawah menyajikan uji kualitatif BPS dari
limbah kertas.
Tabel 8. Uji kualitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari limbah kertas
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Limbah Kertas
Sumber Lokasi
Kondisi Kolam
Kode Sampel Perubahan Warna
Kolam Pengolahan 1
Anaerob
LK 1
hitam pekat
Kolam Pengolahan 2
Anaerob
LK 2
hitam pekat
Kolam Pengolahan 3
Anaerob
LK 3
hitam pekat
Ket : LK (Limbah Kertas)
Dari Tabel 8 diketahui bahwa semua isolat limbah kertas mengalami
kecepatan pertumbuhan yang sama. Pertumbuhan BPS diindikasikan dengan
perubahan warna. Perubahan warna isolat limbah kertas yaitu hitam pekat. Hasil
penelitian Widyati (2007) menyatakan bahwa isolat BPS yang digunakan
merupakan hasil seleksi berdasarkan kecepatan tumbuhnya yaitu berdasarkan
banyaknya kepekatan endapan yang terbentuk. Gambar 3 dibawah menyajikan
perubahan warna hasil uji kualitatif dari limbah kertas.
Gbr 3. Ada indikasi perubahan warna dari isolat LK
Dari Gambar 3 diketahui bahwa semua isolat limbah kertas yang telah
diuji kualitatifnya terindikasi adanya aktivitas BPS.
23
Universitas Sumatera Utara
24
Dari air panas belerang didapatkan 2 sampel bakteri pereduksi sulfat yang
telah diuji kualitatifnya. Tampak bahwa setiap sampel mengalami perubahan
warna. Tabel 9 dibawah menyajikan uji kualitatif BPS dari air panas belerang.
Tabel 9. Uji kualitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari air panas belerang
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Air Panas Belerang
Sumber Lokasi
Kode Sampel
Kode Sampel
Perubahan Warna
Titik 1
Anaerob
AP 1
hitam pekat
Titik 2
Anaerob
AP2
hitam pekat
Ket : AP (Air Panas)
Dari Tabel 9 diketahui bahwa kedua sampel isolat dari air panas belerang
mengalami perubahan warna menjadi hitam pekat. Perubahan warna hitam pekat
merupakan indikator adanya aktivitas BPS (terbentuknya sulfida). Semakin pekat
hitamnya, semakin berpotensi bakteri pereduksi sulfat. Hal ini sesuai dengan
penelitian Widyati (2007) yang menyatakan isolat BPS yang digunakan
merupakan hasil seleksi berdasarkan kecepatan tumbuhnya yaitu berdasarkan
banyaknya kepekatan endapan yang terbentuk. Gambar 4 dibawah menyajikan
perubahan warna hasil uji kualitatif dari air panas belerang.
Gbr 4. Ada indikasi perubahan warna dari isolat AP
Dari Gambar 4 diketahui bahwa semua isolat limbah kertas yang telah
diuji kualitatifnya terindikasi adanya aktivitas BPS.
24
Universitas Sumatera Utara
25
Uji Kuantitatif Bakteri Pereduksi Sulfat
Uji kuantitatif merupakan uji pada media padat Posgate yang bertujuan
untuk mengetahui jumlah populasi bakteri pereduksi sulfat dari setiap sumber
isolat dengan melihat langsung secara visual perubahan warna media padat pada
setiap tabung.
Dari setiap isolat tanah sulfat masam didapati bahwa setiap isolat
mempunyai perbedaan kelimpahan populasi bakteri. Perbedaan tersebut diduga
karena adanya perbedaan pada kedalaman pyrit, kedalaman pengambilan sampel
dan kondisi tanah (Tabel 7). Isolat tanah sulfat masam tersebut yaitu TSM3 104,
TSM6 106, TSM9 107. Tabel 10 dibawah menyajikan uji kuantitatif isolat dari
tanah sulfat masam.
Tabel 10. Uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari tanah sulfat masam
Isolat
Jumlah
Pengenceran
TSM3
TSM6
TSM9
-1
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-2
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
10-3
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-4
10
Hitam Sedikit
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-5
10
tt
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-6
10
tt
Hitam Pekat
Hitam Sedikit
-7
10
tt
tt
Hitam Sedikit
-8
10
tt
tt
tt
Ket : tt (tidak tumbuh)
Dari Tabel 10diketahui bahwa setiap isolat tanah sulfat masammempunyai
perbedaan kelimpahan populasi BPS. Telah disebutkan bahwa perbedaan tersebut
diduga karena adanya perbedaan pada kedalaman pyrit, kedalaman pengambilan
sampel dan kondisi tanah. Berdasarkan lingkungan hidup bakteri pereduksi sulfat
dapat ditinjau bahwa BPS merupakan bakteri yang obligat anaerob meskipun ada
25
Universitas Sumatera Utara
26
beberapa bakteri yang dapat bertahan hidup pada keadaan oksik tetapi tidak dalam
jangka waktu yang lama.
Isolat TSM9 merupakan isolat yang jumlah populasinya tertinggi yaitu 107
kemudian diikuti isolat TSM6 106 dan terendah isolat TSM3 104. Isolat TSM9 dan
TSM3 memiliki beberapa hal yang sama yaitu kondisi tanah yang kering dan
kedalaman pengambilan contoh tetapi kedalaman pirit (FeS2) berbeda.Isolat
TSM9 diambil pada kedalam pirit 40-60 cm. Noor (2004) menyatakan bahwa
kedalaman pirit 50-100 cm termasuk aluvial bersulfida dalam. Kedalaman pirit
tersebut merupakan habitat yang menguntungkan bagi bakteri tersebut karena
bakteri pereduksi sulfat membutuhkan kondisi anoksik bahkan anoksik ekstrim
untuk dapat hidup. Semakin dalam pirit maka semakin tinggi kandungan sulfat
yang terkandungdalamnya. Hal ini diperkuat oleh pernyataan Jorgensen (1982)
dalam Yusron et al., (2009) melaporkan bahwa jumlah dan aktivitas bakteri
pereduksi sulfat meningkat dengan ketebalan lapisan sedimen. Lebih lanjut
Icgen dan Harrison (2006) juga menyatakan bahwa keragaman bakteri pereduksi
sulfat sangat dipengaruhi oleh beberapa hal salah satunya adalah kandungan
sulfat.
Isolat TSM3 merupakan isolat yang terendah dari tanah sulfat masam. Hal
ini dikarenakan faktor kedalaman pengambilan sampel. Diduga bahwa isolat
TSM3 merupakan BPS yang sangat rentan pada kondisi yang oksik yang tidak
bertahan dalam jangka waktu yang lama sehingga menyebabkan terbatasnya
pertumbuhan. Kedalaman 0-20 cm dari permukaan tanah mempengaruhi
pertumbuhan bakteri tersebut. Yusron et al., (2009) menyatakan bahwa oksigen
yang terlarut mempengaruhi jenis dan aktivitas bakteri yang tumbuh.Gambar
26
Universitas Sumatera Utara
27
5dibawah menyajikan perubahan warna uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi dari
tanah sulfat masam.
Gbr 5. Perubahan warna uji kuantitatif isolat tanah sulfat masam
(TSM3, TSM6, TSM9)
Dari Gambar 5 dapat dilihat secara bertahap perbedaan warna di testube
dari setiap pengenceran 10-1 sampai 10-8. Tampak bahwa semakin tinggi
pengenceran, semakin berkurang warna hitam yang menandakan mulai
berkurangnya populasi BPS pada setiap isolat. Tetapi jika dilihat sampai batasan
pengenceran 10-6 , isolat TSM6 merupakan isolat yang bertahan.
Dari setiap isolat limbah kertas didapati bahwa setiap kolam pengolahan
limbah sludgemempunyai perbedaan kelimpahan populasi bakteri (Tabel 8).
Diduga perbedaan tersebut dikarenakan temperatur dan kondisi ekosistem mikro
kolam pengolahan yang mempengaruhi habitat BPS tersebut. Diperoleh bahwa
isolat BPS di kolam 3 (LK3) mempunyai jumlah populasi tertinggi yaitu 106
sedangkan yang terendah terdapat pada isolat kolam 1 (LK1) dan kolam 2 (LK2)
yaitu 105. Tabel 11 dibawah menyajikan uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi
sulfat dari limbah kertas.
27
Universitas Sumatera Utara
28
Tabel 11. Uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari limbah kertas
Kode Isolat
Jumlah
Pengenceran
LK1
LK2
LK3
-1
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-2
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-3
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-4
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
10-5
Hitam Pekat
Hitam Sedikit
Hitam Pekat
-6
10
tt
Tt
Hitam Pekat
-7
10
tt
Tt
tt
-8
10
tt
Tt
tt
Ket : tt (tidak tumbuh)
Telah disebutkan bahwa BPS dari kolam 3 mempunyai populasi yang
tertinggisedangkan populasi pada kolam 1 dan kolam 2 rendah. Kolam
pengolahan limbah sludge kertas PT. Toba Pulp mempunyai 3 kolam yang diolah
secara anaerob dimana masing-masing kolam tersebut mempunyai temperatur
yang berbeda. Pada kolam pengolahan 1 didapati bahwa suhu pengolahan masih
sangat tinggi sehingga kurang sesuai untuk pertumbuhan BPS meskipun beberapa
ditemukan. Pada kolam pengolahan 2 temperaturnya masih juga tinggi tetapi
sudah mengalami penurunan sedangkan pada kolam pengolahan 3 didapati bahwa
temperatur pengolahan sudah menurun dan sesuai untuk pertumbuhan BPS.Yani
(2005) menyatakan bahwa salah satu parameter yang harus dijaga dalam
pengolahan limbah sludge secara biologi adalah temperatur. Temperatur yang
optimal untuk pertumbuhan bakteri adalah 360C -380C.
Widyati (2007) juga menyatakan BPS asal limbah kertas sangat dekat
sifat-sifatnya dengan genus Desulfovibrio dimana lingkungan hidupnya mesofilik
berkisar pada suhu ruangan (25°C – 30°C). Penelitian Yusron et al., (2009) juga
menyatakan bahwa perbedaan kondisi ekosistem mikro kolam penampungan
limbah menyebabkan perbedaan isolat bakteri yang tumbuh dan beradaptasi pada
28
Universitas Sumatera Utara
29
kondisi ekosistem tersebut.Gambar 6 dibawah menyajikan perubahan warna uji
kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari limbah kertas.
Gbr 6. Perubahan warna uji kuantitatif isolat limbah kertas
(LK1, LK2, LK3)
Dari Gambar 6 dapat dilihat secara bertahap perbedaan warna di testube
dari setiap pengenceran 10-1 sampai 10-8. Tampak bahwa semakin tinggi
pengenceran, semakin berkurang warna hitam yang menandakan mulai
berkurangnya populasi BPS pada setiap isolat. Tetapi jika dilihat sampai batasan
pengenceran 10-6 , isolat LK3 merupakan isolat yang mempunyai jumlah populasi
yang tinggi.
Dari isolat air panas belerang didapati bahwa setiap titik pengambilan
mempunyai kelimpahan populasi bakteri (Tabel 9). Diperoleh bahwa kedua isolat
BPS dari sampel air panas belerang mempunyai jumlah populasi yang sama yaitu
106. Hal ini diduga karena lokasi pengambilan kedua sampel tidak terlalu
berbeda sehingga tidak terlalu mempengaruhi jumlah populasi BPS. Tabel 12
dibawah menyajikan uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari air panas
belerang.
29
Universitas Sumatera Utara
30
Tabel 12. Uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari air panas belerang
Kode Isolat
Jumlah Pengenceran
AP1
AP2
-1
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-2
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-3
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-4
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
10-5
Hitam Sedikit
Hitam Sedikit
10-6
Hitam Sedikit
Hitam Sedikit
-7
10
tt
tt
-8
10
tt
tt
Ket : tt (tidak tumbuh)
Dari Tabel 12 diketahui bahwa isolat yang berasal dari air panas belerang
hanya mencapai 106 baik dari titik pengambilan pertama maupun titik kedua.
Isolat pertama (AP1) langsung diambil dari mata air panas belerang sedangkan
isolat kedua (AP2) diambil dari ujung aliran mata air panas belerang. Keragaman
karakteristik bakteri pereduksi sulfat sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan,
kemasaman lingkungan, kedalaman sedimen, ketersediaan energi dari bahan
organik dan kandungan sulfat.
Selain itu, untuk populasi mikroba air yang hanya mencapai 106 adalah
hal yang umumjika dibandingkan dengan jumlah populasi mikroba tanah. BPS di
tanah sulfat masam mencapai 107sedangkan BPS dalam air mencapai 106.
Umumnya jumlah populasi mikroba tanah jauh lebih banyak dibandingkan
mikroba air. Hal ini sama dengan Soemarno (2010) yang menyatakan bahwa
jumlah mikroba dalam tanah lebih banyak daripada dalam air ataupun udara.
Umumnya bahan organik dan senyawa anorganik lebih tinggi dalam tanah
sehingga cocok untuk pertumbuhan mikroba heterotrof maupun autotrof.Gambar
7 dibawah menyajikan perubahan warna uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi
sulfat limbah kertas.
30
Universitas Sumatera Utara
31
Gbr 7. Perubahan warna uji kuantitatif isolat air panas belerang
(AP1 dan AP2)
Dari Gambar 7 dapat dilihat secara bertahap perbedaan warna di testube
dari setiap pengenceran 10-1 sampai 10-8. Tampak bahwa semakin tinggi
pengenceran, semakin berkurang warna hitam yang menandakan mulai
berkurangnya populasi BPS pada setiap isolat. Tetapi jika dilihat sampai batasan
pengenceran 10-6 , kedua isolat mempunyai jumlah populasi yang sama.
Isolasi dan Purifikasi Bakteri Pereduksi Sulfat
Secara umum dapat dikatakan bahwa bakteri pereduksi sulfat merupakan
bakteri obligat anaerob, dapat tumbuh pada kisaran pH 2 sampai pH 9, tetapi
optimalnya 7 dan dapat mereduksi sulfat menjadi sulfida yang tidak larut sebagai
bagian dari aktivitas metabolismenya (Suhartanti,
2004).
Dalam skala
laboratorium, bakteri pereduksi sulfat dapat diisolasi dari alam dengan
menggunakan media spesifik pertumbuhan yaitu media Posgate (Tabel 6) dengan
memodifikasi habitat asalnya menggunakan anaero jar dan kit anaerob. Anaero jar
merupakan tempat yang sesuai untuk menumbuhkan koloni BPS karena tempat
tersebut kedap udara dan diperkaya dengan gas CO2 dari kit anaerob. Gambar 11
31
Universitas Sumatera Utara
32
dibawah menyajikan kondisi isolat dalam anaero jar dan pertumbuhan isolat
dalam petridish.
Gbr 7. Kondisi isolat dalam anaero jar dan pertumbuhan isolat dalam
petridish
Dari Gambar 7 dapat diketahui bahwa pertumbuhan koloni BPS berwarna
hitam yang disebabkan reaksi dari reduksi sulfat yang digunakan sebagai aktivitas
metaboliknya, koloni BPS juga tumbuh didasar cawan (pada bawah agar) karena
BPS merupakan bakteri anaerob yang suka kondisi anoksik.
Dari keseluruhan isolat BPS baik dari tanah sulfat masam, limbah kertas
maupun air panas belerang diperoleh 23 isolat BPS murni yaitu mencakup tanah
sulfat masam sebanyak 6 isolat, limbah kertas sebanyak 7 isolat dan air panas
belerang sebanyak 10 isolat.
Dari tanah sulfat masam, isolat murni diperoleh dari TSM6 yaitu isolat
pada kondisi kedalaman pirit 0-40, kedalaman pengambilan > 20 dengan kondisi
tergenang (anaerob) sedangkan pada isolat TSM9 dan TSM3 tidak dapat
dilanjutkan isolasi karena isolat tersebut tidak dapat bertahan dalam jangka waktu
yang lama disebabkan kondisi habitat (Tabel 7) yang berbeda ketika dikulturkan
di laboratorium dalam keadaan anaerob. Telah disebutkan diatas bahwa beberapa
32
Universitas Sumatera Utara
33
BPS dapat bertahan hidup pada keadaan oksik tetapi tidak dalam jangka waktu
yang lama. Cypionka et al., (1985) menyatakan bahwa bakteri pereduksi sulfat
hanya mampu tumbuh dengan baik pada kondisi oksik selama tidak lebih dari 24
jam, setelah itu pertumbuhannya akan turun drastis. Sehingga isolat TSM6 tetap
bertahan dan dilanjutkan ke purifikasi. Gambar 8 dibawah menyajikan isolat BPS
dari tanah sulfat masam yang telah dipurifikasi.
Gbr 8. Isolat BPS dari tanah sulfat masam
Dari Gambar 8 diperoleh isolat murni BPS dari tanah sulfat masam
sebanyak 6 isolat dimana telah disebutkan diatas bahwa isolat murni diperoleh
dari TSM6. Masing-masing isolat murni diberi nama TSM1, TSM2, TSM3,
TSM4, TSM5 dan TSM6.
Dari limbah kertas, isolat murni diperoleh dari LK2 yaitu BPS dari kolam
pengolahan yang kedua sedangkan pada isolat LK1 dan LK3 tidak dapat bertahan
dalam jangka waktu yang lama. Isolat LK1 mengalami perbedaan kondisi
temperatur habitat asal dengan temperatur yang dikulturkan di laboratorium.
Kolam pengolahan pertamayang diolah secara anaerob memerlukan temperatur
yang sangat tinggi. Berbeda dengan pengkulturan di laboratorium yang hanya
33
Universitas Sumatera Utara
34
memerlukan suhu inkubasi adalah suhu ruangan. Doshi (2006) menyatakan bahwa
substrat, temperatur dan pH juga dapat menghambat pertumbuhan BPS.
Isolat LK2 dengan isolat LK3 mempunyai kesamaan dalam hal perubahan
warna media dan kelimpahan jumlah populasi (Tabel 8), tetapi LK3 tidak dapat
dilanjutkan ke tahap isolasi diduga karenaisolat mempunyai kemampuan
mereduksi sulfat yang rendah dan kehilangan kemampuan bertahan ketika
dilakukan beberapa kali pengkulturan dalam jangka waktu yang lama. Gambar 9
dibawah menyajikan isolat BPS dari limbah kertas yang telah dipurifikasi.
Gbr 9. Isolat BPS dari limbah kertas
Dari Gambar 9 diperoleh isolat murni BPS dari limbah kertas sebanyak 7
isolat dimana telah disebutkan diatas bahwa isolat murni diperoleh dari LK2.
Masing-masing isolat murni diberi nama LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK6 dan
LK7.Tetapi ketika dilakukan purifikasi untuk dilanjutkan ke uji potensi satu isolat
murni dari LK yaitu LK 5 mengalami kehilangan kemampuan mereduksi sehingga
tidak dapat digunakan untuk uji potensi.
Dari air panas belerang, isolat murni diperoleh dari AP1 yaitu dari titik
pengambilan sampel pertamalangsung dari mata air panas belerang sedangkan
isolat kedua (AP2) diambil dari ujung aliran air panas belerang. Perbedaan
tersebut menentukan kemampuan adaptasi kedua isolat. Hal yang samaterjadi
34
Universitas Sumatera Utara
35
dengan isolat AP2 seperti pada isolat LK3, diduga karena isolat mempunyai
kemampuan mereduksi sulfat yang rendah dan kehilangan kemampuan bertahan
ketika dilakukan beberapa kali pengkulturan dalam jangka waktu yang lama.
Gambar 10 dibawah menyajikan isolat BPS dari limbah kertas yang telah
dipurifikasi.
Gbr 10. Isolat BPS dari air panas belerang
Dari Gambar 10 diperoleh isolat murni BPS dari air panas belerang
sebanyak 10 isolat dimana telah disebutkan diatas bahwa isolat murni diperoleh
dari AP1. Masing-masing isolat murni diberi nama AP1, AP2, AP3, AP4, AP5,
AP6, AP7, AP8, AP9 dan AP10. Tetapi ketika dilakukan purifikasi untuk
dilanjutkan ke uji potensi dua isolat murni dari AP yaitu AP2 dan AP5 mengalami
kehilangan kemampuan mereduksi sehingga tidak dapat digunakan untuk uji
potensi.
Banyak hal penyebab terjadinya kemunduran atau kehilangan kemampuan
potensi bakteri yang dikulturkan. Posgate (1984) menjelaskan bahwa ada hal
umum yang terjadi yang menghambat pertumbuhan mikroba terutama jenis
anaerob yaitu : 1) adanya oksigen tidak akan membunuh bakteri tersebut namun
bakteri tersebut mengalami dorman sebagai hasil lingkungan yang kurang
35
Universitas Sumatera Utara
36
menguntungkan. 2) kehadiran bakteri lain dapat mengubah dan menghambat
pertumbuhan bakteri pereduksi sulfat.
Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
a. Secara Kualitatif
Untuk mengetahui kemampuan dari tiap-tiap isolat murni maka perlu
dilakukan uji potensi pada media cair Posgate yang telah diatur dengan berbagai
pH. Tabel 13 dibawah menyajikan hasil perubahan pH dari berbagai sumber
bakteri pereduksi sulfat setelah 14 hari inkuba si.
Tabel 13. Perubahan pH dari berbagai sumber bakteri pereduksi sulfat setelah 14
hari inkubasi
pH
Kode
Isolat
pH 5.5
pH 5
pH 4.5
pH 4
pH 3.5
pH 3 pH 2.5
AP 1
8.11
7.45 f
5.56
5.34def
4.07cd
4.48a
3.93c
AP 3
8.30
8.15 bcd
6.54
5.68bcde 4.56bc
4.4a
3.96c
AP 4
8.67
8.58 ab
8.16
6.01abcd 5.25ab
4.17ab 4.08c
AP 6
8.35
7.795 def
7.68
5.66bcde 4.95ab
4.21a
4.07c
AP 7
8.48
8.06 bcde 7.46
6.23abcd 4.64bc
4.30a
2.83d
AP 8
8.15
8.01 cde
7.26
5.47cde
4.7bc
3.71bc 3.89c
AP 9
8.38
8.09 bcd
6.48
4.49ef
4.92ab
4.23a
3.98c
AP 10 8.38
8.19abcd
8.03
6.71abc
4.78abc 4.25a
3.90c
LK 1
8.66
8.53abc
8.10
6.57abcd 4.87abc 4.02ab 3.84c
LK 2
7.94
8.29abcd
7.78
6.56abcd 4.83abc 4.02ab 4.51bc
LK 3
7.94
8.03bcde
7.92
5.77bcd
5.30ab
4.13ab 3.9c
LK 4
8.31
8.27abcd
8.12
6.11abcd 5.04ab
4.13ab 3.96c
LK 6
8.74
8.72a
8.19
7.17a
5.58a
4.31a
3.93c
LK 7
8.24
8.18abcd
8.10
6.8ab
4.59bc
4.26a
3.98c
TSM 1 8.39
8.10bcd
7.79
6.56abcd 4.83abc 4.26a
5.69a
TSM 2 8.48
8.24abcd
7.81
5.43cde
4.65bc
4.39a
5.84a
TSM 3 8.32
8.10bcd
7.14
5.60bcde 4.70bc
4.26a
4.93b
TSM 4 8.31
7.54ef
6.99
4.17f
3.65d
3.33cd 2.83d
TSM 5 7.51
7.94def
6.97
4.17f
3.65d
3.2d
2.87d
TSM 6 7.93
7.44f
6.99
4.20f
3.68d
3.17d
2.88d
Ket : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata
pada taraf 5% menurut uji DMRT
36
Universitas Sumatera Utara
37
Dari Tabel 13 dapat diketahui bahwa hampir keseluruhan isolat BPS baik
dari tanah sulfat masam, limbah kertas, maupun air panas belerang mampu
meningkatkan berbagai pH media dan ada beberapa isolat yang toleran terhadap pH
rendah.
Pada pH 5.5 (masam) kenaikan pH tertinggi terdapat pada isolat LK6 yaitu
sebesar 8.74 dan terendah terdapat pada TSM5 yaitu sebesar 7.51. Namun dapat
diketahui bahwa semua isolat BPSyang diuji pada pH 5.5 mampu meningkatkan pH
menjadi agak alkalis sampai alkalis (Lampiran 3) meskipun tidak nyata secara
statistik.
Pada pH 5 (masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang tertinggi dalam
meningkatkan pH yaitu sebesar 8.72 tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat AP4,
AP10, LK1, LK2, LK4,LK7 dan TSM2, sedangkan yang terendah terdapat pada
TSM 6 yaitu sebesar 7.44 tetapi tidak berbeda nyata dengan AP1, TSM4, TSM5 dan
AP6. Namun dapat diketahui bahwa semua isolat BPSyang diuji pada pH 5 mampu
meningkatkan pH menjadi netral sampai alkalis (Lampiran 3).
Pada pH 4.5 (masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang tertinggi
dalam meningkatkan pH yaitu sebesar 8.19 dan yang terendah terdapat pada AP1
yaitu sebesar 5.56. Meskipun tidak nyata secara statistik namun semua isolat BPS
yang diuji pada pH 4.5mampu meningkatkan pH menjadi agak masam sampai agak
alkalis (Lampiran 3) meskipun tidak nyata secara statistik.
Pada pH 4 (sangat masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang tertinggi
dalam meningkatkan pHyaitu sebesar7.17 tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat
AP4, AP7, AP10, LK1, LK2, LK4, LK7 dan TSM 1. Isolat-isolat tersebut yang diuji
pada pH 4mampu meningkatkan pHmenjadi agak masam sampai netral
37
Universitas Sumatera Utara
38
(Lampiran 3), sedangkan yang terendah terdapat pada TSM 4 dan TSM5 yaitu
sebesar 4.17 tetapi tidak berbeda nyata dengan AP1, AP 9 dan TSM6.
Pada pH 3.5 (sangat masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang
tertinggi dalam meningkatkan
pH yaitu sebesar 5.8 tetapi tidak berbeda nyata
dengan isolat AP4, AP6, AP9, AP10, LK1, LK2, LK3, LK4 dan TSM1. Isolat- isolat
tersebut mampu menaikkan pH menjadi masam sampai agak masam (Lampiran 3),
sedangkan yang terendah terdapat pada TSM 4 dan TSM5 yaitu sebesar 3.65 tetapi
tidak berbeda nyata dengan AP1 dan AP 6.
Pada pH 3 (sangat masam) kenaikan pH tertinggi terdapat pada isolat AP1
yaitu sebesar 4.48 tetapi tidak berbeda nyata dengan AP3, AP4, AP6, AP7, AP9,
AP10, LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK6, LK7, TSM1, TSM2, TSM3.Meskipun
peningkatan pH tidak terlalu mengalami peningkatan yang nyata, namun dapat
diketahui bahwa hampir keseluruhan isolat BPS yang diuji mampu bertahan pada
kondisi sangat masam, sedangkan isolat yang terendah terdapat pada TSM6 yaitu
sebesar 3.17 tetapi tidak berbeda nyata dengan TSM4 dan TSM5.
Pada pH 2.5 (sangat masam) kenaikan pH tertinggi terdapat pada isolat
TSM2 yaitu sebesar 5.84 tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat TSM 1. Kedua
isolat tersebut mampu menaikkan pH menjadi agak masam dan paling mampu
bertahan dalam kondisi sangat masam. Sedangkan yang terendah terdapat pada AP7
dan TSM 4 yaitu sebesar 2.83 tetapi tidak berbeda nyata dengan TSM6 dan TSM5.
Dari uraian Tabel 13 diatas dapat diketahui bahwa isolat BPS dari limbah
kertas dan air panas belerang efektif pada pH diatas 4. Tetapi yang berturut-turut
meningkatkan pH tertinggi pada pH diatas 4 diperoleh oleh isolat limbah kertas yaitu
LK6. Namun ketika diperhadapkan pada kondisi pH dibawah 4 sampai 2.5 (sangat
38
Universitas Sumatera Utara
39
masam) isolat dari limbah kertas dan air panas belerang tidak terlalu efektif. Doshi
(2006) menyatakan bahwa BPS dapat bertahan pada berbagai macam pH, tetapi
kurang aktif di bawah pH tertentu. Selain itu, hambatan dari kemampuan isolat
tersebut diduga berasal dari lingkungan habitat aslinya. Hasil penelitian Widyati
(2012) menyatakan bahwa pH dari sludge industri kertas yaitu pH 4.17. Sehingga
isolat BPS dari sludge kertas tersebut lebih sesuai dan lebih aktif diatas pH 4.
Berbeda dengan isolat dari tanah sulfat masam yang diketahui bahwa isolat
tersebut mampu bertahan dalam kondisi sangat masam yang diperoleh oleh isolat
TSM1 dan TSM2. Isolat BPS dari tanah sulfat masam bukan hanya dapat bertahan
tetapi juga efektif pada pH diatas 4 dan dibawah 4 sampai 2.5, meskipun pada pH
diatas 4 isolat dari tanah sulfat masam bukan isolat yang tertinggi dalam
meningkatkan pH. Kemampuan isolat TSM diduga berasal dari lingkungan habitat
aslinya (Lampiran 2). Lingkungan asli dari isolat ini, mempunyai pH sekitar 3.6
sehingga memungkinkan untuk bertahan dan lebih sesuai dalam kondisi sangat
masam pada saat diuji di laboratorium.
Dari uraian Tabel 13 diatas juga diperoleh isolat yang unggul dari setiap
sumber yang mampu meningkatkan pH dan toleran terhadap pH rendah. Isolat tanah
sulfat masam yaitu TSM1 dan TSM2 mampu bertahan dan meningkatkan pH pada
kondisi media sangat masam (2.5). Isolat limbah kertas yaitu LK6 dan LK2 yang
merupakan isolat terbaik dalam meningkatkan pH diatas 4 sampai pH media 2.5 dan
isolat air panas belerang yaitu AP4 dan AP6 merupakan isolat terbaik dalam
meningkatkan pH diatas 4 sampai pH media 2.5.
Perbedaan karakteristik isolat dari masing-masing sumber ini bukan hanya
disebabkan karena kondisi lingkungan seperti yang dikatakan Yusron et al., (2009)
39
Universitas Sumatera Utara
40
bahwa keragaman BPS sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, kemasaman
lingkungan, kedalaman sedimen, ketersediaan energi dari bahan organik dan
kandungan sulfat. Namun ada faktor internal khusus yang mempengaruhi
pertumbuhan BPS tersebut selama pengujian di laboratorium. Posgate (1984)
menyatakan bahwa banyak hal penyebab terjadinya hambatan pertumbuhan bakteri
pereduksi sulfat (bakteri anaerob) selama dalam pengkulturan tersebut. Salah satunya
adalah kehadiran bakteri lain dapat mengubah dan menghambat pertumbuhannya.
Penghambatan tersebut dijelaskan oleh Koschorreck (2008) menyatakan bahwa
metabolisme H2S dan asam organik yang dapat menjadi toxic tergantung pada
tingkatan pH, presipitasi logam sulfida dan kompetisi dengan bakteri lain dalam
menggunakan elektron donor yaitu bakteri pereduksi besi dapat menghambat reduksi
sulfat.
Sulfat merupakan sumber energi yang digunakan bakteri pereduksi sulfat
sebagai aseptor elektron dan memanfaatkan
LAMPIRAN
Lampiran 1. Komposisi media Posgate E (tiap 1000 ml)
Media Bakteri Pereduksi Sulfat
Bahan
pH 7.4
KH2PO4
0.5 g
NH4Cl
1.0 g
CaCl2.6H2O
1.0 g
MgCl2.7H2O
2.0 g
Sodium lactate
8.0 ml
Yeast extract
1.0 g
Ascorbic acid
1.0 g
Thioglycollic acid
0.76ml
FeSO4.7H2O
0.5 g
Na2SO4
1.0 g
Agar*
18.0 g
*Bahan untuk media padat
Sumber : Posgate, 1984
Lampiran 2. Hasil Analisis Awal Tanah
Melampirkan hasil analisis dari PT. Nusa Pusaka Kencana
Lampiran 3. Kriteria pH tanah
Kriteria
Sangat Masam
Masam
Agak Masam
Netral
Agak Alkalis
Alkalis
BPT, 2005
pH H2O
< 4.5
4.5 - 5.5
5.6 - 6.5
6.6 - 7.5
7.6 - 8.5
> 8.5
48
Universitas Sumatera Utara
49
Lampiran 4. Foto Penelitian
Lokasi Pengambilan Sampel Pertama di Perkebunan PT. Napoli Raya
Lokasi Pengambilan Sampel Kedua di Toba Pulp Lestari, Tbk
49
Universitas Sumatera Utara
50
Lokasi Pengambilan Sampel Ketigadi Brastagi
Media Padat dan Cair Posgate
Isolasi BPS di Laminar
Uji Potensi BPS Pada Berbagai pH Media Cair
50
Universitas Sumatera Utara
51
Lampiran 5. Hasil Perubahan Warna Pada Berbagai pH (5.5 ; 4.5 ; 4 ; 3.5 ; 3 ; 2.5)
Media Cair Posgate Setelah 14 hari inkubasi
Isolat TSM4
Isolat TSM5
Isolat TSM6
Isolat TSM1
Isolat TSM2
Isolat TSM3
51
Universitas Sumatera Utara
52
Isolat LK2
Isolat LK6
Isolat LK1
Isolat LK3
Isolat LK4
Isolat LK7
52
Universitas Sumatera Utara
53
Isolat AP10
Isolat AP7
Isolat AP6
Isolat AP8
Isolat AP3
Isolat AP1
53
Universitas Sumatera Utara
54
Isolat AP9
Isolat AP4
54
Universitas Sumatera Utara
55
Lampiran 6. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 5.5
Kode Isolat
I
II
AP 1
8.19
8.03
AP 3
8.22
8.38
AP 4
8.82
8.52
AP 6
8.35
8.34
AP 7
8.57
8.38
8.14
8.16
AP 8
AP 9
8.66
8.09
AP 10
8.33
8.42
LK 1
8.67
8.64
LK 2
7.32
8.55
LK 3
8.13
7.74
LK 4
8.36
8.25
LK 6
8.77
8.70
8.14
8.34
LK 7
TSM 1
8.64
8.14
TSM 2
8.67
8.28
TSM 3
8.20
8.43
TSM 4
8.32
8.30
TSM 5
8.16
6.85
TSM 6
7.84
8.01
Total
166.50
164.55
Rataan
8.33
8.23
Total
Rataan
16.22
16.60
17.34
16.69
16.95
16.30
16.75
16.75
17.31
15.87
15.87
16.61
17.47
16.48
16.78
16.95
16.63
16.62
15.01
15.85
331.05
8.11
8.30
8.67
8.35
8.48
8.15
8.38
8.38
8.66
7.94
7.94
8.31
8.74
8.24
8.39
8.48
8.32
8.31
7.51
7.93
16.55
Lampiran 7. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik
db
JK
KT
Fh
Ragam
Blok
1
0.0951
0.85
0.0951
Perlakuan
19
3.2503
0.1711 1.53tn
Galat
19
2.1220
0.1117
Total
39
5.4673
KK = 2.02%
Keterangan :
F.05
F.01
4.38
2.17
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
55
Universitas Sumatera Utara
56
Lampiran 8. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 5
Kode Isolat
I
II
AP 1
7.49
7.41
AP 3
8.27
8.03
AP 4
8.98
8.18
AP 6
7.73
7.86
AP 7
8.18
7.94
8.04
7.97
AP 8
AP 9
7.79
8.38
AP 10
8.4
7.97
LK 1
8.58
8.48
LK 2
8.35
8.22
LK 3
8.07
7.99
LK 4
8.21
8.32
LK 6
8.73
8.71
8.01
8.35
LK 7
TSM 1
8.03
8.16
TSM 2
8.15
8.32
TSM 3
8.16
8.03
TSM 4
7.69
7.38
TSM 5
8.03
7.85
TSM 6
7.79
7.09
Total
162.68
160.64
Rataan
8.13
8.03
Total
Rataan
14.90
16.30
17.16
15.59
16.12
16.01
16.17
16.37
17.06
16.57
16.06
16.53
17.44
16.36
16.19
16.47
16.19
15.07
15.88
14.88
323.32
7.45
8.15
8.58
7.80
8.06
8.01
8.09
8.19
8.53
8.29
8.03
8.27
8.72
8.18
8.10
8.24
8.10
7.54
7.94
7.44
16.17
Lampiran 9. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
0.1040
2.03
0.1040
Perlakuan
19
4.4029
0.2317 4.51**
Galat
19
0.9755
0.0513
Total
39
5.4824
KK = 1.40%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
56
Universitas Sumatera Utara
57
Lampiran 10. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 4.5
Kode Isolat
I
II
AP 1
5.52
5.60
AP 3
8.21
4.86
AP 4
8.48
7.83
AP 6
7.95
7.4
AP 7
7.55
7.36
7.30
7.21
AP 8
AP 9
7.45
5.51
AP 10
8.06
7.99
LK 1
8.30
7.90
LK 2
8.00
7.55
LK 3
8.09
7.75
LK 4
8.39
7.84
LK 6
8.29
8.09
7.71
8.49
LK 7
TSM 1
7.75
7.82
TSM 2
7.75
7.87
TSM 3
7.25
7.02
TSM 4
7.16
6.81
TSM 5
7.03
6.90
TSM 6
7.04
6.93
Total
153.28
144.73
Rataan
7.66
7.24
Total
Rataan
11.12
13.07
16.31
15.35
14.91
14.51
12.96
16.05
16.20
15.55
15.84
16.23
16.38
16.20
15.57
15.62
14.27
13.97
13.93
13.97
298.01
5.56
6.54
8.16
7.68
7.46
7.26
6.48
8.03
8.10
7.78
7.92
8.12
8.19
8.10
7.79
7.81
7.14
6.99
6.97
6.99
14.90
Lampiran 11. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
1.8276
5.05
1.8276
Perlakuan
19
18.8732
0.9933 2.74*
Galat
19
6.8821
0.3622
Total
39
27.5829
KK = 4.04%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
57
Universitas Sumatera Utara
58
Lampiran 12. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 4
Kode Isolat
I
II
AP 1
4.18
6.49
AP 3
5.73
5.63
AP 4
6.01
6.00
AP 6
5.73
5.58
AP 7
6.08
6.37
5.41
5.53
AP 8
AP 9
4.60
4.37
AP 10
6.71
6.70
LK 1
6.62
6.52
LK 2
6.81
6.31
LK 3
5.75
5.78
LK 4
6.11
6.11
LK 6
7.23
7.1
6.87
6.73
LK 7
TSM 1
6.4
6.72
TSM 2
4.23
6.62
TSM 3
5.52
5.67
TSM 4
4.17
4.16
TSM 5
4.19
4.14
TSM 6
4.20
4.19
Total
112.55
116.72
Rataan
5.63
5.84
Total
Rataan
10.67
11.36
12.01
11.31
12.45
10.94
8.97
13.41
13.14
13.12
11.53
12.22
14.33
13.60
13.12
10.85
11.19
8.33
8.33
8.39
229.27
5.34
5.68
6.01
5.66
6.23
5.47
4.49
6.71
6.57
6.56
5.77
6.11
7.17
6.80
6.56
5.43
5.60
4.17
4.17
4.20
11.46
Lampiran 13. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
F.05
Blok
1
0.4347 0.4347
1.53
4.38
Perlakuan
19
31.7041 1.6686 5.88**
2.17
Galat
19
5.3939 0.2839
Total
39
37.5328
KK = 4.65%
Keterangan :
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
58
Universitas Sumatera Utara
59
Lampiran 14. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 3.5
Kode Isolat
I
II
AP 1
3.65
4.48
AP 3
4.58
4.53
AP 4
5.82
4.68
AP 6
4.83
5.06
AP 7
4.82
4.45
AP 8
4.72
4.68
AP 9
5.13
4.71
AP 10
4.78
4.77
LK 1
5.08
4.65
LK 2
5.07
4.58
LK 3
5.96
4.63
LK 4
4.86
5.22
LK 6
5.67
5.49
LK 7
4.5
4.67
TSM 1
4.84
4.81
TSM 2
4.63
4.66
TSM 3
4.63
4.76
TSM 4
3.68
3.62
TSM 5
3.62
3.68
TSM 6
3.68
3.67
Total
94.55
91.80
Rataan
4.73
4.59
Total
Rataan
8.13
9.11
10.50
9.89
9.27
9.40
9.84
9.55
9.73
9.65
10.59
10.08
11.16
9.17
9.65
9.29
9.39
7.30
7.30
7.35
186.35
9.32
4.07
4.56
5.25
4.95
4.64
4.70
4.92
4.78
4.87
4.83
5.30
5.04
5.58
4.59
4.83
4.65
4.70
3.65
3.65
3.68
Lampiran 15. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
0.1891
1.64
0.1891
Perlakuan
19
10.7708
0.5669 4.91**
Galat
19
2.1958
0.1156
Total
39
13.1556
KK = 3.65%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
59
Universitas Sumatera Utara
60
Lampiran 16. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 3
Total
Kode Isolat
I
II
AP 1
4.49
4.47
8.96
AP 3
4.34
4.46
8.80
AP 4
4.18
4.15
8.33
AP 6
4.27
4.14
8.41
AP 7
4.43
4.16
8.59
3.22
4.2
AP 8
7.42
AP 9
4.42
4.03
8.45
AP 10
4.32
4.17
8.49
LK 1
3.98
4.05
8.03
LK 2
4.08
3.96
8.04
LK 3
4.17
4.08
8.25
LK 4
4.08
4.18
8.26
LK 6
4.54
4.08
8.62
4.36
4.15
LK 7
8.51
TSM 1
4.31
4.21
8.52
TSM 2
4.49
4.29
8.78
TSM 3
4.26
4.25
8.51
TSM 4
3.18
3.48
6.66
TSM 5
3.22
3.18
6.40
TSM 6
3.17
3.16
6.33
Total
81.51
80.85
162.36
Rataan
4.08
4.04
8.12
Rataan
4.48
4.40
4.17
4.21
4.30
3.71
4.23
4.25
4.02
4.02
4.13
4.13
4.31
4.26
4.26
4.39
4.26
3.33
3.20
3.17
Lampiran 17. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
F.05
Blok
1
0.0109 0.0109
0.25
4.38
Perlakuan
19
5.8739 0.3092 7.10**
2.17
Galat
19
0.8268 0.0435
Total
39
6.7116
KK = 2.57 %
Keterangan :
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
60
Universitas Sumatera Utara
61
Lampiran 18. Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
pH 2.5
Kode Isolat
Total
I
II
AP 1
3.92
3.93
7.85
AP 3
4.00
3.92
7.92
AP 4
4.13
4.02
8.15
AP 6
4.02
4.12
8.14
AP 7
2.85
2.81
5.66
3.88
3.9
AP 8
7.78
AP 9
3.99
3.96
7.95
AP 10
3.92
3.87
7.79
LK 1
3.75
3.92
7.67
LK 2
4.31
4.7
9.01
LK 3
4.01
3.78
7.79
LK 4
3.91
4.01
7.92
LK 6
3.95
3.9
7.85
4.02
3.94
LK 7
7.96
TSM 1
5.48
5.9
11.38
TSM 2
5.65
6.03
11.68
TSM 3
5.82
4.04
9.86
TSM 4
2.84
2.81
5.65
TSM 5
2.86
2.87
5.73
TSM 6
2.88
2.88
5.76
Total
80.19
79.31
159.50
Rataan
4.01
3.97
7.98
Rataan
3.93
3.96
4.08
4.07
2.83
3.89
3.98
3.90
3.84
4.51
3.90
3.96
3.93
3.98
5.69
5.84
4.93
2.83
2.87
2.88
Lampiran 19. Sidik Ragam Data pH Larutan Setelah Hari ke-14
Sidik Ragam
db
JK
KT
Fh
Blok
1
0.0194 0.0194
0.20
Perlakuan
19
25.4760 1.3408 13.63**
Galat
19
1.8691 0.0984
Total
39
27.3646
KK = 3.93%
Keterangan :
F.05
4.38
2.17
F.01
8.18
3.03
tn
= tidak nyata
∗ = nyata pada taraf α 5%
∗∗= nyata pada taraf α 1%
61
Universitas Sumatera Utara
45
DAFTAR PUSTAKA
Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Microbiology.2 nded. John Willey & Son.
New York.
Arisandi P. 2002. Limbah Pabrik KertasAncam Kesehatan Warga Surabaya.
www.ecoton.or.id
Balai Penelitian Tanah, 2010. Tata Air untuk PertanamanPadi pada Tanah Sulfat
Masam. Balai Besar Sumber Daya Lahan Pertanian, Departemen
Pertanian.
Castro, H.F, N.H. Williams, A. Ogram. 2000. Phylogeny of Sulfate Reducing
Bacteria. Microbiol Ecolog 31 :1-9.
Cypionka, H., F. Widdel, N. Pfenning. 1985. Survival of sulfate-reducing bacteria
after oxygen stress, and growth in sulfate-free oxygen sulfide gradients.
FEMS Microbiology and Ecology 31 : 39-45.
Doshi, S.M. 2006. Bioremediation of Acid Mine Drainage Using Sulfate
Reducing Bacteria. National Network of Environmental Management
Studies Fellow. www.epa.gov
FAO, 2001. A Practical Manual Of Soil Microbiology Laboratory Methods. Soil
Buletin.
Hanafiah, A.S, T. Sabrina, H. Guchi. 2009. Ekologi dan Biologi Tanah. USU
Press. Medan.
Hards, B.C. and J.P. Higgins. 2004. Bioremediation of Acid Rock Drainage
Using SRB. Jacques Whit Environment Limited. Ontario.
Icgen, B and S. Harrison. 2006. Identification of population dynamics in sulfate
reducing consortia on exposure to sulfate. Research on Microbiology
157 : 922-927.
Khusna, H. 2012. Analisis Kandungan Kimia Dan PemanfaatanSludge Industri
Kertas Sebagai Bahan PembuatanBatako. Skripsi. UNS. Semarang.
Koschorreck, M. 2008. Microbial sulphate reduction at a low pH. FEMS
Microbiol Ecol 64 : 329–342.
Mukhlis dan Y. Lestari. 2009. Pemanfaatan Bakteri Pereduksi Sulfat
(Desulfovibrio sp) Untuk Meningkatkan Produktivitas Lahan Rawa Sulfat
Masam. Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa.
45
Universitas Sumatera Utara
46
Munir, E. 2006. Pemanfaatan Mikroba Dalam Bioremediasi : Suatu Teknologi
Alternatif Untuk Pelestarian Lingkungan. Pidato Pengukuhan Guru Besar
Tetap Dalam Bidang Mikrobiologi. USU e-Repository.
Muyzer, G and A.J.M. Stams. 2008. The Ecology and Biotechnology of Sulphate
Reducing Bacteria. Microbiol 6 : 441-446.
Noor, M. 2004. Lahan Rawa : Sifat dan Pengelolaan Tanah Bermasalah Sulfat
Masam. Raja Grafindo Persada. 241 hal
Sinha R. K, D. Valani, S. Sinha, S. Sing, S. Herat. 2009. Bioremediation Of
Contaminated Sites: ALow-Cost Nature’s Biotechnology For
Environmental Clean Up By Versatile Microbes, Plants & Earthworms.
Suastika, I. W, W. Hartatik, dan I. G. M. Subiksa. 2008. Karakteristik dan
Teknologi Pengelolaan Lahan Sulfat Masam Mendukung Pertanian Ramah
Lingkungan. Balai Penelitian dan Pengembangan Tanah.
Subiksa, I. G. M dan D. Setyorini. 2008. Pemanfaatan Fosfat Alam Untuk
LahanSulfat Masam. Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian,
Departemen Pertanian.
Suhartanti, D. 2004. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Pereduksi Sulfat Dari
Kawasan PLTP Kamojang Jawa Barat. Jurnal.unimus.ac.id
Suriadikarta, D. A. 2005. Pengelolaan Lahan Sulfat Masam Untuk Usaha
Pertanian. Jurnal Litbang Pertanian 24(1).
Taroreh, F.L. F. F. Karwur, C. Jubhar, Mangimbulude. 2015. Reduksi Sulfat oleh
Bakteri Termofilikdari Air Panas Sarongsong Kota Tomohon. Prosiding
Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam
Indonesia.
Postgate, J.R. 1984. The Sulphate Reducing Bacteria. 2nd ed. Cambridge
University Press. New York.
Widyati, E., I. Mansyur, C. Kusmana, I. Anas, E. Santoso. 2005. Pemanfaatan
Sludge Industri Kertas sebagai Agen Pembenah Tanah pada Lahan Bekas
Tambang Batubara. Litbang Hutan. I(2) :57-64.
Widyati, E. 2006. Bioremediasi Tanah Bekas tambang Batubara dengan Sludge
Industri Kertas untuk Memacu Revegetasi Lahan. Disertasi. IPB. Bogor.
Widyati, E. 2007. Pemanfaatan Bakteri Pereduksi Sulfat untuk Bioremediasi
Tanah Bekas Tambang Batubara. BIODIVERSITAS 8 (3): 283-286.
Widyati, E. 2012. Pemanfaatan Sludge Industri Pulp Dan Kertas Untuk
Ameliorasi Tanah Tailing Tambang Emas. Jurnal Selulosa 2(1) : 28 – 38.
46
Universitas Sumatera Utara
47
Yusron, M., B. W. Lay, A. M. Fauzi, D.W. Santosa. 2009. Isolasi Dan Identifikasi
Bakteri Pereduksi Sulfat Pada Area Pertambangan Batu Bara Muara Enim,
Sumatera Selatan. Jurnal Matematika, Sains dan Teknologi 9 (1) : 26-35.
47
Universitas Sumatera Utara
14
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu
Pengambilan sampel yang digunakan sebagai sumber BPS diambil dari
tiga lokasi yaitu dari air panas belerang Lau Sidebuk-debuk di Brastagi, limbah
kertas dari Toba Pulp Lestari (TPL) di Porsea, tanah sulfat masam yang sudah
teroksidasi dari PT. Napoli Raya di Aceh Tamiang. Untuk isolasi dan uji potensi
dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah dan Laboratorium Penyakit Tanaman
Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilaksanakan pada
bulan Februari 2016 sampai dengan September 2016.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah sludge kertas,
air belerang Lau Sidebuk-debuk, tanah sulfat masam yang sudah teroksidasi
sebagai sumber bakteri yang akan diisolasi, media Postgate E (Postgate, 1984)
yang terdiri atas (g/L) : KH2PO4(0.5) ; NH4Cl (1.0) ; Na2SO4 (1.0) ; CaCl2.6H2O
(1.0) ; MgCl2.7H2O (2.0) ; Yeast extract (1.0) ; Ascorbic acid (1.0) ;
FeSO4.7H2O(0.5) ; Agar (18.0) ; Sodium lactate (8 ml) ; Thioglycollic acid (0.76
ml) untuk pertumbuhan BPS, kit anaerob sebagai sumber CO2 BPS, label sebagai
penanda tiap sampel, plastik sampel untuk tempat sampel, serta bahan –bahan lain
yang mendukung penelitian.
Peralatan yang digunakan antara lain anaero jar, inkubator, testube, paku
beton, bor tanah, kotak es, cawan petri, jarum ose, timbangan analitik, pipet skala,
pH meter, mikroskop, laminar air flow, oven, autoklaf, termos, botol serta alatalat gelas lainnya yang digunakan untuk analisis laboratorium.
14
Universitas Sumatera Utara
15
Metode Penelitian
Penelitian ini terdiri dari tiga tahap yaitu 1) persiapan penelitian, 2) isolasi
bakteri pereduksi sulfat dan 3) uji potensi pada media Postgate cair (pH dan
perubahan warna).
Persiapan Penelitian
Pengambilan Sampel Sebagai Sumber Isolat Bakteri Pereduksi Sulfat
Sampel yang berasal dari air panas belerang Lau Sidebuk-debuk diambil
dari dua titik aliran. Sampeldimasukkan ke dalam termos dan diberi label untuk
mempertahankan suhu tetap stabil dan menjaga kondisi sampel bakteri hingga
dibawa ke laboratorium. Setiap sampel harus diisi penuhuntuk meminimalkan
udara. Tabel 3 dibawah menyajikan kondisi sampel BPS asal air panas belerang.
Tabel 3. Kondisi pengambilan sampel isolat bakteri pereduksi sulfat asal air panas
belerang
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Air Panas
Sumber Lokasi
Kondisi Sampel
Titik 1
Anaerob
Titik 2
Anaerob
Sampel yang berasal dari limbah kertas tiga kolam saluran pengolahan.
Sampel dimasukkan ke dalam botol, ditutup rapat dan diberi label, kemudian
disimpan dalam kotak es untuk mempertahankan kondisi sampel bakteri hingga
dibawa ke laboratorium. Tabel 4 dibawah menyajikan kondisi sampel BPS asal
limbah kertas.
Tabel 4. Kondisi pengambilan sampel isolat bakteri pereduksi sulfat asal limbah
kertas
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Limbah Kertas
Sumber Lokasi
Kondisi Kolam
Kolam Pengolahan 1
Anaerob
Kolam Pengolahan 2
Anaerob
Kolam Pengolahan 3
Anaerob
15
Universitas Sumatera Utara
16
Sampel yang berasal dari tanah sulfat masam yang sudah teroksidasi
diambil dari sepuluh titik sampel dimana masing-masing sampel yang diambil
dibedakan berdasarkan kedalaman pengambilan (0-20 ;> 20) dan kedalaman pyrit
(0-40 ;40-60), diberi label dan dimasukkan ke dalam plastik sampel, kemudian
disimpan dalam kotak es untuk mempertahankan kondisi sampel bakteri hingga
dibawa ke laboratorium. Tabel 5 dibawah menyajikan kondisi sampel BPS asal
tanah sulfat masam.
Tabel 5. Kondisi pengambilan sampel isolat bakteri pereduksi sulfat asal tanah
sulfat masam
Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Tanah Sulfat Masam
Kedalaman Pirit
(cm)
Blok
47
0-40
34
55
46
40-60
35
Kedalaman
Pengambilan (cm)
0-20
>20
0-20
>20
0-20
>20
0-20
>20
0-20
>20
Kondisi Tanah
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Sampel tanah sebagian dibawa ke laboratorium untuk dilakukan analisis
awal berupa pH sebagai data pendukung.
Isolasi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
a. Persiapan Media Postgate
Pada penelitian ini digunakan media cair dan media padat Postgate E
(1984) dengan pH 7.4 sebagi media pertumbuhan dan media uji. Komposisi media
disajikan pada Tabel 6.
16
Universitas Sumatera Utara
17
Tabel 6. Komposisi media Posgate E (tiap 1000 ml)
Media Bakteri Pereduksi Sulfat
Bahan
pH 7.4
KH2PO4
0.5 g
NH4Cl
1.0 g
CaCl2.6H2O
1.0 g
MgCl2.7H2O
2.0 g
Sodium lactate
8.0 ml
Yeast extract
1.0 g
Ascorbic acid
1.0 g
Thioglycollic acid
0.76ml
FeSO4.7H2O
0.5 g
Na2SO4
1.0 g
Agar*
18.0 g
*Bahan untuk media padat
Sumber : Posgate, 1984
Bahan kimia tersebut dimasukkan ke dalam aquades 500 ml, diaduk
hingga homogen dan dijadikan 1 l. Sebelum diautoklaf media sudahditetapkan
pHnya terlebih dahulu yaitu 7.4, kemudian media disterilkan dengan autoklaf
selama 15 menit pada suhu 1210C.
b. Penanganan Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat
Sampel yang telah diambil harus ditangani tidak lebih dari 48 jam.
Penanganan BPS yang dimadsud meliputi dua uji yaitu uji kualitatif dan uji
kuantitatif. Kedua uji tersebut berguna untuk menseleksi isolat yang akan
digunakan dalam uji potensi. Isolat yang akan dipakai merupakan hasil isolat yang
tercepat pertumbuhannya. Uji kualitatif merupakan uji pada media cair Posgate
dimana indikator yang digunakan media cair akan mengalami perubahan warna
dari hitam sampai hitam pekat. Sedangkan uji kuantitatif merupakan kelanjutan
uji kualitatif yaitu uji pada media padat Posgate yang mana indikatornya akan
mengalami perubahan warna media padat hingga keseluruhan tabung (Posgate,
1984).
17
Universitas Sumatera Utara
18
Uji kualitatif dilakukan dengan dua metode yaitu jika sampel dalam
bentuk padatan dalam hal ini tanah maka, ditimbang 2 g tanah, dimasukkan ke
dalam botol steril yang berukuran 10-20 ml, dipenuhkan dengan medium Posgate
steril dan ditutup rapat. Kemudian diinkubasi pada suhu 350C sedangkan jika
sampel dalam bentuk cairan dalam hal ini air panas belerang dan limbah kertas
maka dipipet 2 ml cairan, dimasukkan ke dalam botol steril yang berukuran 10-20
ml, dipenuhkan dengan medium Posgate steril dan ditutup rapat. Kemudian
masing-masing sampel diinkubasi pada suhu yang sama dengan sampel tanah.
Maka, dalam waktu 5-6 hari sampel akan menunjukkan perubahan warna. Sampel
yang mengalami perubahan warna, dilanjutkan ke uji kuantitatif. Uji kualitatif
tersebut selain untuk media uji juga digunakan untuk media kultur selanjutnya.
BPS yang mengalami perubahan warna ditumbuhkan kembali ke dalam
media pengayaan untuk dilakukan uji kuantitatif. Uji kuantitatif dilakukan dengan
cara menyiapkan seri pengenceran yaitu dipipet 1 ml BPS dari medium
pengayaanke dalam 9 ml larutan fisiologis setril (0.85% NaCl)kemudian divortex
dan diambil kembali 1 ml dari larutan sebelumnya sampai seri pengenceran 10-8.
Kemudian seri pengenceran terakhir sebanyak 1 ml dimasukkan dalam testube
steril dan dituang dengan media posgate padat yang telah hangat tangan sebanyak
6 ml dan diinkubasi pada suhu 350C selama 5-6 hari. Maka media Posgate padat
akan mengalami perubahan hingga ke dasar tabung. Isolat BPS dari masingmasing sumber yang telah terpilih akan dilanjutkan ke tahap isolasi.
c. Isolasi dan Purifikasi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
BPS yang telah diuji, ditumbuhkan kembali ke dalam medium padat
Posgate. BPS yang tumbuh dalam tabung dilakukan penggoresan ke pemukaan
18
Universitas Sumatera Utara
19
agar dengan cara dimasukkan jarum ose ke dalam testube dan digoreskan ke
permukaan media Posgate padat dengan teknik zig-zag, dimana agar sudah
terlebih dahulu dituang dan memadat. Petridish kembali ditutup dan diinkubasi
dalam anaero jar yang berisi kit anaerob selama 5-6 hari, maka akan tampak
koloni hitam yang tumbuh di dasar petridish.
Koloni tersebut kemudian dimurnikan dengan cara dipindahkan ke tabung
reaksi yang berisi media posgate padat sesuai dengan isolat masing-masing dan
diberi label. Koloni yang sudah berhasil dimurnikan, siap untuk dilanjutkan ke
tahap uji potensi.
Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat Pada Media Postgate Cair
Bakteri Pereduksi yang sudah berhasil dimurnikan, selanjutnya dilakukan
tahap uji potensi bertujuan mendapatkan isolat BPS unggul yang mampu
meningkatkan pH dan toleran terhadap pH rendah. Isolat tersebut diuji pada
berbagai pH media cair yang telah diatur tingkatpHnya, yaitu 2.5 ; 3 ; 3.5 ; 4 ; 4.5
; 5 ; 5.5. Tahap uji potensi yaitu isolat murni yang tumbuh dalam media padat
Posgate, ditumbuhkan kembali pada media cair Posgate dan diinkubasi pada suhu
350C selama 5-6 hari. Setelah tumbuh, isolat BPS murni (1 ml) ditumbuhkan pada
media Postgate E yang telah diatur tingkat pHnya. Kemudian media yang sudah
diinokulasi tersebut diinkubasikan pada suhu 35oC selama 14 hari. Untuk
mendukung suasana reduktif, paku steril perlu ditambahkan ke dalam media cair.
Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok dengan 2 ulangan.
Pengamatan perubahan warna dan pH media dilaksanakan pada akhir masa
inkubasi (14 hari).
19
Universitas Sumatera Utara
20
Parameter Pengamatan
Perubahan Warna Media
Pengamatan perubahan warna media menjadi hitam dilakukan pada akhir
masa inkubasi (14 hari) yaitu secara kualitatif.
pH Larutan
Pengukuran pH larutan dilakukan pada akhir masa inkubasi (14 hari) yaitu
dipipet 1 ml larutan kemudian langsung diukur dengan dengan pH meter yang
terlebih dahulu telah dikalibrasi dengan larutan buffer pH 4 dan 7.
20
Universitas Sumatera Utara
21
HASIL DAN P+EMBAHASAN
Isolasi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
Uji Kualitatif Bakteri Pereduksi Sulfat
Uji kualitatif berguna untuk menseleksi isolat unggul yang tercepat
tumbuhnya yang tampak dari perubahan warna media cair setelah 5-6 hari
diinkubasi yang disajikan pada tabel berikut.Dari tanah sulfat masam terdapat 10
sampel bakteri pereduksi sulfat dan telah diuji kualitatifnya. Tabel 7 dibawah
menyajikan hasil uji kualitatif BPS dari tanah sulfat masam.
Tabel 7. Uji kualitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari tanah sulfat masam
Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Tanah Sulfat Masam
Kedalaman Pirit
(cm)
Kedalaman
Pengambilan (cm)
0-20
>20
0-20
0-40
>20
0-20
>20
0-20
>20
40-60
0-20
>20
Ket : TSM (Tanah Sulfat Masam)
Kondisi
Tanah
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Tergenang
Kering
Kering
Kode
Sampel
Perubahan
Warna
TSM 1
TSM 2
TSM 3
TSM 4
TSM 5*
TSM 6*
TSM 7
TSM 8
TSM 9
TSM 10
cokelat tua
cokelat tua
hitam
kuning
kuning
hitam
kuning
kuning
hitam pekat
kuning
Dari Tabel 7 diketahui bahwa isolat yang mengalami perubahan warna
hitam yaitu isolat TSM3 (0-40;0-20), TSM6(0-40; >20) dan TSM9(40-60;0-20).
Perubahan warna hitam merupakan hasil dari terbentuknya sulfida. Pada isolat
TSM3 dan TSM6 warna yang dihasilkan sama sedangkan pada TSM9 warna yang
dihasilkan adalah hitam pekat. Tampak bahwa kemampuan setiap BPS dalam
mereduksi sulfat berbeda-beda. Yusron et al., (2009) menyatakan bahwa semakin
banyak logam sulfida yang terbentuk, larutan dalam tabung akan semakin pekat.
21
Universitas Sumatera Utara
22
Hal ini sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, kemasaman lingkungan,
kedalaman sedimen, ketersediaan energi dari bahan organikdan kandungan sulfat.
Gambar 1 dan 2 dibawah menyajikan perubahan warna hasil uji kualitatif dari
tanah sulfat masam.
Gbr 1. Tidak ada indikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM
(TSM1, TSM2, TSM4, TSM5, TSM7, TSM8, TSM10)
Gbr 2. Adaindikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM
(TSM3, TSM6, TSM9)
Dari Gambar 1 dan 2 diketahui bahwa ada perbedaan sepuluh sampel TSM
yang telah diuji kualitatifnya. Tampak bahwa warna hitam pekat pada isolat
TSM3, TSM6 dan TSM9 mengindikasikan adanya aktivitas BPS sedangkan isolat
lainnya tidak.
Dari limbah kertas didapatkan 3 sampel bakteri pereduksi sulfat yang telah
diuji kualitatifnya. Tampak bahwa setiap sampel mengalami perubahan warna dari
22
Universitas Sumatera Utara
23
kuning menjadi hitam pekat. Tabel 8 dibawah menyajikan uji kualitatif BPS dari
limbah kertas.
Tabel 8. Uji kualitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari limbah kertas
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Limbah Kertas
Sumber Lokasi
Kondisi Kolam
Kode Sampel Perubahan Warna
Kolam Pengolahan 1
Anaerob
LK 1
hitam pekat
Kolam Pengolahan 2
Anaerob
LK 2
hitam pekat
Kolam Pengolahan 3
Anaerob
LK 3
hitam pekat
Ket : LK (Limbah Kertas)
Dari Tabel 8 diketahui bahwa semua isolat limbah kertas mengalami
kecepatan pertumbuhan yang sama. Pertumbuhan BPS diindikasikan dengan
perubahan warna. Perubahan warna isolat limbah kertas yaitu hitam pekat. Hasil
penelitian Widyati (2007) menyatakan bahwa isolat BPS yang digunakan
merupakan hasil seleksi berdasarkan kecepatan tumbuhnya yaitu berdasarkan
banyaknya kepekatan endapan yang terbentuk. Gambar 3 dibawah menyajikan
perubahan warna hasil uji kualitatif dari limbah kertas.
Gbr 3. Ada indikasi perubahan warna dari isolat LK
Dari Gambar 3 diketahui bahwa semua isolat limbah kertas yang telah
diuji kualitatifnya terindikasi adanya aktivitas BPS.
23
Universitas Sumatera Utara
24
Dari air panas belerang didapatkan 2 sampel bakteri pereduksi sulfat yang
telah diuji kualitatifnya. Tampak bahwa setiap sampel mengalami perubahan
warna. Tabel 9 dibawah menyajikan uji kualitatif BPS dari air panas belerang.
Tabel 9. Uji kualitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari air panas belerang
Sampel Bakteri Pereduksi Sulfat Asal Air Panas Belerang
Sumber Lokasi
Kode Sampel
Kode Sampel
Perubahan Warna
Titik 1
Anaerob
AP 1
hitam pekat
Titik 2
Anaerob
AP2
hitam pekat
Ket : AP (Air Panas)
Dari Tabel 9 diketahui bahwa kedua sampel isolat dari air panas belerang
mengalami perubahan warna menjadi hitam pekat. Perubahan warna hitam pekat
merupakan indikator adanya aktivitas BPS (terbentuknya sulfida). Semakin pekat
hitamnya, semakin berpotensi bakteri pereduksi sulfat. Hal ini sesuai dengan
penelitian Widyati (2007) yang menyatakan isolat BPS yang digunakan
merupakan hasil seleksi berdasarkan kecepatan tumbuhnya yaitu berdasarkan
banyaknya kepekatan endapan yang terbentuk. Gambar 4 dibawah menyajikan
perubahan warna hasil uji kualitatif dari air panas belerang.
Gbr 4. Ada indikasi perubahan warna dari isolat AP
Dari Gambar 4 diketahui bahwa semua isolat limbah kertas yang telah
diuji kualitatifnya terindikasi adanya aktivitas BPS.
24
Universitas Sumatera Utara
25
Uji Kuantitatif Bakteri Pereduksi Sulfat
Uji kuantitatif merupakan uji pada media padat Posgate yang bertujuan
untuk mengetahui jumlah populasi bakteri pereduksi sulfat dari setiap sumber
isolat dengan melihat langsung secara visual perubahan warna media padat pada
setiap tabung.
Dari setiap isolat tanah sulfat masam didapati bahwa setiap isolat
mempunyai perbedaan kelimpahan populasi bakteri. Perbedaan tersebut diduga
karena adanya perbedaan pada kedalaman pyrit, kedalaman pengambilan sampel
dan kondisi tanah (Tabel 7). Isolat tanah sulfat masam tersebut yaitu TSM3 104,
TSM6 106, TSM9 107. Tabel 10 dibawah menyajikan uji kuantitatif isolat dari
tanah sulfat masam.
Tabel 10. Uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari tanah sulfat masam
Isolat
Jumlah
Pengenceran
TSM3
TSM6
TSM9
-1
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-2
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
10-3
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-4
10
Hitam Sedikit
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-5
10
tt
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-6
10
tt
Hitam Pekat
Hitam Sedikit
-7
10
tt
tt
Hitam Sedikit
-8
10
tt
tt
tt
Ket : tt (tidak tumbuh)
Dari Tabel 10diketahui bahwa setiap isolat tanah sulfat masammempunyai
perbedaan kelimpahan populasi BPS. Telah disebutkan bahwa perbedaan tersebut
diduga karena adanya perbedaan pada kedalaman pyrit, kedalaman pengambilan
sampel dan kondisi tanah. Berdasarkan lingkungan hidup bakteri pereduksi sulfat
dapat ditinjau bahwa BPS merupakan bakteri yang obligat anaerob meskipun ada
25
Universitas Sumatera Utara
26
beberapa bakteri yang dapat bertahan hidup pada keadaan oksik tetapi tidak dalam
jangka waktu yang lama.
Isolat TSM9 merupakan isolat yang jumlah populasinya tertinggi yaitu 107
kemudian diikuti isolat TSM6 106 dan terendah isolat TSM3 104. Isolat TSM9 dan
TSM3 memiliki beberapa hal yang sama yaitu kondisi tanah yang kering dan
kedalaman pengambilan contoh tetapi kedalaman pirit (FeS2) berbeda.Isolat
TSM9 diambil pada kedalam pirit 40-60 cm. Noor (2004) menyatakan bahwa
kedalaman pirit 50-100 cm termasuk aluvial bersulfida dalam. Kedalaman pirit
tersebut merupakan habitat yang menguntungkan bagi bakteri tersebut karena
bakteri pereduksi sulfat membutuhkan kondisi anoksik bahkan anoksik ekstrim
untuk dapat hidup. Semakin dalam pirit maka semakin tinggi kandungan sulfat
yang terkandungdalamnya. Hal ini diperkuat oleh pernyataan Jorgensen (1982)
dalam Yusron et al., (2009) melaporkan bahwa jumlah dan aktivitas bakteri
pereduksi sulfat meningkat dengan ketebalan lapisan sedimen. Lebih lanjut
Icgen dan Harrison (2006) juga menyatakan bahwa keragaman bakteri pereduksi
sulfat sangat dipengaruhi oleh beberapa hal salah satunya adalah kandungan
sulfat.
Isolat TSM3 merupakan isolat yang terendah dari tanah sulfat masam. Hal
ini dikarenakan faktor kedalaman pengambilan sampel. Diduga bahwa isolat
TSM3 merupakan BPS yang sangat rentan pada kondisi yang oksik yang tidak
bertahan dalam jangka waktu yang lama sehingga menyebabkan terbatasnya
pertumbuhan. Kedalaman 0-20 cm dari permukaan tanah mempengaruhi
pertumbuhan bakteri tersebut. Yusron et al., (2009) menyatakan bahwa oksigen
yang terlarut mempengaruhi jenis dan aktivitas bakteri yang tumbuh.Gambar
26
Universitas Sumatera Utara
27
5dibawah menyajikan perubahan warna uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi dari
tanah sulfat masam.
Gbr 5. Perubahan warna uji kuantitatif isolat tanah sulfat masam
(TSM3, TSM6, TSM9)
Dari Gambar 5 dapat dilihat secara bertahap perbedaan warna di testube
dari setiap pengenceran 10-1 sampai 10-8. Tampak bahwa semakin tinggi
pengenceran, semakin berkurang warna hitam yang menandakan mulai
berkurangnya populasi BPS pada setiap isolat. Tetapi jika dilihat sampai batasan
pengenceran 10-6 , isolat TSM6 merupakan isolat yang bertahan.
Dari setiap isolat limbah kertas didapati bahwa setiap kolam pengolahan
limbah sludgemempunyai perbedaan kelimpahan populasi bakteri (Tabel 8).
Diduga perbedaan tersebut dikarenakan temperatur dan kondisi ekosistem mikro
kolam pengolahan yang mempengaruhi habitat BPS tersebut. Diperoleh bahwa
isolat BPS di kolam 3 (LK3) mempunyai jumlah populasi tertinggi yaitu 106
sedangkan yang terendah terdapat pada isolat kolam 1 (LK1) dan kolam 2 (LK2)
yaitu 105. Tabel 11 dibawah menyajikan uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi
sulfat dari limbah kertas.
27
Universitas Sumatera Utara
28
Tabel 11. Uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari limbah kertas
Kode Isolat
Jumlah
Pengenceran
LK1
LK2
LK3
-1
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-2
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-3
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-4
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
Hitam Pekat
10-5
Hitam Pekat
Hitam Sedikit
Hitam Pekat
-6
10
tt
Tt
Hitam Pekat
-7
10
tt
Tt
tt
-8
10
tt
Tt
tt
Ket : tt (tidak tumbuh)
Telah disebutkan bahwa BPS dari kolam 3 mempunyai populasi yang
tertinggisedangkan populasi pada kolam 1 dan kolam 2 rendah. Kolam
pengolahan limbah sludge kertas PT. Toba Pulp mempunyai 3 kolam yang diolah
secara anaerob dimana masing-masing kolam tersebut mempunyai temperatur
yang berbeda. Pada kolam pengolahan 1 didapati bahwa suhu pengolahan masih
sangat tinggi sehingga kurang sesuai untuk pertumbuhan BPS meskipun beberapa
ditemukan. Pada kolam pengolahan 2 temperaturnya masih juga tinggi tetapi
sudah mengalami penurunan sedangkan pada kolam pengolahan 3 didapati bahwa
temperatur pengolahan sudah menurun dan sesuai untuk pertumbuhan BPS.Yani
(2005) menyatakan bahwa salah satu parameter yang harus dijaga dalam
pengolahan limbah sludge secara biologi adalah temperatur. Temperatur yang
optimal untuk pertumbuhan bakteri adalah 360C -380C.
Widyati (2007) juga menyatakan BPS asal limbah kertas sangat dekat
sifat-sifatnya dengan genus Desulfovibrio dimana lingkungan hidupnya mesofilik
berkisar pada suhu ruangan (25°C – 30°C). Penelitian Yusron et al., (2009) juga
menyatakan bahwa perbedaan kondisi ekosistem mikro kolam penampungan
limbah menyebabkan perbedaan isolat bakteri yang tumbuh dan beradaptasi pada
28
Universitas Sumatera Utara
29
kondisi ekosistem tersebut.Gambar 6 dibawah menyajikan perubahan warna uji
kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari limbah kertas.
Gbr 6. Perubahan warna uji kuantitatif isolat limbah kertas
(LK1, LK2, LK3)
Dari Gambar 6 dapat dilihat secara bertahap perbedaan warna di testube
dari setiap pengenceran 10-1 sampai 10-8. Tampak bahwa semakin tinggi
pengenceran, semakin berkurang warna hitam yang menandakan mulai
berkurangnya populasi BPS pada setiap isolat. Tetapi jika dilihat sampai batasan
pengenceran 10-6 , isolat LK3 merupakan isolat yang mempunyai jumlah populasi
yang tinggi.
Dari isolat air panas belerang didapati bahwa setiap titik pengambilan
mempunyai kelimpahan populasi bakteri (Tabel 9). Diperoleh bahwa kedua isolat
BPS dari sampel air panas belerang mempunyai jumlah populasi yang sama yaitu
106. Hal ini diduga karena lokasi pengambilan kedua sampel tidak terlalu
berbeda sehingga tidak terlalu mempengaruhi jumlah populasi BPS. Tabel 12
dibawah menyajikan uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari air panas
belerang.
29
Universitas Sumatera Utara
30
Tabel 12. Uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi sulfat dari air panas belerang
Kode Isolat
Jumlah Pengenceran
AP1
AP2
-1
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-2
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-3
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
-4
10
Hitam Pekat
Hitam Pekat
10-5
Hitam Sedikit
Hitam Sedikit
10-6
Hitam Sedikit
Hitam Sedikit
-7
10
tt
tt
-8
10
tt
tt
Ket : tt (tidak tumbuh)
Dari Tabel 12 diketahui bahwa isolat yang berasal dari air panas belerang
hanya mencapai 106 baik dari titik pengambilan pertama maupun titik kedua.
Isolat pertama (AP1) langsung diambil dari mata air panas belerang sedangkan
isolat kedua (AP2) diambil dari ujung aliran mata air panas belerang. Keragaman
karakteristik bakteri pereduksi sulfat sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan,
kemasaman lingkungan, kedalaman sedimen, ketersediaan energi dari bahan
organik dan kandungan sulfat.
Selain itu, untuk populasi mikroba air yang hanya mencapai 106 adalah
hal yang umumjika dibandingkan dengan jumlah populasi mikroba tanah. BPS di
tanah sulfat masam mencapai 107sedangkan BPS dalam air mencapai 106.
Umumnya jumlah populasi mikroba tanah jauh lebih banyak dibandingkan
mikroba air. Hal ini sama dengan Soemarno (2010) yang menyatakan bahwa
jumlah mikroba dalam tanah lebih banyak daripada dalam air ataupun udara.
Umumnya bahan organik dan senyawa anorganik lebih tinggi dalam tanah
sehingga cocok untuk pertumbuhan mikroba heterotrof maupun autotrof.Gambar
7 dibawah menyajikan perubahan warna uji kuantitatif isolat bakteri pereduksi
sulfat limbah kertas.
30
Universitas Sumatera Utara
31
Gbr 7. Perubahan warna uji kuantitatif isolat air panas belerang
(AP1 dan AP2)
Dari Gambar 7 dapat dilihat secara bertahap perbedaan warna di testube
dari setiap pengenceran 10-1 sampai 10-8. Tampak bahwa semakin tinggi
pengenceran, semakin berkurang warna hitam yang menandakan mulai
berkurangnya populasi BPS pada setiap isolat. Tetapi jika dilihat sampai batasan
pengenceran 10-6 , kedua isolat mempunyai jumlah populasi yang sama.
Isolasi dan Purifikasi Bakteri Pereduksi Sulfat
Secara umum dapat dikatakan bahwa bakteri pereduksi sulfat merupakan
bakteri obligat anaerob, dapat tumbuh pada kisaran pH 2 sampai pH 9, tetapi
optimalnya 7 dan dapat mereduksi sulfat menjadi sulfida yang tidak larut sebagai
bagian dari aktivitas metabolismenya (Suhartanti,
2004).
Dalam skala
laboratorium, bakteri pereduksi sulfat dapat diisolasi dari alam dengan
menggunakan media spesifik pertumbuhan yaitu media Posgate (Tabel 6) dengan
memodifikasi habitat asalnya menggunakan anaero jar dan kit anaerob. Anaero jar
merupakan tempat yang sesuai untuk menumbuhkan koloni BPS karena tempat
tersebut kedap udara dan diperkaya dengan gas CO2 dari kit anaerob. Gambar 11
31
Universitas Sumatera Utara
32
dibawah menyajikan kondisi isolat dalam anaero jar dan pertumbuhan isolat
dalam petridish.
Gbr 7. Kondisi isolat dalam anaero jar dan pertumbuhan isolat dalam
petridish
Dari Gambar 7 dapat diketahui bahwa pertumbuhan koloni BPS berwarna
hitam yang disebabkan reaksi dari reduksi sulfat yang digunakan sebagai aktivitas
metaboliknya, koloni BPS juga tumbuh didasar cawan (pada bawah agar) karena
BPS merupakan bakteri anaerob yang suka kondisi anoksik.
Dari keseluruhan isolat BPS baik dari tanah sulfat masam, limbah kertas
maupun air panas belerang diperoleh 23 isolat BPS murni yaitu mencakup tanah
sulfat masam sebanyak 6 isolat, limbah kertas sebanyak 7 isolat dan air panas
belerang sebanyak 10 isolat.
Dari tanah sulfat masam, isolat murni diperoleh dari TSM6 yaitu isolat
pada kondisi kedalaman pirit 0-40, kedalaman pengambilan > 20 dengan kondisi
tergenang (anaerob) sedangkan pada isolat TSM9 dan TSM3 tidak dapat
dilanjutkan isolasi karena isolat tersebut tidak dapat bertahan dalam jangka waktu
yang lama disebabkan kondisi habitat (Tabel 7) yang berbeda ketika dikulturkan
di laboratorium dalam keadaan anaerob. Telah disebutkan diatas bahwa beberapa
32
Universitas Sumatera Utara
33
BPS dapat bertahan hidup pada keadaan oksik tetapi tidak dalam jangka waktu
yang lama. Cypionka et al., (1985) menyatakan bahwa bakteri pereduksi sulfat
hanya mampu tumbuh dengan baik pada kondisi oksik selama tidak lebih dari 24
jam, setelah itu pertumbuhannya akan turun drastis. Sehingga isolat TSM6 tetap
bertahan dan dilanjutkan ke purifikasi. Gambar 8 dibawah menyajikan isolat BPS
dari tanah sulfat masam yang telah dipurifikasi.
Gbr 8. Isolat BPS dari tanah sulfat masam
Dari Gambar 8 diperoleh isolat murni BPS dari tanah sulfat masam
sebanyak 6 isolat dimana telah disebutkan diatas bahwa isolat murni diperoleh
dari TSM6. Masing-masing isolat murni diberi nama TSM1, TSM2, TSM3,
TSM4, TSM5 dan TSM6.
Dari limbah kertas, isolat murni diperoleh dari LK2 yaitu BPS dari kolam
pengolahan yang kedua sedangkan pada isolat LK1 dan LK3 tidak dapat bertahan
dalam jangka waktu yang lama. Isolat LK1 mengalami perbedaan kondisi
temperatur habitat asal dengan temperatur yang dikulturkan di laboratorium.
Kolam pengolahan pertamayang diolah secara anaerob memerlukan temperatur
yang sangat tinggi. Berbeda dengan pengkulturan di laboratorium yang hanya
33
Universitas Sumatera Utara
34
memerlukan suhu inkubasi adalah suhu ruangan. Doshi (2006) menyatakan bahwa
substrat, temperatur dan pH juga dapat menghambat pertumbuhan BPS.
Isolat LK2 dengan isolat LK3 mempunyai kesamaan dalam hal perubahan
warna media dan kelimpahan jumlah populasi (Tabel 8), tetapi LK3 tidak dapat
dilanjutkan ke tahap isolasi diduga karenaisolat mempunyai kemampuan
mereduksi sulfat yang rendah dan kehilangan kemampuan bertahan ketika
dilakukan beberapa kali pengkulturan dalam jangka waktu yang lama. Gambar 9
dibawah menyajikan isolat BPS dari limbah kertas yang telah dipurifikasi.
Gbr 9. Isolat BPS dari limbah kertas
Dari Gambar 9 diperoleh isolat murni BPS dari limbah kertas sebanyak 7
isolat dimana telah disebutkan diatas bahwa isolat murni diperoleh dari LK2.
Masing-masing isolat murni diberi nama LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK6 dan
LK7.Tetapi ketika dilakukan purifikasi untuk dilanjutkan ke uji potensi satu isolat
murni dari LK yaitu LK 5 mengalami kehilangan kemampuan mereduksi sehingga
tidak dapat digunakan untuk uji potensi.
Dari air panas belerang, isolat murni diperoleh dari AP1 yaitu dari titik
pengambilan sampel pertamalangsung dari mata air panas belerang sedangkan
isolat kedua (AP2) diambil dari ujung aliran air panas belerang. Perbedaan
tersebut menentukan kemampuan adaptasi kedua isolat. Hal yang samaterjadi
34
Universitas Sumatera Utara
35
dengan isolat AP2 seperti pada isolat LK3, diduga karena isolat mempunyai
kemampuan mereduksi sulfat yang rendah dan kehilangan kemampuan bertahan
ketika dilakukan beberapa kali pengkulturan dalam jangka waktu yang lama.
Gambar 10 dibawah menyajikan isolat BPS dari limbah kertas yang telah
dipurifikasi.
Gbr 10. Isolat BPS dari air panas belerang
Dari Gambar 10 diperoleh isolat murni BPS dari air panas belerang
sebanyak 10 isolat dimana telah disebutkan diatas bahwa isolat murni diperoleh
dari AP1. Masing-masing isolat murni diberi nama AP1, AP2, AP3, AP4, AP5,
AP6, AP7, AP8, AP9 dan AP10. Tetapi ketika dilakukan purifikasi untuk
dilanjutkan ke uji potensi dua isolat murni dari AP yaitu AP2 dan AP5 mengalami
kehilangan kemampuan mereduksi sehingga tidak dapat digunakan untuk uji
potensi.
Banyak hal penyebab terjadinya kemunduran atau kehilangan kemampuan
potensi bakteri yang dikulturkan. Posgate (1984) menjelaskan bahwa ada hal
umum yang terjadi yang menghambat pertumbuhan mikroba terutama jenis
anaerob yaitu : 1) adanya oksigen tidak akan membunuh bakteri tersebut namun
bakteri tersebut mengalami dorman sebagai hasil lingkungan yang kurang
35
Universitas Sumatera Utara
36
menguntungkan. 2) kehadiran bakteri lain dapat mengubah dan menghambat
pertumbuhan bakteri pereduksi sulfat.
Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber
a. Secara Kualitatif
Untuk mengetahui kemampuan dari tiap-tiap isolat murni maka perlu
dilakukan uji potensi pada media cair Posgate yang telah diatur dengan berbagai
pH. Tabel 13 dibawah menyajikan hasil perubahan pH dari berbagai sumber
bakteri pereduksi sulfat setelah 14 hari inkuba si.
Tabel 13. Perubahan pH dari berbagai sumber bakteri pereduksi sulfat setelah 14
hari inkubasi
pH
Kode
Isolat
pH 5.5
pH 5
pH 4.5
pH 4
pH 3.5
pH 3 pH 2.5
AP 1
8.11
7.45 f
5.56
5.34def
4.07cd
4.48a
3.93c
AP 3
8.30
8.15 bcd
6.54
5.68bcde 4.56bc
4.4a
3.96c
AP 4
8.67
8.58 ab
8.16
6.01abcd 5.25ab
4.17ab 4.08c
AP 6
8.35
7.795 def
7.68
5.66bcde 4.95ab
4.21a
4.07c
AP 7
8.48
8.06 bcde 7.46
6.23abcd 4.64bc
4.30a
2.83d
AP 8
8.15
8.01 cde
7.26
5.47cde
4.7bc
3.71bc 3.89c
AP 9
8.38
8.09 bcd
6.48
4.49ef
4.92ab
4.23a
3.98c
AP 10 8.38
8.19abcd
8.03
6.71abc
4.78abc 4.25a
3.90c
LK 1
8.66
8.53abc
8.10
6.57abcd 4.87abc 4.02ab 3.84c
LK 2
7.94
8.29abcd
7.78
6.56abcd 4.83abc 4.02ab 4.51bc
LK 3
7.94
8.03bcde
7.92
5.77bcd
5.30ab
4.13ab 3.9c
LK 4
8.31
8.27abcd
8.12
6.11abcd 5.04ab
4.13ab 3.96c
LK 6
8.74
8.72a
8.19
7.17a
5.58a
4.31a
3.93c
LK 7
8.24
8.18abcd
8.10
6.8ab
4.59bc
4.26a
3.98c
TSM 1 8.39
8.10bcd
7.79
6.56abcd 4.83abc 4.26a
5.69a
TSM 2 8.48
8.24abcd
7.81
5.43cde
4.65bc
4.39a
5.84a
TSM 3 8.32
8.10bcd
7.14
5.60bcde 4.70bc
4.26a
4.93b
TSM 4 8.31
7.54ef
6.99
4.17f
3.65d
3.33cd 2.83d
TSM 5 7.51
7.94def
6.97
4.17f
3.65d
3.2d
2.87d
TSM 6 7.93
7.44f
6.99
4.20f
3.68d
3.17d
2.88d
Ket : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata
pada taraf 5% menurut uji DMRT
36
Universitas Sumatera Utara
37
Dari Tabel 13 dapat diketahui bahwa hampir keseluruhan isolat BPS baik
dari tanah sulfat masam, limbah kertas, maupun air panas belerang mampu
meningkatkan berbagai pH media dan ada beberapa isolat yang toleran terhadap pH
rendah.
Pada pH 5.5 (masam) kenaikan pH tertinggi terdapat pada isolat LK6 yaitu
sebesar 8.74 dan terendah terdapat pada TSM5 yaitu sebesar 7.51. Namun dapat
diketahui bahwa semua isolat BPSyang diuji pada pH 5.5 mampu meningkatkan pH
menjadi agak alkalis sampai alkalis (Lampiran 3) meskipun tidak nyata secara
statistik.
Pada pH 5 (masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang tertinggi dalam
meningkatkan pH yaitu sebesar 8.72 tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat AP4,
AP10, LK1, LK2, LK4,LK7 dan TSM2, sedangkan yang terendah terdapat pada
TSM 6 yaitu sebesar 7.44 tetapi tidak berbeda nyata dengan AP1, TSM4, TSM5 dan
AP6. Namun dapat diketahui bahwa semua isolat BPSyang diuji pada pH 5 mampu
meningkatkan pH menjadi netral sampai alkalis (Lampiran 3).
Pada pH 4.5 (masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang tertinggi
dalam meningkatkan pH yaitu sebesar 8.19 dan yang terendah terdapat pada AP1
yaitu sebesar 5.56. Meskipun tidak nyata secara statistik namun semua isolat BPS
yang diuji pada pH 4.5mampu meningkatkan pH menjadi agak masam sampai agak
alkalis (Lampiran 3) meskipun tidak nyata secara statistik.
Pada pH 4 (sangat masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang tertinggi
dalam meningkatkan pHyaitu sebesar7.17 tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat
AP4, AP7, AP10, LK1, LK2, LK4, LK7 dan TSM 1. Isolat-isolat tersebut yang diuji
pada pH 4mampu meningkatkan pHmenjadi agak masam sampai netral
37
Universitas Sumatera Utara
38
(Lampiran 3), sedangkan yang terendah terdapat pada TSM 4 dan TSM5 yaitu
sebesar 4.17 tetapi tidak berbeda nyata dengan AP1, AP 9 dan TSM6.
Pada pH 3.5 (sangat masam) isolat LK6 tetap merupakan isolat yang
tertinggi dalam meningkatkan
pH yaitu sebesar 5.8 tetapi tidak berbeda nyata
dengan isolat AP4, AP6, AP9, AP10, LK1, LK2, LK3, LK4 dan TSM1. Isolat- isolat
tersebut mampu menaikkan pH menjadi masam sampai agak masam (Lampiran 3),
sedangkan yang terendah terdapat pada TSM 4 dan TSM5 yaitu sebesar 3.65 tetapi
tidak berbeda nyata dengan AP1 dan AP 6.
Pada pH 3 (sangat masam) kenaikan pH tertinggi terdapat pada isolat AP1
yaitu sebesar 4.48 tetapi tidak berbeda nyata dengan AP3, AP4, AP6, AP7, AP9,
AP10, LK1, LK2, LK3, LK4, LK5, LK6, LK7, TSM1, TSM2, TSM3.Meskipun
peningkatan pH tidak terlalu mengalami peningkatan yang nyata, namun dapat
diketahui bahwa hampir keseluruhan isolat BPS yang diuji mampu bertahan pada
kondisi sangat masam, sedangkan isolat yang terendah terdapat pada TSM6 yaitu
sebesar 3.17 tetapi tidak berbeda nyata dengan TSM4 dan TSM5.
Pada pH 2.5 (sangat masam) kenaikan pH tertinggi terdapat pada isolat
TSM2 yaitu sebesar 5.84 tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat TSM 1. Kedua
isolat tersebut mampu menaikkan pH menjadi agak masam dan paling mampu
bertahan dalam kondisi sangat masam. Sedangkan yang terendah terdapat pada AP7
dan TSM 4 yaitu sebesar 2.83 tetapi tidak berbeda nyata dengan TSM6 dan TSM5.
Dari uraian Tabel 13 diatas dapat diketahui bahwa isolat BPS dari limbah
kertas dan air panas belerang efektif pada pH diatas 4. Tetapi yang berturut-turut
meningkatkan pH tertinggi pada pH diatas 4 diperoleh oleh isolat limbah kertas yaitu
LK6. Namun ketika diperhadapkan pada kondisi pH dibawah 4 sampai 2.5 (sangat
38
Universitas Sumatera Utara
39
masam) isolat dari limbah kertas dan air panas belerang tidak terlalu efektif. Doshi
(2006) menyatakan bahwa BPS dapat bertahan pada berbagai macam pH, tetapi
kurang aktif di bawah pH tertentu. Selain itu, hambatan dari kemampuan isolat
tersebut diduga berasal dari lingkungan habitat aslinya. Hasil penelitian Widyati
(2012) menyatakan bahwa pH dari sludge industri kertas yaitu pH 4.17. Sehingga
isolat BPS dari sludge kertas tersebut lebih sesuai dan lebih aktif diatas pH 4.
Berbeda dengan isolat dari tanah sulfat masam yang diketahui bahwa isolat
tersebut mampu bertahan dalam kondisi sangat masam yang diperoleh oleh isolat
TSM1 dan TSM2. Isolat BPS dari tanah sulfat masam bukan hanya dapat bertahan
tetapi juga efektif pada pH diatas 4 dan dibawah 4 sampai 2.5, meskipun pada pH
diatas 4 isolat dari tanah sulfat masam bukan isolat yang tertinggi dalam
meningkatkan pH. Kemampuan isolat TSM diduga berasal dari lingkungan habitat
aslinya (Lampiran 2). Lingkungan asli dari isolat ini, mempunyai pH sekitar 3.6
sehingga memungkinkan untuk bertahan dan lebih sesuai dalam kondisi sangat
masam pada saat diuji di laboratorium.
Dari uraian Tabel 13 diatas juga diperoleh isolat yang unggul dari setiap
sumber yang mampu meningkatkan pH dan toleran terhadap pH rendah. Isolat tanah
sulfat masam yaitu TSM1 dan TSM2 mampu bertahan dan meningkatkan pH pada
kondisi media sangat masam (2.5). Isolat limbah kertas yaitu LK6 dan LK2 yang
merupakan isolat terbaik dalam meningkatkan pH diatas 4 sampai pH media 2.5 dan
isolat air panas belerang yaitu AP4 dan AP6 merupakan isolat terbaik dalam
meningkatkan pH diatas 4 sampai pH media 2.5.
Perbedaan karakteristik isolat dari masing-masing sumber ini bukan hanya
disebabkan karena kondisi lingkungan seperti yang dikatakan Yusron et al., (2009)
39
Universitas Sumatera Utara
40
bahwa keragaman BPS sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, kemasaman
lingkungan, kedalaman sedimen, ketersediaan energi dari bahan organik dan
kandungan sulfat. Namun ada faktor internal khusus yang mempengaruhi
pertumbuhan BPS tersebut selama pengujian di laboratorium. Posgate (1984)
menyatakan bahwa banyak hal penyebab terjadinya hambatan pertumbuhan bakteri
pereduksi sulfat (bakteri anaerob) selama dalam pengkulturan tersebut. Salah satunya
adalah kehadiran bakteri lain dapat mengubah dan menghambat pertumbuhannya.
Penghambatan tersebut dijelaskan oleh Koschorreck (2008) menyatakan bahwa
metabolisme H2S dan asam organik yang dapat menjadi toxic tergantung pada
tingkatan pH, presipitasi logam sulfida dan kompetisi dengan bakteri lain dalam
menggunakan elektron donor yaitu bakteri pereduksi besi dapat menghambat reduksi
sulfat.
Sulfat merupakan sumber energi yang digunakan bakteri pereduksi sulfat
sebagai aseptor elektron dan memanfaatkan