Bacillus megaterium Bakteri Resisten Logam Hg

74 terjadi kompetisi nutrisi sehingga beberapa sel mati dan lainnya tetap tumbuh, jumlah sel menjadi konstan. Akhirnya, terjadi suatu penurunan populasi sel-sel hidup fase kematian yaitu sel-sel menjadi mati akibat penumpukan racun dan habis nutrisinya, menyebabkan jumlah sel-sel yang mati lebih banyak daripada yang hidup sehingga mengalami penurunan jumlah sel secara eksponensial Pelczar dan Chan, 1986.

2.2. Bacillus megaterium

Bacillus megaterium merupakan salah satu jenis bakteri yang termasuk genus Bacillus, divisi Firmicutes, kelas Bacilli, ordo Bacillales, dan famili Bacillaceae Holt dkk.,1994; Turnbull, 1996. Jenis ini memiliki sel berbentuk batang dan bersifat Gram positif, bergerak dengan menggunakan flagel dan dapat membentuk endospora apabila hidup pada lingkungan yang ekstrim. B. megaterium banyak ditemukan dalam tanah dan di air Madigan dan Martinko, 2005. Berdasarkan hasil uji biokimia bakteri pada penelitian sebelumnya diketahui jenis ini mempunyai enzim katalase katalase +, mampu menghemolisis darah pada suhu 45 o C hemolisis +, memfermentasikan senyawa arabinosa, glukosa dan mannitol, membentuk asam dari glukosa, dan mampu memanfaatkan citrat sebagai sumber karbon citrat + Badjoeri, 2007. Berikut ini diperlihat gambar kultur murni Bacillus megaterium pada medium nutrien agar, inkubasi selama 72 jam, pada suhu ruang Gambar 2. 75 Gambar 2. Kultur murni B. megaterium pada permukaan medium NA Gambar 3. Bentuk Sel B. megaterium Sumber: http:en.wikipedia.orgwikiBacillus_megaterium

2.3. Bakteri Resisten Logam Hg

Resistensi mikroorganisme terhadap logam Hg anorganik berbeda-beda Nofiani dan Gusrizal, 2004. Menurut Smith et al., 1998, perbedaan resistensi 76 ini berhubungan dengan mekanisme respon terhadap stress merkuri Hg. Pertama, dengan cara menghambat metabolisme sel sehingga pertumbuhan sel lambat atau sel mati. Kedua, menginduksi sistem operon resisten merkuri Hg untuk bekerja sehingga sel tetap hidup dalam kondisi stress. Ketiga, adanya plasmid yang mengandung gen resisten merkuri Hg yang masuk ke dalam sel. Bakteri yang resisten terhadap merkuri Hg terjadi karena bakteri resisten merkuri memiliki gen resisten merkuri mer operon, Silver dan Phung, 1996; De, 2004. Struktur mer operon berbeda untuk tiap jenis bakteri. Umumnya struktur mer operon terdiri dari gen metaloregulator merR, gen transport merkuri merT, merP, merC, gen merkuri reduktase merA dan organomerkuri liase merB De, 2004. De 2004 menyatakan bahwa model mekanisme resisten merkuri bakteri Gram negatif adalah sebagai berikut : Hg 2+ yang masuk periplasma terikat ke pasangan residu sistem merP. Selanjutnya merP mentransfer Hg 2+ ke residu sistein mer T atau merC. Akhirnya ion Hg menyeberang membran sitoplasma melalui proses reaksi pertukaran ligan menuju sisi aktif flavin disulfida oksidoreduktase, merkuri reduktase merA mengkatalisis reduksi Hg 2+ menjadi Hg volatil dan sedikit reaktif. Akhirnya Hg berdifusi di lingkungan sel untuk selanjutnya dikeluarkan dari sel. Bakteri yang hanya memiliki protein merkuri reduktase merA disebut dengan bakteri resisten merkuri spektrum sempit. Beberapa bakteri selain memiliki protein merkuri reduktase merA juga memiliki protein organomerkuri liase merB yang berfungsi dalam mengkatalisis pemutusan ikatan merkuri- karbon sehingga dihasilkan senyawa organik dan ion Hg yang berupa garam tiol 77 Smith et al., 1998. Bakteri yang memiliki kedua protein merkuri reduktase merA dan protein organomerkuri liase merB disebut dengan bakteri resisten merkuri spektrum luas Silver dan Phung, 1996; Smith et al., 1998; De, 2004. Dalam penggunaan mikroorganisme ada beberapa jenis bakteri yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan untuk menyerap logam berat, di antaranya dari genus Pseudomonas, Leptotrix, Klebsiella, Citrobacter dan Bacillus Zeroual et al., 2001 dalam De, 2004; Satchanska et al., 2005. Di antara genus bakteri tersebut hanya genus Pseudomonas dan Bacillus yang diakui paling resisten terhadap logam berat di lingkungan Satchanska et al., 2005. Penelitian yang dilakukan oleh Wagner-Dobler et al., 2000 menjelaskan bahwa beberapa spesies strain dari genus Pseudomonas seperti Pseudomonas putida , Pseudomonas stutzeri dan Pseudomonas fulva dapat digunakan dalam proses bioremoval logam merkuri Hg secara in vitro. Hal ini menegaskan bahwa beberapa genus dari Pseudomonas dapat digunakan dalam proses bioremoval untuk mereduksi beberapa senyawa logam berbahaya lainnya seperti, merkuri Hg, kadmium Cd dan timbal Cu Wong et al., 1993; De, 2004. Cheung dan Dong-Gu 2005 melaporkan bahwa bakteri Bacillus megaterium strain TKW3 hasil isolasi dari sedimen permukaan air laut yang terkontaminasi berbagai jenis logam berat. Bacillus megaterium strain TKW3 dapat mereduksi logam berat seperti Cr dan resisten terhadap logam krom Cr, selenium Se dan arsen As secara in vitro. Sedangkan percobaan mengenai bakteri indigenous asal Sungai Cisadane yang resisten terhadap logam merkuri Hg dan timbal Pb 10 mgL secara in vitro telah dilakukan Zarkasyi, 2007. 78

2.4. Logam Berat