karakterisasi bakteri toleran uranium …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...
TRANSCRIPT
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
197
KARAKTERISASI BAKTERI TOLERAN URANIUM DALAM LIMBAH
URANIUM FASE ORGANIK TBP-KEROSIN
Mirna Windiya Jayanti1, Bernadetta Octavia
1, Moch Yazid
2
1 :
Program Studi Biologi, FMIPA UNY
2 : PTAPB BATAN
ABSTRAK
KARAKTERISASI BAKTERITOLERAN URANIUM DALAM LIMBAH URANIUM FASE ORGANIK TBP-KEROSIN. Karakterisasi bakteri tolerant uranium pada limbah uranium fase organik TBP-
Kerosin telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi bakteri toleran
uranium pada limbah uranium fase organik TBP-kerosin. Bakteri toleran uranium diisolasi secara selektif dari
media pengkayaan yang terdiri dari 10 % v/v limbah uranium dalam media glukosa cair sehingga diperoleh
10 koloni. Masing-masing koloni disubkultur pada media isolasi dan skrinning agar plate sehingga diperoleh
isolat kultur murni bakteri toleran uranium. Masing-masing kultur murni tersebut ditumbuhkan pada media
pertumbuhan Nutrient Broth yang mengandung uranium dengan variasi konsentrasi 0 ppm, 120 ppm,150
ppm, dan 180 ppm. Isolat bakteri yang memiliki konstanta pertumbuhan instan tertinggi pada media yang
mengandung 180 ppm uranium merupakan bakteri toleran uranium terpilih yang selanjutnya dikarakterisasi.
Karakterisasi isolat bakteri terdiri dari; morfologi koloni, morfologi sel, pewarnaan gram, dan uji biokimiawi.
Hasil karakterisasi diidentifikasi dengan metode profile matching dengan acuan genus yang ditelusuri pada
Bergey’s Manual of Determinative. Hasil identifikasi menujukkan bahwa isolat-isolat bakteri toleran uranium
terpilih termasuk dalam genus Pseudomonas, Escherichia dan Citrobacter.
Kata kunci : karakterisasi, identifikasi, bakteri, limbah uranium
ABSTRACT
CHARACTERIZATION OF URANIUM TOLERANT BACTERIA IN TBP-KEROSEN
ORGANIC PHASE OF URANIUM WASTE. Characterization of uranium tolerant bacteria in TBP-
Kerosene organic phase of uranium waste has been investigated. The purpose of this research was to
characterize and identify uranium tolerant bacteria from uranium waste. The uranium tolerant bacteria was
selectively isolated from enrichment medium which is consist of 10 % v/v uranium waste in liquid glucose
media then ten colonies were isolated. Each colony was sub cultured in isolation and screening agar plate
then the pure culture isolates of uranium tolerant bacteria was resulted. Each pure culture was grown on
Nutrient Broth growth medium which contain of uranium in varies concentration i.l; 0 ppm,120 ppm, 150
ppm, and 180 ppm. The isolate with the highest instantaneous growth constant in concentration 180 ppm of
uranium was the chosen of uranium tolerant bacteria and then was characterized. Characterization of
bacteria isolates consist of colony morphology, cell morphology, gram staining and biochemical tests. The
result of characterization was identified by profile matching method with references genera which are traced
in Bergey’s Manual of Determinative. The identification resulted that the isolates of uranium tolerant
bacteria include in genera of Pseudomonas, Escherichia and Citrobacter.
Keywords: characterization, identification, bacteria, uranium waste.
PENDAHULUAN
Pemanfaatan teknologi nuklir dan zat
radioaktif di berbagai negara pada bidang
kedokteran, farmasi, biologi, dan industri
telah menciptakan bermacam-macam produk
yang berguna bagi kesejahteraan manusia.
Pemanfaatan teknologi nuklir di Indonesia
telah dikembangkan sejak tahun 1986 dan
pemanfaatannya telah diterapkan pada
berbagai bidang ilmu pengetahuan[1].
Salah satu dampak negatif
pemanfaatan teknologi nuklir di berbagai
bidang yaitu timbulnya limbah radioaktif
yang dapat mencemari lingkungan dan
membahayakan keselamatan manusia.
Kegiatan industri nuklir menimbulkan
limbah cair organik radioaktif seperti limbah
detergen persil dari pencucian pakaian kerja
radiasi, limbah solven 30% TBP (tri-
nbutylphosphate) dalam kerosin dari
pemurnian atau pengambilan uranium dari
kegagalan fabrikasi bahan bakar nuklir,
limbah solven yang mengandung D2EHPA
(di-2-ethyl hexylphosphoric acid), dan
TOPO (trioctylphospineoxide) [2].
Limbah-limbah tersebut merupakan
limbah cair organik radioaktif yang yang
mengandung unsur radioaktif uranium serta
anak luruhnya. Oleh karena itu, limbah-
limbah tersebut harus dilakukan pengelolaan
yang optimal untuk menjamin keselamatan
manusia dan lingkungan.
Salah satu metode alternatif yang
dikembangkan untuk menangani masalah
lingkungan yang tercemar logam berat dan
dapat diterapkan pada proses pengolahan
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
198
limbah yakni bioremidiasi. Bioremidiasi
adalah proses pembersihan lingkungan dari
bahan pencemar dengan menggunakan
material biologis antara lain tumbuhan dan
mikroorganisme[3]
.
Keuntungan menggunakan
mikroorganisme sebagai agen bioremidiasi
yaitu tersedia di alam, biaya produksi yang
murah, mampu melakukan recovery logam
yang spesifik, dan mudah diperlakukan
dalam limbah skala besar karena memiliki
kinetika yang cepat dan tingkat selektivitas
yang tinggi dalam mengurangi kandungan
logam[4]. Selain itu, bioremediasi dapat
dijadikan sebagai metode alternatif
penanggulangan pencemaran karena sudah
diakui mempunyai kelebihan yaitu ramah
lingkungan karena senyawa organik
mengalami mineralisasi dan menghasilkan
produk akhir yang stabil dan tidak beracun
[5].
Pemahaman mekanisme strategi
bioremidiasi pada daerah tercemar dan
mikroorganisme yang berperan sebagai agen
bioremidiasi akan diperoleh jika
pengetahuan akan distribusi dan
keanekaragaman mikroorganisme telah
dipelajari terlebih dulu. Keanekaragaman
mikroorganisme menyebabkan mereka
melimpah di bumi. Sebagian besar dari
mikroorganisme tersebut belum diketahui
karena 96 % mikroorganisme tersebut belum
diisolasi di dalam laboratorium. Domain
mikroorganisme yang belum dieksplorasi
memiliki potensial yang besar pada bidang
agrokultur, kehutanan, industri makanan,
obat-obatan, remidiasi logam, dan lainnya.
Untuk lebih memahami mekanisme
bioremidiasi oleh mikroorganisme, dan
proses yang terjadi pada mikroorganisme di
lingkungan, maka mikroorganisme tersebut
perlu diisolasi dan dikarakterisasi[6 ].
Salah satu mikroorganisme yang
berpotensi dalam bioremidiasi lingkungan
adalah bakteri. Bakteri hidup pada berbagai
habitat (dari kondisi yang ideal hingga pada
lingkungan yang ekstrim) untuk mendukung
setiap bentuk kehidupan di bumi..
Mengetahui pola keanekaragaman bakteri
merupakan salah satu hal yang penting
karena bakteri meliputi sebagian besar
keanekaragaman spesies di bumi, mereka
berperan dalam berbagai siklus yang
mendukung kehidupan bumi, dan
keanekaragamannya berperan penting dalam
bioremidiasi dan memiliki prospek biologis
(dalam pengobatan dan industri) [7].
Berdasarkan uraian di atas,
dimungkinkan terdapat bakteri toleran
uranium yang mampu hidup di dalam limbah
uranium fase organik TBP-Kerosin.
Sehingga pada penelitian ini akan dilakukan
isolasi, karakterisasi, dan identifikasi bakteri
toleran uranium yang bersumber pada
limbah uranium fase organik TBP-Kerosin.
Dengan demikian isolat–isolat bakteri
toleran uranium yang telah diidentifikasi
diharapkan merupakan bakteri toleran
uranium indigenous Indonesia yang dapat
dipelajari keanekaragamannya dan dapat
berpotensi dalam bioremidiasi lingkungan.
Penelitian ini bertujuan untuk
memperoleh isolat bakteri toleran uranium,
mengetahui karakteristik bakteri bakteri
toleran uranium dan menduga genus bakteri
toleran uranium yang berasal dari limbah
uranium fase organik TBP–Kerosin
berdasarkan karakter fenotipiknya.
METODE PENELITIAN
Alat
Erlenmeyer 1000 mL merk Pyrex,
Lampu Bunsen, Labu ukur 500 mL merk
Pyrex, Tabung reaksi merk Pyrex, Rak
tabung reaksi, Autoklaf, Multi gojog MMS
merk EYEL4, Batang pengaduk, Spectronic
20D+
merk Milton Roy, Tabung kuvet merk
pyrex, hot plate, laminar air flow, magnetic
stirrer, mikropipet, tip pipet 1mL, 5 mL, dan
10mL, vortek, mikroskop cahaya, object
glass, cover glass, ose bulat, ose jarum,
timbangan analitik, kapas, kertas payung ,
alumunium foil, plastic, kamera digital.
Bahan
Limbah uranium cair fasa organik TBP-
Kerosin Aquadest steril, Alkohol, Stok
uranil nitrat 1000 ppm, Nutrient Broth merk
Oxoid,Tripthone Glucosa Yeast Ekstrac
(PCA) agar merk Oxoid , gram A (Kristal
violet), gram B (larutan iodine), gram C (etil
alkohol 95%), gram D (safranin), Media
glukosa, media laktosa, media galaktosa,
media maltosa, media sukrosa, media SIM,
media starch agar, media Simons Citrate
agar, media Triptone Broth, media MRVP,
H2O2, Kovaks, KOH 40 %, phenol red,
metyl red, kristal kreatinin, dan alpha naptol.
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
199
Tata Kerja
Preparasi sampel
Limbah uranium fase organik TBP-
Kerosin berasal dari Laboratorium
Bioremidial PTAPB BATAN Yogyakarta
yang telah disiapkan. Sampel dimasukkan ke
dalam botol sampel yang telah disediakan
oleh pihak BATAN. Pada sampel limbah
uranium fase organik TBP-Kerosin
dilakukan pengamatan parameter fisikawi
yaitu warna dan temperatur serta
pengukuran parameter kimiawi yaitu pH.
kadar uranium, dan aktivitas radionuklida
uranium U238
.
Tahap Isolasi Bakteri Toleran Uranium
Metode isolasi untuk mendapatkan
isolat bakteri toleran uranium terdiri dari
beberapa tahap, yaitu :
1. Preparasi media enrichment
Media enrichment merupakan
media diperkaya untuk menumbuhkan
bakteri toleran uranium yang berada pada
limbah uranium fase organik TBP-
Kerosin. Media ini terdiri dari 10 %(v/v)
limbah uranium fase organik TBP-
Kerosin di dalam media glukosa cair
dengan volume total 250 mL. Media
dikocok dengan pengocok (shaker)
dengan kecepatan 150 rpm hingga media
berubah menjadi keruh (terdapat
pertumbuhan bakteri) pada suhu ruang (±
28 0C).
2. Preparasi media isolasi dan skrinning
Media yang digunakan untuk
isolasi pertumbuhan bakteri toleran
uranium terdiri dari bahan bacto agar 9
gram, tryptone 5 gram, yeast extract 2.5
gram dan glukosa 1 gram ditambahkan
akuadest sampai volumenya menjadi 1
liter. Media didihkan di atas hot plate
dan didinginkan sejenak setelah media
masak. Pada pembuatan media isolasi
dan skrining yang mengandung 20 ppm
uranium, sebanyak 5 mL uranil nitrat
1000 ppm dimasukkan ke dalam labu
ukur 250 mL kemudian ditambahkan
media isolasi sampai tanda tera labu ukur
250 mL. Media dalam labu ukur tersebut
dikocok kemudian dimasukkan ke dalam
erlemeyer 500 mL. Media isolasi dan
skrinning yang mengandung 20 ppm
uranium disterilkan dengan autoclave
pada suhu 121 oC dengan tekanan 1 atm
selama 15 menit.
Media isolasi dan skrinning yang
mengandung 20 ppm uranium dituang
pada petridish di dalam LAF (laminar
air flow) setelah media hangat. Media
yang padat disimpan di lemari es dengan
kondisi terbalik. Media ini merupakan
media isolasi dan skrinning yang
mengandung 20 ppm uranium untuk
isolasi bakteri toleran uranium secara
selektif.
3. Isolasi Bakteri Toleran Uranium
Media enrichment yang sudah
keruh dikocok kemudian diambil secara
aseptik satu ose penuh dan
diinokulasikan dengan metode quadrant
streak plate pada media isolasi dan
skrinning agar plate yang mengandung
20 ppm uranium. Media yang telah
diinokulasi selanjutnya diinkubasi pada
suhu ruang (±28OC) sampai tumbuh
koloni-koloni bakteri pada permukaan
media isolasi dan skrinning agar plate
yang mengandung 20 ppm uranium.
4. Tahap Subkultur (Kultur Murni) Isolat
Bakteri Toleran Uranium
Koloni-koloni bakteri yang
tumbuh terpisah pada media isolasi dan
skrinning agar plate yang mengandung
20 ppm uranium, kemudian ditumbuhkan
pada media isolasi dan skrinning agar
miring yang mengandung 20 ppm
uranium. Pada tahap subkultur ini akan
diperoleh sejumlah kultur murni isolat
bakteri toleran uranium yang selanjutnya
masuk dalam tahap skrining.
Skrining Isolat Bakteri Toleran
Uranium
Metode skrining untuk
mendapatkan isolat bakteri toleran
uranium terpilih terdiri dari beberapa
tahap yaitu :
1. Pengukuran Pertumbuhan Isolat
Bakteri Toleran Uranium
Masing-masing kultur murni
isolat bakteri toleran uranium diambil
secara aseptik satu ose penuh dan
diinokulasikan pada media Nutrient
Broth yang mengandung 20 ppm
uranium. Media tersebut kemudian
dikocok dengan pengocok (shaker)
dengan kecepatan 120 rpm pada suhu
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Peng
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
200
ruang (±28OC) dan diinkubasi sampai
jumlah sel minimal 106 sel/mL.
bakteri toleran uranium yang telah
mencapai jumlah sel minimal
diinokulasikan sebanyak 10%(v/v) mL
ke dalam masing-masing media
Broth yang mengandung var
konsentrasi uranium yaitu 0 ppm, 120
ppm, 150 ppm, dan 180 ppm kemudian
dikocok dengan pengocok (
dengan kecepatan 120 rpm pada suhu
ruang (±28OC).
Pertumbuhan isolat bakteri toleran
uranium pada interval waktu 0 sampai
120 jam ditentukan dengan mengukur
kekeruhan atau nilai OD (optical density
dengan spektofotometrik pada panjang
gelombang 620 nm. Pengukuran
Density dikonversi dengan
yaitu:
1 Klett unit = nilai OD yang
terukur x 500
2. Pengukuran Parameter Pertumbuhan
Isolat Bakteri Toleran Uranium
Kurva OD (optical density
pertumbuhan isolat bakteri toleran
uranium digunakan untuk mengukur
parameter pertumbuhan yaitu
menghitung konstanta kecepatan
pertumbuhan instan (µ), jumlah generasi
(n), waktu generasi (g), dan konstant
kecepatan rerata pertumbuhan (k)
masing-masing isolat bakteri. Isolat
bakteri toleran uranium terpilih adalah
isolat bakteri yang memiliki konstanta
kecepatan pertumbuhan instan (µ) paling
besar pada media Nutrient Broth
mengandung180 ppm uranium.
Dalam penelitian ini persamaan
yang digunakan untuk mengukur
parameter pertumbuhan yang menurut
Madigan et al.,(2000) [3] yaitu:
a. Jumlah generasi (n):
b. Konstanta kecepatan pertumbuhan
rerata (k):
Teknologi Pengelolaan Limbah IX
-BATAN ISSN 1410
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
dan diinkubasi sampai
sel/mL. Isolat
bakteri toleran uranium yang telah
jumlah sel minimal 106 sel/mL
diinokulasikan sebanyak 10%(v/v) mL
masing media Nutrient
yang mengandung variasi
konsentrasi uranium yaitu 0 ppm, 120
ppm, 150 ppm, dan 180 ppm kemudian
dikocok dengan pengocok (shaker)
dengan kecepatan 120 rpm pada suhu
Pertumbuhan isolat bakteri toleran
uranium pada interval waktu 0 sampai
an mengukur
optical density)
dengan spektofotometrik pada panjang
gelombang 620 nm. Pengukuran Optical
dikonversi dengan Klett unit
= nilai OD yang
Pengukuran Parameter Pertumbuhan
Bakteri Toleran Uranium
optical density)
pertumbuhan isolat bakteri toleran
uranium digunakan untuk mengukur
parameter pertumbuhan yaitu
menghitung konstanta kecepatan
pertumbuhan instan (µ), jumlah generasi
(n), waktu generasi (g), dan konstanta
kecepatan rerata pertumbuhan (k)
masing isolat bakteri. Isolat
bakteri toleran uranium terpilih adalah
isolat bakteri yang memiliki konstanta
kecepatan pertumbuhan instan (µ) paling
Nutrient Broth yang
mengandung180 ppm uranium.
Dalam penelitian ini persamaan
yang digunakan untuk mengukur
parameter pertumbuhan yang menurut
yaitu:
Konstanta kecepatan pertumbuhan
c. Konstanta kecepatan pertumbuhan
instan (µ) :
d. Waktu generasi (g):
g = 1/k
Keterangan :
Nt : populasi bakteri pada waktu
tertentu
No : populasi awal bakteri
(t-to) : waktu inkubasi
Log 2 : 0,301
Log e : 0,43429
Karakterisasi Fenotipik Isolat
Toleran Uranium
Karakterisasi fenotipik dilakukan
pada semua kultur murni isolat bakteri
toleran uranium. Karakterisasi ini
meliputi pengamatan morfologi koloni,
morfologi sel, dan pengecatan gram
sedangkan pada isolat bakteri toleran
uranium terpilih juga dilakukan uji
biokimiawi dengan tahapan sebagai
berikut :
1. Pengamatan Morfologi Koloni
Karakterisasi morfologi koloni
dilakukan dengan menginokulasikan
masing-masing kultur murni isolat
bakteri toleran uranium pada media
isolasi dan skrining agar plate
isolasi dan skrining agar miring, dan
media nutrient broth.
2. Pengamatan Morfologi Sel dan
Penentuan Sifat Gram
Karakterisasi morfologi sel dan
penentuan sifat gram dilakukan dengan
cara pengecatan gram. Pengecatan
dilakukan dengan membuat olesan
bakteri toleran uranium pada gelas benda
yang bersih dan bebas lemak. Olesan
bakteri tersebut difiksasi dengan
melewatkannya beberapa kali di atas
nyala api bunsen. Setelah kering,
dibubuhi secara merata dengan
(kristal violet), dibiarkan selama 30 detik
kemudian dicuci bersih dengan air
ISSN 1410-6086
pertumbuhan
: populasi bakteri pada waktu
populasi awal bakteri
Karakterisasi Fenotipik Isolat Bakteri
Karakterisasi fenotipik dilakukan
pada semua kultur murni isolat bakteri
toleran uranium. Karakterisasi ini
meliputi pengamatan morfologi koloni,
morfologi sel, dan pengecatan gram
sedangkan pada isolat bakteri toleran
lih juga dilakukan uji
dengan tahapan sebagai
Pengamatan Morfologi Koloni
Karakterisasi morfologi koloni
dilakukan dengan menginokulasikan
masing kultur murni isolat
bakteri toleran uranium pada media
agar plate, media
isolasi dan skrining agar miring, dan
Pengamatan Morfologi Sel dan
Karakterisasi morfologi sel dan
dilakukan dengan
. Pengecatan gram
membuat olesan
bakteri toleran uranium pada gelas benda
yang bersih dan bebas lemak. Olesan
bakteri tersebut difiksasi dengan
melewatkannya beberapa kali di atas
nyala api bunsen. Setelah kering,
dibubuhi secara merata dengan gram A
rkan selama 30 detik
kemudian dicuci bersih dengan air
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
201
mengalir. Olesan bakteri dibubuhi
merata dengan gram B (larutan
iodine),dibiarkan selama 30 detik dan
dicuci dengan air mengalir. Lakukan
dekolorisasi (penghilangan warna)
dengan membubuhkan olesan tersebut
dengan gram C (etil alkohol 95%)
selama 10-30 detik. Dekolorisasi telah
terjadi dan berakhir ketika aliran solvent
(etil alkohol) menjadi tidak berwarna
lagi. Olesan bakteri dibubuhi dengan
gram D (safranin) selama 20-30 detik
dan dicuci dengan air mengalir. Olesan
bakteri dikeringkan dengan kertas
penghisap. Preparat bakteri diamati
dengan mikroskop. Bakteri gram positif
(+) ditunjukkan oleh warna ungu,
sedangkan gram negatif (-) ditunjukkan
oleh warna merah.
3 Uji Biokimiawi
Uji Biokimiawi dilakukan dengan
tahapan sebagai berikut :
a. Pengujian Fermentasi Karbohidrat
Pengujian fermentasi
karbohidrat dilakukan dengan
mengambil masing-masing satu
ose koloni bakteri dan
diinokulasikan dalam masing-
masing media glukosa, laktosa,
maltosa, dan sukrosa. Ke dalam
media pengujian fermentasi
karbohidrat ditambahkan indikator
phenol red untuk memperjelas
perubahan warna yang terjadi
sebagai reaksi fermentasi.
Disamping itu terdapat tabung
durham dalam posisi terbalik di
dalam media untuk melihat gas
yang terbentuk sebagai reaksi
fermentasi.
Masing-masing media
diinkubasi pada suhu 37 OC
selanjutnya diamati perubahan
warna media yang terjadi. Warna
kuning menunjukkan media bersifat
asam (hasil positif untuk uji
fermentasi karbohidrat) sedangkan
warna merah muda menunjukan
media yang bersifat basa.
b. Pengujian Hidrolisa Zat pati
Pengujian hidrolisa zat pati
dilakukan dengan cara
menginokulasikan dengan cara
menggoreskan satu ose koloni
bakteri pada media starch agar.
Media yang telah diinokulasi
diinkubasi pada suhu 37 OC selama
2x24 jam. Uji positif ditunjukkan
dengan terbentuknya zona jernih di
sekitar koloni, sebaliknya uji
negatif ditunjukkan dengan tidak
terbentuknya zona jernih.
c. Produksi Sulfur dan Uji Motilitas
Pengujian produksi sulfur
dan uji motilitas dilakukan dengan
menginokulasikan satu ose koloni
bakteri dengan metode tusukan
pada media SIM (Sulfur Indol
Motility). Media diinkubasi pada
suhu suhu 37 OC selama 24 jam,
selanjutnya diamati ada tidaknya
pembentukan sulfur dan motilitas
koloni bakteri.
Hasil sulfur positif ditandai
dengan terbentuknya warna hitam
pada media SIM. Kekeruhan yang
menyebar sepanjang bekas tusukan
menunjukkan reaksi positif
terhadap motilitas bakteri.
d. Pengujian Sitrat Sebagai Sumber
Karbon
Pengujian penggunaan sitrat
sebagai sumber karbon dilakukan
dengan cara menginokulasikan
koloni bakteri pada media Simmon
Citrate. Media diinkubasi pada
suhu 37 OC selama 24 jam,
selanjutnya diamati perubahan
warna media yang terjadi. Warna
biru menunjukkan reaksi positif dan
warna hijau menunjukkan reaksi
negatif pada media Simmon Citrate
e. Pengujian Produksi Indol
Pengujian produksi indol
dilakukan dengan cara
menginokulasikan koloni bakteri
pada media Triptone Broth selama
24 jam. Uji pembentukan indol
dilakukan dengan menambahkan
reagen Kovaks pada media tersebut.
Adanya cincin merah yang
terbentuk pada media tersebut
menunjukkan reaksi positif
terhadap pembentukkan indol.
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
202
f. Uji Katalase
Pengujian aktivitas enzim
katalase dilakukan dengan cara
menginokulasikan satu ose koloni
bakteri pada gelas benda steril
kemudian ditetesi H2O2. Timbulnya
gelembung gas menunjukkan reaksi
positif terhadap uji katalase.
g. Uji Voges-Proskauer
Pengujian Voges-Proskauer
(VP) dilakukan dengan cara
menginokulasikan satu ose koloni
bakteri pada media MRVP (Methyl
Red-Voges Proskauer)broth. Media
MRVP broth yang keruh (terdapat
pertumbuhan bakteri) diambil
masing-masing 1 mL dan dimasukan
dalam tabung reaksi steril. Pada
tabung reaksi tersebut ditambahkan
0,6 mL larutan alpha naphtol dan 0,2
mL KOH 40% kemudian dikocok.
Pada tabung reaksi tersebut
ditambahkan sedikit kristal kreatinin
untuk mempercepat reaksi kemudian
dikocok kembali dan didiamkan ± 2
jam. Reaksi positif ditandai dengan
terbentuknya warna merah muda
sampai merah delima. Sisa MRVP
broth diinkubasi kembali selama 48
jam pada suhu 350C untuk digunakan
dalam uji methyl red.
h. Uji MR (Methyl Red)
MRVP broth yang telah
diinkubasi kembali selama 48 jam
pada suhu 350C, ditambahkan 5 tetes
indikator methyl red. Reaksi positif
ditandai dengan terbentuknya warna
merah dan negatif jika terbentuk
warna kuning.
Identifikasi Isolat Bakteri Toleran
Uranium
Identifikasi isolat bakteri toleran
uranium terpilih dilakukan dengan metode
profile matching. Pada metode profile
matching data karakter morfologi koloni,
morfologi sel, dan uji biokimiawi
dicocokkan dengan karakter genus acuan
Pseudomonas, Escherichia dan Citrobacter
yang ditelusuri melalui Bergey’s Manual of
Determinative.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan Sifat Fisikawi dan Kimiawi
Limbah Uranium Fase TBP-Kerosin
Limbah uranium fase organik TBP-
Kerosin berasal dari proses ekstrasi uranium
di laboratorium BATAN dan disimpan
dalam drum yang diletakkan dalam ruangan
yang khusus. Pada waktu pengambilan
limbah dilakukan pengukuran dan
pengamatan faktor fisika dan kimia yaitu
warna, suhu, pH, kadar uranium dan
aktivitas radionuklida dan uranium. Hasil
penentuan sifat fisikawi dan kimiawi limbah
uranium fase organik TBP-Kerosin disajikan
dalam tabel di bawah ini.
Tabel 1. Parameter fisikawi dan kimiawi
limbah uranium uranim fase
organik TBP-Kerosin
NO. Parameter
Fisikawi dan
Kimiawi
Hasil
Pengukuran
1 Warna Coklat pekat
2 Suhu 29 oC
3 pH 7.5
4 Kadar uranium 90-100 ppm
5 Aktivitas
radionuklida
uranium U 238
1.23 x 10 3
Bq/L
Data pengamatan limbah uranium
fase organik TBP-Kerosin secara
fisikawi dan kimiawi dapat dijadikan
data pengamatan habitat awal bakteri
toleran uranium. Tabel 1 menunjukkan
bahwa limbah uranium fase organik
TBP-Kerosin memiliki suhu 29 0C, pH
7.5, memiliki kadar uranium 90-100
ppm, dan memiliki aktivitas radionuklida
U238
yaitu 1.23 x 10 3 Bq/L. Jadi bakteri-
bakteri yang tumbuh dalam limbah
uranium fase organik TBP-Kerosin
kemungkinan telah beradaptasi dengan
melakukan mekanisme detoksifikasi
tertentu untuk tetap hidup di lingkungan
yang mengandung uranium.
Limbah uranium ini masih
disimpan dan belum diperbolehkan untuk
dibuang ke lingkungan karena limbah ini
masih mengandung uranium dengan
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
203
aktivitas radionuklida U238
masih di atas
batas tertinggi. Menurut Surat Keputusan
KA. BAPETEN No. 02/Ka-
BAPETEN/V-99 Tentang Baku Tingkat
Radioaktivitas di Lingkungan, batas
tertinggi tingkat radioaktivitas di
lingkungan adalah 1 x 10 3Bq/L. Metode
pengolahan limbah secara fisikawi dan
kimiawi untuk mengolah limbah dengan
kadar uranium kurang dari 100 ppm
membutuhkan biaya yang tinggi
sehingga diperlukan metode alternatif
yang dapat mengolah limbah dan
mengunduh kembali uranium di dalam
limbah tersebut.
Salah satu upaya alternatif yang
telah dikembangkan dalam berbagai
penelitian yaitu memanfaatkan potensi
bakteri sebagai agen bioremidiasi. Untuk
memahami mekanisme strategi
bioremidiasi uranium dan bakteri-bakteri
yang berperan sebagai agen bioremidiasi,
maka bakteri toleran uranium tersebut
perlu diisolasi dikarakterisasi dan
diidentifikasi.
Isolasi Selektif Bakteri Toleran
Uranium
Isolasi bakteri toleran uranium
pada limbah uranium fase organik TBP-
Kerosin diawali dengan pengkayaan
bakteri di dalam media enrichment.
Media enrichment mengandung limbah
uranium fase organik TBP-Kerosin, air,
triptofan, dan glukosa sebagai nutrisi
untuk mendukung pertumbuhan bakteri.
Bakteri toleran uranium yang tumbuh
pada media isolasi dan skrining agar
plate secara selektif berjumlah 10 koloni
bakteri dan diberi kode yaitu Mn 1, Mn
2, Mn 3, Mn 4, Mn 5, Mn 6, Mn 7, Mn 8,
Mn 9, dan Mn 10. Kesepuluh bakteri
yang tumbuh pada media isolasi dan
skrining (seperti ditunjukkan pada
Gamabar 1), merupakan bakteri toleran
uranium karena hanya bakteri toleran
uranium yang mampu tumbuh pada
lingkungan yang mengandung uranium.
organik TBP-Kerosin pada media
isolasi dan skrining agar miring yang
mengandung 20 ppm uranium.
Pola Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran
Uranium
Pengukuran pertumbuhan bakteri
toleran uranium dimulai pada waktu
inkubasi 0 sampai 120 jam dengan interval
waktu 24 jam. Pada waktu inkubasi 0 sampai
24 jam terlihat bahwa tidak terdapat fase lag.
Data pengukuran nilai optical density pada
waktu inkubasi 0 sampai 24 jam terlihat
masih rendah karena pembelahan sel
mungkin baru terjadi pada waktu inkubasi
tersebut.
Gambar 1. Kultur murni bakteri toleran uranium dari limbah uranium fase
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Peng
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
204
Gambar 2. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 0 ppm
Pengukuran nilai optical density
pertumbuhan isolat bakteri toleran uranium
pada media Nutrien Broth yang mengandung
konsentrasi 0 ppm uranium pada
menunjukkan bahwa, pada waktu inkubasi 0
jam isolat bakteri toleran uranium Mn 5
memiliki nilai optical density tertinggi yaitu
1,25 dan isolat Mn 9 memiliki nilai
density terendah yaitu 0,69. Pada waktu
Gambar 3. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium
Teknologi Pengelolaan Limbah IX
-BATAN ISSN 1410
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 0 ppm
optical density
pertumbuhan isolat bakteri toleran uranium
yang mengandung
konsentrasi 0 ppm uranium pada Gambar 2
menunjukkan bahwa, pada waktu inkubasi 0
jam isolat bakteri toleran uranium Mn 5
tertinggi yaitu
1,25 dan isolat Mn 9 memiliki nilai optical
. Pada waktu
inkubasi 72 jam, isolat bakteri toleran
uranium Mn 8 memiliki nilai optical density
tertinggi yaitu 5,16 dan isolat Mn 9 memiliki
nilai optical density terendah yaitu 2,67.
Pada waktu inkubasi 120 jam isolat bakteri
toleran uranium Mn 5 memiliki nilai
density tertinggi yaitu 4,51 dan isolat Mn 3
memiliki nilai optical density terendah yaitu
2,18.
. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium
ppm.
ISSN 1410-6086
. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 0 ppm
inkubasi 72 jam, isolat bakteri toleran
optical density
tertinggi yaitu 5,16 dan isolat Mn 9 memiliki
terendah yaitu 2,67.
Pada waktu inkubasi 120 jam isolat bakteri
ki nilai optical
tertinggi yaitu 4,51 dan isolat Mn 3
terendah yaitu
. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 120
Prosiding Seminar Nasional
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
Gambar 4. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 150 ppm
Pengukuran nilai
pertumbuhan isolat bakteri toleran uranium
pada media Nutrien Broth
konsentrasi 120 ppm uranium pada
3 menunjukkan bahwa, pada waktu inkubasi
0 jam isolat bakteri toleran uranium Mn 7
memiliki nilai optical density
0,53 dan isolat Mn 1 memiliki nilai
density terendah yaitu 0,12. Pada waktu
inkubasi 72 jam, isolat bakteri toleran
uranium Mn 8 memiliki nilai
tertinggi yaitu 3,78 dan isolat Mn 7 memiliki
nilai optical density terendah yaitu 2,12.
Pada waktu inkubasi 120 jam isolat bakteri
toleran uranium Mn 4 memiliki nilai
density tertinggi yaitu 3,25 dan isolat Mn 7
memiliki nilai optical density
1,46.
Gambar 5. Pertumbuhan Isolat Bakteri
Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN
Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 150 ppm
Pengukuran nilai optical density
pertumbuhan isolat bakteri toleran uranium
Nutrien Broth yang mengandung
konsentrasi 120 ppm uranium pada Gambar
3 menunjukkan bahwa, pada waktu inkubasi
0 jam isolat bakteri toleran uranium Mn 7
optical density tertinggi yaitu
,53 dan isolat Mn 1 memiliki nilai optical
terendah yaitu 0,12. Pada waktu
inkubasi 72 jam, isolat bakteri toleran
uranium Mn 8 memiliki nilai optical density
tertinggi yaitu 3,78 dan isolat Mn 7 memiliki
terendah yaitu 2,12.
Pada waktu inkubasi 120 jam isolat bakteri
toleran uranium Mn 4 memiliki nilai optical
tertinggi yaitu 3,25 dan isolat Mn 7
optical density terendah yaitu
Pengukuran nilai
pertumbuhan isolat bakteri toleran uranium
pada media Nutrien Broth
konsentrasi 150 ppm uranium pada Gambar
4 menunjukkan bahwa, pada waktu inkubasi
0 jam isolat bakteri toleran uranium Mn 7
memiliki nilai optical density
0,57 dan isolat Mn 3 memiliki nilai
density terendah yaitu 0,21. Pada waktu
inkubasi 72 jam, isolat bakteri toleran
uranium Mn 5 memiliki nilai
tertinggi yaitu 3,65 dan isolat Mn 7 memiliki
nilai optical density terendah yaitu 1,93.
Pada waktu inkubasi 120 jam isolat bakteri
toleran uranium Mn 5 memiliki nilai
density tertinggi yaitu 3,37 dan isolat Mn 2
memiliki nilai optical density
1,79.
. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 180
ppm.
ISSN 1410-6086
205
. Pertumbuhan Isolat Bakteri Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 150 ppm
Pengukuran nilai optical density
pertumbuhan isolat bakteri toleran uranium
Nutrien Broth yang mengandung
konsentrasi 150 ppm uranium pada Gambar
4 menunjukkan bahwa, pada waktu inkubasi
0 jam isolat bakteri toleran uranium Mn 7
optical density tertinggi yaitu
,57 dan isolat Mn 3 memiliki nilai optical
terendah yaitu 0,21. Pada waktu
inkubasi 72 jam, isolat bakteri toleran
uranium Mn 5 memiliki nilai optical density
tertinggi yaitu 3,65 dan isolat Mn 7 memiliki
terendah yaitu 1,93.
Pada waktu inkubasi 120 jam isolat bakteri
toleran uranium Mn 5 memiliki nilai optical
tertinggi yaitu 3,37 dan isolat Mn 2
optical density terendah yaitu
Toleran Uranium Pada Konsentrasi Uranium 180
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
206
Pengukuran nilai optical density
pertumbuhan isolat bakteri toleran uranium
pada media Nutrien Broth yang mengandung
konsentrasi 180 ppm uranium pada Gambar
5 menunjukkan bahwa, pada waktu inkubasi
0 jam isolat bakteri toleran uranium Mn 8
memiliki nilai optical density tertinggi yaitu
0,43 dan isolat Mn 6 memiliki nilai optical
density terendah yaitu 0,18. Pada waktu
inkubasi 72 jam, isolat bakteri toleran
uranium Mn 5 memiliki nilai optical density
tertinggi yaitu 3,53 dan isolat Mn 9 memiliki
nilai optical density terendah yaitu 1,78.
Pada waktu inkubasi 120 jam isolat bakteri
toleran uranium Mn 5 memiliki nilai optical
density tertinggi yaitu 3,12 dan isolat Mn 9
memiliki nilai optical density terendah yaitu
1,45. Pada grafik pertumbuhkan kesepuluh
isolat bakteri toleran uranium menunjukkan
bahwa fase eksponesial dimulai pada waktu
inkubasi 24 jam dan semua isolat mengalami
puncak fase eksponensial pada waktu
inkubasi 72 jam. Namun terdapat
kemungkinan bahwa puncak eksponensial
dapat terjadi pada waktu inkubasi antara 24
sampai 96 jam. Nilai optical density yang
meningkat pada fase eksponensial
disebabkan oleh sel bakteri yang melakukan
pembelahan dengan maksimal.
Pada waktu inkubasi 96 sampai 120
jam tampak penurunan nilai optical density.
ion uranil akan menghambat metabolisme
sitrat, reaksi enzimatis, dan menyebabkan
kematian sel mikroorganisme sehingga
terdapat kemungkinan bahwa pertumbuhan
bakteri yang menurun disebabkan karena
terhambatnya metabolisme isolat bakteri
toleran uranium dan stock nutrisi dalam
media sudah mulai berkurang.
Tabel 2. Konstanta kecepatan pertumbuhan
instan isolat bakteri toleran uranium
pada konsentrasi 180 ppm uranium
Kode
isolat
Konstanta kecepatan
pertumbuhan instan
Mn 1 0.040777
Mn 2 0.026356
Mn 3 0.031207
Mn 4 0.033403
Mn 5 0.037945
Mn 6 0.036973
Mn 7 0.008875
Mn 8 0.035928
Mn 9 0.025296
Mn 10 0.02244
Hasil pengukuran parameter
pertumbuhan pada Tabel 2 digunakan
sebagai metode skrining untuk mendapatkan
isolat bakteri toleran uranium terpilih yang
memiliki konstanta kecepatan pertumbuhan
instan (µ) tertinggi. Kelima isolat bakteri
toleran uranium yaitu Mn 1, Mn 4, Mn 5,
Mn 6 dan Mn 8 merupakan isolat bakteri
toleran uranium terpilih yang memiliki
konstanta pertumbuhan lebih tinggi
dibandingkan kelima isolat bakteri toleran
uranium yang lainnya.
Karakterisasi Fenotipik Isolat
Bakteri Toleran Uranium Terpilih
Hasil skrining menunjukkan bahwa
kelima Karakterisasi isolat bakteri toleran
uranium terpilih dari limbah uranium fase
organik TBP-Kerosin dilakukan dengan
pengamatan morfologi koloni, pengecatan
gram, morfologi sel, dan uji biokimiawi.
Pengamatan pada morfologi koloni
tampak bahwa isolat bakteri toleran uranium
Mn 1, Mn 4 dan Mn 6 memiliki bentuk
koloni yang serupa yaitu round with
scalloped margin sedangkan isolat bakteri
toleran uranium Mn 5 dan Mn 6 memiliki
bentuk koloni yang sama yaitu round.
Kelima isolat bakteri tolaran uranium
memiliki warna koloni yang serupa yaitu
putih. Isolat bakteri toleran uranium Mn 1,
Mn 5, dan Mn 8 memiliki tepi jenis smooth
sedangkan isolat bakteri toleran uranium Mn
4 dan Mn 6 memiliki tepi jenis irregular.
Hasil pengamatan elevasi isolat bakteri
toleran uranium terpilih tampak bahwa
semua isolat bakteri toleran uranium terpilih
memiliki elevasi jenis flat kecuali isolat Mn
5 yaitu jenis conveks.
Hasil pewarnaan gram
menunjukkan bahwa semua isolat bakteri
toleran uranium terpilih termasuk dalam
kelompok gram negatif. Kelompok bakteri
gram negatif ditandai dengan sel bakteri
yang berwarna merah saat pengamatan
secara mikroskopik. Warna merah tersebut
disebabkan karena hilangannya pewarna
kristal violet pada waktu dekolorisasi
dengan alkohol kemudian sel bakteri
menyerap pewarna merah yaitu safranin.
Bakteri gram negatif mengandung
konsentrasi lipid lebih rendah sehingga
dinding sel bakteri akan lebih mudah
terdehidrasi akibat perlakuan dengan
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
207
alkohol. Dinding sel yang terdehidrasi
menyebabkan daya permeabilitasnya
berkurang sehingga zat warna ungu kristal
keluar dari sel kemudian sel akan menyerap
safranin.
Hasil pengujian pertumbuhan pada
media cair menunjukkan bahwa semua isolat
bakteri toleran uranium kecuali Mn 1
tumbuh merata dalam media. Isolat bakteri
toleran uranium Mn 1 tumbuh pada
permukaan media di dalam tabung reaksi
sehingga isolat bakteri toleran uranium Mn 1
merupakan bakteri aerob sedangkan isolat
bakteri toleran uranium Mn 4, Mn 5, Mn 6,
dan Mn 8 tumbuh merata di dalam media
cair. Hal ini menunjukkan bahwa isolat
bakteri toleran uranium Mn 4, Mn 5, Mn 6,
dan Mn 8 merupakan bakteri anaerob
fakultatif yang mampu hidup di lingkungan
yang mengandung sedikit oksigen.
Hasil dari pengujian motilitas
bakteri menunjukkan bahwa isolat bakteri
toleran uranium terpilih bersifat motil. Sifat
motil dapat dilihat dari pertumbuhannya
yang menyebar sepanjang tusukan pada
media SIM. Semua isolat bakteri toleran
uranium terpilih bersifat motil karena bakteri
tersebut mempunyai flagella sebagai organ
penggerak sel.
Media SIM mengandung asam
amino sistin yang dapat diuraikan oleh
bakteri menjadi asam disulfida (H2S) oleh
aktivitas enzim desulfurase sehingga terjadi
perubahan media menjadi berwarna
hitam[10]
.Hasil uji terhadap kelima isolat
menunjukkan bahwa semua isolat bakteri
tersebut tidak mempunyai enzim desulfurase
yang berfungsi untuk memecah sistin yang
menghasilkan H2S sehingga media SIM
tidak berubah warna menjadi hitam. Jadi
dapat disimpulkan bahwa semua isolat
bakteri toleran uranium tidak menggunakan
asam amino sistin sebagai sumber energinya
Uji katalase digunakan untuk
mengetahui adanya enzim katalase pada
isolat bakteri toleran uranium. Hasil uji
katalase menunjukan bahwa semua isolat
bakteri toleran uranium terpilih memiliki
enzim katalse. Hal ini tampak pada
gelembung-gelembung gas yang dihasilkan
di atas gelas benda yang sebelumnya telah
diinokulasikan isolat bakteri toleran uranium
kemudian ditetesi dengan reagen katalase.
Gelembung-gelembung gas tersebut berasal
dari hidrogen peroksida (H2O2) yang terurai
menjadi air dan O2 oleh aktivitas enzim
katalase yang dimiliki oleh semua
isolatbakteri toleran uranium.
Uji indol digunakan untuk
mengetahui adanya enzim triptofanase pada
bakteri yang dapat menghidrolisis asam
amino triptofan menjadi indol dan asam
piruvat. Asam amino triptofan merupakan
asam amino yang lazim terdapat pada
protein sehingga asam amino ini dengan
mudah dapat digunakan oleh
mikroorganisme sebagai sumber energinya.
Pembentukan indol dari triptofan oleh
mikroorganisme dapat diketahui dengan
menumbuhkannya dalam media yang kaya
dengan triptofan. Penumpukan indol dalam
media tersebut dapat diketahui dengan
penambahan reagen Kovacs. Reagen
tersebut bereaksi dengan indol dan
menghasilkan senyawa yang tidak larut air
dan berwarna merah pada permukaan media [10]
. Hasil uji indol pada isolat bakteri toleran
uranium Mn4, Mn 5, Mn 6, dan Mn 8
menunjukkan bahwa pada media tersebut
terbentuk indol yang ditandai dengan warna
merah di bagian permukaan media. Hal ini
menunjukkan bahwa keempat isolat bakteri
tersebut mempunyai enzim triptofanase
yang dapat menghidrolisis asam amino
triptofan menjadi indol sedangkan isolat
bakteri toleran uranium Mn 1 tidak mampu
menghidrolisis asam amino triptofan karena
tidak terbentuk indol yang ditandai dengan
tidak munculnya warna merah di bagian
permukaan media triptofan.
Uji sitrat digunakan untuk melihat
kemampuan bakteri toleran uranium dalam
menggunakan sitrat sebagai sumber energi
bagi metabolisme sel. Media yang
digunakan untuk uji ini adalah Simmons
citrate yang merupakan media sintetik
dengan Na-sitrat sebagai satu-satunya
sumber karbon dan NH4+
sebagai sumber N.
Bila mikroorganisme mampu menggunakan
sitrat, maka asam akan dihilangkan dari
media, sehingga menyebabkan peningkatan
pH, dan mengubah warna media dari hijau
menjadi biru[10]
. Dari hasil uji diperoleh data
bahwa isolat bakteri toleran uranium Mn 5
dan Mn 8 menunjukan hasil yang positif
terhadap uji sitrat yang ditandai dengan
warna hijau pada media. Jadi isolat bakteri
toleran uranium Mn 5 dan Mn 8 mampu
menggunakan sitrat sebagai sumber energi
sedangkan isolat bakteri toleran uranium Mn
1, Mn 4, dan Mn 6 tidak mampu
menggunakan sitrat sebagai sumber energi.
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
208
Dari hasil pengujian terhadap
fermentasi glukosa menunjukan bahwa
semua isolat bakteri toleran uranium dapat
memfermentasikan glukosa dengan
menghasilkan asam (media berwarna
kuning) dan membentuk gas.
Isolat bakteri toleran uranium Mn 4
dan Mn 6 juga dapat memfermentasi laktosa
namun isolat bakteri toleran uranium Mn 1,
Mn 5 dan Mn 8 tidak dapat
menfermentasikan laktosa yang ditandai
dengan warna media yang merah. Isolat
bakteri toleran uranium Mn 4 dan Mn 6
dapat memfermentasi laktosa karena isolat
bakteri toleran uranium tersebut memiliki
enzim laktase yang mampu memecah
laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.
Dari hasil pengujian fermentasi
maltosa, menunjukkan bahwa semua isolat
bakteri toleran uranium terpilih yaitu Mn 1,
Mn 4, Mn 5, Mn 6, dan Mn 8 dapat
memfermentasikan maltosa. Hal ini ditandai
dengan media yang berwarna kuning
sehingga menandakan bahwa semua isolat
bakteri toleran uranium terpilih memiliki
enzim maltase yang mampu memecah
maltosa menjadi dua molekul glukosa.
Hasil pengujian fermentasi sukrosa
menunjukkan bahwa isolat bakteri toleran
uranium terpilih yaitu Mn 1, Mn 4, Mn 6,
dan Mn 8 dapat memfermentasikan sukrosa
sehingga media berubah warna menjadi
kuning Hal ini menandakan bahwa isolat
bakteri toleran uranium terpilih Mn 1, Mn 4,
Mn 6, dan Mn 8 memiliki enzim sukrase
yang mampu memecah sukrosa menjadi
fruktosa dan glukosa. Sedangkan isolat Mn 5
tidak mampu menfermentasikan sukrosa
sehingga media berubah warna menjadi
merah muda.
Uji hidrolisis pati dilakukan untuk
mengetahui adanya enzim amilase yang
berfungsi untuk memecah pati menjadi
komponen yang lebih sederhana. Bila zat
pati dihidrolisis oleh eksoenzim amilase,
maka senyawa tersebut akan diuraikan
menjadi maltosa dan glukosa. Zat pati yang
bereaksi secara kimia dengan yodium
ditandai dengan terbentuknya warna biru
kehitaman. Warna biru kehitaman ini terjadi
bila molekul yodium masuk ke dalam bagian
yang kosong pada molekul zat pati (amilosa)
yang berbentuk spiral. Proses yodinisasi zat
pati menghasilkan molekul yang dapat
mengabsorpsi semua cahaya, terkecuali
warna biru. Tidak terbentuknya warna biru
sewaktu penambahan larutan yodium ke
dalam media merupakan petunjuk adanya
hidrolisis zat pati [8].
Hasil uji hidrolisis zat
pati menunjukkan bahwa isolat bakteri
toleran uranium Mn 4, Mn5, dan Mn 6 dapat
menguraikan zat pati. Hal tersebut ditandai
dengan terbentuknya zona jernih di
sekeliling koloni bakteri sewaktu
penambahan larutan yodium ke dalam media
sedangkan isolat bakteri toleran uranium Mn
1 dan Mn 8 tidak dapat menguraikan zat pati
sehingga terbentuk warna biru di sekeliling
koloni bakteri sewaktu penambahan larutan
yodium.
Hasil positif uji methyl red ditandai
dengan terbentuknya warna merah pada
media pengujian yang menandakan bahwa
isolat bakteri mampu memfermentasikan
glukosa dalam media menjadi asam
campuan yaitu asam laktat, asam asetat,
asam suksinat, dan asam format [11]
.Pada uji
methyl red semua isolat bakteri toleran
uranium terpilih menunjukkan hasil yang
positif pada uji ini kecuali isolat bakteri
toleran uranium Mn 1. Hal ini menunjukkan
bahwa isolat bakteri toleran uranium Mn 4,
Mn 5, Mn 6, Mn 8 mampu
memfermentasikan glukosa dalam media
menjadi asam campuran yaitu asam laktat,
asam asetat, asam suksinat, dan asam format
sehingga media berwarna merah. Tetapi
isolat bakteri toleran uranium Mn 1 tidak
mampu memfermentasikan glukosa dalam
media menjadi asam campuran yaitu asam
laktat, asam asetat, asam suksinat dan asam
format sehingga media uji berwarna kuning.
Hasil positif uji Voges Proskauer
ditandai dengan terbentuknya warna merah
jambu yang menandakan bahwa bakteri
tersebut mampu memfermentasikan glukosa
melalui jalur glikolisis menghasilkan asam
piruvat. Asam piruvat tersebut kemudian
masuk dalam jalur butanediol menghasilkan
acetoin yang dapat tereduksi menjadi 2.3
butanadiol [9]
. Pada pengujian Voges
Proskauer tampak bahwa semua isolat
bakteri toleran uranium terpilih (Mn 1, Mn
4, Mn5, Mn 6, dan Mn 8) menunjukkan hasil
negatif pada uji ini karena pada media
pengujian tidak terbentuk warna merah
jambu dan media berwarna kuning. Hal ini
menunjukkan bahwa semua isolat bakteri
toleran uranium terpilih tidak
memfermentasikan glukosa menghasilkan
acetoin yang dapat tereduksi menjadi 2.3
butanadiol.
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
209
Identifikasi Isolat Bakteri Toleran
Uranium Terpilih
Identifikasi isolat bakteri toleran
uranium terpilih dilakukan dengan metode
profile matching berdasarkan genus acuan
Pseudomonas, Citrobacter, dan Escherichia
yang ditelusuri melalui Bergey’s Manual of
Determinative Bacteriology Edisi 9.
Hasil identifikasi isolat bakteri
toleran uranium terpilih berdasarkan
karakter fenotipik morfologi sel, pengecatan
gram, kebutuhan O2, dan uji biokimiawi
menunjukkan bahwa bakteri toleran uranium
Mn 1 diduga termasuk dalam golongan
genus Pseudomonas, isolat bakteri toleran
uranium Mn 4 dan Mn 6 diduga termasuk
dalam golongan genus Escherichia, dan
isolat bakteri toleran uranium Mn 5 dan Mn
8 diduga termasuk dalam golongan genus
Citrobacter.
Isolat bakteri toleran uranium Mn 1
diduga merupakan anggota genus
Pseudomonas, karena memiliki karakter
yang mirip dengan genus tersebut. Karakter
fenotipik genus Pseudomonas yang dimiliki
isolat bakteri toleran uranium Mn 1 yaitu
berbentuk batang pendek, gram negatif,
bersifat aerob, motil, tidak memproduksi
H2S, mampu memfermentasikan glukosa,
mampu menghidrolisa zat pati , katalase
positif, pengujian indol negatif, reduksi
metyl red negatif, tes Voges Proskauer
negatif, serta tidak menggunakan sitrat
sebagai sumber energi.
Isolat bakteri toleran uranium Mn 4
dan Mn 6 diduga merupakan anggota genus
Escherichia, karena memiliki karakter yang
mirip dengan genus tersebut. Karakter
fenotipik genus Escherichia yang dimiliki
isolat bakteri toleran uranium Mn 4 dan Mn
6 yaitu berbentuk batang pendek, gram
negatif, bersifat anaerob fakultatif, motil,
tidak memproduksi H2S, mampu
menfermentasikan glukosa, mampu
menfermentasikan laktosa, katalase positif,
pengujian indol positif, reduksi metyl red
positif, tes Voges Proskauer negatif serta
tidak menggunakan sitrat sebagai sumber
energi.
Isolat bakteri toleran uranium Mn 5
dan Mn 8 diduga merupakan anggota genus
Citrobacter, karena memiliki karakter yang
mirip dengan genus tersebut. Karakter
fenotipik genus Citrobacter yang dimiliki
isolat bakteri toleran uranium Mn 5 dan Mn
8 yaitu berbentuk batang pendek, mampu
menfermentasikan glukosa, mampu
menfermentasikan maltosa, gram negatif,
bersifat anaerob fakultatif, motil, tidak
memproduksi H2S, katalase positif,
pengujian indol positif, reduksi metyl red
positif, tes Voges Proskauer negatif serta
menggunakan sitrat sebagai sumber energi.
Namun untuk benar–benar
memastikan bahwa isolat bakteri toleran
uranium Mn 1 termasuk dalam genus
Pseudomonas, isolat bakteri toleran uranium
Mn 4 dan Mn 6 termasuk dalam genus
Escherichia, dan isolat bakteri toleran
uranium Mn 5 dan Mn 8 termasuk dalam
genus Citrobacter, diperlukan karakteristik
genotipik pada tingkat molekuler.
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan
maka dapat diambil kesimpulan bahwa :
1. Bakteri toleran uranium dapat diisolasi
dari Limbah uranium fase organik
TBP-Kerosin.
2. Isolat bakteri toleran uranium yang
diisolasi dari limbah cair uranium fase
TBP kerosin memiliki karakter
fenotipik yaitu isolat bakteri toleran
uranium Mn 1, Mn 4 dan Mn 6
memiliki bentuk koloni yang serupa
yaitu round with scalloped margin
sedangkan isolat bakteri toleran
uranium Mn 5 dan Mn 6 memiliki
bentuk koloni yang sama yaitu round.
3. Kelima isolat bakteri toleran uranium
memiliki warna koloni yang serupa
yaitu putih. Isolat bakteri toleran
uranium Mn 1, Mn 5, dan Mn 8
memiliki tepi jenis smooth sedangkan
isolat bakteri toleran uranium Mn 4 dan
Mn 6 memiliki tepi jenis irregular.
4. Semua isolat bakteri toleran uranium
terpilih memiliki elevasi jenis flat
kecuali isolat Mn 5 yaitu jenis conveks.
Isolat bakteri toleran uranium Mn 1
yaitu berbentuk batang pendek, gram
negatif, bersifat aerob, motil, tidak
memproduksi H2S, mampu
memfermentasikan glukosa, mampu
menghidrolisa zat pati , katalase
positif, pengujian indol negatif, reduksi
metyl red negatif, tes Voges Proskauer
negatif, serta tidak menggunakan sitrat
sebagai sumber energi.
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086
Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
210
5. Karakter fenotipik isolat bakteri toleran
uranium Mn 4 dan Mn 6 yaitu
berbentuk batang pendek, gram negatif,
bersifat anaerob fakultatif, motil, tidak
memproduksi H2S, mampu
menfermentasikan glukosa, mampu
menfermentasikan laktosa, katalase
positif, pengujian indol positif, reduksi
metyl red positif, tes Voges Proskauer
negatif serta tidak menggunakan sitrat
sebagai sumber energi.
6. Karakter fenotipik isolat bakteri toleran
uranium Mn 5 dan Mn 8 yaitu
berbentuk batang pendek, mampu
menfermentasikan glukosa, mampu
menfermentasikan maltosa, gram
negatif, bersifat anaerob fakultatif,
motil, tidak memproduksi H2S,
katalase positif, pengujian indol positif,
reduksi metyl red positif, tes Voges
Proskauer negatif serta menggunakan
sitrat sebagai sumber energi.
7. Hasil identifikasi isolat bakteri toleran
uranium terpilih berdasarkan karakter
fenotipik menunjukkan bahwa bakteri
toleran uranium Mn 1 diduga termasuk
dalam golongan genus Pseudomonas,
isolat bakteri toleran uranium Mn 4 dan
Mn 6 diduga termasuk dalam golongan
genus Escherichia, dan isolat bakteri
toleran uranium Mn 5 dan Mn 8 diduga
termasuk dalam golongan genus
Citrobacter.
DAFTAR PUSTAKA
1. SURATMAN. 1996. Introduksi
Proteksi Radiasi. Yogyakarta: BATAN.
2. SALIMIN, ZAINUS., ENDANG
NURAINI, MIRAWATY dan
CERDAS TARIGAN.2009.
“Perancangan Unit Keteknikan Proses
Oksidasi Biokimia Untuk Pengolahan
Limbah Cair Organik Radioaktif”.
Makalah disajikan dalam Seminar
Nasional V, pada 5 November 2009 di
BATAN Yogyakarta.
3. MADIGAN, T.M., MARTINKO, J.M.,
dan PARKER , J. 2000. Brock Biology
of Microorganism. 9th
edition. Prentice
Hall International UK Limited, pp. 73.
4. GENTER, R.B. 1996. Ecology of
Inorganic Chemical Stress to Algae. In
Algae Ecology. Stevenson R.J.,
Bothwell M.I., and Lowe R.L., Eds. San
Diego. USA: Academic Press, pp. 403-
465.
5. THOMAS, J.M, C.H. WARD, R.L.
RAYMOND, J.T. WILSON, dan R.C.
LOEHR. 1992. Bioremediation.
Encyclopedia Of Microbiology.
Volume 1. Academic
6. SARKAR, et al,. 2008. Microbial
Biodiversity Screening for Metal
Accumulators from mineral Ore Rich
Site in Andhra Pradesh, India. Jurnal of
Biological Sciences 8 (2):32-40
7. DEVINE, M.CLAIRE HORNER,
KAREN M. CARNEY and BRENDN
J.M. BOHANNAN. 2003. “An
Ecological Perspective on Bacterial
Biodiversity”. The royal Society. Pp
113-122
8. LAY, B.W. 1994. Analisis Mikroba di
Laboratorium. Jakarta:Raja Grafindo
Persada
9. LITAAY, DKK. 2007. “Kualitas Media
Pemeliharaan Larva Lola Merah dan
Kima Sisik Hasil Filtrasi Bertingkat di
Hatchery’. Ilmu Kelautan Edisi Maret
2007.pp 24-30
10. Keputusan Ka BAPETEN No. 02/Ka-
BAPETEN/V-99. Tentang Baku
Tingkat Radioaktivitas di Lingkungan.