Isolasi dan Identifikasi Bakteri Pengakumulasi Logam Berat sebagai Agen Bioremediasi dari Pesisir Kawasan Industri di Desa Fatufia, Kecamatan Bahodopi, Kabupaten Morowali, Provinsi Sulawesi Tengah

ABSTRAK

Penceraman logam berat dari aktivitas industri pertambangan yang menghasilkan limbah telah menjadi isu dan perhatian serius karena membahayakan ekosistem biota laut dan kesehatan manusia. Pesisir kawasan industri yang terletak di Desa Fatufia, Kecamatan Bahodopi, Kabupaten Morowali, Provinsi Sulawesi Tengah terindikasi telah tercemar logam berat diantaranya logam krom (Cr). Bioremediasi oleh bakteri dengan cara mengakumulasi dan menguraikan pencemar di lingkungan menjadi bentuk yang kurang berbahaya menjadi salah satu solusi. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis cemaran logam pada area pesisir kawasan industri, mengisolasi dan mengidentifikasi bakteri pengakumulasi logam Cr dari pesisir kawasan industri dan mengetahui kemampuan bakteri dalam mengakumulasi logam Cr. Metode penelitian didahului dengan pengambilan sampel sedimen dan air dari dua stasiun (S1 dan S2) menggunakan teknik purposive sampling. Analisis cemaran logam untuk membandingkan tingkat cemaran sampel dengan standar indeks pencemar (ANZECC & ARMCANZ, 2000; dan KMNLH No. 51 Thn, 2004). Isolasi dan seleksi bakteri menggunakan metode streak plate. Identifikasi isolat bakteri dilakukan dengan pendekatan molekuler berbasis 16S rRNA melalui analisis BLAST NCBI dan konstruksi filogenik. Uji kemampuan mengakumulasi logam Cr dilakukan dengan menggunakan AAS. Hasil menunjukkan logam berat yang menjadi pencemar dan resiko lingkungan bahaya tinggi di pesisir kawasan industri adalah logam Cr sebagaimana pada Stasiun 1 (sedimen 2150.44 mg/kg dan Air 0.11 mg/L. Dua isolat bakteri yang terindikasi tahan terhadap logam Cr konsentrasi tinggi 5000 mg/L masing-masing kode S1.1 dan S1.2. Karakteristik morfologi isolat S1.1 adalah koloni kuning, circular, entire, flate, basil dan gram positif dan isolat S1.2 adalah koloni putih, circular, undulate, flate, basil dan gram positif. Berdsarkan hasil identifikasi molekuler terhadap kedua isolat tersebut S1.1 dan S1.2 memiliki kemiripan dengan Exiguobacterium indicum dan Bacillus mobilis. Aktivitas akumulasi logam dan kemampuan menurunkan konsentrasi logam Cr selama waktu 48 jam yaitu isolat S1.1 dari 10.77 mg/L menjadi 9.39 mg/L, dan isolat S1.2 dari 10.36 mg/L menjadi 9.27 mg/L dengan persentasi penurunan 84% dan 82% sehingga bakteri tersebut potensial untuk dimanfaatkan sebagai agen bioremediasi.

ABSTRACT

The deepening of heavy metals from mining industry activities that produce waste has become a serious issue and concern because it endangers marine life ecosystems and human health. The coastal industrial area located in Fatufia Village, Bahodopi District, Morowali Regency, Central Sulawesi Province is indicated to have been contaminated with heavy metals including chrome metal (Cr). Bioremediation by bacteria by accumulating and decomposing pollutants in the environment into less harmful forms is one solution. The purpose of this study is to analyze metal contamination in the coastal area of the industrial area, isolate and identify the Cr metal accumulating bacteria from the coastal industrial area and determine the ability of bacteria to accumulate Cr metal. The research method was preceded by sampling sediment and water from two stations (S1 and S2) using purposive sampling techniques. Analysis of metal contamination to compare sample contamination rates with pollutant index standards (ANZECC & ARMCANZ, 2000; and KMNLH No. 51 Yr, 2004). Isolation and selection of bacteria using the streak plate method. Identification of bacterial isolates was carried out with a molecular approach based on 16S rRNA through NCBI BLAST analysis and phylogenic construction. The test of the ability to accumulate Cr metal was carried out using AAS. The results showed that heavy metals that are pollutants and high risk of environmental hazards in coastal industrial areas are Cr metals as in Station 1 (sediment 2150.44 mg/kg and Water 0.11 mg/L. Two bacterial isolates indicated to be resistant to high concentrations of Cr metal 5000 mg/L respectively codes S1.1 and S1.2. The morphological characteristicsi isolates of S1.1 are yellow, circular, entire, flate, bacillus and gram-positive colonies and S1.2 isolates are white, circular, undulate, flate, bacillus and gram-positive colonies. Based on the results of molecular identification of the two isolates S1.1 and S1.2 have similarities with Exiguobacterium indicum and Bacillus mobilis. Metal accumulation activity and the ability to reduce the concentration of Cr metal for a period of 48 hours, namely isolate S1.1 from 10.77 mg / L to 9.39 mg / L, and isolate S1.2 from 10.36 mg / L to 9.27 mg / L with a percentage decrease of 84% and 82% so that the bacteria have the potential to be used as a bioremediation agent.

مستخلص البحث

أصبح تعميق المعادن الثقيلة من أنشطة صناعة التعدين التي تنتج النفايات قضية خطيرة ومصدر قلق لأنها تعرض النظم الإيكولوجية للحياة البحرية وصحة الإنسان للخطر. ويشار إلى أن المنطقة الصناعية الساحلية الواقعة في قرية فاتوفيا، مقاطعة باهودوبي، موروالي ريجنسي، مقاطعة سولاويزي الوسطى، قد تلوثت بالمعادن الثقيلة بما في ذلك معدن الكروم (Cr). يعد العلاج البيولوجي للبكتيريا عن طريق تراكم الملوثات وتحللها في البيئة إلى أشكال أقل ضررا أحد الحلول. الغرض من هذه الدراسة هو تحليل التلوث المعدني في المنطقة الساحلية للمنطقة الصناعية، وعزل وتحديد البكتيريا المتراكمة من معدن Cr من المنطقة الصناعية الساحلية وتحديد قدرة البكتيريا على تراكم معدن Cr. وقد سبق طريقة البحث أخذ عينات من الرواسب والمياه من محطتين (S1 وS2) باستخدام تقنيات أخذ العينات الهادفة. تحليل التلوث المعدني لمقارنة معدلات تلوث العينات بمعايير مؤشر الملوثات (ANZECC & ARMCANZ, 2000; وKMNLH رقم 51 سنة ، 2004). عزل واختيار البكتيريا باستخدام طريقة لوحة الخط. تم تحديد العزلات البكتيرية بنهج جزيئي يعتمد على 16S rRNA من خلال تحليل NCBI BLAST والبناء الفيلوجيني. تم إجراء اختبار القدرة على تجميع معدن Cr باستخدام AAS. أظهرت النتائج أن المعادن الثقيلة الملوثة والمخاطر العالية للمخاطر البيئية في المناطق الصناعية الساحلية هي معادن Cr كما في المحطة 1 (الرواسب 2150.44 ملغم/كغم والماء 0.11 ملغم/لتر. يشار إلى عزلتين بكتيريتين لأنهما مقاومتان للتركيزات العالية من معدن الكروم 5000 مجم/لتر على التوالي الرمزين S1.1 وS1.2. الخصائص المورفولوجية لعزلات S1.1 هي مستعمرات صفراء ودائرية وكاملة ومسطحة وعصيات وإيجابية الجرام ومعزولات S1.2 هي مستعمرات بيضاء ودائرية ومتموجة ومسطحة وعصوية وإيجابية الجرام. بناء على نتائج التحديد الجزيئي للعزلتين S1.1 وS1.2 لهما أوجه تشابه مع Exiguobacterium indicum و Bacillus mobilis. نشاط تراكم المعادن والقدرة على تقليل تركيز معدن الكروم لمدة 48 ساعة، أي عزل S1.1 من 10.77 مجم/لتر إلى 9.39 مجم/لتر، وعزل S1.2 من 10.36 مجم/لتر إلى 9.27 مجم/لتر مع انخفاض بنسبة 84٪ و82٪ بحيث يكون للبكتيريا القدرة على استخدامها كعامل معالجة حيوية.