its undergraduate 13281 paper

Download ITS Undergraduate 13281 Paper

Post on 05-Jan-2016

7 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

profil protein S. molesta yang dikulturkan pada media modifikasiair lumpur Sidoarjo

TRANSCRIPT

  • Profil Protein Tanaman Kiambang (Salvinia molesta) Yang Dikulturkan Pada Media Modifikasi Air Lumpur Sidoarjo

    Nurma Juwita Sandy*, Tutik Nurhidayati1, Kristanti Indah Purwani1

    Program Studi Biologi, Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

    ABSTRAK

    Air lumpur Sidoarjo yang mengandung logam berat Cd 5,06 ppm dan Cr 9,64 ppm dengan nilai salinitas 18 . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil protein S. molesta yang dikulturkan pada media modifikasi air lumpur Sidoarjo. S. molesta dipaparkan selama 14 hari dalam media kontrol (6L akuades), media campuran(3L akuades + 3L air lumpur Sidoarjo), dan media lumpur (6L air lumpur Sidoarjo). Analisa profil protein S. molesta dengan metode elektroforesis SDS-PAGE. Media modifikasi air lumpur Sidoarjo berpengaruh terhadap profil protein daun dan akar Salvinia molesta. Pada tanaman kontrol muncul 6 pita protein di daun dan 4 pita protein di akar, dengan kisaran berat molekul (BM) 8-178 kDa. Pada media campuran, di daun dan akar muncul 4 protein baru dengan BM 38, 59, 81, dan 115 kDa, sedangkan pada kultur dengan media lumpur muncul 4 protein baru di daun dengan BM 38, 59, 81, dan 115 kDa dan di akar terbentuk 1 protein baru dengan BM 38 kDa. Dengan mengacu pada munculnya protein baru yang tidak terdapat pada kontrol maka diasumsikan S. molesta membentuk protein-protein spesifik sebagai respon terhadap media modifikasi air lumpur Sidoarjo. Daun S. molesta menunjukkan gejala klorosis pada perlakuan kultur dengan media campuran dan lumpur.

    Kata Kunci : Kiambang (Salvinia molesta), Profil Protein, Air Lumpur Sidoarjo, Logam Berat, Salinitas.

    ABSTRACT

    Sidoarjo-Mud-Water contained cadmium (Cd) 5.06 ppm and chromium (Cr) 9.64 ppm, with 18 water salinity. This project purpose to understand protein profile of S. molesta were cultured in Sidoarjo-mud-water modified medium. S. molesta have been exposed on control medium (6L of aquades), mixed medium (3L aquades + 3L of Sidoarjo mud water), and mud medium (6L of Sidoarjo-mud-water) during 14 days. S. molesta protein profiles analysed by SDS-PAGE gell electrophoresis. Sidoarjo-mud-water effected protein expression on the S. molesta leaves and roots. The leaves of control plants performed six protein bands and roots performed four protein bands, with molecular weight (MW) range 8-178 kDa. In mixed medium, four new proteins of 38, 59, 81,and 115 kDa appeared in both leaves and roots, whereas at mud medium appeared four new proteins of 38, 59, 81, and 115 kDa in leaves and roots performed a new proteins of 38 kDa. Based on the appearance of new proteins which didnt exist in the control, its assumed that S. molesta formed specific proteins as a response to the Sidoarjo-mud-water modified medium. It is also known significantly increasing chlorosyst on leaves of S. molesta.

    Keywords : Kiambang (Salvinia molesta), Protein Profile, Sidoarjo Mud Water, Heavy Metal, Salinity.

    *Corresponding author Phone : +6285648017189 e-mail : nurmajuwita@gmail.com 1 Alamat sekarang : Prodi Biologi, Fak MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

    I PENDAHULUAN Semburan lumpur panas di Sidoarjo

    muncul sejak tahun 2006, dengan volume semburan 5.000 m3 sampai 156.000 m3 per hari. Sampai saat ini semburan lumpur di Sidoarjo masih berlangsung dan dialirkan ke sungai Porong dan sungai Aloo. Padahal selama ini Sidoarjo merupakan kawasan yang memiliki potensi pertambakan dan pertanian. Berdasarkan laporan Environmental Assessment Hot Mud Flow East Java, Indonesia oleh United Nations Disaster Assessment and Coordination (UNDAC) (2006), pelepasan lumpur ke

    lingkungan perairan akan menyebabkan kematian ekosistem air dengan implikasi yang serius pada kegiatan agrikultur seperti tambak ikan, sehingga perlu dilakukan suatu strategi pengelolaan lumpur dengan melibatkan keahlian lokal serta memperhatikan dampak sosial dan kemanusiaan.

    Pengelolaan lumpur Sidoarjo yang mengandung bahan-bahan berbahaya bagi kehidupan organisme didasarkan pada beberapa penelitian antara lain: 1) Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology (ICBB) melaporkan

  • kandungan logam berat berada di atas ambang batas yang ditentukan, yaitu untuk Cd sebesar 10,45 ppm, Cr sebesar 105,44 ppm, dan Hg sebesar 1,96 ppm yang diambil pada titik di sekitar 200 meter dari pusat semburan lumpur Sidoarjo (Gunradi dkk, 2007); 2) Penelitian dari Walhi melaporkan bahwa kandungan Cd pada lumpur Sidoarjo terdeteksi sebesar 0,3063 mg/l, pada air lumpur Sidoarjo sebesar 0,0314 mg/l, pada sedimen Sungai Porong sebesar 0,2571, dan pada air Sungai Porong sebesar 0,0271 mg/l (Subagyo, 2008); 3) Data yang diambil pada titik sekitar 800 meter dari pusat semburan lumpur menunjukkan bahwa kandungan logam berat pada air lumpur Sidoarjo sebesar Cd 0,05 mg/l dan Cr 0,65 mg/l (Hidayati dkk, 2009); 4) Lumpur Sidoarjo memiliki nilai salinitas 18 (Lubis, 2006). Menurut Kep. Menkes. No. 907/2002 mengenai kadar maksimal logam berat di air adalah Cd 0,003 ppm dan Cr 0,05 ppm.

    Logam berat yang terlarut dalam badan perairan pada konsentrasi tertentu dapat menjadi sumber racun bagi kehidupan perairan dan keadaan tersebut dapat menghancurkan ekosistem perairan (Palar, 2004). Salinitas mempengaruhi tingkat konsumsi, metabolisme, sintasan dan pertumbuhan organisme akuatik (Kumlu et. al., 2001; Karim, 2005; Karim, 2008). Untuk itu perlu dilakukan upaya rehabilitasi perairan. Salah satu teknik rehabilitasi kualitas air yang mudah diterapkan, tidak memerlukan biaya yang tinggi dan ramah lingkungan adalah teknik fitoremediasi (Dhir et. al., 2009 dan Rossiana, 2008).

    Salvinia molesta atau Kiambang merupakan salah satu tanaman fitoremediator logam berat Cd dan Cr yang terdapat pada limbah cair (Sudibyaningsih, 2004), serta mampu beradaptasi pada lingkungan dengan kondisi salinitas rendah (

  • Sidoarjo. Penelitian ini dibatasi pada hasil analisa analisa deskriptif pola profil protein yang terdiri dari berat molekul, kehadiran, tebal tipis serta jumlah band protein pada daun dan akar tanaman Kiambang (Salvinia molesta) yang dikulturkan selama 2 minggu pada media modifikasi air lumpur Sidoarjo. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui profil protein tanaman Kiambang (Salvinia molesta) yang dikulturkan pada media modifikasi air lumpur Sidoarjo. Tahap awal penelitian ini adalah memperoleh data ilmiah tentang profil protein tanaman Kiambang (Salvinia molesta) yang dikulturkan pada media modifikasi air lumpur Sidoarjo sehingga dapat digunakan sebagai data untuk menegaskan bahwa Kiambang (Salvinia molesta) mampu berfungsi sebagai fitoremediator air lumpur Sidoarjo.

    II METODOLOGI 1. Pengambilan Sampel

    Sampel Kiambang diperoleh di desa desa Karangrejo, Tulungagung. Jumlah sampel tanaman yang diambil sebanyak 2 kg dan dikemas dalam ice box. Air lumpur Sidoarjo yang digunakan adalah di Desa Porong Sidoarjo pada lokasi pengambilan 7 31 33,29 S dan 112 42 14,68 E (Lampiran 2).

    2. Aklimatisasi Tanaman Kiambang (Salvinia molesta)

    Sampel Kiambang (Salvinia molesta) diaklimatisasi di kolam aklimatisasi selama 2 minggu sebelum digunakan dalam penelitian dengan menggunakan akuades.

    3. Pembuatan Media Fitoremediasi Pembuatan media fitoremediasi

    dilakukan dengan menyiapkan sampel air lumpur Sidoarjo dan akuades. Media kultur yang digunakan merupakan campuran air lumpur Sidoarjo - Akuades yang ditempatkan pada bak berukuran tinggi 16 cm dan diameter 28 cm dengan volume 6 liter dan diaerasi. Perlakuan pertama diisi media kultur dengan perbandingan air lumpur Sidoarjo : Akuades = 0:6, perlakuan kedua diisi media kultur dengan perbandingan air lumpur Sidoarjo : Akuades = 3:3 (Virgianti, 2008), dan perlakuan ketiga diisi media kultur dengan perbandingan air

    lumpur Sidoarjo : Akuades = 6:0. Pada tiap perlakuan dilakukan 3 kali ulangan.

    4. Perlakuan Fitoremediasi Dalam penelitian ini digunakan metode

    fitoremediasi statis (air yang di fitoremediasi dalam keadaan diam atau tidak mengalir). Perlakuan dilakukan di dalam Green House. Setelah media kultur siap, selanjutnya dilakukan pemilihan dan penimbangan tanaman kiambang yang telah diambil dari media aklimatisasi. Tanaman yang digunakan untuk perlakuan dipilih yang mempunyai ukuran yang relatif sama yaitu dengan panjang daun 1-2 cm dan panjang akar 3-6 cm. Kemudian tanaman ditimbang masing-masing sebanyak 5g/l atau 30 gram berat basah tiap 6 liter media kultur (Shiny, 2004). Masing-masing tanaman dimasukkan ke dalam bak-bak yang telah disiapkan. Tanggal dan waktu pemasukan tanaman ke dalam bak dicatat serta dilakukan pengamatan setiap hari.

    5. Pemanenan Pemanenan tanaman Kiambang

    dilakukan setelah 2 minggu perlakuan (Hidayati, 2009). Masing-masing tanaman pada tiap-tiap perlakuan diambil kemudian ditiriskan untuk menghindari kebusukan. Tanaman dimasukkan ke dalam wadah plastik untuk selanjutnya disimpan dalam freezer dan diberi label.

    6. Pengamatan Profil Protein Penelitian ini merupakan penelitian

    deskriptif laboratorik, yaitu suatu penelitian yang dimaksudkan untuk menjawab pertanyaan tentang bagaimana profil protein tanaman Kiambang. Profil protein Kiambang (Salvinia molesta) ditentukan dengan menggunakan metode SDS PAGE menurut Laemmli (1970) dengan modifikasi sebagai berikut: a. Preparasi Sampel (Ekstraksi Protein)

    Tanaman Kiambang (Salvinia molesta) dicuci dengan akuades. Dipisahkan bagian akar dan daun sebanyak 1 gram, kemudian diekstrak secara terpisah. Sampel dibekukan dengan 15 ml N2 cair. Sampel beku digerus hingga menjadi bubuk halus. Sampel diekstrak dengan larutan buffer 50 mM tris pH 8 dan 1 mM mercaptoetanol sebanyak 1 ml. Ekstrak divorteks selama 1 menit sebanyak 3-5 kali dengan kecepatan

  • tertinggi (Bollag, 1991) dan disentrifugasi selama 20 menit pada 4000