Mikroorganisme indicator adalah sekelompok mikroorganisme yang digunakan sebgai

petunjuk kulitas air. Mikrooganisme indicator telah digunakan untuk mendeteksi dan

menghitung kontaminasi tinja di air, makanan dan sampel lainnya. Untuk digunakan sebagi

mikroorganisme indicator, memiliki persyaratan yaitu:

1. Dapat digunakan untuk berbagi jenis air

2. Mikroorganisme harus muncul bila pathogen enteric dan sumber polusi muncul

3. Tidak ada diair yang terpolusi

4. Mudah diisolasi, murah, mudah diidentifikasi dan mudah dihitung

5. Lebih banyak jumlahnya dan lebih tahan disbanding pathogen

6. Bukan merupakan pathogen

7. Tidak berkembang biak diair

8. Merespon perlakuan dan kondisi lingkungan

9. Kepadatan indicator harus berkaitan langsung dengan derajad polusi

10. Menjadi bagian dari mikroflora dalam saluran percernaan hewan berdarah panas.

Mikroorganisme indicator dapat dibedakan menjadi beberapa, yaitu: indicator bakteri,

indicator virus, dan indicator protozoa. Salah satu bakteri yaitu Pseudomonas yang dapat

dijadikan sebagai mikroorganisme indicator dalam perairan. Pseudomonas digunakan sebagi

indicator kolam renang selain Staphylococcus aureus. Memiliki sifat tahan terhadap

desinfeksi kimiawi. Berpigmen pyocyanin dan dapatberpendar. Merupakan mikrobiota pada

hewan berdarah panas dan limbah. Sifatnya lebihstabil dibanding patogen dan memiliki spora

sehingga dapat digunakan untuk mendeteksipolusi yang terjadi di waktu lampau.

Pseudomonas

            Pseudomonas Sp merupakan bakteri hidrokarbonoklastik yang mampu mendegradasi

berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya

bioremediasi lingkungan akibat pencemaran hidrokarbon membutuhkan pemahaman tentang

mekanisme interaksi antara bakteri Pseudomonas sp dengan senyawa hidrokarbon.

Kemampuan bakteri Pseudomonas sp. IA7D dalam mendegradasi hidrokarbon dan dalam

menghasilkan biosurfaktan menunjukkan bahwa isolat bakteri Pseudomonas sp IA7D

berpotensi untuk digunakan dalam upaya bioremediasi lingkungan akibat pencemaran

hidrokarbon.

Pseudomonas Sp.

Sumber: archive.microbelibrary.org

metionin, lisin, prolin, histidin dan arginin. Bakteri ini tidak dapat tumbuh pada media sintetik

yang tidak mengandung asam amino atau protein. (Supardi dan Sukamto, 1999).

Bakteri pseudomonas yang umum digunakan antara lain : Pseudomonas aeruginosa,

Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas diminuta.

Salah satu factor yang sering membatasi kemampuan bakteri pseudomonas dalam

mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat kelarutannya yang rendah, sehingga sulit

mencapai sel bakteri. Oleh karena itu, untungnya, bakteri pseudomonas dapat memproduksi

biosurfaktan. Kemampuan bakteri Pseudomonas dalam memproduksi biosurfaktan berkaitan

dengan keberadaan enzim regulatori yang berperan dalam sintesis biosurfaktan. Ada 2 macam

biosurfaktan yang dihasilkan bakteri Pseudomonas :

1. Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid, soforolipid, trehalosalipid,

asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri dari molekul hidrofobik dan hidrofilik.

Kelompok ini bersifat aktif permukaan, ditandai dengan adanya penurunan tegangan

permukaan medium cair.

2. Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan bioemulsifier polisakarida

amfifatik. Dalam medium cair, bioemulsifier ini mempengaruhi pembentukan emulsi

serta kestabilannya dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan permukaan

medium.

Biosurfaktan merupakan komponen mikroorganisme yang terdiri atas molekul hidrofobik dan

hidrofilik, yang mampu mengikat molekul hidrokarbon tidak larut air dan mampu

menurunkan tegangan permukaan. Selain itu biosurfaktan secara ekstraseluler menyebabkan

emulsifikasi hidrokarbon sehingga mudah untuk didegradasi oleh bakteri. Biosurfaktan

meningkatkan ketersediaan substrat yang tidak larut melalui beberapa mekanisme. Dengan

adanya biosurfaktan, substrat yang berupa cairan akan teremulsi dibentuk menjadi misel-

misel, dan menyebarkannya ke permukaan sel bakteri. Substrat yang padat dipecah oleh

biosurfaktan, sehingga lebih mudah masuk ke dalam sel.

ini tergantung dari substrat hidrokarbon yang ada. Ada substrat (misal seperti pada pelumas)

yang menyebabkan biosurfaktan hanya melekat pada permukaan membran sel, namun tidak

diekskresikan ke dalam medium. Namun, ada beberapa substrat hidrokarbon (misal

heksadekan) yang menyebabkan biosurfaktan juga dilepaskan ke dalam medium. Hal ini

terjadi karena heksadekan menyebabkan sel bakteri lebih bersifat hidrofobik. Oleh karena itu,

senyawa hidrokarbon pada komponen permukaan sel yang hidrofobik itu dapat menyebabkan

sel tersebut kehilangan integritas struktural selnya sehingga melepaskan biosurfaktan untuk

membran sel itu sendiri dan juga melepaskannya ke dalam medium.

Terdapat tiga cara transpor hidrokarbon ke dalam sel bakteri secara umum yaitu :

1. Interaksi sel dengan hidrokarbon yang terlarut dalam fase air. Pada kasus ini,

umumnya rata-rata kelarutan hidrokarbon oleh proses fisika sangat rendah

sehingga tidak dapat mendukung.

2. Kontak langsung (perlekatan) sel dengan permukaan tetesan hidrokarbon yang

lebih besar daripada sel mikroba. Pada kasus yang kedua ini, perlekatan dapat

terjadi karena sel bakteri bersifat hidrofobik. Sel mikroba melekat pada permukaan

tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel dan pengambilan substrat

dilakukan dengan difusi atau transpor aktif. Perlekatan ini terjadi karena adanya

biosurfaktan pada membrane sel bakteri Pseudomonas.

3. Interaksi sel dengan tetesan hidrokarbon yang telah teremulsi atau tersolubilisasi

oleh bakteri. Pada kasus ini sel mikroba berinteraksi dengan

partikel hidrokarbon yang lebih kecil daripada sel. Hidrokarbon dapat teremulsi

dan tersolubilisasi dengan adanya biosurfaktan yang dilepaskan oleh bakteri

pseudomonas ke dalam medium.

Pseudomonas sp. sebagai Agen Pemacu Pertumbuhan dan Biokontrol. Pseudomonas

sp. merupakan bakteri Gram negatif yang memiliki ciri-ciri berbentuk batang lurus atau

lengkung, ukuran tiap sel bakteri 0.5-0.11 μm x 1.5-4.0 μm, motil dengan satu atau beberapa

flagel, aerob dan tidak membentuk spora. Pseudomonas sp. bersifat katalase dan oksidase

positif, mengakumulasi β-polihidroksi butirat sebagai sumber karbon, kemoorganotrof, dan

memiliki kandungan GC tinggi yakni berkisar 58-68%. Pseudomonas ditemukan secara luas

pada ekosistem tanah dan air, mendegradasi sejumlah besar senyawa organik, berinteraksi

dengan tanaman dan berasosiasi didalam rizosfer yang bersifat menguntungkan di bidang

pertanian dan sebagian lainnya dapat sebagai agen biokontrol. Sebagai agen pemacu

pertumbuhan tanaman, Pseudomonas banyak dilaporkan menghasilkan fitohormon dalam

jumlah besar khususnya IAA untuk merangsang pertumbuhan yaitu asam giberelin, sitokinin

dan etilen serta melarutkan fosfat, kalium atau nutrien lain sehingga tersedia bagi tanaman.

Pada beberapa galur Pseudomonas sp. dapat membantu tanaman menghadapi cekaman

lingkungan seperti kekurangan air dan nutrien serta pencemaran senyawa toksin. Selain

sebagai pemacu pertumbuhan tanaman, Pseudomonas sp. juga mempunyai kemampuan

sebagai agen biokontrol terhadap serangan fungi patogen tanaman. Mekanisme dalam

menekan pertumbuhan fungi patogen tanaman diantaranya karena Pseudomonas sp. mampu

menghasilkan senyawa siderofor, β-1,3glukanase, kitinase, antibiosis dan sianida

Pseudomona sp. juga menghasilkan senyawa antibiotik antara lain bakteriosin, pioluteorin,

pirolnitril, fenazin, 2,4-diasetil floroglusinol dan fusarisidin.

Mekanisme degradasi hidrokarbon di dalam sel bakteri Pseudomonas

a. Hidrokarbon Alifatik

Pseudomonas sp. menggunakan hidrokarbon tersebut untuk pertumbuhannya.

Penggunaan hidrokarbon alifatik jenuh merupakan proses aerobik (menggunakan

oksigen). Tanpa adanya O2, hidrokarbon ini tidak didegradasi. Langkah

pendegradasian hidrokarbon alifatik jenuh oleh Pseudomonas sp. meliputi oksidasi

molekuler (O2) sebagai sumber reaktan dan penggabungan satu atom oksigen ke

dalam hidrokarbon teroksidasi. Reaksi lengkap dalam proses ini terlihat pada gambar

 

Gambar 1. Reaksi degradasi hidrokarbon alifatik

b. Hidrokarbon Aromatik

Banyak senyawa ini digunakan sebagai donor elektron secara aerobik oleh

bakteri Pseudomonas. Degradasi senyawa hidrokarbon aromatik disandikan dalam

plasmid atau kromosom oleh gen xy/E. Gen ini berperan dalam produksi enzim

katekol 2,3-dioksigenase. Metabolisme senyawa ini oleh bakteri diawali dengan

pembentukan Protocatechuate atau catechol atau senyawa yang secara struktur

berhubungan dengan senyawa ini. Kedua senyawa ini selanjutnya didegradasi oleh

enzim katekol 2,3-dioksigenase menjadi senyawa yang dapat masuk ke dalam siklus

Krebs (siklus asam sitrat), yaitu suksinat, asetil KoA, dan piruvat. Gambar 2

menunjukkan reaksi perubahan senyawa benzena menjadi katekol.

Gambar 2. Reaksi degradasi Hidrokarbon aromatic

Daftarpustaka

Anonim.1992. PenangananLimbahdenganBioremediasi.http://www.iec.or.id. 8 desember

2013.

Alexander, M. 1977. Introduction To Soil Microbiology .2nd. John Wiley and Sons.Toronto.

xi + 467 p.

Atlas, R.M.&Bartha, R. 1987. Transport dan Transformation of Petroleum

BiologycalProcesses. In Boesch, D.F. &Rabalais, N.N (eds). Long-Term

Environmental Effects of Offshore Oil and Gas Development. Elsevier Applied Science

Publishers, Ltd. New York. ProsidingSemirata FMIPA Universitas Lampung, 2013

R.M &Bartha, R. 1997. Microbial Ecology: Fundamentals and Applications 4th ed.

Benjamin Cumming Publishing, Co. Inc. Redwood City. California.

Bossert, I. D., Kachel, W. M. &Bartha, R. 1984. Fate of Hydrocarbon During Oily Sludge

Disposal in Soil. Appl. Environ. Microbiol. 4: 763-767

Buchanan, R.E. & N.E. Gibbons (CoE). 1974. Bergey’s Manual of Determinative

Bacteriology. 8thEd. S.T. Cowan, J.G. Holt, J. Liston, R.G.E. Murray, C.F. Niven, A.W.

Ravin& R.Y. Stanier (Eds). Baltimore.

Goenadi, D.H. &Isroi.2003.

AplikasiBioteknologiDalamUpayaPeningkatanEfisiensiAgribisnis Yang

Berkelanjutan.MakalahLokakaryaNasionalPendekatanKehidupanPedesaandenganPerkot

aandalamUpayaMembangkitkanPertanianProgresif, UPN. Yogyakarta.

Holt, J. G., Noel, R. K., Peter, H. A., James, T. S. &Stanley, T. W. 1994.Bergey’sManual of

Determinative Bacteriology. 9th. New York Lippincott Williams&Wilkins. 787 hlm.

Misran, E.

2002.AplikasiTeknologiBerbasiskanMembrandalamBidangBioteknologiKelautan.Lapor

anPenelitian. Program Teknik Kimia FakultasTeknik USU. Medan. 17 hlm.

Nugroho, A. 2006.Biodegradasi sludge MinyakBumiDalamSkalaMikrokosmos:

SimulasiSederhanaSebagaiKajianAwalBioremediasi land treatment. MakaraTeknologi,

VOL. 10, NO. 2: 82-89.

Sudrajat.1996.

KarakeristikLimbahMinyakBumidanPelaksanaanBioremediasi.PPLH.Samarinda: 1-89

hlm.

Anonymous .2010. Pseudomonas: http://id.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas.   Diakses tanggal

8 November 2011

Anonymous .2010. Bioremediasi. http://id.wikipedia.org/wiki/Bioremediasi . Diakses tanggal

8 November 2011

Anonymous.2010.BioremediasiHidrokarbon MinyakBumi.

http://j0emedia.wordpress.com/2011/07/17/bioremediasi-hidrokarbon-minyak-bumi .

Diakses tanggal 8 November 2011

Anonymous. 2010.Mekanisme Kerja Bakteri.

http://orpipu.blogspot.com/2008/11/mekanisme-kerja-bakteri-pseudomonas-sp.html . Diakses

tanggal 8 November 2011

Anonymous .2010.Pemanfaatan bakteri pemecah

minyak.http://jurnal.dikti.go.id/jurnal/detil/id/0:23592/q/pengarang:%20Dessy.Diakses tanggal

8 desember 2011