ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI RESISTEN MERKURI DALAM URINE, FESES, DAN KARANG GIGI PADA INDIVIDU DI DAERAH PESISIR PANTAI DESA WINERU KECAMATAN LIKUPANG TIMUR KABUPATEN MINAHASA UTARA Fona Budiarso*, Ronald Imanuel Ottay* *Bagian Ilmu Kedokteran Pencegahan Fakultas Kedokteran Unsrat
Abstrak Merkuri merupakan logam yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan, jika tidak diolah dengan baik. Merkuri tercemar pada air laut dapat terpapar pada manusia terlebih yang tinggal didaerah pesisir pantai dengan konsumsi hasil laut yang tinggi. Adanya pencemaran merkuri di laut memicu munculnya bakteri yang resisten terhadap merkuri. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk mengetahui adakah bakteri yang resisten terhadap merkuri dalam urine, feses, dan karang gigi pada individu di daerah pesisir pantai Desa Wineru Kecamatan Likupang Timur Kabupaten Minahasa Utara.Desain penelitian adalah metode deskriptif eksploratif. Sampel yang diambil dalam penelitian ini adalah urine, feses, dan karang gigi pada individu yang telah menetap lebih dari 30 tahun di daerah pesisir pantai Desa Wineru Kecamatan Likupang Timur Kabupaten Minahasa Utara. Kemudian diuji secara morfologi, fisiologi, dan biokimia dilaboratorium . Hasil penelitian menunjukan adanya bakteri resisten merkuri pada sampel urine, feses dan karang gigi. Terbukti dengan ditemukan 4 bakteri resisten merkuri dari 6 isolat yang bertahan sampai 40 ppm pada HgCl2 dan 20 ppm pada Fenil merkuri, yaitu: Bacillus sp, E.coli, Streptococcus sp, dan Staphylococcus sp. Kata Kunci: Merkuri, Bakteri Resisten Merkuri.
Abstract Mercury is a metal that is very harmful for human health and the environment if not properly. Mercury polluted sea water can be exposed to humans especially those living in coastal areas with high consumption of marine products. Mercury pollution in the ocean triggered a mercuryresistant bacteria. Therefore researchers are interested in finding out if the bacteria are resistant to mercury in urine, feces, and tartar from individuals at Wineru coastal Likupang eastern district north Minahasa regency.Research design is fashion descriptive explorative. Samples taken in this study is urine, feces, and tartar on individuals who have settled more than 30 years in the rural coastal districts Wineru, Likupang eastern district north Minahasa regency then tested in morphology, physiology and biochemistry in lab.Result of the study showed the presence of mercury-resistant bacteria in samples urine, feces and tartar. Were found proved by mercury resistant bacteria 4 of 6 isolates that survive up to 40 ppm and 20 ppm in HgCl2 on Phenyl mercury is Bacillus sp, E.coli, Streptococcus sp, and Staphylococcus sp Keywords: Mercury, Mercury Resistant Bacteria
25
PENDAHULUAN
Merkuri atau sering disebut air raksa adalah logam murni dan merupakan satusatunya logam yang ada pada suhu kamar berwujud cair. Merkuri (Hg) adalah unsur logam yang sangat penting dalam teknologi di abad modern saat ini.Merkuri adalah unsur yang mempunyai nomor atom (NA=80) serta mempunyai massa molekul relative (MR = 200,59). Merkuri diberi simbol kimia Hg yang berasal dari bahasa Yunani Hydrargyrum,yang berarti cairan perak, mempunyai titik beku paling rendah (-39 C),mempunyai kecenderungan menguap lebih besar, mudah bercampur dengan logam-logam lain menjadi logam campuran, juga dapat mengalirkan arus listrik sebagai konduktor baik tegangan arus listrik tinggi maupun tegangan arus listrik rendah. Dalam kehidupan manusia setiap hari tanpa disadari banyak terkontaminasi dengan berbagai macam zat yang berbahaya bagi tubuh, karena zat tersebut bersifat toksik. antara lain merkuri2 Pelepasan logam berat dalam lingkungan dapat membahayakan ekosistem dan menyebabkan bahaya yang serius bagi kesehatan manusia. Merkuri yang masuk ke dalam tubuh pada akhirnya akan terakumulasi di dalam organ-organ tubuh dan mengakibatkan kerusakan bagi organ tersebut. Merkuri dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan,minuman, udara pernafasan dan terpapar langsung pada kulit. Sumber pencemaran merkuri dapat berasal dari proses geologi dan biologi. Merkuri sebagai sumber pencemaran dapat berupa logam, senyawa organik dan anorganik. Senyawa merkuri yang paling berbahaya bagi kesehatan manusia adalah senyawa merkuri organik, khususnya metil merkuri dan fenil merkuri. Metil merkuri dikenal sebagai pencemar air dan endapan di laut melalui proses
sedimentasi Hg. Bentuk metil merkuri inilah yang dapat meracuni tubuh.4,5 Pelepasan logam berat dalam lingkungan dapat membahayakan ekosistem dan menyebabkan bahaya yang serius bagi kesehatan manusia. Merkuri yang masuk ke dalam tubuh pada akhirnya akan terakumulasi di dalam organ-organ tubuh dan mengakibatkan kerusakan bagi organ tersebut. Bakteri berasal dari kata Latin Bacterium,pada umumnya setiap mikroorganisme prokariotik uniseluler yang sering memperbanyak diri dengan pembelahan sel. Salah satu usaha untuk detoksifikasi merkuri dapat dilakukan dengan menggunakan bakteri resisten merkuri.Detoksifikasi merkuri oleh bakteri resisten merkuri terjadi karena bakteri resisten merkuri memiliki gen resisten merkuri, mer operon (Silver & Phung 1998).Mer operon terdiri dari merR, merT, merP, merC, merA dan merB. Bakteri yang hanya memiliki merA disebut bakteri resisten merkuri spektrum sempit, sedangkan yang memiliki merA dan merB disebut bakteri resisten merkuri spektrum luas. Bakteri yang terdapat di daerah tercemar merkuri berperan untuk detoksifikasi merkuri. Oleh karena itu bakteri yang terdapat di daerah tercemar merkuri yang dapat bertahan lama merupakan bakteri resisten merkuri. . Berdasarkan hal tersebut di atas maka penulis merasa tertarik untuk melakukan penelitian untuk mengetahui apakah terdapat bakteri resistensi merkuri pada sedimen urine, feses dan karang gigi individu di daerah pesisir pantai Desa Wineru Kecamatan Likupang Timur Kabupaten Minahasa Utara dan untuk mengetahui Berapa tingkat resistensi bakteri terhadap merkuri pada sedimen urine, feses dan karang gigi individu tersebut.
26
2. Hasil Identifikasi Bakteri
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di desaWineru kecmatan Likupang Timur Minahasa Utara pada bulan Maret 2014. Sampel yang di ambil dalam penelitian ini yaitu bakteri yang terdapat pada urine, feses, dan karang gigi pada individu yang tinggal di daerah pesisir pantai Desa Wineru Kecamatan Likupang Timur Kabupaten Minahasa Utara. Jenis penelitian ini adalah penelitian yang bersifat deskriptif eksploratif. Dalam penelitian ini menggunakan metode pengumpulan data yaitu : data primer dan data sekunder. Data yang didapatkan dari hasil penelitian laboratorium berupa data hasil pengujian morfologi, fisiologi, aktivitas biokimia, dan identifikasi jenis akan dipaparkan secara deskriptif, juga data disiapkan dalam bentuk tabel.
2.1 Uji Morfologi Pewarnaan Gram. Hasil yang di dapatkan pada pewarnaan Gram adalah Isolat D.U.40 dan D.F.20 didapatkan Basil Gram Negatif dan D.F.40, D.KG.40, D.U.20 dan D.KG.20 didapatkan Kokus Gram Negatif.
Tabel 1. Hasil Pewarnaan Gram Uji Morfologi Pewarnaan Gram BENTUK
BAKTERI
Kode Isolat
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Hasil Isolat Bakteri Resisten Merkuri Pemilihan populasi bakteri berdasarkan pembentukan koloni bakteri yang paling baik dan yang paling mudah untuk di isolasi. Setelah itu dari cawan petri dipilih koloni bakteri murni yang akan digoreskan pada media nutrien agar padat. Untuk setiap cawan petri diberi kode D.U.40, D.F.40, D.KG.40, D.U.20, D.F.20, D.KG.20. Koloni bakteri yang terbentuk adalah bewarna putih keruh. Kemudian koloni yang terbentuk diinokulasi ke media agar miring, masing-masing 1isolat untuk setiap cawan petri. Isolat yang terbentuk semuanya bewarna putih keruh. Selanjutnya isolat yang terbentuk digunakan untuk identifikasi bakteri. Pada konsentrasi 10 ppm, 20 ppm dan 40 ppm untuk HgCL2 kemampuan bakteri bisa bertumbuh hingga konsentrasi 40 ppm dan pada Fenil merkuri dengan konsentrasi 5 ppm, 10 ppm, 20 ppm dan 40 ppm kemampuan bakteri bisa bertumbuh hanya sampai pada konsentrasi 20 ppm.
27
D.U.40
Basil
GRAM Negatif
D.F.40
Kokus
Negatif
D.KG.40
Kokus
Negatif
D.KG.20
Kokus
Negatif
D.F.20
Basil
Negatif
D.U.20
Kokus
Negatif
2.2 Uji Fisiologi Uji motility Hasil pengujian pada enam isolat didapatkan isolat D.U.40, D.KG.40, D.F.40, D.U.20 dan D.F.20 menunjukan hasil positif yaitu bakteri menunjukan pertumbuhan menyebar baik di sekitar tempat penusukan sampai di permukaan media. Koloni yang terbentuk pada media agar datar adalah bewarna putih keruh dan menyebar sampai ke permukaan media.
tetap bewarna merah. Tidak ada pembentukan gas pada dasar media, sehingga dapat disimpulkan bakteri pada isolat ini hanya dapa memfermentasikan laktosa dan sukrosa, sedangkan untuk glukosa tidak dapat difermentasikan. Isolat D.F.40 memberikan perubahan warna pada dasar (butt) menjadi warna kuning sedangkan pada bagian miring (slant) tetap bewarna merah.Terjadi pembentukan gas pada dasar media, sehingga dapat disimpulkan bahwa bakteri pada isolat tersebut dapat memfermentasikan glukosa, sedangkan untuk laktosa dan sukrosa tidak dapat difermentasikan. Isolat D.KG.40 memberikan warna pada dasar (butt) tetap bewarna merah sedangkan pada bagian miring (slant) berubah menjadi warna kuning. Tidak terjadi pembentukan gas pada dasar media, sehingga dapat disimpulkan bahwa bakteri pada isolat ini dapat memfermentasikan glukosa, sedangkan untuk laktosa dan sukrosa tidak dapat difermentasikan. Isolat D.F.20 memberikan perubahan warna pada dasar (butt) menjadi warna kuning sedangkan pada bagian miring tetap bewarna merah. Terjadi pembentukan gas pada dasar media, sehingga dapat disimpulkan bahwa bakteri ini dapat memfermentasikan laktosa dan sukrosa, sedangkan untuk glukosa tidak dapat difermentasikan. Isolat D.KG.20 dan D.U.20 memberikan perubahan warna pada dasar (butt) menjadi warna kuning sedangkan pada bagian miring tetap bewarna merah. Tidak terjadi pembentukan gas pada dasar media, sehingga dapat disimpulkan bahwa bakteri pada isolat ini dapat memfermentasikan glukosa, sedangkan untuk laktosa dan sukrosa tidak dapat difermentasikan. e. Uji Lysin Dekarboksilase
2.3 Uji Biokimia a. Uji Indol Hasil yang didapatkan pada uji indol menunjukan bahwa hanya dua isolat saja yang menunjukan hasil positif, yaitu terbentuknya cincin berwarna merah di permukaan media setelah diberikan 5 tetes reagen Kovac’s dan langsung dilihat perubahannya. Hal ini menunjukan bahwa bakteri mengandung enzim triptofanase yang merupakan katalisis pengurai gugus indol yang terkandung didalam asam amino triptofan. b. Uji Sitrat Hasil pengujian pada enam isolat menunjukan hasil yang positif dimana terjadi perubahan warna media dari hijau menjadi warna biru. c. Uji H2S Pada H2S ini dengan menggunakan TSIA (triple sugar iron agar), didapatkan hasil yang negatif pada keenam isolat karena tidak terbentuk endapan berwarna hitam pada dasar dari media yang berarti bakteri tidak dapat membentuk H2S. d. Uji Fermentasi Karbohidrat Uji fermentasi karbohidrat dilakukan pada media TSIA bersama- sama dengan uji pembentukan H2S. Pada Uji fermentasi didapatkan hasil sebagai berikut: Isolat D.U.40 warna media yang sebelumnya merah berubah pada bagian dasar (butt) menjadi warna kuning sedangkan pada bagian miring (slant) 28
Hasil uji lysine dekarboksilase menunjukan hasil positif pada keenam isolat D.U.20, D.F.40, D.KG.40, D.U.20, D.U.20 dan D.KG.20 dimana media menjadi bewarna lembayung (ungu) pada semua bagian baik di dasar media maupun di bagian media yang miring. f. Uji Katalase Hasil uji katalase yang dilakukan pada semua isolat yang ditumbuhkan pada media Nutrient Broth menunjukan hasil positif pada keenam isolat D.U.40, D.F.40, D.KG.40, D.U.20, D.F.20 dan D.KG.20 dimana terdapat pembentukan gelembung gas. Hal ini menunjukan bahwabakteri memiliki enzim katalase yang berfungsi menguraikan H2O2 yang ditambahkan ke koloni bakteri menjadi H2O dan O2. Setelah hasil dari identifikasi bakteri yang meliputi uji morfologi, fisiologi dan biokimia diperoleh, semua hasil ini digabungkan dan digunakan untuk menentukan bakteri yang terkandung pada masing-masing isolat. Penentuan bakteri dilakukan dengan membandingkan hasil uji yang diperoleh dengan data-data yang terdapat didalam
pewarnaan Gram negatif dengan bentuk basil. Berdasarkan bentuknya maka isolat ini dikelompokan kedalam bakteri Bacillus sp. Dimana bakteri ini merupakan bakteri Gram negatif, dengan uji motil, uji katalase, uji sitrat dan uji lysin diperoleh hasil positif dan negatif pada uji H2S dan uji indol, hanya pada D.F.20 uji indol positif.16 Isolat D.F.40 dan D.U 20 merupakan bakteri Gram negatif dengan bentuk kokus pada pewarnaan Gram. Bakteri motil. Pada uji biokimia didapatkan katalase, sitrat dan lysin positif sedangkan indol dan H2S negatif. Dari beberapauji ini disimpulkan kedua isolat ini digolongkan bakteri E.coli. Isolat D.KG.40 dan D.KG.20 merupakan bakteri kokus Gram negatif pada pewarnaan Gram. Pada uji motilitas isolat D.KG.40 didapatkan bakteri ini motil dan pada isolat D.KG.20 didapatkan bakteri ini nonmotil. Selain itu, hasil dari uji biokimia diperoleh uji katalase, sitrat dan lysin positif dan negatif pada uji H2S, sedangkan untuk uji indol negatif pada isolat D.KG.40 dan positif pada isolat D.KG.20 maka dapat disimpulkan bahwa
Tabel 2. Hasil Uji Morfologi, Uji Fisiologi dan Uji Biokimia Uji Uji Morfologi Fisiologi Uji Biokimia Kode Isolat
Pewarnaan Gram
Motil
Katalase Indol Uji Fermentasi Karbohidrat H2S Citrat Lysin
Bentuk Bakteri Gram D.U.40 Bacilli Negatif + D.F.40 Coccus Negatif + D.KG.40 Coccus Negatif + D.KG 20 Coccus Negatif D.F.20 Bacilli Negatif + D.U.20 Coccus Negatif +
Hasil Identifikasi
Glukosa Laktosa Sukrosa Gas + + + + + +
+ + -
+ + + +
+ + -
+ + -
+ + -
-
+ + + + + +
+ + + + + +
Bacillus sp. E.coli Streptococcus sp. Staphylococcus sp. Bacillus sp. E.coli
Breed, Se., E.G.D. Murray and A.P. Hitchens,.1948. Bergey’s Manual Determinative Bacteriology. The William and Wilkins Company, Baltimore. buku Bergey’s Manual Derteminative of Bacteriology.Isolat D.U.40 dan D.F.20 pada pewarnaan Gram merupakan
bakteri ini adalah Streptococcus sp pada isolat D.KG.40 dan Staphylococcus sp pada isolat D.KG.20 29
Tabel 3.Hasil pengamatan bentuk koloni, permukaan dan warna koloni Kode Isolat
HgCl2 Bentuk Permukaan koloni Koloni
Fenil merkuri Warna Bentuk koloni koloni
D.U.40
Bulat
Halus
Putih
Bacillus sp
D.F.40
Bulat
Halus
Putih
E.coli
D.KG.40 Bulat
Halus
Putih
Streptococcus sp
Permukaan Koloni
ket Warna koloni
D.KG.20
Bulat
Halus
Putih
Staphylococcus sp
D.F.20
Bulat
Halus
Putih
Bacillus sp
D.U.20
Bulat
Halus
Putih
E.coli
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang didapatkan maka kesimpulan yang diperoleh, yaitu: 1. Dari hasil identifikasi bakteri resisten merkuri pada urine, feses dan karang gigi pada individu yang tinggal di daerah pesisir pantai Desa Wineru Kecamatan Likupang Timur Kabupaten Minahasa Utara maka diperoleh 6 isolat yang resisten merkuri dan melalui uji morfologi, uji fisiologi dan uji biokimia didapatkan 4 genus bakteri resisten merkuri yaitu, Bacillus sp, E.coli, Streptococcus sp dan staphylococcus sp. 2. Dari uji tingkat resistensi bakteri terhadap merkuri didapatkan untuk HgCl2 bakteri mampu bertahan hingga 40 ppm dan Fenil merkuri bakteri hanya mampu bertahan hingga 20 ppm.
30
Syahdan U.Makalah Bakteri (cited 2014 Oct 7).Available from : http://www.academia.edu/3653672/ MAKALAH BAKTERI Hughes,M.N. and R.K.Poole.1989. Metals and Microorganism.Chapman and Hall.London Holt J.G.N.R.Krieg,P.H.A.Sneath,J.T.Sta ley,S.T.Williams 1994.Burgey’s Manual of Determinative Bacteriology, 9 th Edition.USA :Williams and Wilkins. Nofiani R,Gusrizal.Bakteri Resisten Merkuri Spektrum Sempit Dari Daerah Bbbekas Penambangan Emas Tanpa Izin (peti) Mandor Kalimantan Barat.Jurnal Natur Indonesia.2004;6(2);67-74
DAFTAR PUSTAKA
Alfian ,Zul .Merkuri, Antara Manfaat dan Efek Penggunaannya Bagi Kesehatan Manusia dan Lingkungan.Universitas Sumatera Utara.Medan;2006. Aaltje E.M.Billy J.K. Studi Populasi Bakteri Resisten Merkuri Di Daerah Aliran Sungai Tondano, Kelurahan Ketang Baru Manado Barkay T,Turner RR,Vanden Brook A,Liebert C.1991.The Relationship of Hg(11) Volatilization from a freshwater pond to the Abundance of mer genes in the gene pool of the indigenous microbial community.Microb.Ecol 21:151161 Febrian I.W. Dampak Pencemaran Merkuri Terhadap Biota Air dan Kesehatan Manusia.20 Juni 2012.Available from : Uwityangyoyo.Wordpress.com.20 September 2013. Fatimawali, Fatmawati B, Irawan Y. Isolasi Dan Identifikasi Bakteri Resisten Merkuri Dari Muara Sungai Sario Yang Dapat Digunakan Untuk Detoksifikasi Limbah Merkuri. Available from: Ejournal.unsrat.ac.id/index.php/JIS /article/download/220/171. 20 September 2013 Yuniaty, S.2011. Identifikasi Isolat Bakteri Resisten Merkuri pada Media Kultur awal yang mengandung merkuri di kelurahan Ketang Baru, kota Manado.Karya Tulis Ilmiah Fakultas Kedokteran Universitas Sam Ratulangi. BAB 1, halmn 2 Gadd,G.M.2000.Heavy Metal Pollutans;Enviromental and Biotechnological Espect.Encyclopedia of Microbiology 2 nd Ed 2:607-17 31
