Skrining Galur- Galur Bradyrhizobium Japonicum Toleran Logam Berat

Abstract

Salah satu penyebab menurunnya produktivitas tanah adalah tingginya konsentrasi logam-logam berat yang mencemarinya. Bradyrhizobium japonicum (Bj) dilaporkan toleran terhadap logam-logam berat pada konsentrasi cukup tinggi sehingga berpotensi untuk menanggulangi masalah tersebut. Penelitian ini bertujuan melakukan skrining terhadap 21 galur Bj koleksi Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi FMIPA IPB yang memiliki sifat toleran logam berat. Seleksi tahap I dilakukan dengan menumbuhkan galur uji pada media agar sintetik (MS) + L-arabinosa 0.1% + 8 jenis logam (Al, Fe, Cd, Cu, Ni, Hg, Pb, Zn) yang diberikan secara terpisah dengan konsentrasi awal masing-masing 70, 70, 90, 130, 3-5, 70, 400 dan 700 µg/ml. Peningkatan ataupun penurunan konsentrasi dalam media yang sama dilakukan untuk memperoleh konsentrasi tertinggi logam yang masih menunjang pertumbuhan galur uji, yang selanjutnya disebut sebagai galur toleran. Seleksi tahap merupakan uji penguat, dilakukan dengan menumbuhkan 2 ml suspensi galur toleran di dalam 100 ml kaldu MS + L-arabinosa 0.1% + logam dengan konsentrasi tertinggi dan digoyang selama 16 hari. Pengukuran rapat optis (RO) media pada 620 nm dilakukan 2 hari sekali guna memperoleh kurva pertumbuhan, sedangkan perubahan pH kaldu media diamati pada hari ke-8 dan ke-16. Analisis kadar logam kaldu media dilakukan dengan bantuan spektrofotometri serapan atom (AAS) pada awal dan akhir inkubasi galur uji. Dari 21 galur uji, 11 galur dinyatakan toleran terhadap sejumlah logam tertentu dengan konsentrasi tertinggi (400 µg/ml Al, 300 µg/ml Fe, 100 µg/ml Cd, 150 µg/ml Cu, 200 µg/ml Ni, 750 µg/ml Pb dan 750 µg/ml Zn), 4 diantaranya toleran terhadap satu logam, yaitu: Bj 06 (Ni), 12 (Al), 36 (fe), 49 (Fe) dan 7 terhadap 2-5 logam, yaitu: Bj 09 (Al, Pb), 11 (Cd, Zn), 15 (Cu, Pb, Zn), 40 (Fe, Cd, Pb), 45 (Al, Ni, Zn), 48 (Cd, Cu, Pb) serta 38 (Al, Fe, Cn Ni Zn). Fenomena toksisitas logam berat ditunjukkan oleh: (i) pola pertumbuhan galur toleran dalam media MS yang berjalan lambat, (ii) tercapainya fase stasioner lebih awal dan (iii) terjadinya peningkatan pH yang relatif kecil dibandingkan dengan kontrol. Galur Bj 09 (All), 38 (Zn), 45 (Ni) dengan fase lag 2 hari scita 40 (Fe), 48 (Cu) dengan fase lag 4 hari mampu mencapai RO > 0.4. Hasil analisis kadar logam menunjukkan galur uji mampu mengurangi konsentrasi logam dalam kaldu MS selama pertumbuhan berlangsung. Aktifitas terbesar terhadap Cd dan Zn masing-masing ditunjukkan olch Bj 11 dan 15, sedangkan terhadap Fe dan Cu oleh Bj 38. Di samping itu, Bj 38 juga menunjukkan aktifitas yang sangat besar terhadap logam Ni, selain Bj 06 dan 45. Untuk logam Pb, aktifitas pengurangan yang sangat besar ditunjukkan oleh Bj 09 dan 40.