Peran Bakteri pada Sedimen Tambak

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
ilustrasi oleh zona sultra com
ilustrasi oleh zona sultra com

Bakteri yang berperan dalam proses penguraian bahan organik terdiri dari beberapa jenis, seperti nitrifikasi, denitrifikasi dan bakteri penghasil enzim ekstraseluler. Bakteri yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan enzim ekstraseluler yang diperlukan untuk bioremediasi limbah organik disebut dengan bakteri heterotrof. Proses penguraian bahan organik terdiri dari berbagai jenis bakteri seperti proteolitik, selulolitik, amilolitik, nitrifikasi dan denitrifikasi.

Bakteri heterotrof merupakan salah satu agen biologis yang berperan sebagai organisme pengurai sisa pakan dan bahan organik di dasar perairan. Sisa pakan dan sisa metabolisme di dalam sistem budidaya dapat menyebabkan parameter kualitas air tambak menurun. Bahan organik dari sisa pakan, feces dan ditambah organisme yang mati dan mengendap di dasar tambak digunakan sebagai substrat untuk pertumbuhan mikroorganisme. Lapisan sedimen tambak dari permukaan sampai beberapa sentimeter (1 – 25 cm) mengandung nutrien yang lebih tinggi dibandingkan kolom air di bagian atas  karena sedimen berfungsi sebagai penyeimbang untuk konsentrasi nutrien air. Studi tersebut bertujuan memperoleh bakteri penghasil enzim ekstraseluler yang dapat menjadi reverensi awal sebagai agensia bioremediasi.

Sedimen tambak merupakan kumpulan bahan organik yang terletak di dasar tambak yang terbentuk melalui proses sedimentasi. Sumber bahan organik dalam budidaya sebagian besar (90%) berasal dari pakan dan sisanya berasal dari perairan. Sedimentasi terjadi karena air tidak mampu mendistribusikan material bahan organik karena memiliki massa yang lebih besar dari air sehingga mengendap di dasar perairan. Sedimen merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas air tambak. Kelimpahan bakteri di sedimen berpengaruh terhadap proses perombakan bahan organik serta senyawa nitrit dan amonium yang dihasilkan pada sedimen tambak.

Sedimen tambak merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kualitas perairan lingkungan. Bahan organik yang tinggi (10 – 100 mg/kg pada air tambak dan 10.000 – 200.000 mg/kg pada sedimen tambak) dapat mengakibatkan blooming alga, yang berakibat pada kematian masal secara mendadak. Penumpukan bahan organik pada sedimen tambak telah mengakibatkan penurunan tingkat kelangsungan hidup organisme yang dibudidaya. Akumulasi dan perombakan bahan organik yang dilakukan oleh bakteri terjadi di dasar sedimen tambak.

Bakteri heterotrof adalah bakteri yang hidup dengan memperoleh makanan berupa bahan organik dari lingkungan karena tidak dapat menyusun sendiri bahan organik yang dibutuhkannya. Bahan organik diperoleh dari sisa organisme lain, sampah, atau zat-zat yang terdapat di dalam tubuh organisme lain. Karakteristik kelompok bakteri heterotrof ialah motil, tidak berspora, bersifat aerob dan umumnya termasuk bakteri Gram negatif. Bakteri heterotrof mendapatkan sumber makanan, oksigen serta energi berasal dari hasil proses dekomposisi. 

Bakteri heterotrof merupakan bakteri yang memanfaatkan bahan organik dan dapat mendegredasi bahan organik pada lingkungan tempat tumbuhnya sebagai nutrisi untuk pertumbuhannya. Bahan organik merupakan sumber utama karbon dan energi untuk pertumbuhan bakteri heterotrof. Cara penguraian bahan organik oleh bakteri heterotrof adalah proses oksidasi yaitu proses memecah senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Bakteri heterotrof berperan penting untuk menjaga keseimbangan kualitas air karena bakteri heterotrof mampu mencerna bahan secara langsung dari lingkungan abiotik, dari materi yang dilepaskan sebagai hasil ekskresi ikan, atau dari organisme yang mati di dalam ekosistem perairan. Bahan organik di perairan akan di dekomposisi oleh bakteri heterotrof menjadi senyawa anorganik dan mengubah nutrien tersebut menjadi biomassa yang potensial untuk pertumbuhan bakteri heterotrof.

Peranan dari bakteri pada sedimen tambak mampu menghasilkan enzim ekstraseluler (Protease, selulase dan amilase). Bakteri penghasil enzim ekstraseluler yang dapat menjadi reverensi awal sebagai agensia bioremediasi. Enzim merupakan molekul protein yang berperan sebagai katalis pada reaksi enzimatik. Enzim berperan sebagai katalis untuk mempercepat reaksi biokimia pada tanah dan air tambak pada proses bioremediasi. Enzim tersebut ketika ditambahkan pada air budidaya atau disebar diatas tanah tambak, enzim dapat mendegradasi unsur utama bahan organik yang ditemukan di tambak.

Enzim dapat diproduksi dan diekskresikan oleh beberapa mikroba. Enzim ekstraseluler (protease, selulase dan amilase) diproduksi pada saat fermentasi aerob bahan organik oleh mikroorganisme, contohnya Bacillus. Enzim ekstraseluler merupakan enzim yang bekerja diluar sel. Enzim ini berfungsi untuk melangsungkan perubahan pada nutrient sehingga memungkinkan nutrient tersebut memasuki sel. Contoh amilase menguraikan pati menjadi gula sederhana.  

Bakteri heterotrof memiliki kemampuan untuk menghasilkan enzim ekstraseluler yang diperlukan untuk bioremediasi limbah organik. Bakteri heterotrof diberikan untuk membantu proses penguraian limbah nitrogen organik dari pakan dan sisa metabolisme kemudian diubah menjadi biomassa bakteri. Mikroorganisme untuk hidup memerlukan nutrisi berasal dari luar sel, maka mikroorganisme dalam mencukupi kebutuhan nutrisinya secara aktif memproduksi dan mensekresikan enzim pencernaan atau hidrolisis senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang dapat masuk ke dalam sel. 

Dua puluh isolat bakteri yang ditemukan dari sedimen tambak yang memiliki kemampuan menghasilkan enzim ekstraseuler proteolitik, amilolitik dan selulolitik didapat 4 isolat bakteri. Keempat isolat tersebut diidentifikasi sebagai Bacillus thuringiensis, Bacillus lentus, Bacillus sphaericus dan Corynbacterium pilosum.

Penulis: Luthfiana Aprilianita Sari, S.Pi., M.Si

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: 

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/236/1/012003

OA Artha1, Sudarno1, H Pramono2 and LA Sari1

Identification of extracellular enzyme-producing bacteria (proteolytic, cellulolytic, and amylolytic) in the sediment of extensive ponds in Tanggulrejo, Gresik

Published under licence by IOP Publishing Ltd

IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 236, conference 1

doi:10.1088/issn.1755-1315

Online ISSN: 1755-1315/ Print ISSN: 1755-1307

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

Media komunikasi dan informasi seputar kampus Universitas Airlangga (Unair).