KARAKTERISASI DAN UJI AKTIVITAS BAKTERI DENITRIFIKASI PEREDUKSI DINITROGEN OKSIDA (N2O) YANG DIISOLASI DARI TANAH SAWAH

Setyaningsih, Ratna (2011) KARAKTERISASI DAN UJI AKTIVITAS BAKTERI DENITRIFIKASI PEREDUKSI DINITROGEN OKSIDA (N2O) YANG DIISOLASI DARI TANAH SAWAH. PhD thesis, Institut Pertanian Bogor .

[img] Microsoft Word - Published Version
Download (18Kb)

    Abstract

    Dinitrogen oksida (N2O) adalah gas rumah kaca yang juga merupakan penyebab penipisan lapisan ozon. Sawah merupakan salah satu ekosistem sumber N2O. Bakteri denitrifikasi dari tanah yang memiliki kemampuan tinggi mereduksi N2O memiliki arti penting untuk mengendalikan emisi N2O. Reduksi N2O merupakan tahap terakhir proses denitrifikasi. Tujuan penelitian ini adalah mendapat isolat-isolat bakteri denitrifikasi dari tanah sawah yang memiliki kemampuan tinggi mereduksi N2O dan berpotensi menurunkan emisi H2O. Sampel tanah diambil dari 6 lokasi sawah di wilayah Bogor dan Tangerang. Bakteri diisolasi menggunakan biakan pengkayaan yang ditambah dengan NO3-. Pengukuran pertumbuhan dan aktivitas reduksi N2O dilakukan dengan menumbuhkan isolat bakteri dalam medium dengan N2O sebagai satu-satunya penerima elektron terakhir. Karakterisasi dan identifikasi secara fisiologis dilakukan menggunakan API 20NE sedangkan identifikasi molekuler didasarkan pada analisis 16S rRNA. Kloning dan sekuensing dilakukan untuk analisis gen nosZ. Uji emisi N2O dilakukan dengan menggunakan tanah sawah. Sepuluh isolat bakteri denitrifikasi dapat tumbuh dalam biakan dengan N2O sebagai satu-satunya penerima elektron. Pertumbuhan bakteri dapat diamati dengan peningkatan optical density (OD) sebesar 0.12-0.47. Tiga isolat yang mereduksi N2O paling banyak selama 5 hari adalah BL2, BL1 dan BLN1 yang masing-masing mereduksi N2O sebesar 5.41, 4.09 dan 3.91 mol mL-1 biakan. Isolat BL1, BL2 dan BLN1 tumbuh baik dalam biakan dengan konsentrasi N2O terlarut dalam medium sebesar 900, 1380 dan 1979 M tetapi tidak tumbuh baik dalam biakan dengan konsentrasi N2O 88 M yang menunjukkan bahwa bakteri tumbuh menggunakan N2O. Kecepatan pertumbuhan maksimum menggunakan N2O (max) dan konstanta Monod (Ks) dari isolat BL1 sebesar 0.21 jam-1 dan 102.3 M jam-1, BL2 0.23 jam-1 dan 213.3 M jam-1, BLN1 0.18 jam-1 dan 172.4 M jam-1. Isolat BL1, BL2 dan BLN1 memiliki kecepatan reduksi N2O masing-masing sebesar 0.26, 0.28 dan 0.43 mol mL-1 jam-1 . Reduksi N2O berlangsung seiring dengan pertumbuhan. Isolat BL2 memiliki perbedaan bentuk koloni dengan BL1 dan BLN1. Berdasarkan uji fisiologi, di antara ketiga isolat terdapat perbedaan sifat dalam hal hidrolisis eskulin dan P-nitrofenil--D-galaktopiranosida serta asimilasi potasium glukonat dan trisodium sitrat. Identifikasi berdasarkan sifat-sifat fisiologis memberikan hasil bahwa isolat BLN1 memiliki kemiripan 99.9% dengan Ochrobactrum anthropi sedangkan isolat BL1 dan BL2 tidak teridentifikasi. Berdasarkan analisis 16S rRNA, isolat BL1, BL2 dan BLN1 maisng-msaing memiliki kemiripan sebesar 99.95 dan 98% dengan O. anthropi ATCC 49188. Tiga isolat yang ditemukan masing-masing dapat disebut sebagai bakteri O.anthropi BL1, Ochrobactrum sp. BL2 dan O.anthropi BLN1. Analisis gen nosZ belum memberikan hasil yang diharapkan. Penambahan isolat BLN1 dapat mengurangi konsentrasi N2O yang terlarut dalam air permukaan dari 31.12 menjadi 12.94 nmol L-1 pada jam ke-6 setelah penambahan 0.6 mmol NO3-. Emisi N2O ke udara tidak dipengaruhi penambahan isolat BLN1. [Kata kunci: bakteri denitrifikasi, reduksi N2O, tanah sawah] API 20NE sedangkan identifikasi molekuler didasarkan pada analisis 16S rRNA. Kloning dan sekuensing dilakukan untuk analisis gen nosZ. Uji emisi N2O dilakukan dengan menggunakan tanah sawah. Sepuluh isolat bakteri denitrifikasi dapat tumbuh dalam biakan dengan N2O sebagai satu-satunya penerima elektron. Pertumbuhan bakteri dapat diamati dengan peningkatan optical density (OD) sebesar 0.12-0.47. Tiga isolat yang mereduksi N2O paling banyak selama 5 hari adalah BL2, BL1 dan BLN1 yang masing-masing mereduksi N2O sebesar 5.41, 4.09 dan 3.91 mol mL-1 biakan. Isolat BL1, BL2 dan BLN1 tumbuh baik dalam biakan dengan konsentrasi N2O terlarut dalam medium sebesar 900, 1380 dan 1979 M tetapi tidak tumbuh baik dalam biakan dengan konsentrasi N2O 88 M yang menunjukkan bahwa bakteri tumbuh menggunakan N2O. Kecepatan pertumbuhan maksimum menggunakan N2O (max) dan konstanta Monod (Ks) dari isolat BL1 sebesar 0.21 jam-1 dan 102.3 M jam-1, BL2 0.23 jam-1 dan 213.3 M jam-1, BLN1 0.18 jam-1 dan 172.4 M jam-1. Isolat BL1, BL2 dan BLN1 memiliki kecepatan reduksi N2O masing-masing sebesar 0.26, 0.28 dan 0.43 mol mL-1 jam-1 . Reduksi N2O berlangsung seiring dengan pertumbuhan. Isolat BL2 memiliki perbedaan bentuk koloni dengan BL1 dan BLN1. Berdasarkan uji fisiologi, di antara ketiga isolat terdapat perbedaan sifat dalam hal hidrolisis eskulin dan P-nitrofenil--D-galaktopiranosida serta asimilasi potasium glukonat dan trisodium sitrat. Identifikasi berdasarkan sifat-sifat fisiologis memberikan hasil bahwa isolat BLN1 memiliki kemiripan 99.9% dengan Ochrobactrum anthropi sedangkan isolat BL1 dan BL2 tidak teridentifikasi. Berdasarkan analisis 16S rRNA, isolat BL1, BL2 dan BLN1 maisng-msaing memiliki kemiripan sebesar 99.95 dan 98% dengan O. anthropi ATCC 49188. Tiga isolat yang ditemukan masing-masing dapat disebut sebagai bakteri O.anthropi BL1, Ochrobactrum sp. BL2 dan O.anthropi BLN1. Analisis gen nosZ belum memberikan hasil yang diharapkan. Penambahan isolat BLN1 dapat mengurangi konsentrasi N2O yang terlarut dalam air permukaan dari 31.12 menjadi 12.94 nmol L-1 pada jam ke-6 setelah penambahan 0.6 mmol NO3-. Emisi N2O ke udara tidak dipengaruhi penambahan isolat BLN1. [Kata kunci: bakteri denitrifikasi, reduksi N2O, tanah sawah]

    Item Type: Thesis (PhD)
    Subjects: L Education > L Education (General)
    Divisions: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Matematika
    Depositing User: Users 862 not found.
    Date Deposited: 09 Jul 2013 00:27
    Last Modified: 09 Jul 2013 00:27
    URI: https://eprints.uns.ac.id/id/eprint/1223

    Actions (login required)

    View Item