Path: TopS2-ThesesEnvironmental Engineering2001

Perbaikan Strain dan Karakterisasi Mutan Bakteri Pendegradasi Klorohidrin

Master Theses from JBPTITBPP / 2007-03-22 11:35:19
Oleh : Selvia Kurniawati, S2 - Environmental Engineering (selvia777@bdg.centrin.net.id)
Dibuat : 2001-04-30, dengan 1 file

Keyword : Senyawa xenobiotik klorohidrin diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya dan beracun (B3) menurut PP No. 18/1999 (jo. PP 85/1999)

Senyawa xenobiotik klorohidrin diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya dan beracun (B3) menurut PP No. 18/1999 (jo. PP 85/1999). Senyawa ini digunakan secara luas di dunia industri, terutama di industri kertas dan farmasi, sehingga sangat mungkin ditemukan dalam limbah yang dikeluarkan oleh industri tersebut. Saat ini, beberapa jenis mikroba diketahui memiliki kemampuan degradasi terhadap beberapa senyawa klorohidrin. Meskipun demikian, spektrum senyawa klorohidrin yang dapat didegradasi oleh satu species bakteri umumnya sempit, biasanya hanya satu atau dua jenis senyawa klorohidrin saja. Hal ini tidak menguntungkan untuk pengolahan air buangan industri yang mengandung beberapa jenis senyawa klorohidrin dan bercampur dengan senyawa-senyawa polutan lainnya. Karena itu, diperlukan perbaikan strain untuk meningkatkan kemampuan degradatif strain-strain bakteri tersebut.

Dalam penelitian ini, digunakan metode perbaikan strain dengan cara bio-mutasi, yaitu konjugasi antara dua jenis bakteri dengan tujuan terjadinya transfer material genetik antar bakteri tersebut. Material genetik seperti plasmid dan transposon sejauh ini diketahui bertanggung jawab terhadap sintesis sebagian besar enzim degradatif pada bakteri. Bio-mutasi dilakukan secara konjugatif dengan membuat kontak fisik antara dua jenis bakteri dengan kemampuan degradasi klorohidrin yang berbeda, untuk memungkinkan pertukaran materi genetik secara alamiah antara bakteri donor dan resipien. Bakteri resipien adalah Corynebacterium sp SK 02-10A yang memiliki kemampuan degradasi terhadap monoklorohidrin (CPD), sedangkan bakteri donor adalah Agrobacterium sp S3B, yang mampu mendegradasi monoklorohidrin dan epiklorohidrin.



Dari hasil bio-mutasi, didapatkan beberapa mutan yang mampu mendegradasi epiklorohidrin. Salah satu mutan (transkonjugat), yaitu mutan B, mampu mendegradasi epiklorohidrin sebanyak 97.7% dalam waktu 120 jam. Kemampuan degradatif mutan ini jauh lebih baik dibandingkan dengan strain induknya yang tidak memiliki kemampuan mendegradasi epiklorohidrin, tetapi mutan ini tidak stabil. Bio-
mutan terbaik, yaitu mutan G, mampu mendegradasi monoklorohidrin sebanyak 0.5 gC.l-1 secara total dalam waktu 44 jam. Mutan yang memiliki morfologi sangat mirip dengan bakteri donor ini kemudian dipilih untuk dikarakterisasi enzim haloalkohol dehalogenasenya. Enzim haloalkohol dehalogenase dari mutan G memiliki rentang pH optimum yang lebar, yaitu antara pH 8,25 sampai pH 10,5. Temperatur optimum enzim ini terhadap CPD adalah 60oC, namun masih terdapat aktivitas dehalogenasi yang cukup signifikan sampai temperatur 75oC. Nilai Km dan Vmax enzim ini terhadap CPD adalah 3,22 mM dan 0,2787 mmol Cl-.min-1.mg-1 protein. Hasil elektroforesis gel poliakrilamida menunjukkan bahwa mutan G memiliki dua jenis haloalkohol dehalogenase, sama seperti bakteri donornya. Karakteristik enzimatik mutan ini membuktikan terjadinya transfer material genetik antara bakteri donor (Agrobacterium sp S3B) dan bakteri resipien (Corynebacterium sp SK 02-10A). Mutan G nampaknya mirip dengan Agrobacterium sp S3B yang telah menerima gen yang ditransfer dari Corynebacterium sp SK 02-10A.


Imobilisasi CFE mutan G dalam gel poliakrilamida yang dilakukan pada konsentrasi poliakrilamida 8%, 10%, 12%, 14 %, dan 16% menunjukkan bahwa aktivitas dehalogenasi spesifik terbesar untuk sistem imobilisasi ini adalah pada enzim yang diimobilisasi dengan poliakrilamida 12%, yaitu sebesar 0,0798 U/mg protein. Aktivitas enzim dalam bentuk terimobilisasi tersebut adalah sebesar 62 % dari aktivitas enzim yang tidak diimobilisasi. Dalam percobaan imobilisasi tersebut, terjadi pelepasan sejumlah protein dari matriks poliakrilamida dan penurunan laju dehalogenasi dalam setiap run. Ditinjau dari aktivitas spesifiknya, dalam sistem imobilisasi ini terjadi fenomena yang mirip dengan purifikasi enzim.

Deskripsi Alternatif :

Senyawa xenobiotik klorohidrin diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya dan beracun (B3) menurut PP No. 18/1999 (jo. PP 85/1999). Senyawa ini digunakan secara luas di dunia industri, terutama di industri kertas dan farmasi, sehingga sangat mungkin ditemukan dalam limbah yang dikeluarkan oleh industri tersebut. Saat ini, beberapa jenis mikroba diketahui memiliki kemampuan degradasi terhadap beberapa senyawa klorohidrin. Meskipun demikian, spektrum senyawa klorohidrin yang dapat didegradasi oleh satu species bakteri umumnya sempit, biasanya hanya satu atau dua jenis senyawa klorohidrin saja. Hal ini tidak menguntungkan untuk pengolahan air buangan industri yang mengandung beberapa jenis senyawa klorohidrin dan bercampur dengan senyawa-senyawa polutan lainnya. Karena itu, diperlukan perbaikan strain untuk meningkatkan kemampuan degradatif strain-strain bakteri tersebut.

Dalam penelitian ini, digunakan metode perbaikan strain dengan cara bio-mutasi, yaitu konjugasi antara dua jenis bakteri dengan tujuan terjadinya transfer material genetik antar bakteri tersebut. Material genetik seperti plasmid dan transposon sejauh ini diketahui bertanggung jawab terhadap sintesis sebagian besar enzim degradatif pada bakteri. Bio-mutasi dilakukan secara konjugatif dengan membuat kontak fisik antara dua jenis bakteri dengan kemampuan degradasi klorohidrin yang berbeda, untuk memungkinkan pertukaran materi genetik secara alamiah antara bakteri donor dan resipien. Bakteri resipien adalah Corynebacterium sp SK 02-10A yang memiliki kemampuan degradasi terhadap monoklorohidrin (CPD), sedangkan bakteri donor adalah Agrobacterium sp S3B, yang mampu mendegradasi monoklorohidrin dan epiklorohidrin.



Dari hasil bio-mutasi, didapatkan beberapa mutan yang mampu mendegradasi epiklorohidrin. Salah satu mutan (transkonjugat), yaitu mutan B, mampu mendegradasi epiklorohidrin sebanyak 97.7% dalam waktu 120 jam. Kemampuan degradatif mutan ini jauh lebih baik dibandingkan dengan strain induknya yang tidak memiliki kemampuan mendegradasi epiklorohidrin, tetapi mutan ini tidak stabil. Bio-
mutan terbaik, yaitu mutan G, mampu mendegradasi monoklorohidrin sebanyak 0.5 gC.l-1 secara total dalam waktu 44 jam. Mutan yang memiliki morfologi sangat mirip dengan bakteri donor ini kemudian dipilih untuk dikarakterisasi enzim haloalkohol dehalogenasenya. Enzim haloalkohol dehalogenase dari mutan G memiliki rentang pH optimum yang lebar, yaitu antara pH 8,25 sampai pH 10,5. Temperatur optimum enzim ini terhadap CPD adalah 60oC, namun masih terdapat aktivitas dehalogenasi yang cukup signifikan sampai temperatur 75oC. Nilai Km dan Vmax enzim ini terhadap CPD adalah 3,22 mM dan 0,2787 mmol Cl-.min-1.mg-1 protein. Hasil elektroforesis gel poliakrilamida menunjukkan bahwa mutan G memiliki dua jenis haloalkohol dehalogenase, sama seperti bakteri donornya. Karakteristik enzimatik mutan ini membuktikan terjadinya transfer material genetik antara bakteri donor (Agrobacterium sp S3B) dan bakteri resipien (Corynebacterium sp SK 02-10A). Mutan G nampaknya mirip dengan Agrobacterium sp S3B yang telah menerima gen yang ditransfer dari Corynebacterium sp SK 02-10A.


Imobilisasi CFE mutan G dalam gel poliakrilamida yang dilakukan pada konsentrasi poliakrilamida 8%, 10%, 12%, 14 %, dan 16% menunjukkan bahwa aktivitas dehalogenasi spesifik terbesar untuk sistem imobilisasi ini adalah pada enzim yang diimobilisasi dengan poliakrilamida 12%, yaitu sebesar 0,0798 U/mg protein. Aktivitas enzim dalam bentuk terimobilisasi tersebut adalah sebesar 62 % dari aktivitas enzim yang tidak diimobilisasi. Dalam percobaan imobilisasi tersebut, terjadi pelepasan sejumlah protein dari matriks poliakrilamida dan penurunan laju dehalogenasi dalam setiap run. Ditinjau dari aktivitas spesifiknya, dalam sistem imobilisasi ini terjadi fenomena yang mirip dengan purifikasi enzim.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • , Editor:

Download...