Analisis Karakteristik Biofilm yang Tumbuh Di Lingkungan Hypersalin

Zamzami, Ilham Misbakudin Al and Andi Kurniawan,, S.Pi., M.Eng., D.Sc and Dr. Yuni Kilawati,, S.Pi., M.Si. (2023) Analisis Karakteristik Biofilm yang Tumbuh Di Lingkungan Hypersalin. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pemanfaatan sumber daya perairan cukup luas jika ditinjau secara umum. Secara khusus terdapat suatu lingkungan ekstrem dengan kondisi hypersalin baik alami maupun buatan yang belum tereksplor. Lingkungan hypersalin ini memiliki komponen biotik yang berpengaruh bagi kehidupan. Terdapat organisme extremophiles yang mampu hidup dan berkembang pada lingkungan hypersalin disebut dengan mikroba halofilik. Umumnya setiap mikroorganisme memiliki kemampuan komunikasi antar sel yang pada akhirnya akan membentuk biofilm disuatu ruang/bidang. Biofilm merupakan kumpulan mikroba yang melekat disuatu permukaan dan diselimuti oleh pelekat karbohidrat yang dikeluarkan oleh mikroba. Biofilm sebagai kumpulan mikroba akuatik memiliki beberapa fungsi. Mikroba memiliki peran sebagai pengurai, selain itu mikroba dapat digunakan sebagai agen bioremediasi dan pengelolaan dalam pemanfaatan mineral laut. Penelitian sebelumnya mengenai biofilm dan komunitas mikroba pembentuknya umumnya dilakukan pada kondisi lingkungan yang normal seperti laut, danau dan sungai. Penelitian terkait biofilm pada kondisi hypersalin sangat diperlukan sebagai tahap awal pengembangan dan pemanfaatan biofilm halofilik. Oleh karena itu, penelitian ini menganalisis komunitas mikroba halofilik yang membentuk biofilm dan menganalisis properti matriks biofilm yang terbentuk pada kondisi hypersalin. Metode yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari dua metode yaitu deskriptif dan eksperimental. Tahapan-tahapan pada penelitian ini meliputi pemasangan media HDPE, pengukuran kualitas air, pengambilan sampel air, dan pengambilan sampel biofilm. Analisis yang dilakukan meliputi pengujian FTIR, pengujian metagenomik, pengujian SDS PAGE, pengujian CLSM, pengujian TPC, dan isolasi mikroba. Hasil penelitian menunjukkan komunitas mikroba pada biofilm hypersalin yang diuji menggunakan analisis metagenomik dirangkum menjadi 10 genus tertinggi yaitu: Halohasta, Bacillus, Oceanicaulis, Limimaricola, Roseivivax, Erythrobacter, Paraburkholderia, Methylotenera, Halomonas, Pseudomonas. Keseluruhan genus tersebut secara umum ditemukan pada daerah hypersalin. Kelimpahan mikroba yang dapat dikultur dari berbagai media selektif halofilik menunjukkan kelimpahan tertinggi pada perlakuan NaCl 25% dengan media Manitol Salt Agar (MSA). Setiap parameter kualitas air memiliki hubungan dengan kelimpahan mikroba, namun nilai setiap hubungan yang berbeda-beda dan cenderung lemah. Nilai korelasi tertinggi yaitu hubungan kelimpahan dengan DO sebesar R2= 0.596 dengan arah negatif yang berarti semakin tinggi kelimpahan mikroba membuat DO semakin rendah. Properti matriks biofilm hypersalin meliputi gugus fungsi pada masing-masing perlakuan terdapat asam karbosilat. Hasil profiling protein terdapat piruvat kinase, avidin, dan tirosin pada tiap perlakuan. Informasi keanekaragaman spesies pada tingkat salinitas yang berbeda akan memberikan informasi lebih luas terkait dengan diversitas mikroba di lingkungan hypersalin. Oleh karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menganalisis keanekaragaman spesies pada setiap perlakuan atau tingkat salinitas yang berbeda.

English Abstract

The utilization of water resources is quite extensive when viewed in general. In particular, there is an environment extreme with hypersaline conditions both natural and artificial that have not been explored. Environmenthypersalin It has biotic components that are influential for life. There are extremophile organisms that can live and thrive in the environment hypersaline called halophilic microbes. In general, every microorganism has the ability to communicate between cells which will eventually form biofilms in a space/field. Biofilm is a collection of attached microbes on a surface and covered with a carbohydrate adhesive secreted by microbes. Biofilm as a collection of aquatic microbes has several functions. Microbes have a role as decomposers, besides that microbes can be used as bioremediation agents and management in utilizing marine minerals. Previous studies on biofilms and their microbial communities have generally been carried out under normal environmental conditions, such as seas, lakes, and rivers. Research related to biofilms under hypersaline conditions is urgently needed at an early stage in the development and utilization of halophilic biofilms. Therefore, this study analyzed the halophilic microbial community that forms biofilms and analyzed the matrix properties of biofilms formed under hypersaline conditions. The method used in this study consists of two methods, namely descriptive and experimental. The stages in this study included installing HDPE media, measuring water quality, taking water samples, and taking biofilm samples. The analysis performed included FTIR testing, metagenomic testing, SDS PAGE testing, CLSM testing, TPC testing, and microbial isolation. The results showed that the microbial communities in hypersaline biofilms tested using metagenomic analysis were summarized into the 10 highest genera, namely: Halohasta, Bacillus, Oceanicaulis, Limimaricola, Roseivivax, Erythrobacter, Paraburkholderia, Methylotenera, Halomonas, Pseudomonas. The entire genus is generally found in hypersaline areas. The abundance of microbes that can be cultured from various selective halophilic media showed the highest abundance in 25% NaCl treatment with Mannitol Salt Agar (MSA) media. Each water quality parameter has a relationship with microbial abundance, but the value of each relationship varies and tends to be weak. The highest correlation value is the relationship between abundance and DO of R2 = 0.596 in a negative direction, which means that the higher the abundance of microbes, the lower the DO. The properties of the hypersaline biofilm matrix include the functional groups in each acid treatment carboxylate. The results of protein profiling showed pyruvate kinase, avidin, and tyrosine in each treatment. Information on species diversity at different salinity levels will provide broader information related to microbial diversity in hypersaline environments. Therefore, further research is needed to analyze the diversity of species in each treatment or different levels of salinity.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0423080017
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 639 Hunting, fishing & conservation > 639.3 Culture of cold-blooded vertebrates
Divisions:	S2/S3 > Magister Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	12 Dec 2023 03:43
Last Modified:	12 Dec 2023 03:43
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/205098

Text (DALAM MASA EMBARGO) Ilham Misbakudin Al Zamzami.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (3MB)

Actions (login required)

View Item