“BAKTERI PENGHASIL EMAS "Cupriavidus metallidurans”

Tugas Makalah

TEKHNIK LABORATORIUM

“BAKTERI PENGHASIL EMAS "Cupriavidus metallidurans”

OLEH :

KELOMPOK II

                                                ANGGOTA                :

 FITRIYANTI                         (A1C2 08 005)

FALDE RAMADHAN          (A1C2 11 016)
        RAHMAT                               (A1C2 11 017)

                                    ROSMIATI                            (A1C2 11 018)

                                    MUH. RISMAN WAHID     (A1C2 11 019)

                                    APRIANI PUSPITASRI       (A1C2 11 020)

WD. WILDAYANTI             (A1C2 11 021)

                                    IRMAYANTI M.                   (A1C2 11 022)

                                    SRI RAMAYANTI K.           (A1C2 11 023)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2013

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Puji syukur kita panjatkan kepadan Tuhan yang Maha Esa Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunia-Nya lah kami dapat menyelesaikan makalah ini walaupun tak sesempurna yang Ia telah ciptakan. Tidak lupa pula, salawat dan salam kita panjatkan pada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, karena atas jasa Beliau yang telah membimbing kita dari alam kegelapan menuju alam terang benderang seperti saat ini.

Seiring berkembangnya ilmu dan teknologi saat ini, para peneliti biologiwan khususnya bidang mikrobiologi senantiasa meneliti apa saja yang dapat dimanfaatkan di dalam bumi ini yang kiranya dapat mengatasi dampak krisis seiring perkembangan zaman yang dihadapi negaranya. Salah satu penelitian yang saat ini sedang hangat di”update” di media-media internet dan menggugah dunia adalah adanya bakteri penghasil emas (Cupriavidus metallidurans).

Untuk memberikan wawasan tentang bakteri ini maka dibuatlah makalah ini, sekaligus sebagai tugas dalam Mata Kuliah Tekhnik Laboratorium. Dalam makalah ini dibahas tentang klasifikasi, morfologi dan proses fisiologi dari bakteri Cupriavidus metallidurans serta peranannya dalam kehidupan khususnya dalam menghasilkan emas.Di dalam makalah ini juga di ulas tentang cara menumbuhkan dan cara mengamati bakteri Cupriavidus metallidurans.

Sekian atas perhatiannya, terima kasih kami kepada tim Dosen Mata Kuliah Tekhnik Laboratorium yang telah banyak informasi yang membantu dalam penyusunan makalah ini serta kepada semua pihak yang secara langsung maupun tak langsung membantu juga dalam penyusunan makalah ini.

                                                                           Kendari, 17 Maret 2013

                                                                           Tim Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................................ i

DAFTAR ISI........................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN...................................................................................... 1

A.       Latar Belakang............................................................................................. 1

B.       Rumusan Masalah........................................................................................ 1

C.       Tujuan.......................................................................................................... 1

BAB II PEMBAHASAN................................................................................ ...... 2

A.    Morfologi..................................................................................................... 2

B.     Fisiologi dan Mekasnisme............................................................................ 2

C.     Klasifikasi.................................................................................................... 6

D.    Mekanisme menumbuhkan dan mengamati................................................. 6

E.     Peranan........................................................................................................ 7

BAB III PENUTUP................................................................................................

A.       Kesimpulan..................................................................................................

B.       Saran............................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................

BAB I 

PENDAHULUAN

A.       Latar Belakang

Dewasa ini kita mendapatkan informasi bahwa para ilmuwan telah menemukan beberapa jenis bakteri yang memiliki kemampuan semacam legenda sentuhan emas Raja Midas, yakni mampu menghasilkan butiran emas. Sejarah proses mendapatkan logam emas dengan bantuan makhluk hidup disebut biomineralisasi emas. Bakteri yang bernama Cupriavidus metallidurans ini berhasil diidentifikasi oleh Frank Reith dari Australian National University dan rekan-rekannya sebagai denominator umum di antara bakteri dari sebuah biofilm organic kering yang ditemukan pada permukaan butiran emas yang dikumpulkan dari sebuah taman dan tambang emas di selatan New South Wales dan utara Queensland, Australia.

B.       Rumusan Masalah

1.        Apakah klasifikasi dari spesies bakteri Cupriavidus metallidurans?

2.        Bagaimana struktur morfologi dan proses fisiologi dari bakteri Cupriavidus metallidurans ?

3.        Bagaimana cara menumbuhkan dan mengamati bakteri Cupriavidus metallidurans ?

4.        Apakah peranan dari Cupriavidus metallidurans ?

C.     Tujuan

1.        Mengetahui klasifikasi dari spesies bakteri Cupriavidus metallidurans.

2.        Mengetahui struktur morfologi dan proses fisiologi dari bakteri Cupriavidus metallidurans.

3.        Mengetahui cara menumbuhkan dan cara mengamati bakteri Cupriavidus metallidurans.

4.        Mengetahui peranan dari Cupriavidus metallidurans.

BAB II 

PEMBAHASAN

Bakteri Cupriavidus metallidurans merupakan bakteri yang dapat dianggap tangguh jika dilihat dari sifat resistensinya terhadap logam berat. Bakteri mampu menetralisir toksisitas emas dan mengubahnya menjadi logam yang berharga.

A.      Morfologi

Tubuh bakteri Cupriavidus metallidurans ini secara morfologi berbentuk silindris. Ukurannya seperti yang terlihat pada gambar bias mencapai 1 mikro meter (1 ηm) dan tidak mempunya flagel. Bakteri ini juga tidak mempunyai bentuk spora.

B.       Fisiologi dan Mekanisme

Bakteri ini mampu mengubah toksisitas kompleks emas. Sebenarnya emas dalam bentuk kompleks memiliki efek toksik terhadap bakteri. Namun, pada bakteri inikompleks emas yang larut diubah menjadi bentuk logam sehingga toksiktifitas tersebut hilang dan tidak lagi berbahaya bagi bakteri tersebut.Bakteri ini ditemukan oleh tim peneliti asal Michigan State University diAmerika Serikat. Seperti dirilis news.msu.edu (6/10), hewan kecil ini kabarnya dapat hidup pada senyawa beracun, dan mengeluarkan kotoran dalam bentuk logam padat berupa emas. Tim dari Michigan State University menemukan,bakteri yang toleran pada logam, Cupriavidus metallidurans, ternyata dapat tumbuh dalam konsentrasi besar klorida emas (gold chloride), yang mematikanbagi makhluk yang lain.Kazem Kashefi (asisten profesor mikrobiologi dan molekul genetik), dan Adam Brown (asisten profesor elektronik dan intermedia) menemukan,Cupriavidus metalliduransdapat tumbuh dalam konsentrasi besar klorida emas, senyawa kimia beracun yang ditemukan di alam,yang sering juga disebut "emas cair".Untuk menunjukkan bagaimana cara kerja bakteri itu, kedua ilmuwan membuat sebuah laboratorium portabel, sebuah seni instalasi, yang diberi nama,"The Great Work of the Metal Lover  " artinya "karya agung pemuja logam", yang merupakan kombinasi dari bioteknologi, seni, dan alkimia.Laboratorium portabel itu disusun dari perangkat berlapis emas 24 karat, kacabioreaktor yang berisi bakteri. Ukurannya yang relatif kecil memungkinkanilmuwan memamerkan cara menghasilkan emas di depan banyak orang. Browndan Kashefi mengumpan bakteri Cupriavidus metallidurans dengan klorida emas dengan jumlah besar, meniru proses yang mereka yakini terjadi di alam. Butuh waktu selama sekitar sepekan, agar bakteri tersebut memetabolis racun dan akhirnya memproduksi bongkahan emas.Dari hasil penelitian mereka, bakteri ini melakukan alkemi mikroba(microbial alchemy), yaitu mengubah klorida emas (cairan kimia beracun yang dapat ditemui di lingkungan sekitar) menjadi emas murni.

Cupriavidus metallidurans merupakan bakteri gram negatif yang bersifat kemolitoautotropik fakultatif dan termasuk ke dalam kelas β – proteobacterium. Bakteri ini termasuk bakteri metalofilik yaitu resisten terhadap logam berat.Identitas CH34 yang tertera di belakang nama spesies bakteri ini menunjukkan bahwa gen Au-regulated terletak di kromosom-34.Biomineralisasi Au pada Cupriavidus metallidurans melibatkan ekspresigen pengatur Au yang menyebabkan pengendapan reduktif. Proses tersebut termasuk proses endoterm atau membutuhkan energi selama proses berlangsung.Pengendapan reduktif inilah yang membuat bakteri C. metallidurans resisten terhadap logam berat sehingga dapat mempertahankan hidupnya.Kompleks emas dapat mengakibatkan toksisitas dan kematian sel dengan mengganggu aktifitas redoks normal dari membran sel serta denganmempengaruhi permeabilitas dinding sel dan membran melalui pemutusan ikatandisulfida dalam peptida dan protein. Sifat toksik ini berlaku pada konsentrasirendah kompleks emas, apalagi bila konsentrasinya tinggi.

Mekanisme biomineralisasi ini dapat dijabarkan sebagai berikut. Larutankompleks emas dengan kation Au³⁺dan mengikat ligan-ligan seperti Cl^-, Br^-,S₂O₃₂^-, misalnya AuCl₄^-yang bermuatan negatif bersifat toksik bagi bakteri. Sifattoksik ini disebabkan kompleks Au ini dapat memotong ikatan disulfida padapeptida dan protein di membran sehingga permeabilitas dinding sel dan membranterganggu. Selain itu bila kompleks ini sampai pada sitoplasma akibatnya adalahmetabolisme bakteri terinhibisi.Kompleks ion ini akan masuk dengan prinsip perbedaan muatan. Pada dindingsel, terdapat ligan yang bermuatan positif, sedangkan kompleks ini bermuatannegatif sehingga akan menempel di dinding sel bakteri. Di dinding sel pun terjadireduksi Au³⁺menjadi Au⁺karena tingginya potensial reduksi kompleks denganAu³⁺. Kemudian Au⁺akan terkonsentrasi di periplasma dan ligan dari kompleksini akan digunakan untuk metabolisme periplasma, sedangkan kation Au⁺akanmasuk ke sitoplasma dengan osmosis yang membutuhan zat kimia(chemiosmotic). Au⁺tersebut pun akan diubah menjadi Au dengan enzim di dalambakteri itu sendiri. Proses keluarnya Au dari sitoplasma disebabkan oleh P – typeATPase dan proteinchaperon.

C.       Klasifikasi

Kingdom       : Bacteria

Filum             : Proteobacteria

Kelas             : β – Proteobacteria

Ordo                         : Bukholderiales

Famili            : Bukholderiaceae

Genus            : Cupriavidus

Spesies          : Cupriavidus metallidurans-CH34               

Sinonim Ralstonia metallidurans-CH34

D.      Mekanisme menumbuhkan dan mengamati

Seperti kebanyakan bakteri lainnya, bakteri ini dapat  tumbuh dengan baik pada media dengan kadar protein tinggi dengan pH netral.Media umum untuk bakteri Nutrient agar/broth (ekstrak daging, pepton, agar (-agar jika broth). Tetapi karna disini yang diamati adalah peranannya dalam menghasilkan emas, maka selain pemberian bahan makanan berprotein, bakteri ini juga diberikan “emas cair”.

Dilihat dari sifat dinding sel bakteri ini yang gram negatif, metode pengamatan dapat dilakukan dengan cara pewarnaan diferensial, yaitu pemberian dua zat warna (cristal violet untuk bakteri ber-gram positif dan safranin untuk bakteri ber-gram negatif).

E.       Peranan

Seperti yang di kemukakan pada judul makalah ini, Cupriavidus metallidurans-CH34 dapat menghasilkan emas. Selain itu, bakteri ini juga mempunyai peranan menjaga ekosistem karna  kemampuannya mengubah  zat toksi menjadi zat berharga yang  tidak berbahaya.

BAB III 

PENUTUP

A.              Kesimpulan

BakteriCupriavidus metalliduransadalah bakteri yang mampu melakukanbiomineralisasi emas dengan cara detoksifikasi Au³⁺dalam kompleks emas yangbermuatan negatif menjadi logam Au. Biomineralisasi tersebut memakai prinsipreduksi yang terjadi di dinding sel hingga sitoplasma bakteri.

Bakteri ini dapat  tumbuh dengan baik pada media dengan kadar protein tinggi dengan pH netral.Dilihat dari sifat dinding sel bakteri ini yang gram negatif, metode pengamatan dapat dilakukan dengan cara pewarnaan diferensial.

B.               Saran

Saran yang dapat kami berikan kepada para pembaca adalah agar  pembaca lebih mengerti dan memahami tentang makalah yang kami susun sehingga ilmu yang didapat dari makalah ini dapat diteruskan pada generasi berikutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Jansen, Paul J. 2010.The Complete Genome Sequence of Cupriavidusmetallidurans Strain CH34, a Master Survivalist in Harsh and  Anthropogenic Environments

Lloyd ,C. I. Pearce, dkk. 2008.Biomineralization: linking the fossilrecord to the production of high value functional materials

Reith, Frank dkk. 2007.The geomicrobiology of gold .http://www.nature.com/

Reith, Frank., Etschmann, Barbara.,dkk. 2009.Mechanisms of gold biomineralization in the bacterium Cupriavidusmetalliduran.http://www.pnas.org/

Tjitrosoepomo, Gembong. 1989. Taksonomi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

www.google.com

www.wikipedia.org