Reza-Makalah_BIOKIM- (1)

download Reza-Makalah_BIOKIM-  (1)

of 26

  • date post

    17-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Reza-Makalah_BIOKIM- (1)

  • 7/23/2019 Reza-Makalah_BIOKIM-BIOFILM.docx (1)

    1/26

    MAKALAH

    PROSESBIODEGRADASI DI LINGKUNGAN PERAIRAN DENGAN

    MENGGUNAKANBIOFILM

    Untuk Memenuhi Tugas Ter-struktur Ujian Akhir Semester Mata Kuliah Biokimia

    Dengan Bimbingan Dosen Pengampu : Bpk. Andi Kurniawan

    Oleh :

    Reza Adhitama Nugraha Hasan 145080107111002

    PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

    JURUSAN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

    FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

    UNIVERSITAS BRAWIJAYA

    MALANG

    2016

  • 7/23/2019 Reza-Makalah_BIOKIM-BIOFILM.docx (1)

    2/26

    1. PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Berbicara mengenai biofilm seharusnya tidak asing lagi bagi kita semua. Biofilm

    terdapat di sekitar kita, baik dalam tubuh kita maupun di lingkungan sekitar kita. Biofilm

    merupakan kumpulan mikro organisme yang terus tumbuh di sebuah permukaan. Contoh

    sederhana adalah karang yang tumbuh pada gigi kita merupakan salah satu bentuk

    biofilm. Biofilm adalah suatu istilah yang digunakan untuk menggambar kan suatu

    lingkungan kehidupan yang khusus dari sekelompok mikro organisme, yang melekat ke

    suatu permukaan padat dalam lingkungan perairan. Hal ini membentuk mikro lingkungan

    di mana mikro organisme dalam biofilm berbeda secara struktural maupun fungsional

    dengan yang hidup bebas (planktonik).

    Biofilm memberi dampak kepada berbagai kehidupan sehari-hari, oleh sebab itu

    penelitian mengenai biofilm menjadi penting. Biofilm dapat tumbuh di berbagai

    permukaan, termasuk batu dan air, gigi, makanan, pipa, alat-alat medis dan jaringan

    implant. Walaupun biofilm biasanya mengakibatkan kerugian seperti infeksi, adakalanya

    biofilm juga menguntungkan. Contohnya, biofilm dapat untuk memurnikan air dengan

    cara menguraikan senyawa-senyawa berbahaya dalam perairan. Sedangkan efek negatif

    biofilm diantaranya adalah kontaminasi air, makanan, gangguan terhadap alat

    pendistribusian panas, dan kontaminasi peralatan medis serta jaringan implant seperti

    infeksi jantung buatan. Dampak ini sudah menjadi perhatian banyak peneliti dari

    negara-negara maju seperti Amerika, Australia, Inggris terutama bidang-bidang terkait

    dengan mikro biologi untuk menggali proses terjadinya biofilm, keanekaragaman spesies,

    faktor-faktor pemacu, akibat dan pengendalian biofilm.

    Masalahnya sekarang seberapa jauh para peneliti menyadari fakta tentang biofilm

    sehingga akan dapat memfokuskan penelitian-penelitian terutama mikro biologi dengan

    merujuk kepada fakta yang sudah ada tentang biofilm. Karena akan dapat dikacaukan

    oleh banyak penelitian selama ini yang berdasarkan kepada sel mikro organisme yang

    planktonik terutama yang bertujuan untuk pengendalian serta pemanfaatan. Sedangkan

    bentuk kehidupan yang dominan dari mikroba di alam adalah dalam bentuk biofilm

    (lebih dari 90%). Selain itu biofilm mempunyai keunggulan di bandingkan sel

  • 7/23/2019 Reza-Makalah_BIOKIM-BIOFILM.docx (1)

    3/26

    planktonik di mana dia lebih tahan terhadap bahan antimikroba, temperatur, pH dan

    lainnya sampai beberapa ribu kali. Maka akan sangat efektif bila pengendalian dan

    pemanfaatan mikroba dilakukan terhadap mikro lingkungan biofilm ini. Dewasa ini,

    dalam pemanfaatan nya untuk lingkungan biofilm ternyata secara alamiah telahmendukung terjadinya proses perombakan molekul (degradasi) di suatu lingkungan

    perairan.

    Berdasarkan latar belakang di atas, dalam makalah untuk memenuhi tugas ter

    struktur Biokimia ini akan dibahas lebih jauh manfaat biofilm khususnya bagaimana

    proses biodegredasi di alam yang terjadi dengan bantuan biofilm ini. Selain itu, pada

    makalah ini juga akan dibahas proses pembentukan, peranan dan dampak adanya biofilm

    dalam kehidupan manusia dan lingkungan.

    1.2 Rumusan Masalah

    Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dikemukakan beberapa

    masalah yang akan dikaji dalam tulisan ini, yaitu sebagai berikut.

    1. Bagaimana proses biodegradasi dengan menggunakan biofilm?

    2.

    Bagaimanakah proses terbentuknya biofilm?

    3.

    Apakah penyusun dari biofilm?

    4.

    Apakah manfaat dan pengaplikasian biofilm bagi lingkungan perairan?

    5. Apakah dampak yang ditimbulkan dari biofilm?

    1.3 Tujuan

    Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan tulisan ini adalah sebagai

    berikut.

    1. Untuk mengetahui proses biodegradasi dengan menggunakan biofilm.

    2. Untuk mengetahui proses terbentuknya biofilm.

    3. Untuk mengetahui penyusun dari biofilm.

    4. Untuk mengetahui manfaat dari pengaplikasian biofilm di lingkungan perairan.

    5. Untuk mengetahui dampak-dampak yang di timbulkan dari biofilm.

  • 7/23/2019 Reza-Makalah_BIOKIM-BIOFILM.docx (1)

    4/26

    2. PEMBAHASAN

    2.1 Konsep Dasar Biofilm

    Bakteri yang hidup bebas (planktonik) dalam perairan di alam akan cenderung

    untuk melekat ( sesil ) ke berbagai macam permukaan baik abiotik maupun biotik.

    Pelekatan ini didukung berbagai faktor

    diantaranya oleh matrik ekstra selular. Di alam,

    bakteri yang melekat ini jumlahnya jauh lebih

    besar dari yang hidup bebas (Costerton, 1995).

    Walaupun banyak bakteri dapat hidup dengan

    bebas di alam, yang sering disebut dengan istilah

    planktonik, tetapi terdapat pula bakteri melekat

    pada suatu permukaan dengan memproduksi

    substansi ekstraseluler polisakarida (Dearcon, 1997). Bakteri yang melekat ini akan

    membentuk mikro koloni, yang akan mengatur perkembangan membentuk biofilm. Pada

    awalnya mungkin hanya tersusun satu tipe bakteri saja, tetapi seiring perkembangannyaakan tersusun beberapa tipe bakteri yang hidup dalam komunitas yang kompleks.

    Faktanya hampir pada setiap permukaan yang terpapar cairan dan nutrien akan

    ditumbuhi mikroorganisme. Contoh umum dari biofilm adalah pada gigi kita. yang

    mengatur perkembangan lubang gigi (dental caries) ketika bakteri seperti Streptococcus

    mutans

    menguraikan senyawa gula menjadi asam-asam organik. Biofilm juga ditemukan

    pada zat padat. Biofilm ditemukan pada permukaan tangki air, pipa, alat pembedahan,

    dimana bakteri melekat kuat. Disinfektan tidak mampu dengan mudah menembus

    matriks polisakarida (Dearcon, 1997).

    Biofilm adalah lapisan yang merupakan koloni dari konsorsium mikroba yang

    menempel dan menutupi suatu permukaan benda padat di lingkungan berair. Para ahli

    mikrobiologi memperkirakan bahwa biofilm adalah cara hidup mikroorganisme yang

    dominan dibandingkan dengan cara hidup melayang-layang di dalam cairan atau

    planktonis (Helianti, 2007). Turner (2006) menjelaskan bahwa biofilm merupakan

    sebuah struktur komunitas dari bakteri, algae atau jenis sel lainnya yang menghasilkan

  • 7/23/2019 Reza-Makalah_BIOKIM-BIOFILM.docx (1)

    5/26

    matriks polimerik dan melekat pada permukaan. Bakteri kebanyakan hidup sesil (pada

    suatu permukaan), membentuk komunitas kehidupan jika memungkinkan, yang dapat

    memberikan keuntungan lebih dibanding hidup secara planktonik. Secara fisik,

    keberadaan biofilm dapat dicirikan sebagai berikut (Bukhari, 2006)a) Jarak ketebalan dari beberapa mikron sampai lebih dari 1000 mikron.

    b) Permukaan tidak rata (kasar)

    c) Spesies heterogen

    d) Tersusun dari dua bagian, yaitu dasar biofilm dan permukaan biofilm.

    Jamilah (2003) menjelaskan bahwa biofilm merupakan sebuah kumpulan yang

    kompleks dari mikroorganisme (bakteri) yang melekat pada substrat padat. Biofilm

    biasanya ditandai dengan struktur yang beranekaragam, keberagaman genetik, interaksi

    komunitas yang kompleks, dan matriks ektraselulernya berupa substansi polimerik.

    Biofilm terdiri dari sel-sel mikroorganisme yang melekat erat ke suatu permukaan

    sehingga berada dalam keadaan diam (sesil), tidah mudah lepas atau berpindah tempat

    (irreversible

    ). Pelekatan ini seperti pada bakteri disertai oleh penumpukan bahan-bahan

    organik yang diselubungi oleh matrik polimer ekstraseluller yang dihasilkan oleh bakteri

    tersebut. Matrik ini berupa struktur benang-benang bersilang satu sama lain yang dapat

    berupa perekat bagi biofilm.

    Biofilm terbentuk khususnya secara cepat dalam sistem yang mengalir dimana

    suplai nutrisi tersedia secara teratur bagi bakteri. Pertumbuhan bakteri secara ekstensif

    disertai oleh sejumlah besar polimer ekstraseluller, menyebabkan pembentukan lapisan

    berlendir (biofilm) yang dapat dilihat dengan kasat mata pada permukaan baik biotik

    seperti daun dan batang tumbuhan air, kulit hewan-hewan air maupun abiotik seperti

    batu-batuan, bagian bawah galangan kapal serta pada tempat lainnya.

    Walaupun banyak bakteri dapat tumbuh pada keadaan bebas (

    free

    -living

    ) atau

    planktonik, secara umum bakteri melekat ke suatu permukaan dengan menghasilkan

    polisakarida ekstra seluller (EPS) atau pada beberapa kasus dengan menggunakan

    holdfast. Pelekatan ini menghasilkan mikro koloni, sebagai awal perkembangan biofilm

    yang dimulai dari satu sel tapi sering berkembang menjadi beberapa bakteri membentuk

    multilayers dengan matrik yang hidup pada komunitas komplek. Dalam kenyataannya,

    hampir semua permukaan berhubungan dengan cairan dan nutrisi akan dikoloni oleh

    mikroorganisme.

  • 7/23/2019 Reza-Makalah_BIOKIM-BIOFILM.docx (1)

    6/26

    Contoh klasik dari biofilm adalah yang terdapat pada gigi, mengawali

    pembentukan gigi berlubang (dental caries ) bilamana bakteri seperti Streptococcus

    mutan memecah gula menjadi asam-asam organik. Untuk dapat melihat biofilm