Nugraha, Aldila Wanda. 2015. Isolasi Gen Pengkelat Logam Berat Merkuri (Hg) dari Bakteri Indigen Limbah Cair Agar Untuk Bahan Pengembangan Buku Ajar Pengantar Bioteknologi di Jurusan Pendidikan Biologi Universitas Negeri Malang. Tesis, Program Studi Pendidikan Biologi, Pascasarjana, Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (I) Prof. Dr. agr. H. Mohamad Amin, S.Pd., M.Si., (II) Dr. Endang Suarsini, M.Ked.

 

Kata Kunci: isolasi gen, pengkelat merkuri, bakteri indigen, buku ajar, pengantar bioteknologi.

 

Pencemaran lingkungan yang disebabkan perkembangan industri dapat dikendalikan dan dikaji secara mendalam. Hasil uji pendahuluan memperoleh data limbah cair mengandung merkuri sebesar 1,944 ppm. Belum tersedia bahan ajar yang memadai untuk memandu mahasiswa memahami materi pembelajaran bioteknologi, sehingga perlu mengembangkan buku ajar. Tujuan penelitian dan pengembangan ini adalah 1) mengisolasi bakteri indigen yang mengkelat merkuri dari limbah cair; 2) mengetahui isolat bakteri indigen paling potensial dalam mereduksi Hg; 3) mengisolasi gen pengkelat merkuri yang berpotensi sebagai agen bioremediator; 4) menganalisis potensi gen pengkelat merkuri pada bakteri indigen; 5) menghasilkan produk berupa buku ajar sebagai bahan ajar matakuliah Pengantar Bioteknologi.

Penelitian dilakukan dalam dua tahap. Pertama menggunakan rancangan deskriptif-eksploratif untuk mengisolasi bakteri indigen pengkelat merkuri dan mengisolasi gen bakteri pengkelat merkuri yang berpotensi sebagai agen bioremediator, dan kedua pengembangan buku ajar untuk matakuliah Pengantar Bioteknologi di Universitas Negeri Malang yang mengadaptasi model pengembangan Borg and Gall. Data penelitian ini adalah jenis isolat bakteri, nilai uji reduksi merkuri, pita DNA, hasil sekuensing, dan skor penilaian buku ajar.

Hasil penelitian deskriptif-eksploratif memperoleh 7 isolat bakteri indigen dan 2 isolat bakteri paling potensial yaitu Pseudomonas stutzeri dan Actinomyces viscosus. Berhasil diisolasi gen merP sebagai pengkode mekanisme pengkelatan merkuri pada 2 bakteri tersebut. Gen merP dapat direkombinasi pada E.coli untuk meningkatkan resistensi sebesar 6-8 kali terhadap merkuri dan dapat disisipkan pada tumbuhan Arabidopsis untuk fitoremediasi logam berat.

Hasil analisis skor penilaian buku ajar menunjukkan rata-rata persentase penilaian (P) oleh ahli materi sebesar 95,45% dan ahli pengembangan bahan ajar sebesar 89,6%. Menunjukkan bahwa buku ajar telah layak menjadi acuan dalam matakuliah pengantar bioteknologi. Uji coba kelompok kecil berupa tanggapan mahasiswa, dengan rata-rata persentase 88,75%. Menunjukkan buku ajar telah dapat dimanfaatkan dengan baik oleh mahasiswa. Hasil ini menunjukkan bahwa buku ajar yang dikembangkan mencapai kategori layak untuk digunakan pada pembelajaran Pengantar Bioteknologi di Perguruan Tinggi.

Disimpulkan bahwa diperoleh 7 bakteri indigen dan 2 bakteri potensial dengan nilai reduksi Hg tertinggi yaitu Pseudomonas stutzeri dan Actinomyces viscosus, gen merP (pengkelat Hg) dari bakteri Pseudomonas stutzeri dan Actinomyces viscosus berhasil diisolasi melalui tahapan isolasi DNA, elektroforesis, dan polymerase chain reaction. Gen merP berpotensi sebagai gen rekombinan pada E. coli untuk meningkatkan resistensi Hg sebesar 6-8 kali lipat dan meningkatkan ambang toleransi pada Hg pada tumbuhan Arabidopsis. Produk pengembangan buku ajar untuk matakuliah Pengantar Bioteknologi telah layak dan valid (P > 81%), namun memerlukan beberapa revisi agar produk buku ajar dapat dimanfaatkan oleh banyak pihak.

Saran yang dapat disampaikan: 1) menggunakan primer kompleks gen operon mer yang meliputi merR, merT, merP, dan merA; 2) bakteri indigen diuji lapang pada limbah pabrik langsung; 3) waktu inkubasi pada uji reduksi Hg dilakukan hingga kadar Hg mencapai baku mutu air kelas 2 yaitu 0,002 ppm; dan 4) produk pengembangan diuji dengan jumlah subjek uji coba yang lebih banyak (> 10 subjek uji coba).

× How can I help you?