[ImageJ] PENGUKURAN LUAS AREA SEL PADA SAMPEL MIKROSKOPIS

Pengukuran Luas Area Sel pada Sampel Mikroskopis Menggunakan Software ImageJ

Turhadi^1*) dan Yoana Meidita Sri Utami²⁾

¹⁾Program Doktor Biologi Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA Institut Pertanian Bogor

²⁾Program Sarjana Departemen Biologi FMIPA Institut Pertanian Bogor

^*)Alamat korespondensi: turhadibiologi@gmail.com

Kalibrasi Skala

• Buka sofware imageJ.

Klik File lalu pilih Open à pilih gambar skala yang sudah didokumentasikan. Pada praktek kali ini digunakan mikrometer objektif (1 skala= 0.01 mm).

• Klik tool garis à pilih straight line. Tarik garis dari ujung hingga ke ujung lainnya pada skala. Maka akan terlihat garis lurus warna kuning. Proses penarikan pastikan benar-benar lurus.

• Klik analyze à pilih set scale. Maka akan muncul laman set scale yang terdiri dari beberapa isian yaitu Distance in pixels, known distance, pixel aspect ratio, dan unit of length. Pada distance in pixels setelah dilakukan proses penarikan garis sebelumnya maka akan muncul angka hasil pengukuran. Pada praktek kali ini muncul angka 1986. Artinya panjang skala yang sedang kita kalibrasi yaitu 1986 pixels.

• Selanjutnya pada isian known distance masukkan angka 1 dan pada unit of length tuliskan mm (bisa menggunakan satuan yang lainnya). Artinya bahwa 1986 pixels sama dengan 1 mm.
• Centang Global agar hasil kalibrasi untuk pengukuran sampel selanjutnya tidak berubah.
•  Klik OK dan proses kalibrasi telah selesai.

Pengukuran Luas

• Tutup gambar skala yang telah dikalibrasi tadi dan sekarang klik File lalu open. Buka file gambar sampel yang akan diukur.

• Jika gambar dirasa terlalu kecil maka sebaiknya diperbesar dengan bantuan tombol positif (+) pada keyboard  atau diperkecil dengan tombol negatif (-). Gunakan tool scrolling tool (simbol sarung tangan) untuk menggeser-geser gambar yang akan dianalisis.

• Setelah gambar dirasa cukup jelas maka selanjutnya klik tool freehand selections (simbol kacang).
• Klik daerah/sel yang akan diukur luasnya dengan cara klik bagian tepi sel, tarik sambil ditahan hingga mencakup sekeliling daerah tersebut dan lepaskan. Maka akan terlihat daerah yang dikelilingi oleh garis kuning.
• Selanjutnya klik Analyze dan pilih Measure (Ctrl+M). Maka hasil pengukuran akan keluar pada output result.

• Kemudian klik Label. Maka akan muncul angka pada daerah yang  diukur sebelumnya. Fungsi penggunaan Label disini yaitu untuk menandai bahwa daerah tersebut sudah dilakukan pengukuran.

• Setelah itu, dapat dilanjutkan dengan mengukur daerah sel yang lainnya seperti tahap sebelumnya. Jangan lupa tekan tool freehand selections (simbol kacang) setiap kali akan mengukur bagian sel lainnya. Setelah proses selesai, selalu klik Analyze à Measure à Analyze à Label.
• Tahapan tersebut dilakukan hingga semua daerah terget selesai diukur.
• Hasil pengukuran luas area dapat dilihat dari output Result.
• Buka Result à klik Edit à Copy à Paste di Ms. Excel.
• Pada program Ms.Excel dapat diketahui luas total dari area target dengan cara menjumlahkan dengan fungsi SUM. Selain itu dari hasil praktek ini, selain dapat diketahui luas area juga dapat diketahui jumlah area yang diamati.

• Selesai.

Mekanisme Toleransi Tanaman terhadap Keracunan Fe

Dampak dan mekanisme pertahanan tanaman terhadap keracunan Fe (Onaga et al. 2016)

Padi yang mengalami gejala keracunan Fe dapat diamati dari adanya karat (bronzing) dan timbul bintik-bintik cokelat pada daun (Wu et al. 2014). Yamanouchi & Yoshida (1981) dalam Becker dan Asch (2005) menyatakan bahwa adanya gejala bronzing pada daun yang mengalami keracunan Fe disebabkan karena akumulasi polifenol teroksidasi. Timbulnya bronzing dimulai dari ujung daun tertua tanaman yang kemudian menyebar keseluruh bagian helai daun hingga menyebabkan daun mati. Gejala bronzing dapat terjadi pada setiap tahap pertumbuhan dan perkembangan tanaman mulai dari tahap perkecambahan, tahap vegetatif, tahap generatif awal bahkan generatif akhir.

Guna menghadapi kondisi lingkungan dengan kandungan Fe berlebih, tanaman mengembangkan berbagai strategi pertahanan. Becker & Asch (2005) membagi menjadi 3 strategi pertahanan meliputi: ekskluder-avoidance, inkluder-avoidance, dan inkluder-tolerance. Pemahaman terkait mekanisme tersebut penting dalam upaya untuk mendapatkan padi yang adaptif dan toleran untuk tipe tanah dengan kandungan Fe yang cukup tinggi. Pada strategi I (ekskluder-avoidance), tanaman melakukan pencegahan Fe²⁺ untuk masuk ke dalam tanaman melalui akar untuk menghindari efek toksik Fe²⁺ pada jaringan tajuk. Strategi ekskluder-avoidance dilakukan dengan oksidasi pada daerah rhizosfer dan tanaman mengembangkan selektifitas ion pada akar. Pada strategi II (inkluder-avoidance), tanaman mengambil Fe²⁺ melalui akar, namun kerusakan jaringan dicegah melalui mekanisme kompartementasi. Mekanisme kompartementasi ini dilakukan melalui 2 cara yaitu (1) Fe yang masuk diangkut ke jaringan daun tua karena dianggap sebagai jaringan pembuangan (dumping sites) dan (2) Fe yang masuk secara simplas akan diangkut ke bagian apoplas daun. Pada strategi III (inkluder-tolerance), tanaman dapat mentoleransi jumlah Fe²⁺ yang tinggi pada jaringan daun kemungkinan melalui aktivitas detoksifikasi enzimatik pada simplas.

Mekanisme eksklusi melalui aktivitas oksidasi pada daerah rhizosfer, penyimpanan Fe pada tajuk, serta toleransi Fe pada jaringan daun melalui aktivitas detoksifikasi diduga merupakan mekanisme utama yang terlibat dalam sifat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe (Becker & Asch 2005; Engel et al. 2012). Adanya variasi genetik pada sifat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe khususnya yang bersifat shoot-based yaitu diduga berkaitan dengan aktivitas regulasi translokasi dan pengkelatan Fe, serta peningkatan konsentrasi senyawa metabolit antioksidan pada tajuk (Kabir et al. 2016).

Berdasarkan keterkaitan antara gejala bronzing yang muncul dan konsentrasi Fe yang ada pada jaringan daun, Engel et al. (2012) membagi menjadi 2 kelompok yaitu ekskluder-resistant dan inkluder-tolerant. Tanaman padi tipe ekskluder mengakumulasi Fe pada jaringan daun lebih sedikit dibandingkan tipe inkluder. Namun, menurut Engel (2009) tingkat keracunan Fe pada tanaman tergantung pada genotipe, umur tanaman dan kondisi lingkungan. do Amaral et al. (2016) menyebutkan bahwa terdapat 3 mekanisme toleransi tanaman padi terhadap keracunan Fe yaitu (1) Tanaman mengoksidasi Fe²⁺ menjadi Fe³⁺ di akar, (2) Tanaman mengakumulasi Fe dalam bentuk non-toksik untuk disimpan di vakuola dan apoplas atau melalui penyimpanan dalam bentuk ferritin, serta (3) Detoksifikasi yang melibatkan Reactive Oxygen Species (ROS).

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com)

For more, you can check on my article:
Please visit!

Keracunan Fe pada Tanaman

Respon akar tanaman padi terhadap kondisi kontrol (kiri) dan keracunan Fe (kanan) (Turhadi 2018)

Profil akar dan tajuk tanaman padi cv. IR64 pada kondisi kontrol dan keracunan Fe (Turhadi 2018)

Kondisi daun yang mengalami bronzing akibat keracunan Fe (Turhadi 2018)

Keracunan Fe merupakan suatu gejala yang ditunjukkan oleh tanaman karena kelebihan unsur Fe yang diserap dan berkaitan dengan tingginya jumlah Fe di dalam tanah. Karakteristik umum tanah yang dapat menyebabkan keracunan Fe yaitu adanya kelebihan Fe tereduksi (Fe²⁺), pH rendah, nilai cation-exchange capacity (CEC), dan exchangeable K content yang rendah. Kirk (2004) juga menyatakan bahwa keracunan Fe berkaitan dengan terjadinya defisiensi P/Zn dan toksisitas H₂S. Berdasarkan studi literatur yang telah dilakukan diketahui bahwa konsentrasi Fe yang mampu menyebabkan terjadinya keracunan pada tanaman bervariasi karena bergantung pada genotipe, umur, dan kondisi lingkungan (Engel et al. 2009).

Terdapat tiga kelompok keadaan tanah yang mampu menyebabkan terjadinya keracunan Fe berdasarkan review yang dilakukan oleh Becker & Asch (2005). Kelompok 1 merujuk pada tipe tanah sulfat asam yang mempunyai karakteristik kandungan Fe²⁺ yang cukup melimpah yakni 500 mg/kg hingga lebih dari 5000 mg/kg, sedangkan konsentrasi Fe pada jaringan tanaman berkisar 500 hingga 2000 mg/kg. Beberapa area yang termasuk kedalam kelompok 1 meliputi: delta sungai Mekong di Vietnam, daratan pantai di Afrika Barat (Liberia, Sierra Leone, Senegal) dan Thailand. Kelompok 2 merujuk pada tipe tanah lempung (Ultisol dan Histosol). Pada tipe tanah tersebut kandungan Fe mencapai 300 sampai 1000 mg/kg dan konsentrasi Fe pada jaringan tanaman 300 sampai 800 mg/kg. Beberapa area yang termasuk kelompok 2 meliputi: Filipina, Indonesia, Burundi dan Madagaskar. Kondisi tanah pada area tersebut mempunyai potensial redoks rendah, kandungan materi organik relatif tinggi (misalnya: tanah gambut) dan konsentrasi inhibitor respirasi (H₂S) yang tinggi. Kelompok 3 merujuk pada tipe tanah berpasir dengan drainase kurang yang biasanya terdapat pada area lembah yang menerima aliran air dari lereng didekatnya. Kondisi tanah pada area-area kelompok 3 ini berupa nilai CEC dan unsur P yang rendah, konsentrasi Fe²⁺ berkisar 20 sampai 600 mg/kg serta kandungan Fe pada jaringan tanaman sangat bervariasi dengan titik kritis 300 mg/kg. Beberapa area yang termasuk kelompok 3 meliputi: Guinea, Madagaskar, pantai Gading dan Sri Lanka.

Keracunan Fe pada tanaman ditandai dengan adanya bintik-bintik cokelat (bronzing) pada helai daun. Adanya keracunan Fe dilaporkan menyebabkan penurunan terhadap aktivitas pertumbuhan pada padi (Audebert & Syahrawat 2000; Audebert & Fofana 2009), gandum Australia hexaploid (Khabaz-Saberi et al. 2010), dan tembakau (Nicotiana plumbaginifolia) (Kampfenkel et al. 1995). Selain itu, beberapa penelitian juga telah mengungkapkan bahwa keracunan Fe memengaruhi regulasi homeostasis Fe yang melibatkan protein-protein transporter, produksi ROS, mengganggu metabolisme karbohidrat, hormon, dan metabolit sekunder (Quinet et al. 2012; Bashir et al. 2014; Finatto et al. 2015). Dampak yang cukup merugikan dari adanya keracunan Fe khususnya pada tanaman pangan yaitu terjadinya penurunan produktivitas yang dihasilkan. Audebert & Sahrawat (2000) melaporkan, keracunan Fe menyebabkan penurunan produktivitas tanaman padi yang cukup bervariasi berkisar 15-30% bergantung pada varietas dan tingkat keparahannya. Namun, pada kasus keracunan Fe yang cukup parah mampu menyebabkan terjadinya kegagalan panen

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com)

Transpor dan Metabolisme Unsur Fe pada Tanaman

Proses pengambilan unsur Fe dari daerah rhizosfer oleh tanaman (Kobayashi & Nishizawa 2012)

Proses pengangkutan Fe pada tanaman melibatkan proses yang kompleks. Conte & Walker (2011) menjelaskan bahwa proses pengangkutan dimulai dari pengambilan Fe dari tanah melalui akar, kemudian terjadi aktivitas kontrol pengangkutan dari akar menuju bagian atas tumbuhan. Setelah terjadi pengambilan Fe dari tanah ke dalam sel-sel akar, kemudian diangkut ke ke bagian atas tumbuhan melalui pembuluh xilem (Bashir et al. 2013).

Tanaman mengembangkan dua strategi yang berbeda dalam pengambilan Fe dari rhizosfer hingga melintasi membran plasma sel akar yaitu strategi I dan II. Strategi I dikembangkan oleh kelompok tanaman dikotil dan monokotil non-graminaceous, sedangkan strategi II dikembangkan oleh kelompok tanaman rumput-rumputan (Jeong & Connolly 2009). Pada strategi I terjadi reduksi Fe³⁺ menjadi Fe²⁺ yang melibatkan proses asidifikasi pada daerah rizhosfer. Proses ini terjadi dengan bantuan enzim Fe³⁺-chelate reductase dan diangkut untuk kemudian dilepaskan dalam bentuk ion Fe²⁺ ke dalam sitoplasma sel-sel akar oleh sebuah transporter Fe²⁺. Reduksi Fe³⁺ oleh ferric chelate reductase selanjutnya akan meningkatkan kelarutan Fe karena Fe²⁺ bersifat lebih larut dibandingkan Fe³⁺. Proses reduksi ini juga akan memudahkan proses pengambilan Fe oleh Iron regulated Transporter 1 (IRT1) yang akan diangkut melewati membran plasma sel epidermis akar. Beberapa strategi yang terlibat dalam strategi I yaitu pemompaan proton, aktivitas enzim ferric chelate reductase dan transporter IRT1 (Conte & Walker 2011).

Bashir et al. (2013) menyatakan bahwa pengelompokkan menjadi strategi I dan II berlaku hanya untuk cara pengambilan Fe dari rhizosfer. Terdapat beberapa perbedaan pada kedua strategi tersebut dalam strategi pengangkutan Fe. Perbedaan secara mendasar timbul karena pada strategi II tanaman menghasilkan asam mugenat (kelompok fitosiderofor) yang berperan sebagai agen pengkelat Fe³⁺.  Beberapa kelator penting yang berperan sebagai agen pengkelat Fe meliputi nikotianamin (NA), asam mugenat (MA), sitrat dan senyawa fenolik. Ketiga senyawa tersebut dihasilkan oleh tanaman tingkat tinggi, sedangkan MA dihasilkan khusus oleh tanaman rumput-rumputan. Agen pengkelat yang dihasilkan tersebut disintesis melalui jalur metabolisme S-adenosyl-L-methionine. Pengkelat yang terbentuk selanjutnya disekresikan dari dalam sel ke daerah rhizosfer oleh transporter TOM1. Setelah terjadi pengkelatan Fe³⁺ oleh senyawa pengkelat maka akan terbentuk kompleks Fe³⁺-PS. Kompleks yang terbentuk selanjutnya diangkut ke dalam sel dengan bantuan transporter YSL1 (Kobayashi & Nishizawa 2012).

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com)

Peran Unsur Fe bagi Tanaman

                                           source: igoscience.com

Besi (Fe) merupakan unsur terbanyak keempat yang terkandung di kerak bumi dan merupakan unsur penting bagi makhluk hidup. Unsur besi berperan penting pada proses fotosintesis dan respirasi. Pada proses respirasi, Fe bertindak sebagai kofaktor untuk sejumlah enzim karena kemampuannya dalam menerima dan menyumbangkan elektron. Fe juga berperan dalam biosintesis klorofil dan metabolisme Nitrogen (Marschner 1995; Brumbarova & Bauer 2008).

Tingkat kelarutan dan ketersediaan unsur Fe di dalam tanah sangat tergantung pada pH. Apabila tanah dalam kondisi basa atau teroksidasi maka ketersediaan Fe dalam tanah akan berkurang, sedangkan apabila tanah dalam kondisi asam atau terendam maka ketersediaan Fe dalam tanah akan berlebihan. Dua kondisi ini yang dapat menyebabkan gangguan nutrisi pada tanaman. Kekurangan (defisiensi) terhadap unsur Fe menyebabkan terjadinya klorosis pada tanaman, sedangkan kelebihan unsur Fe memicu terjadinya stres oksidatif  hingga dapat menyebabkan kerusakan permanen di tingkat sel maupun jaringan (Jeong & Connolly 2009; Zheng 2010).

Yoshida et al. (1976) dan Amnal (2009) menyebutkan bahwa batas kritis Fe yang mampu menyebabkan keracunan pada tanaman, khususnya padi yaitu 250-500 ppm. Apabila konsentrasi Fe dalam tanah lebih dari 300 ppm maka akan menyebabkan keracunan pada tanaman. Guerinot dan Ying (1994) menyebutkan rentang konsentrasi Fe yang dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal pada tanaman yaitu 10^-9 hingga 10^-4 M, sedangkan jika pada mikroba berkisar antara 10^-7 hingga 10^-5 M. 

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com)

Fermentasi

Fermentasi adalah proses perubahan substrat pada kondisi anaerob oleh aktifitas enzim yang dihasilkan mikroorganisme. Fermentasi adalah reaksi oksidasi yang menggunakan senyawa organik baik sebagai oksidan maupun sebagai reduktan (donor elektron). Faktor penentu dalam proses fermentasi antara lain suhu, aerasi, pengadukan, aktifitas mikroba, waktu fermentasi, tipe dan kualitas bahan pangan yang difermentasi. Semua proses fermentasi membutuhkan media untuk pertumbuhan berupa bahan organik (Handajani, 2007). Fermentasi merupakan proses yang relatif murah yang pada hakekatnya telah lama dilakukan oleh nenek moyang secara tradisional dengan produk-produknya yang sudah biasa dimakan orang sampai sekarang, seperti tempe, oncom, tape, dan lain-lain (Muhiddin dkk., 2001).

Menurut Handajani (2007) syarat-syarat yang perlu diperhatikan dalam proses fermentasi yaitu :

1.        Oksigen, organisme membutuhkan oksigen untuk pertumbuhan.

2.        Nilai pH, untuk fermentasi pH diatur dan dijaga sekitar 6 sampai 7.

3.        Suhu, suhu optimum untuk pertumbuhan mikroba sekitar 28 ^oC – 30 ^oC.

4.   Substrat, kebutuhan organisme akan substrat berbeda, ada yang memerlukan substrat lengkap dan substrat sederhana.

Menurut Achi dan Akomas (2006) fermentasi digunakan secara luas untuk pengolahan dan pengawetan pangan karena teknologinya mudah dan keperluan energinya rendah serta produk akhirnya mempunyai kualitas organoleptik yang unik.

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com

Metabolisme Biodegradasi Detergen

Biodegradasi adalah perubahan senyawa kimia menjadi komponen yang lebih sederhana melalui bantuan mikroorganisme. Terdapat dua batasan tentang biodegradasi yaitu:

1. Biodegradasi tahap pertama (primary biodegradation) merupakan perubahan sebagian molekul kimia menjadi komponen lain yang lebih sederhana.

2. Biodegradasi tuntas (ultimate biodegradation) merupakan perubahan molekul kimia secara lengkap sampai terbentuk CO₂, H₂O, dan senyawa anorganik lain (Glendill, 1974).

Degradasi surfaktan detergen dan minyak bumi pada umumnya dimulai dari oksidasi rantai hidrokarbon paling ujung. Oksidasi ini disebut β-oksidasi yang akan menghasilkan asam karboksilat. Pada proses tersebut terdapat alkohol dan aldehida sebagai senyawa antara, karenanya dua senyawa disinfektan tersebut tidak akan terlarut sebagai metabolit (Bailey, 1989). Molekul-molekul oksigen sebagai pengoksidasi diaktifkan oleh enzim cytochrom P-450 yang mengandung Fe. Residu asam sulfonat yang masih tertinggal merupakan subjek hidrolisis bakteri-bakteri akuatik. Gugus-gugus pada asam sulfonat mudah terdegradasi di alam karena sebagai gugus polar yang mudah larut dalam air (Parker, 1993).
Menurut Davis (1990) molekul detergen yang telah terabsorbsi pada dinding sel dapat menembus membran sitoplasma dengan sistem transpor aktif. Proses oksidasi dan hidrolisis juga dapat dilakukan oleh lisosom, yang kaya dengan enzim-enzim pencerna dan pengoksidasi. Metabolit kemudian dikeluarkan dari sel melalui lisosom yang bergerak mendekati plasmolemma. Pada daerah plasmolemma kemudian terbentuk cekungan, akibat reaksi antara lubang vesikula yang bersatu dengan lubang plasmolemma. Di tempat ini sisa metabolisme dikeluarkan, proses keluarnya zat dari dalam sel disebut eksositosis. Bekteri-bakteri yang dapat mendegradasi detergen menurut Ojo dan Oso (2008) yaitu Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella aerogenes, Klebsiella liquefasciens, Enterobacter liquefasciens, Klebsiella aerogenes, Enterobacter agglomerans, E. coli, Enterococcus majodoratus, Staphylococcus albus, Proteus sp., Klebsiella oxytoca dan Brevibacterium sp.

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com

Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS)

Berdasarkan rumus bangun kimianya, detergen golongan sulfonat dibedakan menjadi jenis rantai bercabang dan jenis rantai lurus. Jenis rantai bercabang dikenal dengan nama alkil benzena sulfonat dan jenis rantai lurus dikenal dengan nama alkil sulfonat linier. Detergen ABS mempunyai sifat lebih sukar diuraikan oleh mikroorganisme dibandingkan dengan senyawa LAS. Hal ini disebabkan karena senyawa ABS mempunyai rantai alkilnya lurus sehigga relatif lebih mudah diuraikan oleh miroorganisme (Effendi, 2003). LAS merupakan salah satu komponen detergen yang keberadaannya di dalam ekosistem dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan ekosistem. Pada organisme tingkat tinggi, degradasi LAS melibatkan beberapa enzim yang terdapat pada lisosom (Sudiana, 2003).

Surfaktan Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS) bersifat mudah dibiodegradasi terutama dalam kondisi aerobik (Prats dkk., 2006). Surfaktan LAS mampu dibiodegradasi di bawah kondisi aerobik dalam media mengandung air dan sebagian besar dapat dihilangkan dengan pengelolaan limbah cair, namun sejumlah fraksi penting (sebanyak 20-25 %) terimobilisasi dalam limbah padat dan persisten dalam kondisi anaerobik (Jacobsen dkk., 2004; Sanchez-Penaido dkk., 2009).

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com

Surface Active Agents (Surfactant)

Surface Active Agents (Surfactant) merupakan senyawa organik yang bersifat sebagai zat aktif permukaan. Surfaktan dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu surfaktan alami dan surfaktat sintetik. Surfaktan alami umunya memiliki bobot molekul besar, sehingga kehadirannya menyebabkan viskositas cukup besar. Jenis surfaktan ini antara lain:

1. Lesitin dan kolesterol.

2. Gom arab dan gom tragacant: merupakan senyawa kompleks dari polisakarida.

3. Lenolin: merupakan senyawa hasil pemurnian malam atau lilin kayu.

4. Alginat: merupakan senyawa yang diperoleh dari rumput laut dengan sifat dan struktur mirip gom.

5. Karagenin: merupakan senyawa ester sulfat dari kompleks polisakarida.

f.        Turunan selulosa: jenis yang banyak dipakai adalah karboksimetilselulosa (CMC).

Surfaktan alami lebih banyak dipakai sebagai emulgator dibanding pembersih atau pembasah. Surfaktan secara umum memiliki struktur molekul yang terdiri dari senyawa hidrokarbon yang bersifat hidrofobik (non polar) dan gugus fungsi yang bersifat hidrofilik (polar). Menurut Efendi (2003) hingga tahun 1965 jenis surfaktan yang biasa digunakan dalam detergen adalah alkylbenzene sulphonate (ABS) yang bersifat resisten terhadap dekomposisi biologis. Kemudian, jenis surfaktan ini diganti dengan Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS) yang dapat diuraikan secara biologis (biodegradable). Selain itu, surfaktan diketahui juga dapat mengganggu transfer gas. Surfaktan berinteraksi dengan sel dan membran sel sehingga menghambat pertumbuhan sel.

Surfaktan pada detergen adalah natrium alkil benzen sulfonat atau natrium alkil hidrogen sulfat. Bahan yang dipakai sebagai builder adalah natrium tripolifosfat atau tetranatrium pirofosfat (Sumardjo, 2009). Permasalahan yang ditimbulkan oleh detergen tidak hanya menyangkut surfaktan, akan tetapi juga berkaitan dengan banyaknya polifosfat yang juga merupakan penyusun detergen, yang masuk ke badan air. Polifosfat dari detergen ini diperkirakan memberikan kontribusi sekitas 50 % dari seluruh fosfat yang terdapat diperairan. Keberadaan fosfat yang berlebih menstimulir terjadinga eutrofikasi (pengayaan) perairan. Kadar surfaktan kationik 0,1-10 mg/liter dan surfaktan non ionik 1-10000 mg/liter dapat menghambat pertumbuhan alga (Effendi, 2003).

Suatu molekul sabun maupun detergen mengandung suatu rantai hidrokarbon panjang dan ujung ion. Bagian hidrokarbon dari molekul itu bersifat hidrofobik dan larut dalam pelarut non polar, sedangkan ujung ion bersifat hidrofilik dan larut dalam pelarut polar. Gambar 1 menunjukkan lambang umum suatu surfaktan. Rantai hidrokarbon pada sebuah molekul detergen secara keseluruhan tidak benar-benar larut dalam air. Namun, detergen mudah tersuspensi dalam air karena membentuk misel (micelles), yaitu segerombol (50-150) molekul sabun yang rantai hidrokarbonnya mengelompok dengan ujung-ujung ionnya menghadap ke air

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com

Indeks Diversitas Mikroba

      Menurut Rahmawaty (2000) nilai keanekaragaman suatu organisme diditung berdasarkan nilai keanekaragaman yang dikemukakan Hill. Nilai keanekaragaman tersebut memiliki kemudahan karena dihitung dengan menggunakan orde nol, satu, dan dua, sehingga dari nilai ordo satu dan ordo dua tersebut dapat digunakan untuk menentukan jumlah suku yang melimpah dan mendominasi untuk setiap komunitas. Nilai keanekaragaman tersebut adalah sebagai berikut:

Keterangan:

S          = jumlah suku mikroorganisme yang ditemukan

λ          = Indeks Simpson

H’        = angka keanekaragaman Shannon

N₀        = angka seluruh suku dalam sampel

N₁        = angka kelimpahan suku

N₂        = angka dari suku yang paling melimpah (dominan)

N₀ merupakan jumlah seluruh suku yang terdapat di dalam sampel. N₀ ini sama dengan nilai S. angka keanekaragaman Hill dihitung dengan memperhatikan dua indeks keanekaragaman yang lain. Indeks yang sering digunakan adalah indeks Shannon (H’) dan indeks Simpson (λ). Berikut ini merupakan rumus untuk menentukan indeks diversitas:

 

Keterangan:

P_i          = ni/N

N_i         = jumlah individu suku ke-i

N          = total jumlah individu

S          = total jumlah suku dalam sampel

 

Nilai H’ berkisar antara 1,5 – 3,5. Nilai 1,5 menunjukkan keanekaragaman yang rendah. Nilai 1,5 – 3,5 menunjukkan keanekaragaman sedang dan nilai 3,5 menunjukkan keanekaragaman yang tinggi (Rahmawaty, 2000). Sedangkan Simpson’s Diversity index menghasilkan angka antara 0 – 1. Semakin mendekati angka 1 maka keragaman dikatakan semakin tinggi, sebaliknya semakin mendekati angka 0 maka keragaman dikatakan semakin rendah (Hale, 2011).