42 karbon yang diperlukan, sehingga makin banyak pula degradasi hidokarbon untuk
mendapatkan sumber karbon tersebut. Sel bakteri penghasil biosurfaktan mampu meningkatkan metabolismenya pada lingkungan yang cukup toksik dikarenakan
adanya biosurfaktan pada permukaan selnya sehingga mempermudah sel bakteri memperoleh nutrisi dengan cara menguraikan senyawa organik dan anorganik seperti
naftalen yang ada di lingkungannya melalui proses enzimatik Juli Virmuda, 2001.
4.3 Uji Potensi Bakteri Penghasil Biosurfaktan dalam Mendegradasi Naftalen
Sebanyak 13 isolat bakteri yang telah diisolasi dan diseleksi, diuji kemampuan masing-masing isolat bakteri tersebut dalam mendegradasi naftalen dengan
ditumbuhkan pada media Bushnell-Hass Broth yang mengandung 2 naftalen dan diinkubasi selama 15 hari pada waterbath shaker dengan kecepatan 150 rpm pada
suhu 30°C. Indikasi kemampuan bakteri dalam mendegradasi naftalen adalah dengan meningkatnya pertumbuhan sel selama masa inkubasi dan meningkatnya kekeruhan
optical density media hasil inkubasi dibandingkan dengan media awal sebelum inkubasi. Hal ini disebabkan karena senyawa Polycyclic Aromatic Hidrokarbon
PAH yang berbentuk kristal mulai pecah dan membentuk partikel-partikel kecil yang menyebabkan cairan media menjadi keruh Kiyohara et al, 1982.
a b
Gambar 4.3.1 Perubahan Warna Media Bushnell Hass Broth yang Mengandung 2 Naftalen, a. Sebelum inkubasi, b. Setelah inkubasi selama 15
hari
Keberhasilan biodegradasi naftalen tergantung kepada keaktifan mikroba dan kondisi lingkungannya. Mikroba yang sesuai adalah bakteri yang mempunyai
kemampuan fisiologi dan metabolik untuk mendegradasi naftalen. Bakteri tersebut 29
Universitas Sumatera Utara
43 akan memanfaatkan karbon yang tersedia dalam media sebagai sumber energi.
Berdasarkan indikasi tersebut, dipilih 4 isolat bakteri yaitu Sp 4, Sp 7, Sp 10, Sp 13 untuk dianalisis dengan kromatografi gas Hwlet Packard 6890 untuk melihat
kemampuannya dalam mendegradasi naftalen. Hasil dari analisis kromatografi gas Hwlet Packard 6890 dapat dilihat pada Tabel 4.5.1 berikut.
Tabel 4.3.1 Hasil Analisis Sisa Degradasi Naftalen oleh Bakteri Penghasil
Biosurfaktan dari Laut Belawan Sumatera Utara dengan Menggunakan Kromatografi Gas
Sp 04 36,87
99,816 Sp 07
26,55 99,867
Sp 10 2.475,61
87,622 Sp 13
10.863,20 45, 684
Dari Tabel 4.3.1 di atas, dapat diketahui bahwa semua isolat bakteri mampu mendegradasi naftalen dari konsentrasi awal sebesar 20.000 ppm. Sp 4 dan Sp 7
menurunkan konsentrasi naftalen hampir 100 dengan konsentrasi naftalen tersisa masing-masing sebesar 36,87 ppm dan 26,55 ppm. Sp 13 menunjukkan kemampuan
degradasi paling rendah yaitu 45,684 dengan naftalen tersisa sebesar 10.863,20 ppm.
Dari hasil analisis sisa degradasi naftalen di atas, terdapat perbedaan yang signifikan antara isolat bakteri Sp 4 dan Sp 7 yang mampu mendegradasi naftalen
hingga 99 dengan isolat bakteri Sp 13 yang hanya mampu mendegradasi naftalen sebesar 45,684. hal ini kemungkinan disebabkan Sp 4 memiliki toleransi yang tinggi
terhadap senyawa toksik naftalen yang ditambahkan ke dalam media pertumbuhannya, sedangkan Sp 13 memiliki toleransi yang rendah terhadap senyawa naftalen, sehingga
dapat menghambat laju pertumbuhannya. Menurut Semple Cain 1996, kemampuan bakteri dalam menguraikan naftalen dipengaruhi oleh beberapa faktor
seperti jenis mikroba, proses aklimatisasi, senyawa toksik, dan toleransi mikroba terhadap senyawa toksik tersebut.
Isolat Bakteri Naftalen Tersisa
ppm Pengurangan
30
Universitas Sumatera Utara
44 Naftalen merupakan senyawa PAH yang bersifat toksik dan berbahaya bagi
lingkungan. Bakteri memiliki kemampuan yang berbeda-beda dalam menguraikan senyawa hidrokarbon aromatik seperti naftalen. Untuk menguraikannya bakteri harus
melalui serangkaian reaksi yang melibatkan enzim-enzim yang dapat mengkatalisis reaksi pemecahan senyawa aromatik tersebut. Menurut Hess et al 1997 menyatakan
bahwa kemampuan bakteri dalam memproduksi enzim-enzim yang mengkatalis reaksi pemecahan senyawa aromatik juga mempengaruhi laju reaksi degradasi senyawa
aromatik.
Selain itu, senyawa metabolit yang dihasilkan dari metabolisme sel bakteri seperti biosurfaktan juga sering dikaitkan dengan kemampuan bakteri dalam
mendegradasi senyawa hidrokarbon aromatik. Bakteri dengan produksi biosurfaktan tinggi pada umumnya mempunyai kemampuan yang tinggi juga dalam mendegradasi
senyawa hidrokarbon aromatik seperti naftalen. Berdasarkan uji produksi biosurfaktan secara kuantifikasi diperoleh bahwa isolat bakteri Sp 4 dan Sp 7 menghasilkan
konsentrasi biosurfaktan yang lebih tinggi dibandingkan dengan isolat bakteri yang lainnya. Konsentrasi biosurfaktan yang dihasilkan berturut-turut sebesar 75,180 ppm
dan 61,547 ppm. Hal ini berkorelasi positif dengan kemampuan isolat bakteri Sp 4 dan Sp 7 yang mampu mendegradasi naftalen hingga 99. Connel Miller 1995
menyatakan bahwa biosurfaktan membantu meningkatkan daya kelarutan senyawa hidrokarbon aromatik seperti naftalen di lingkungan, sehingga mempermudah proses
degradasi oleh mikroorganisme.
Pada umumnya senyawa naftalen lebih cepat didegradasi oleh bakteri dibandingkan dengan mikroorganisme lain. Berdasarkan beberapa penelitian yang
telah dilakukan, jenis bakteri yang dominan dalam mendegradasi senyawa naftalen adalah jenis Pseudomonas. Alexander 1997 menyatakan bahwa bakteri yang
dominan dalam mendegradasi hidrokarbon aromatik seperti fenol, dan naftalen antara lain adalah Pseudomonas dan Bacillus.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Sri 2001, diperoleh bahwa bakteri Pseudomonas spp mampu mendegradasi naftalen sebesar 100 dalam 72 jam.
Marga-marga lain yang juga mampu memecah hidrokarbon adalah Arthrobacter, 31
Universitas Sumatera Utara
45 Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Micrococcus, dan Corynebacterium
dengan derajat kemampuan yang berbeda-beda Thayib, 1978.
4.4 Produksi Biosurfaktan
