Biodegradasi Senyawa Hidrokarbon Aromatik

21 berhubungan dengan industri perminyakan, produk-produk pestisida dan warna Sri, 2001.

2.4 Biodegradasi Senyawa Hidrokarbon Aromatik

Lingkungan secara alami memiliki kemampuan untuk mendegradasi senyawa- senyawa pencemar melalui proses biologis dan kimiawi. Namun, seringkali beban pencemaran di lingkungan lebih besar dibandingkan dengan kecepatan proses degradasi. Akibatnya, zat pencemar akan terakumulasi sehingga dibutuhkan tindakan dan teknologi yang tepat untuk mengatasi pencemaran tersebut Nugroho, 2006. Berbeda dengan proses fisik kimia sebagai perpindahan massa antar media lingkungan, proses biodegradasi adalah proses perpindahan massa dari media lingkungan ke dalam massa mikroba menjadi bentuk terikat dalam massa mikroba sehingga minyak hilang dari air. Hasil proses biodegradasi adalah umumnya karbondioksida dan metana yang kurang berbahaya dibanding minyak pada besaran konsentrasi yang sama Mangkoedihardjo, 2005. Bakteri yang memiliki kemampuan mendegradasi senyawa hidrokarbon untuk keperluan metabolisme dan perkembangbiakannya disebut kelompok bakteri hidrokarbonoklastik Nugroho, 2006. Minyak bumi dan hidrokarbon polisiklik aromatik merupakan senyawa yang bersifat karsinogen dan mutagen. Proses pendegradasiannya lambat karena kelarutannya dalam air rendah. Beberapa contoh bakteri yang dapat mendegradasi senyawa hidrokarbon polisiklik aromatik adalah Pseudomonas, Archromoacter, Arthrobacter, Mycobacterium, Flavobacterium, Coneybacterium, Aeromonas, Anthrobacter, Rhodoccus, Acinetobacter. Selain itu, ada beberapa jenis jamur yang dapat mendegradasi senyawa hidrokarbon seperti Phanerochaete, Cunninghamella, Penicillium, Candida, Sporobolomyces, Cladosporium. Biodegradasi merupakan salah satu upaya untuk mengurangi bahan pencemar dengan bantuan organisme. Biodegradasi hidrokarbon oleh mikroorganisme bakteri dan jamur telah diketahui 8 Universitas Sumatera Utara 22 sebagai mekanisme utama dalam proses eliminasi senyawa hidrokarbon di laut Ni’matuzahroh, 1999 dalam Fatimah, 2007. Banyak kelompok mikroba yang memanfaatkan mineral-mineral dari senyawa-senyawa hidrokarbon aromatik fenol, naftalen, antrasen, dll,seperti dari kelompok bakteri Pseudomonas, Mycobacterium, Acinetobacter, Arthobacter dan Bacillus Alexander, 1977. Salah satu contoh senyawa PAH yang paling sederhana adalah naftalen yang hanya memiliki dua cincin benzen Goyal Zylstra, 1997. Pada proses degradasi naftalen, senyawa naftalen terlebih dahulu diubah ke Cis-1,2- dihidroksi-1,2-dihidroksinaftalen dan ke beberapa senyawa lainnya hingga akhirnya sampai ke katekol sebagai pusat intermediet. Untuk lebih jelasnya pengubahan naftalen menjadi katekol dapat dilihat pada Gambar 2.4.1 berikut. Gambar 2.4.1 Jalur Perubahan Naftalen Menjadi Katekol oleh Bakteri Denome et al.,1993; Goyal Zylstra, 1997; Kiyohara et al., 1994 9 Universitas Sumatera Utara 23 Kemudian melalui pemecahan orto oleh enzim katekol 1,2-dioksigenase menghasilkan cis-cis-mukonat, atau pemecahan meta dengan menggunakan enzim katekol 2,3-dioksigenase, senyawa katekol diubah menjadi hidroksi mukonat semialdehid seperti terlihat pada Gambar 2.4.2 berikut. Gambar 2.4.2 Mekanisme Perubahan Katekol Menjadi Senyawa yang dapat Digunakan oleh Mikroba Semple Cain, 1996 Proses degradasi ini akan membentuk senyawa-senyawa seperti asam suksinat, asam fumarat, asam piruvat, asam asetat dan asetaldehid yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba untuk aktivitas metabolismenya Alexander, 1977. Kemampuan degradasi mikroba terhadap senyawa hidrokarbon aromatik dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu jenis mikroba, proses aklimatisasi, senyawa toksik, dan toleransi mikroba terhadap senyawa toksik Semple Cain, 1996. Banyak mikroba yang telah diuji kemampuannya dalam mendegradasi naftalen. Diantaranya Alkaligenes, Bulkholderia, Mycobacterium, Polaromonas, Pseudomonas, Rastonia, Rhodococcus, 10 Universitas Sumatera Utara 24 Sphingomonas, dan Sterptomyces Cerniglia, 1992; Kim et al., 2003; Pumphrey Madsen, 2007.

2.5 Surfaktan dan Biosurfaktan