Gambar 4.4.1 Konsentrasi Nonana ppm yang tersisa hasil penguraian minyak solar pada hari ke-0, ke-4 , ke-8 dan hari ke-12.
Dari Tabel 4.4.2. terlihat bahwa isolat TJB 01 memiliki konsentrasi tertinggi
dalam menguraikan Nonana sebesar 80,78 ppm, isolat SBG 05 sebesar 70,01 ppm, kontrol sebesar 76,52 ppm, isolat campuran sebesar 50,9 ppm dan isolat paling rendah
adalah TJB 05 sebesar 34,46 ppm.
4.5. Kemampuan Isolat Dalam Mendegradasi Undekana
Dari pengujian kemapuan isolat bakteri dalam mendegradasi komponen penyusun minyak solar diperoleh konsentrasi penurunan yang bervariasi dari setiap isolat
bakteri. Konsentrasi penurunan undekana dapat dilihat pada Tabel 4.5.1.
20 40
60 80
100 120
140 160
Kontrol TJB 01
TJB 05 SBG 05
Campuran
K o
nse nt
r as
i No nan
e ppm
Isolat
Hari ke-0 Hari ke-4
Hari ke-8 Hari ke-12
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5.1 Konsentrasi Undekana ppm yang tersisa hasil penguraian minyak solar
Perlakuan Konsentrasi Undekana ppm
Hari ke-0 Hari ke-4
Hari ke-8 Hari ke-12
Kontrol 265.19
239.45 221.59
161.88 TJB 01
265.19 146.55
313.82 141.59
TJB 05 265.19
204.75 298.97
282.96 SBG 05
265.19 239.25
317.32 231.12
Campuran 265.19
180 296.01
211.56
Konsentrasi Undekana yang tersisa hasil penguraian minyak solar selama 12
hari dapat dilihat pada Gambar 4.5.1 di bawah ini.
Gambar 4.5.1 Konsentrasi Undekana ppm yang tersisa hasil penguraian minyak solar pada hari ke-0, ke-4, ke-8 dan hari ke-12.
Dari Tabel 4.5.1 terlihat bahwa isolat TJB 01 memiliki konsentrasi paling tinggi dalam menguraikan undekana sebesar 123,60 ppm, isolat campuran sebesar
73,89 ppm dan isolat SBG 05 34,07 ppm. Dari hasil yang didapatkan terlihat bahwa setiap bakteri memiliki kemampuan yang berbeda dalam mendegradasi minyak solar.
Setiap komponen penyusun minyak solar yaitu toluena, etilbenzena, nonana dan undekana memiliki pola penurunan yang fluktuasi oleh masing-masing perlakuan
50 100
150 200
250 300
350
Kontrol TJB 01
TJB 05 SBG 05
Campuran
K o
nse nt
r as
i Unde c
an e
ppm
Isolat
Hari ke-0 Hari ke-4
Hari ke-8 Hari ke-12
Universitas Sumatera Utara
isolat bakteri, hal ini disebabkan adanya suatu reaksi-reaksi yang terjadi di dalam penguraian minyak solar tersebut. Reaksi yang terjadi menyebabkan adanya suatu
penguraian senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang sederhana, sehingga senyawa yang telah terurai tersebut terakumulasi terhadap senyawa yang lain sehingga
menyebabkan adanya peningkatan konsentrasi terhadap senyawa yang lain. Menurut Udiharto 1996, kemampuan bakteri mendegradasi hidrokarbon
minyak bumi berbeda-beda. Panjang rantai optimum untuk didegradasi antara 10- 20 rantai karbon. Hidrokarbon dengan panjang rantai kurang dari 9 sulit
didegradasi karena senyawa ini bersifat toksik. Beberapa hasil percobaan menunjukkan bahwa: i hidrokarbon alifatik umumnya mudah didegradasi daripada
aromatik, ii hidrokarbon alifatik rantai lurus umumnya lebih mudah terdegradasi daripada rantai cabang. Introduksi cabang ke molekul hidrokarbon menghambat
proses biodegradasi, iii hidrokarbon jenuh lebih mudah terdegradasi daripada yang tidak jenuh. Adanya ikatan dobel atau tripel antar karbon menghambat proses
biodegradasi dan iv hidrokarbon alifatik rantai panjang lebih mudah didegradasi daripada rantai pendek. Tingkat kemudahan hidrokarbon minyak bumi didegradasi
oleh bakteri tergantung kepada struktur dan bobot molekulnya Atlas 1981. Selama proses biodegradasi terjadi perombakan fraksi parafinik, naftenik dan aromatik.
Parafinik merupakan fraksi yang paling mudah didegradasi sedangkan naftenik dan aromatik lebih sulit Leahly and Colwell, 1990.
Dari hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa isolat campuran memiliki kemampuan yang rendah dibandingkan dengan isolat tunggal dalam menguraikan
minyak solar, padahal seharusnya hasil yang diharapkan dari perlakuan isolat campuran tersebut adalah penurunan konsentrasi yang tinggi. Populasi mikroba yang
terdiri dari strain yang berbeda memiliki kemampuan yang berbeda dalam menguraikan senyawa karbon. Hal ini menunjukkan bahwa setiap strain atau genus
memiliki proses transformasi hidrokarbon yang bebeda-beda. Isolat campuran biasanya memiliki kemampuan mendegradasi senyawa karbon dan memetabolisme
berbagai substrat hidrokarbon secara kompleks. Namun, dalam penelitian ini, inokulasi dengan konsorsium tidak menunjukkan hasil degradasi yang lebih tinggi.
Hal ini disebabkan adanya suatu kompetisi untuk mendapatkan sumber karbon yang
Universitas Sumatera Utara
ada di dalam minyak solar sebagai sumber nutrisi bagi isolat tersebut sehingga kemampuan dan efesiensi isolat bakteri dalam mendegradasi minyak solar tersebut
tidak tercapai Ghazali et al., 2004. Dari hasil dapat terlihat bahwa perlakuan tanpa inokulasi bakteri kontrol
mengalami penurunan konsentrasi komponen penyusun minyak solar. Menurut Jutono 1975, menyatakan bahwa perombakan hidrokarbon tidak hanya dilakukan oleh
mikroba tetapi juga dapat terurai oleh proses nonbiologis. Misalnya pengaruh suhu penguapan ataupun oleh karena adanya bahan kimia tertentu dalam minyak bumi
khususnya solar yang dapat berfungsi sebagai katalisator dalam proses oksidasi- reduksi minyak bumi.
Perombakan minyak bumi oleh Pseudomonas dipengaruhi oleh jenis hidrokarbon maupun perbandingan jumlahberat fraksi hidrokarbon penyusun minyak
bumi. Dalam minyak bumi solar Pseudomonas lebih mudah merombak fraksi aromatik daripada fraksi farafin maupun aspaltik. Di dalam kerosin perombakan
aspaltik lebih besar daripada fraksi yang lainnya. Pada umumnya hidrokarbon fraksi aromatik secara nisbi tidak stabil terhadap reaksi-reaksi kimia non biologis
dibandingkan dengan fraksi parafin dan naftena. Tetapi secara mikrobiologis, senyawa-senyawa alifatik hidrokarbon tak jenuh dan hidrokarbon berantai panjang
dan bercabang lebih tersedia untuk dirombak daripada senyawa aromatik, hidrokarbon jenuh maupun hidrokarbon dengan rantai pendek serta berantai lurus Jutono, 1975.
Dari Tabel di atas dapat dilihat bahwa kadar minyak semakin berkurang tetapi konsentrasi laju degradasinya rendah. Hal ini mungkin disebabkan tingginya
konsentrasi awal minyak solar, kurangnya jumlah mikroba yang digunakan dalam kultur selain itu kurangnya nutrisi seperti fosfor dan nitrogen pada media serta suhu
pada waktu penginkubasian sehingga bakteri tidak mampu menguraikan minyak solar secara efektif.
Hasil analisis terhadap potensi masing masing isolat bakteri dalam menguraikan minyak solar dapat dilihat dari penurunan konsentrasi dari komponen
penyusun solar yang telah dianalisis dengan menggunakan kromatografi gas. Hal ini menujukkan kemampuan isolat tersebut menghasilkan enzim yang dapat mempercepat
proses penguraian senyawa minyak solar tersebut. Mikroba mendegradasi minyak
Universitas Sumatera Utara
dengan cara mengeluarkan enzim yang mampu memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Hidrokarbon minyak bumi teroksidasi oleh
enzim monooksidase mikroba yang akan mengoksidasi n-alkana menjadi alkohol primer dan oksigenase akan mengoksidasi sikloheksana. Bakteri menggunakan
hidrokarbon minyak bumi yaitu solar sebagai sumber karbon dan energi. Proses biodegradasi hidrokarbon minyak bumi akan menghasilkan CO
2
, H
2
O dan biomassa sel Bossert and Bartha, 1984.
Selama aktivitas berlangsung bakteri mengeluarkan metabolit-metabolit ke dalam media berupa asam, surfaktan dan gas yang dapat mempengaruhi
lingkungannya diantaranya asam yang dapat menurunkan pH dan surfaktan menurunkan tegangan antar muka media Udiharto et al.,1995. Penurunan tegangan
antar permukaan media menyebabkan minyak terdispersi dan memperbesar kontak permukaan antara bakteri dan minyak sehingga akan terjadi peningkatan
biodegradasi hidrokarbon minyak bumi. Selain itu, biomassa yang dihasilkan merupakan akumulasi massa sel yang sebagian besar tersusun oleh protein.
Sebelum biodegradasi berlangsung, hidrokarbon minyak bumi akan masuk ke dalam sitoplasma bakteri. Ada dua teori mekanisme masuknya hidrokarbon ke
dalam sitoplasma. Pertama, hidrokarbon menjadi mudah larut dan yang kedua terjadi adhesi antara butiran hidrokarbon dengan cairan dalam sel Higgins and
Gillbert 1977. Proses selanjutnya, bakteri memproduksi enzim yang dapat mendegradasi hidrokarbon minyak bumi. Enzim mendegradasi senyawa tersebut
dengan cara mengeksploitasi kebutuhan bakteri akan energi Wisjnuprapto, 1996. Menurut Kadarwati et al., 1994 dalam pertumbuhannya bakteri akan
mengeluarkan enzim yang akan bergabung dengan substansi membentuk senyawa kompleks enzim-substansi, kemudian terurai menjadi produk lain. Enzim tidak
habis dalam reaksi tersebut tetapi dilepaskan kembali untuk reaksi selanjutnya dengan substansi lainnya. Proses ini terjadi berulang-ulang sampai semua substansi
yang tersedia terpakai. Produksi biosurfaktan yang tinggi umumnya mempunyai hubungan dengan kemampuan yang tinggi juga dalam menguraikan senyawa
hidrokarbon. Penambahan jumlah inokulum bakteri penghasil biosurfaktan dapat menaikkan tingkat degradasi dan menyebabkan terdegradasinya senyawa alifatik,
senyawa aromatik dan sikloalkana yang diketahui sulit terdegradasi.
Universitas Sumatera Utara
Atlas 1981, menjelaskan bahwa hanya sebagian kecil dari jenis bakteri yang dapat mendegradasi hidrokarbon yang memiliki percabangan atau struktur cincin,
karena hidrokarbon tersebut sulit untuk masuk ke dalam sel. Menurut Harayama 1995, senyawa hidrokarbon dengan berat molekul tinggi sukar didegradasi karena
memiliki kelarutan yang rendah sehingga tidak mudah memasuki membran sel. Biosurfaktan yang dihasilkan masing-masing mikroba berbeda bergantung pada jenis
mikroba dan nutrien yang dikonsumsinya. Demikian pula untuk jenis mikroba yang sama, jumlah surfaktan yang dihasilkan berbeda berdasarkan nutrien yang
dikonsumsinya Duvnjak et al., 1983. Nutrien sangat penting bagi pertumbuhan mikroba terutama bakteri penghasil biosurfaktan. Beberapa penelitian yang telah
dilakukan menunjukkan bahwa elemen makro yang memegang peranan penting dalam menunjang pertumbuhan bakteri penghasil biosurfaktan adalah elemen karbon dan
nitrogen Horowitz et al., 2005. Biosurfaktan merupakan surfaktan yang dihasilkan dari proses metabolisme mikroba. Mikroba yang ada di lingkungan yang telah tecemar
minyak bumi mampu mendegradasi hidrokarbon dan menghasilkan metabolit berupa biosurfaktan, biopolimer, asam, biomassa, dan gas Baker and Herson, 1994.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
