22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN IV. 1. Mikrob Fungsional Pengkoloni
Sludge Bubur Kayu
Dalam penelitian ini, mikrob fungsional mikrob selulolitik, bakteri pendegradasi xilan, serta bakteri pereduksi sulfat diisolasi dari sludge bubur kayu
karena terkait dengan fungsi, peranan atau sumber makanan yang diperoleh dalam mengkoloni sludge bubur kayu. Menurut Blum 1996, pada kayu lunak terdapat
selulosa sebanyak 42, hemiselulosa 27, dan lignin sebanyak 28. Sedangkan xilan merupakan komponen utama dari hemiselulosa, yang berikatan secara erat
dengan lignin, selulosa, pektin, dan polisakarida lainnya untuk membentuk dinding sel Kulkarni et al., 1999. Kandungan sulfat pada sludge bubur kayu
terbentuk akibat proses produksi bubur kayu yang melibatkan unsur S di dalamnya Na
2
S. Bahan-bahan tersebut dimanfaatkan oleh mikrob yang mengkoloni sludge. Isolasi total mikrob perlu dilakukan untuk mengetahui
gambaran populasi total dalam sludge bubur kayu. Pemilihan media didasarkan atas minimalnya unsur esensial, seperti
nitrogen dan fosfat, dan tingginya sumber karbon yang terkandung dalam media. Dengan minimalnya unsur-unsur esensial yang terkandung dalam media,
diharapkan media menjadi cukup selektif bagi pertumbuhan mikrob fungsional yang diinginkan. Selulosa dalam bentuk CMC merupakan sumber karbon bagi
mikrob selulolitik, sedang oat spelt xylan yang dicampurkan dalam media alkali dimanfaatkan oleh bakteri pendegradasi xilan. Bakteri pendegradasi sulfat
menggunakan laktat dalam bentuk Na laktat CH
3
CHOH COONa sebagai sumber karbon.
23
IV. 1. 1. Mikrob Selulolitik
Tingginya selulosa yang terkandung dalam sludge bubur kayu dapat terlihat dari tingginya nilai analisis C organik sebesar 8.83 Lampiran 1.
Selulosa tersebut merupakan sumber karbon yang dibutuhkan dalam pertumbuhan mikrob, begitu juga untuk pertumbuhan mikrob selulolitik. Untuk dapat
menggunakan selulosa, mikrob perlu menguraikannya menjadi molekul yang lebih kecil.
Mikrob selulolitik merupakan mikrob yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan enzim selulase, dimana enzim tersebut dapat menguraikan selulosa
menjadi glukosa. Sehingga nantinya mudah bagi mikrob selulolitik untuk dapat memanfaatkan sumber karbon yang diperlukan dalam pertumbuhannya. Aktivitas
enzim sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu pH dan suhu. Kondisi aktivitas enzim selulase tercapai pada suhu kisaran 35
C - 80 C dan pH sekitar 3.6
sampai 9 Supriyono, 2003. Nilai pH sludge bubur kayu sebesar 8.40, sesuai bagi aktivitas enzim selulase sehingga mendukung pertumbuhan mikrob selulolitik
untuk mendegradasi selulosa. Sebagai sumber karbon, bahan CMC yang digunakan untuk mengisolasi
mikrob ini dipilih karena merupakan bentuk selulosa yang mudah dihidrolisis, sehingga diharapkan mikrob selulolitik mudah memanfaatkannya. Mikrob yang
dapat menghancurkan selulosa mempunyai daerah yang terang di sekitar koloni Anas, 1989. Pertumbuhan bakteri selulolitik pada penelitian ini ditunjukkan
dengan adanya zona bening di sekitar koloni yang berbentuk bulat, warna koloni krem, elevasi cembung dengan tepian bergerigi Gambar 4. Untuk fungi, terlihat
adanya benang-benang halus pada koloninya. Bakteri selulolitik memiliki
24 kemampuan menghasilkan komplek enzim selulase yang menghidrolisis selulosa
secara sinergis menjadi oligosakarida yang lebih kecil dan akhirnya menjadi glukosa yang berfungsi sebagai sumber karbon dan unsur hara bagi pertumbuhan
mikrob tersebut Busto et al., 1995.
Gambar 4. Isolat mikrob selulolitik IV. 1. 2. Bakteri Pendegradasi Xilan
Nilai pH pada analisis sludge bubur kayu yang tergolong tinggi Lampiran 1, memungkinkan tumbuhnya mikrob yang bersifat alkalofilik. Menurut
Nakamura et al. 1993, enzim xilanase menunjukkan aktivitas yang baik pada kisaran pH antara 4 sampai dengan 11 dan pH optimal yang bisa dilakukannya
adalah pada pH 9. Dalam penelitian ini, media yang digunakan Nakamura et al., 1993, Dung et al., 1993 bersifat alkali. Besarnya konsentrasi oat spelt xylan yang
diberikan pada media sangat berpengaruh pada pertumbuhan bakteri pendegradasi xilan. Menurut Judoamidjojo et al. 1989, pasokan sumber karbon merupakan
faktor yang sangat berpengaruh pada pertumbuhan optimal, tetapi pada kenyataannya konsentrasi sumber karbon mempunyai batas maksimum. Dengan
menggunakan karbohidrat sebagai sumber karbon, penghambatan akan dimulai pada konsentrasi di atas 50 gramliter. Pada media alkali ini, konsentrasi oat spelt
25 xylan yang ditambahkan sebanyak 5 gramliter, sehingga tidak menghambat
pertumbuhan bakteri. Demikian halnya juga dengan garam nutrien, akan menghambat laju
pertumbuhan pada konsentrasi tertentu. Penggunaan garam nutrien dari ammonium, fosfat, dan nitrat, masing-masing penghambatan dimulai pada
konsentrasi 9, 10 dan 1 gl. Pada media alkali ini, konsentrasi garam nutrien yang ditambahkan tidak melebihi konsentrasi yang disarankan, sehingga pertumbuhan
bakteri pendegradasi xilan cukup optimal. Xilanase yang dihasilkan oleh mikrob akan menghidrolisis xilan menjadi xilosa Richana, 2002.
C
5
H
8
O
4
+ H
2
O à C
5
H
10
O
5
Xilan Xilosa
Pertumbuhan bakteri pendegradasi xilan pada penelitian ini ditunjukkan dengan adanya zona bening di sekitar koloni yang timbul mencembung dan tepi koloni
bergerigi Gambar 5.
Gambar 5. Isolat bakteri pendegradasi xilan
IV. 1. 3. Bakteri Pereduksi Sulfat BPS
