ekstraseluler peroksidase yang berperan penting pada proses degradasi lignin juga efektif digunakan untuk merombak zat warna tekstil Montano 2007.
Disamping bakteri, beberapa jenis jamur pendegradasi lignin penghasil enzim lacasse, lignin peroksidase dan mangan peroksidase seperti Bjerkandera adusta,
Irpex lacteus, Phanaerochaete crysosphorium and Hypoxylon fragiforme dapat digunakan untuk mengolah limbah zat warna tekstil Adosinda
et al. 2003.
2.6.1. Perombakan Zat Warna Tekstil pada Kondisi Anaerob
Zat warna azo memiliki gugus kromofor berupa azo N=N lebih kuat menarik elektron dibandingkan dengan mentransfer elektron. Oleh sebab itu,
perombakan secara biologi tidak efektif pada kondisi aerob Van der Zee 2002. Kebanyakan perombakan zat warna azo secara biologis dimulai dari tahap
pemecahan ikatan azo dengan bantuan enzim azoreductase pada kondisi
anaerob dan dilanjutkan ke tahap mineralisasi produk intermediet pada kondisi aerob.
Mekanisme reduksi zat warna azo pada kondisi anaerob dibedakan menjadi tiga, yaitu reduksi menggunakan bantuan enzim secara langsung
direct enzymatic reduction, reduksi dengan bantuan enzim secara tidak langsung
indirect enzymatic reduction dan reduksi secara kimia Van der Zee 2002. Pada perombakan dengan mekanisme
direct enzymatic reduction, enzim mentransfer
reducing equivalents yang dihasilkan dari glikolisis substrat organik glukosa, laktat ke zat warna azo. Studi yang dilakukan oleh Zimmermann
et al. 1982, melaporkan bahwa bakteri
Pseudomonas KF46. mampu menggunakan zat warna azo sederhana sebagai sumber karbon dan energi dengan bantuan
enzim azoreductase. Mekanisme reduksi zat warna azo orange II oleh bakteri
Pseudomonas KF46 yang dikatalisis oleh enzim azoreductase disajikan pada Gambar 12.
Gambar 12 Mekanisme perombakan orange II dikatalisis enzim orange II
azoreductase.
N N
OH Orange II azoreductase
2 NADPH + H 2 NADP+
SO
3
Na SO
3
Na
NH
2
+
OH NH
2
Asam sulfanilat 1-amino-2-napthol
Perombakan zat warna azo menurut hipotesis indirect enzymatic
memerlukan mediator redoks yang berfungsi untuk mengakselerasi proses reduksi zat warna azo. Zat warna azo secara tidak langsung direduksi secara
enzimatik oleh elektron yang dihasilkan glikolisis karbon eksternal. Enzim azoreductase mengkatalisis pembentukan flavinadeninenucleotide FAD
tereduksi melalui reoksidasi oleh nicotinamide adenine dinucleotide NADH.
Flavin dalam keadaan tereduksi mentransfer elektron secara langsung ke zat warna azo tanpa bantuan enzim
azoreductase. Senyawa organik yang dapat berperan sebagai mediator redoks dilaporkan oleh beberapa peneliti, di
antaranya flavin FADH
2
, FMNH
2
dan riboflavin Field dan Brady 2003, antrakuinon-2,6-disulfonat Damronglerd
et al. 2005, metil viologen, menadion, dan antrakuinon Van der Zee 2002. Mekanisme reduksi zat warna azo secara
indirect enzymatic menggunakan mediator redoks dilaporkan oleh Field dan Brady 2003, ditunjukkan pada Gambar 13.
Gambar 13 Mekanisme perombakan zat warna azo menggunakan riboflavin sebagai mediator redoks.
Perombakan zat warna azo secara kimia dengan menggunakan senyawa organik atau anorganik seperti sistein, askorbat, ditionat, sulfida yang dihasilkan
dari metabolisme bakteri. Proses perombakan zat warna azo secara kimia ini, zat warna azo mengalami reaksi reduksi sedangkan senyawa organik atau anorganik
mengalami reaksi oksidasi. Senyawa organik atau anorganik yang dapat digunakan mereduksi zat warna azo harus mempunyai nilai potensial reduksi
lebih kecil dibandingkan dengan potensial reduksi zat warna azo. Beberapa potensial reduksi untuk sistem biologi pada pH 7 dan suhu 25
o
C seperti ditunjukkan pada Tabel 4.
Riboflavin teroksidasi
Riboflavin tereduksi
Zat warna azo N
N N
NH R
H O
O H
N N
N NH
R O
O Riboflavin
reductase R
2
NH
2
R
1
NH
2
+
Substrat
Substrat teroksidasi
Amina aromatik N=N
R
1
R
2
Tabel 4 Potensial redoks setengah reaksi pada sistem biologi Setengah reaksi
E
o
mV Transfer 2 SO
3 2-
S
2
O
4 2-
+ 2 H
2
O -574
2e + 4 H
+
TiIV sitratTiIIIsitrat -480
e + H Sistein2 sistein
-340 2e + 2 H
+
NAD
+
NADH + H
+
-320 2e + 2 H
+
S
o
HS
-
-270 2e + 2 H
+
S
o
H
2
S -250
2e + 2 H
+
FADFADH
2
-220 2e + 2 H
+
FMNFMNH
2
-220 2e + 2 H
+
RO 96dua amina aromatik -133
4e + 4 H
+
2.6.2. Perombakan Zat Warna Tekstil pada Kondisi Aerob
