PENGARUH PENAMBAHAN ION MG DAN MN PADA M

PENGARUH PENAMBAHAN Mn2 + DAN Mg2+ PADA MEDIA STONE
MINERAL SALT SOLUTION EXTRACT YEAST (SMSSe) TERHADAP
KINERJA ISOLAT BAKTERI DM-5
Nida Sopiah1, La Ode Sumarlin2, S. Hermanto2, Zakki R. Mubarok2
Balai Teknologi Lingkungan (BTL), BPPT Serpong1
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta2

ABSTRAK
Bioremediasi adalah salah satu upaya untuk mengurangi pencemaran minyak bumi dengan menggunakan
mikroorganisme. Mikroorganisme yang digunakan dalam penelitian ini adalah isolat bakteri hidrokarbonoklastik
berbentuk konsorsium. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh logam Mg2+ dan Mn2+ terhadap
aktivitas bakteri yang dapat meningkatkan laju biodegradasi yang dilihat dari penurunan pH, kadar minyak bumi
tersisa metode gravimetri, dan senyawa penyusun minyak bumi hasil biodegradasi (GCMS). Media yang
digunakan adalah Stone Mineral Salt Solution Extract Yeast (SMSSe) dengan variasi konsentrasi ion logam Mg2+
(100, 150, 200 ppm) dan Mn2+ (1, 5, 10 ppm). Perlakuan terbaik untuk penambahan ion mangan adalah pada
media Mn-2 dengan persentase degradasi sebesar 90,54% dengan pH akhir sebesar 5,63 sedangkan media Mn-1
dan Mn-3 sebesar 85,26 % dan 86,42% dengan pH akhir sebesar 5,98 dan 5,76. Perlakuan terbaik untuk
penambahan ion magnesium adalah pada media Mg-1 dengan persentase degradasi sebesar 69,37% dengan pH
akhir sebesar 6,08 sedangkan media Mg-2 dan Mg-3 sebesar 36,52% dan 28,73% dengan pH akhir sebesar 6,35
dan 6,52.
Kata kunci : kofaktor, bioremediasi, minyak bumi, laju biodegradasi, bakteri hidrokarbonoklastik.

1. Pendahuluan
biodegradasi salah satunya adalah nutrien tanah (C,
N, P dan logam sebagai nutrisi dan kofaktor) yang
dapat meningkatkan aktivitas mikroorganisme
dalam mendegradasi minyak bumi. Hal ini
didukung pula oleh penelitian Irianto (2000) bahwa
tanah yang tercemar toluen (hidrokarbon aromatik)
yang dicampurkan dalam media pertumbuhan yang
diinkubasi selama 3 minggu lebih cepat
terdegradasi jika dibandingkan dengan
media blanko yang tanpa dicampurkan tanah. Hal
ini disebabkan oleh nutrien tanah yang beberapa
diantaranya mengandung logam yang berpotensi
sebagai kofaktor umum yang biasanya digunakan
oleh mikroorganisme yaitu magnesium, kalsium,
kobal, tembaga, mangan, besi, dan zink
(Notodarmojo, 2005). Pada awal skrining ini dipilih
dua ion logam yakni magnesium dan mangan
karena memiliki kandungan yang cukup besar di

dalam sampel tanah. Selain itu, ion mangan
berfungsi sebagai akseptor elektron yang digunakan
ketika ketersediaan oksigen berkurang pada saat
proses biodegradasi berlangsung (Notodarmojo
(2005); Irianto, (2000)) sedangkan magnesium
untuk mempercepat keluarnya enzim ekstraseluler
seperti lipase yang dapat membantu enzim

Minyak bumi adalah hasil alam yang
hingga saat ini masih dieksploitasi sebagai sumber
energi bahan bakar dan listrik sehingga lingkungan
disekitar pengeboran minyak sangat mudah
terkontaminasi (Notodarmojo, 2005). Pemulihan
lingkungan yang tercemar ini memerlukan biaya
yang sangat tinggi untuk pengangkutan dan
pengadaan energi guna memulihkan materi yang
tercemar seperti pembakaran (insinerasi) ataupun
perlakuan kimia. Kelemahan teknik ini dapat
membahayakan lingkungan beserta ekosistemnya.
Salah satu alternatif pengolahan minyak tercemar

yang aman adalah dengan memanfaatkan
bioteknologi
berupa
teknik
bioremediasi.
Keunggulan teknik bioremediasi ini adalah
menghilangkan kontaminan dengan biaya murah
tanpa merusak materi terkontaminasi sehingga
aman bagi lingkungan (Notodarmojo, 2005).
Sebelum suatu teknik bioremediasi
diaplikasikan, polutan yang akan didegradasi dan
potensi mikroorganisme harus sudah diketahui.
Untuk itu sebelumnya perlu dilakukan pengujian
yang terkait dengan laju biodegradasi pada suatu
fungsi lingkungan tertentu. Menurut Madigan et al.,
(1997)
bahwa
untuk
meningkatkan
laju

1

Erlenmeyer diangkat dan dibiarkan dingin. Ekstrak
diencerkan dengan aquades hingga volume tepat 50
mL dan dikocok hingga homogen (Juknis
Balitanah).

monooksigenase dalam proses biodegradasi
hidrokarbon (Atlas & Bartha, 1992). Media Stone
Mineral Salt Solution Extract Yeast (SMSSe)
digunakan karena media ini sangat cocok bagi
mikroorganisme jenis hidrokarbonoklastik. Hal ini
sesuai dengan penelitian oleh Rani & Kadarwati
bahwa media SMSSe memiliki nutrisi potensial
bagi
bakteri
hidrokarbonoklastik.
yang
menghasilkan biosurfaktan dan biosolven. Namun

aktivitas mikroorganisme ini bergantung pada
jumlah kandungan dan keseimbangan nutrien yang
ada sehingga perlu diteliti lebih lanjut kandungan
nutrien yang tepat bagi bakteri hidrokarbonoklastik.
Kondisi optimum bakteri ini akan meningkatkan
aktivitas bakteri dalam mendegradasi minyak bumi
secara menyeluruh yang dapat dilihat dari
interpretasi kromatogram menggunakan GC-MS.

Analisis Kofaktor Tanah. Ekstrak kemudian
dianalisa dengan menggunakan SSA dengan deret
standar masing-masing sebagai pembanding
kemudian dihitung dengan kadar Mg2+, Mn2+, Co2+,
Cu2+, Zn2+, Ca2+ dengan persamaan :
ppm = ppm kurva x mL ekstrak 1000 mL-1 x 1000 g sampel-1

Peremajaan Isolat dan
Pembuatan Laju
Pertumbuhan Isolat Bakteri DM-5. Sebanyak
100 ml media Nutrient Broth (NB) dimasukkan ke

dalam 2 buah Erlenmeyer 250 mL. Lalu disterilisasi
pada suhu 120 0C dan tekanan 2 atm dalam autoklaf
selama 15 menit. Setelah didinginkan, diinokulasi
isolat sebanyak 1 ose secara aseptik ke dalam
media tersebut dan Erlenmeyer yang pertama
dihitung absorbansinya setiap jam dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada
panjang gelombang 620 nm dengan NB steril
sebagai blanko terhitung pada saat inokulasi 1 ose
(dianggap 0 jam). Pada saat yang sama dilakukan
TPC (Total Plate Count) dengan estimasi
kepadatan bakteri antara 104,106,108 sel/mL
sedangkan erlenmeyer yang lain disimpan dalam
Shacker Inkubator dengan kecepatan 100 rpm pada
suhu 270C hingga mencapai fase eksponensial.

2. Metode Penelitian
Alat dan Bahan. Dalam penelitian ini digunakan
pH meter, spektrofotometer UV-Vis Jasco V-530,
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Shimadzu

AA-6800F, GCMS Agilent technology 6890N
network GC System sedangkan bahan berupa media
NA, NB, dan SMSSe, isolat bakteri terseleksi
(Konsorsium) yang berasal dari bongkaran
bioremediasi drilling mud, sampel tanah yang
berasal dari BTL, HCl p.a, HNO3 p.a, aquades,
alkohol 70%, spirtus, dan alumunium foil, n-heksan
p.a, larutan standar ion logam Mg dan Mn 1000
ppm.

Uji Pengaruh Kofaktor terhadap Aktivitas
Bakteri DM-5 dalam Mendegradasi Minyak
Bumi. Sebanyak 1 mL isolat bakteri yang telah
mencapai fase eksponensial dimasukan ke dalam
medium SMSSe steril masing-masing 50 mL.
Kemudian ditambahkan minyak Bumi 1% dan
ditambahkan masing-masing logam Mn2+ (1 ppm, 5
ppm, 10 ppm) dan logam Mg2+ (100 ppm, 150 ppm,
200 ppm) ke dalam Erlenmeyer yang berbeda.
Berikut adalah pemberian kode untuk masingmasing perlakuan agar memudahkan dalam

penyebutan :

Sterilisasi Alat dan Media. Alat-alat yang
digunakan dibersihkan dan Media NA, NB, serta
SMSSe yang telah dibuat lalu disterilkan dengan
menggunakan autoklaf pada suhu 121oC dan
tekanan 2 atm selama 15 menit. Peralatan yang
tidak tahan panas dapat disterilkan dengan
menggunakan alkohol 70%. Komposisi pada
masing-masing media dapat dilihat pada Lampiran
1, 2, 3.
Persiapan Tanah. Sampel tanah dikeringanginkan
kemudian dipisahkan akar-akar maupun sisa
tanaman, kerikil, dan kotoran lainnya. Sampel
tanah ditumbuk pada lumpang porselen dan diayak
dengan ayakan dengan ukuran lubang < 0,5 mm.

SMSSe Standar : Minyak Bumi 1%.
SMSSe Kontrol : Minyak Bumi 1%+ Isolat.
Mg-1:Minyak Bumi 1%+ Isolat+Mg 100 ppm.

Mg-2:Minyak Bumi 1%+ Isolat + Mg 150 ppm.
Mg-3:Minyak Bumi 1%+ Isolat+ Mg 200 ppm.
Mn-1:Minyak Bumi 1%+ Isolat+ Mn 1 ppm.
Mn-2:Minyak Bumi 1%+ Isolat+ Mn 5 ppm.
Mn-3:Minyak Bumi 1%+ Isolat+ Mn 10 ppm.

Destruksi Tanah dengan Metode Pengabuan
Basah. Sebanyak 0,5 g sampel tanah ukuran < 0,5
mm ditimbang dan dimasukkan ke dalam
erlenmeyer 250 mL. Lalu ditambahkan 5 mL HNO3
p.a dan 0,5 mL HCl p.a. dan dibiarkan semalam.
Setelah itu dipanaskan dengan suhu 1000C selama
satu jam. Suhu ditingkatkan lagi menjadi 1500C.
Setelah uap kuning habis, suhu ditingkatkan lagi
menjadi 2000C. Destruksi selesai setelah keluar
asap putih dan sisa ekstrak kurang lebih 0,5 mL.

Setiap hari diukur pH media dengan
menggunakan pH meter. Setelah 7 hari dilakukan
analisis kadar minyak bumi secara gravimetri

kemudian diuji dengan GCMS untuk mengetahui
senyawa yang telah didegradasi.

2

pertumbuhan isolat bakteri yang tersaji pada kurva
berikut :

Analisis
Kadar
Minyak
Bumi
Secara
Gravimetri. Erlenmeyer yang berisi medium
SMSSe hasil perlakuan dimasukkan ke dalam
corong pisah dan ditambahkan 60 mL n-heksan p.a.
Kemudian dikocok selama ± 15 menit lalu
didiamkan sampai n-heksan terpisah. Terdapat 2
fase yaitu fase air serta fase campuran n-heksan
dengan minyak bumi. Kemudian lapisan air

dipisahkan dari campuran tersebut sedangkan
lapisan minyak bumi yang terekstrak dalam nheksan ditampung dalam gelas piala 100 mL.(telah
diketahui bobotnya) melalui proses filtrasi
menggunakan kertas saring yang telah diolesi
Na2SO4 sekitar 0,5 gram. Gelas piala tersebut
dipanaskan pada suhu 70oC sampai n-heksan habis
menguap dan yang tersisa hanya minyak. Gelas
piala tersebut diangkat dan didiamkan sampai
dingin lalu ditimbang dan dicatat Bobotnya.
Prosedur yang sama dilakukan juga untuk kontrol
(tanpa penambahan kofaktor) dan standar (tanpa
penambahan isolat dan kofaktor).

1.8
1.6

A b so r b a n si

1.4

0.6
0.2
0
0

2

4

6

8

10

12

14

Waktu (Jam)

Gambar 1. Kurva Pertumbuhan Isolat Bakteri DM-5

Laju pertumbuhan isolat DM-5 pada
kurva di atas menunjukan bahwa fase lag terjadi
pada jam ke-0 hingga jam ke-5 yang dapat dilihat
dari kenaikan nilai absorbansi yang lambat dalam
waktu yang lama (5 jam). Hal ini disebabkan oleh
isolat bakteri DM-5 sedang melakukan penyesuaian
(adaptasi) dalam sebuah media baru. Populasi Isolat
bakteri DM-5 pada fase lag ini mencapai 1,883 109
sel/mL (Lampran 9). Jam ke-6 hingga jam ke-10
menunjukkan kenaikan nilai absorbansi yang
semakin tinggi dalam waktu yang singkat (4 jam).
Hal ini disebabkan tingginya aktivitas dan
bertambahnya jumlah populasi isolat bakteri DM-5
(2,67 109-1,6 1012 sel/mL) yang dapat dilihat dari
kekeruhan pada media dan nilai TPC yang semakin
tinggi (fase eksponensial). Hal ini dukung pula oleh
penelitian Jamilah (2005) dan Styani (2008) bahwa
ada hubungan linear antara absorbansi dengan
populasi isolat bakteri dimana cahaya yang
melewati suspensi larutan akan diserap oleh sel-sel
bakteri dan akan terbaca oleh alat. Dengan kata lain
semakin besar nilai absorbansi larutan maka jumlah
isolat pun bertambah yang terbukti dengan larutan
yang semakin keruh dan nilai TPC semakin besar.
Pada jam ke-11 dan ke-13 terjadi fase stationer
dimana kenaikan nilai absorbansi terjadi secara
perlahan dan hampir sama (1,5238-1,5343) yang
menyatakan bahwa jumlah sel yang tumbuh hampir
sama dengan jumlah sel sel yang mati.
Setelah mengetahui fase eksponensial
isolat bakteri DM-5 pada jam ke-10 di atas maka
isolat baru bisa ditambahkan ke dalam media
pertumbuhan. Media pertumbuhan yang digunakan
dalam penelitian ini adalah media Stone Mineral
Salt Solution Extract Yeast (SMSSe) karena media
ini sangat cocok bagi mikroorganisme jenis
hidrokarbonoklastik. Hal ini sesuai dengan
penelitian oleh Rani & Kadarwati bahwa media
SMSSe memiliki nutrisi potensial bagi bakteri
hidrokarbonoklastik.
yang
menghasilkan
biosurfaktan dan biosolven. Selain itu ditunjang
juga dengan penelitian oleh Nugroho (2007) juga

Analisis Senyawa dengan GC-MS. Minyak bumi
tersisa (fraksi kering) yang diperoleh dari hasil
fraksinasi diambil sebanyak 1 mg lalu dilarutkan
dengan pelarut yang sesuai sebanyak 1 ml. Pelarut
yang digunakan untuk fraksi hidrokarbon jenuh dan
aromatik adalah n-heksan. Setelah semua fraksi
tersebut larut kemudian diambil sebanyak 1 l
dengan syring dan diinjeksikan ke dalam alat GCMS yang telah disiapkan. Berikut adalah kondisi
pengoperasian GC-MS (parameter pengujian) saat
analisis sampel:

Kolom
Gas
Pembawa/Carrier
Oven
Injektor
Detektor
Laju Alir

1
0.8
0.4

Dihitung kadar minyak bumi dengan cara :
Kadar minyak (g) = (W2 – W1)
Keterangan: W1 = berat gelas kimia kering (g)
W2 = berat gelas kimia dengan kadar
minyak yang diperoleh (g)

Parameter

1.2

Keterangan
Agilent 19091S-436 HP-5MS, 0.25 mm
x 6 m x 0.25 um
Helium at 25 cm/sec, measured 300 0C
40 0C
Splitless, 300 0C
MSD, 250 0C
52.6 mL/min

3. Hasil dan Pembahasan
Bakteri
hidrokarbonoklastik
yang
digunakan dalam penelitian ini adalah isolat bakteri
DM-5 yang berbentuk konsorsium. Sebelum
ditambahkan ke media pertumbuhan, isolat bakteri
diremajakan terlebih dahulu pada media nutrient
agar (NA) untuk mendapatkan bakteri yang aktif
kemudian dilakukan enrichment pada media
nutrient broth (NB) untuk mengetahui laju

3

menggunakan media SMSSe untuk mempelajari
dinamika bakteri hidrokarbonoklastik berbentuk
konsorsium.

stimulus yang dapat menstimulasi keluarnya enzim
ekstraseluluer seperti enzim lipase (Aisaka &
Terada, 1979) sehingga diharapkan kedua logam ini
dapat berpengaruh terhadap laju biodegrasi minyak
bumi.

Analisa Kofaktor Tanah. Pengelolaan lingkungan
dengan teknik bioremediasi pada lahan yang
tercemar minyak bumi seperti landfarming, biopile,
dan lainnya membutuhkan waktu yang relatif lama
dalam proses biodegradasi. Sehingga dibutuhkan
suatu teknik biostimulasi (skala laboratorium)
sebagai langkah awal untuk mengetahui kofaktor
yang berpengaruh dalam mempercepat proses
biodegradasi. Telah diketahui bahwa dalam tanah
terdapat beberapa logam (dalam bentuk ionnya)
yang berpotensi sebagai kofaktor antara lain : Fe2+ ,
Fe3+, Co2+, Cu2+, Mg2+, Mn2+, Ca2+, dan Zn2+ (Watts,
1997). Namun dalam penelitian ini kandungan ion
logam pada sampel tanah hanya berfokus pada ion
logam Ca2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+, Co2+, dan Cu2+ yang
dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 1. Kandungan Ion Logam pada Sampel
Tanah
Nama Logam

7.2
SMSSe Standar
(Minyak)

7
6.8

SMSSe Kontrol
(Minyak+Isolat)

6.6
6.4

Konsentrasi dalam

pH

No

Pengaruh Penambahan Ion Logam Mn2+ dan
Mg2+ terhadap Perubahan pH Media SMSSe.
Perubahan pH menandakan bahwa dalam media
tersebut terjadi proses biodegradasi minyak bumi
menjadi metabolit-metabolit asam. Besarnya
penurunan pH berbeda-beda bergantung pada
besarnya persentase biodegradasi dan bakteri
pendegradasinya. Penurunan pH berbeda-beda pada
masing-masing
media
perlakuan
dengan
penambahan ion mangan yang tersaji pada gambar
berikut :

Tanah, mg/kg

6.2

Mn-1(Minyak+Isolat+Mn
1 ppm)

6
5.8

Mn-2(Minyak+Isolat+Mn
5 ppm)

5.6

1

Kalsium

(Ca)

17.02

2

Magnesium

(Mg)

52.62

5.2

3

Mangan

(Mn)

8.365

5

4

Zink

(Zn)

0.58

5

Kobal

(Co)

> 0.001

6

Tembaga

(Cu)

> 0.001

5.4

Mn-3(Minyak+Isolat+Mn
10 ppm)
1

2

3

4

5

6

7

Waktu (Hari)

Gambar 2. Pengaruh penambahan Mn2+ terhadap perubahan
pH

Hasil penelitian menunjukan bahwa
penurunan pH terbesar ada pada media Mn-2 (6,575,63) sedangkan penurunan pH terkecil ada pada
media Mn-1 (6,97-5,98), SMSSe kontrol (7,076,54) dan SMSSe standar (7,07-6,83). Sedangkan
pada media dengan penambahan ion magnesium
penurunan pH tidak terlalu tinggi seperti media
dengan penambahan ion mangan yang dapat dilihat
pada gambar berikut :

Hasil analisis ini menunjukkan bahwa
kadar Cu , Co2+, dan Zn2+ di dalam sampel tanah
paling rendah dibanding logam lainnya. Oleh
karena itu, ketiga logam tersebut diduga bukan
kofaktor yang mempengaruhi proses biodegradasi
minyak bumi sehingga tidak digunakan dalam
penelitian. Ion logam Ca2+ pun tidak ditambahkan
dalam media karena jumlahnya dirasa cukup
mengingat dalam media SMSSe sendiri terdapat
CaCO3 dengan konsentrasi 5000 ppm dan untuk
Ca2+ sendiri dalam media sebesar 2000 ppm.
Sedangkan dalam tanah, kadar ion logam Mg2+ dan
Mn2+ ini termasuk besar sehingga kedua logam ini
dipilih untuk ditambahkan dalam media (dalam
bentuk ion) dan divariasikan konsentrasinya
(variabel tidak tetap) untuk mengetahui kondisi
optimum
yang
dibutuhkan
oleh
bakteri
hidrokarbonoklastik. Selain itu alasan lain kedua
logam ini dipilih karena fungsi kedua logam yang
berbeda dalam proses metabolisme bakteri. Ion
logam Mn2+ berfungsi sebagai akseptor elektron
yang pada akhirnya akan mempertahankan jumlah
bakteri hidrokarbonoklastik (Notodarmojo, 2005)
sedangkan ion logam Mg2+ berfungsi sebagai
2+

7.2
7

SMSSe Standar
(Minyak)

pH

6.8
6.6

SMSSe Kontrol
(Minyak+Isolat)

6.4
6.2

Mg-1 (Minyak+Isolat+Mg
100 ppm)

6

Mg-2 (Minyak+Isolat+Mg
150 ppm)

5.8

Mg-3 (Minyak+Isolat+Mg
200 ppm)

5.6
5.4
1

2

3

4

5

6

7

Waktu (Hari)

Gambar 3. Pengaruh penambahan Mg2+ terhadap perubahan
pH

4

Hasil penelitian menunjukkan penurunan
pH yang signifikan yang terjadi pada hari ke-6 dan
ke-7 (Gambar 16). Media dengan penurunan pH
terbesar adalah media Mg-1 (dari 6,85 menjadi
6,08), sedangkan penurunan pH terkecil adalah
media Mg-3 (dari 6,92 menjadi 6,52). Jika
dibandingkan dengan kontrol, penurunan pH yang
terjadi hampir sama dengan media Mg-3 (7,076,54). Penurunan pH yang relatif tinggi pada media
Mn-2 dan Mg-1 ini menandakan bahwa pada media
ini terjadi peningkatan aktivitas isolat bakteri DM-5
dalam mendegradasi minyak bumi sehingga asamasam organik dan asam lemak yang dihasilkanpun
semakin bertambah. Asam lemak dan asam-asam
organik ini akan mengalami reaksi ionisasi
menghasilkan H+ dan basa konjugasi. Semakin
tinggi konsentrasi H+ yang dihasilkan dari
metabolit asam tersebut maka semakin turun nilai
pH media SMSSe. Sehingga dapat dikatakan pada
media Mn-2 dan Mg-1 memiliki konsentrasi H+
yang lebih tinggi dibandingkan media perlakuan
lainnya.
Dalam proses biodegradasi alkana seperti
oktakosan (C28H58) akan teroksidasi pada gugus
metil terminal membentuk alkohol primer dengan
bantuan enzim monooksigenase. Alkohol akan
dioksidasi lebih lanjut menjadi aldehida, kemudian
asam organik dan akhirnya dihasilkan asam lemak.
Asam organik dan asam lemak inilah yang pada
akhirnya akan menurunkan pH media Reaksi
lengkap dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

pertumbuhan. Berikut adalah reaksi ionisasi
metabolit asam yang dihasilkan pada proses
biodegradasi Jadi semakin banyak metabolitmetabolt asam yang dihasilkan maka konsentrasi
H+ dalam media akan semakin tinggi sehingga pH
menurun. Sehingga dapat dikatakan bahwa
konsentrasi H+ pada media Mn-2 dan Mg-1 lebih
tinggi jika dibandingkan dengan media Mn-1, Mn3, Mg-2, Mg-3 SMSSe standar dan kontrol.

K ad ar M inyak B um i T ersisa %
(b /v)

Pengaruh Penambahan Ion Logam Mn2+ dan
Mg2+ terhadap Perubahan Kadar Minyak
Tersisa pada Media SMSSe. Selain perubahan
pH, laju biodegradasi dapat pula ditunjukan dari
penurunan kadar minyak bumi tersisa. Pada media
dengan penambahan ion mangan terlihat bahwa
nilai kadar minyak bumi tersisa lebih rendah
(media Mn-1= 0,0726%, media Mn-2=0,0466%,
media Mn-3=0,0669%) (Gambar 15) jika
dibandingkan dengan kontrol (0,4366%) dan
standar (0,4926%).
0.5
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Mn-1

Mn-2

Mn-3

Blanko

Standar

Media Perlakuan

Gambar 5. Pengaruh Penambahan Mn2+ terhadap
Laju Biodegradasi
Media dengan penambahan ion mangan
dapat menurunkan pH dan minyak bumi tersisa
lebih rendah yang berarti efesiensi biodegradasi
meningkat jika dibandingkan dengan media kontrol
dan media standar. Hal ini disebabkan oleh ion
mangan dalam proses biodegradasi akan digunakan
sebagai akseptor elektron apabila ketersedian
oksigen berkurang. Sesuai dengan penelitian Irianto
(2000) bahwa terjadi penurunan nilai BOD
(Biologycal Oxygen Demand) selama waktu
inkubasi pada tiap minggunya. BOD adalah jumlah
oksigen yang akan digunakan oleh bakteri dalam
proses biodegradasi. Dengan adanya NO3- dari
NH4NO3-, Mn2+ dari MnCl2.2H2O yang teroksidasi
menjadi Mn4+, SO42- dari MgSO4 dalam media
SMSSe maka kekurangan oksigen dalam proses
biodegradasi dapat digantikan oleh akseptor
elektron lainnya dengan urutan sebagai berikut :
O2 NO3- Mn4+ Fe3+ SO42- CO2
(Stumn dan Morgan, 1970)

Gambar 4. Reaksi Biodegradasi Alkana (Atlas &
Bartha, 1998)

Metabolit-metabolit asam yang dihasilkan
biasanya berupa senyawa aldehid dan asam
karboksilat yang kemudian terionisasi dengan
bantuan air yang terkandung dalam media

5

K ad ar M in ya k B u m i T ersisa %
(b /v)

Jadi dengan ditambahkannya ion mangan
pada media Mn-1, Mn-2, Mn-3 menyebabkan
proses
biodegradasi
akan
cenderung
mempertahankan
jumlah
sel
bakteri
hidrokarbonoklastik
yang
sebagian
besar
membutuhkan oksigen (aerob). Sedangkan pada
media SMSSe kontrol yang tidak ditambahkan ion
mangan
menyebabkan
proses biodegradasi
berlangsung lambat. Hal ini kemungkinan
disebabkan
oleh
jumlah
sel
bakteri
hidrokarbonoklastik yang berkurang akibat
kekurangan ketersediaan oksigen sehingga aktivitas
bakteri menurun dan jumlah metabolit-metabolit
asam yang dihasilkan juga akan menurun.
Dari ketiga media yang ditambahkan ion
mangan, media perlakuan terbaik ada pada media
Mn-2 yang dapat dilihat dari penurunan pH dan
persentase biodegradasi yang paling tinggi
(90,54%) dibandingkan media Mn-1 (85,26%) dan
Mn-3 (86,4%2). Hal ini kemungkinan disebabkan
pada media Mn-1 dengan penambahan ion mangan
1 ppm hanya dapat mempertahankan jumlah bakteri
dalam waktu yang singkat dan selanjutnya akseptor
elektron akan bergeser ke arah anaerob. Dengan
kata lain jumlah bakteri hidrokarbonoklastik akan
menurun dan biodegradasi akan berjalan lambat.
Sedangkan pada media Mn-3 dengan penambahan
ion mangan 10 ppm terjadi kenaikan pH dan kadar
minyak tersisa yang masih tinggi jika dibandingkan
media Mn-2. Hal ini disebabkan oleh aktivitas
bakteri DM-5 menurun akibat ion mangan dalam
media terlalu besar. Hal ini sesuai dengan
Notodarmojo (2005) yaitu jika jumlah suatu logam
itu sendiri melebihi kemampuan penggunaan
mikroorganisme itu sendiri maka logam tersebut
dapat bersifat toksik sehingga akan mengganggu
aktivitas mikroorganisme pada media. Sedangkan
dengan penambahan ion logam magnesium
memiliki kadar minyak tersisa yang lebih tinggi
jika dibandingkan dengan media dengan
penambahan ion mangan namun masih di bawah
kadar minyak tersisa media SMSSe kontrol yang
tersaji pada gambar berikut :

Hasil penelitian menunjukkan bahwa
kadar minyak bumi tersisa yang terkecil ada pada
media Mg-1 sebesar 0,1509% dengan persentase
biodegradasi sebesar 69,37% sedangkan sisa
minyak terbesar ada pada media media 3 sebesar
0,3511% dengan persentase biodegradasi sebesar
28,73%. Minyak tersisa pada media Mg-1 relatif
lebih rendah jika dibandingkan dengan media Mg2, Mg-3, dan SMSSe kontrol. Hal ini disebabkan
oleh aktivitas isolat bakteri DM-5 yang meningkat
pada media Mg-1 dan diduga menghasilkan enzim
lipase yang lebih banyak sehingga menyebabkan
minyak bumi lebih cepat terdegradasi. Hal ini
disebabkan oleh pada media dengan penambahan
magnesium aktivitas bakteri pun meningkat karena
ion Mg dapat menstimulai pelepasan enzim
ekstraseluler seperti lipase dari dinding sel (Aisaka
& Terada, 1979). Lipase adalah enzim ekstraseluler
yang dapat mengoksidasi senyawa lipid. Jadi
semakin banyak jumlah enzim lipase maka akan
membantu enzim monooksigenase yang aktif akibat
adanya akseptor elektron seperti oksigen, NO3,
Mn2+, SO42- dalam mendegradasi hidrokarbon.
Biodegradasi
dengan
penggunaan
enzim
ekstraseluler ini melalui jalur sub terminal
(Nugroho, 2009) yang dapat dilihat pada gambar
berikut :

0.5
0.45
0.4
0.35
0.3

Gambar 7. Reaksi Biodegradasi alkana Jalur Sub
terminal (Atlas & Bartha, 1992)

0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Mg-1

Mg-2

Mg-3

Blanko

Biodegradasi alkana melalui jalur sub
terminal dimana alkana seperti n-oktakosan yang
mengalami oksidasi pada atom karbon terminal
sekunder menjadi alkohol yang selanjutnya
mengalami dehidrogenasi membentuk senyawa

Standar

Media Perlakuan

Gambar 6. Pengaruh Mg2+ terhadap Laju Biodegradasi
Minyak Bumi

6

keton (2-oktakosanon) yang selanjutnya dioksidasi
menjadi senyawa ester. Ester yang telah terbentuk
akan mengalami hidrolisis menjadi alkohol primer
dimana oksigen karbonil dari suatu ester dapat
diprotonkan sedangkan karbon yang bermuatan
positif parsial, dapat diserang oleh nukleofil lemah
seperti air.

Tabel 3. Interpretasi Data GC-MS media Mg-1

Alkohol primer yang terbentuk tersebut kemudian
mengalami dehidrogenasi sehingga membentuk
aldehid (1-Heksakosenal) dan selanjutnya menjadi
asam karboksilat sehingga dapat menurunkan pH
media karena bersifat asam.
Penambahan ion magnesium pada media
Mg-1 adalah media dengan aktivitas bakteri
tertinggi yang dapat dilihat pada penurunan pH dan
laju biodegradasi yang dapat dilihat dari kadar
minyak yang tersisa (Gambar 6). Namun pada
media Mg-2 dan Mg-3, aktivitas isolat bakteri DM5 menurun sehingga laju biodegradasi berjalan
lambat. Walaupun aktivitas bakteri menurun pada
media Mg-2 dan Mg-3 jika dibandingkan dengan
SMSSe kontrol dan standar, kedua media ini masih
tergolong
cepat
karena
nilai
persentase
biodegradasinya lebih tinggi (36,52% dan 28,73%)
jika dibandingkan dengan SMSSe kontrol
(11,37%).

No

Rt
(menit)

PeakArea
(%)

BM

1

26,01

3,25

282

2

28,21

5,66

324

3

30,90

5,78

366

4

38,42

4,85

408

Dugaan Senyawa
(Library:Wiley7n.1)

Fragmentasi
43, 57, 71, 85, 141,
183, 239, 282
43, 57, 71, 85, 141,
183, 239, 281, 324
43, 57, 71, 85, 141,
183, 239, 281, 295,
366
43, 57, 71, 85, 111,
141, 183, 239, 281,
337, 364, 408

Eikosan
(C20H42)
Trikosan
(C23H48)
Heksakosan
(C26H54)
Nonakosan
(C29H60)

Tabel 4. Interpretasi Data GC-MS media Mn-2

Analisis Senyawa Hasil Biodegradasi Isolat
Bakteri DM-5. Perubahan struktur minyak bumi
yang telah didegradasi oleh bakteri Isolat Bakteri
DM-5 dapat diketahui dengan menggunakan GCMS. Setelah 7 hari perlakuan, terjadi proses
biodegradasi pada masing-masing media dan
dipilih media dengan perlakuan terbaik. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa media perlakuan
terbaik adalah media Mg-1 untuk media dengan
penambahan ion magnesium dan media Mn-2 untuk
media dengan penambahan ion mangan yang tersaji
pada gambar berikut ini :

No

Rt
(menit)

PeakArea
(%)

BM

1

26,04

2,57

282

2

28,23

5,57

324

3

30,93

4,55

366

4

38,45

3,38

408

Dugaan Senyawa
(Library:Wiley7n.1)

Fragmentasi
43, 57, 71, 85, 141,
183, 239, 282
43, 57, 71, 85, 141,
183, 239, 281, 324
43, 57, 71, 85, 141,
183, 239, 281, 295,
366
43, 57, 71, 85, 111,
141, 183, 239, 281,
337, 364, 408

Eikosan
(C20H42)
Trikosan
(C23H48)
Heksakosan
(C26H54)
Nonakosan
(C29H60)

Hasil analisis GC-MS menunjukkan
bahwa puncak No.1 pada media kontrol dengan
waktu retensi 25,33 menit memberikan spektrum
massa yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Abundance
Scan 2266 (25.327 m
in): KO
NTRO
L.D
57
32000
30000
28000
26000
24000
85

22000
20000
18000
16000
14000
12000

Tabel 2. Interpretasi Data GC-MS media SMSSe
Kontrol

111

10000
8000

207

6000
141
159

4000
2000

No

Rt
(menit)

PeakArea
(%)

BM

Fragmentasi

1

25,33

4,32

282

2

28,23

3,48

324

3

30,93

4,85

366

43, 57, 71,
85, 141, 183,
239, 282
43, 57, 71,
85, 141, 183,
239, 281, 324
43, 57, 71,
85, 141, 183,
239, 281,
295, 366

408

43, 57, 71,
85, 111,
141, 183,
239, 281,
337, 364,
408

4

38,48

7,98

Dugaan
Senyawa

183

239 258

281
301 320 337 355

379

0
40

60

Gambar 7. Spektrum Massa Puncak Ke-1 Media
SMSSe Kontrol

Eikosan
(C20H42)
Trikosan
(C23H48)

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Hal ini sesuai dengan penelitian oleh
Budarti dan Burhan (2010) bahwa hasil analisa
spektrum massa hidrokarbon alifatik memiliki
puncak dasar pada m/z 57. Puncak ini diperoleh
dari pemutusan C4H9+. Puncak ion m/z 282 diduga

Heksakosan
(C26H54)

Nonakosan
(C29H60)

7

405

429

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420

m
/ z-->

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 282 diduga adalah senyawa
eikosan (C20H42). Pola fragmentasi pada media ini
sama dengan media SMSSe kontrol (Gambar 23).
Dari hasil analisa menunjukkan bahwa
ketiga spektrum massa puncak No.1 pada media
SMSSe kontrol, Mg-1 dan Mn-2 diduga adalah
senyawa eikosan (C20H42). Namun peak area yang
berbeda-beda menunjukkan bahwa pada masingmasing media terjadi biodegradasi oleh isolat DM5. Peak area yang tertinggi adalah pada media
SMSSe kontrol yaitu 4,32% sedangkan pada media
Mg-1 dan Mn-2 mengalami penurunan yaitu 3,25%
dan 2,57%. Ini menandakan bahwa eikosan
mengalami biodegradasi menjadi senyawa lain
sehingga terjadi penurunan kelimpahan senyawa
eikosan pada sampel yang dapat teramati dari
penurunan peak area.
Pada puncak No.2 pada Media SMSSe
kontrol dengan waktu retensi 28,23 menit
memberikan spektrum massa yang dapat dilihat
pada gambar di bawah ini :

adalah senyawa Eikosan (C20H42). Berikut adalah
pola fragmentasinya :
71
CH3

H3C

57

85

141

183

239

Gambar 8. Pola Fragmentasi Eikosan

Sedangkan Puncak No.1 pada media Media SMSSe
Mg-1 dengan waktu retensi 26,01 menit
memberikan spektrum massa berikut :
Abundance

Scan 2347 (26.015 m
in): SAMPEL 2.D
30000

57

28000
26000
24000
22000
20000
18000
16000
14000
12000
99

10000

207
8000
6000
4000

141

281

2000

Abundance

239

341

174

0
50

100

150

200

250

300

405

350

400

656
450

500

550

600

650

800
700

750

Scan 2608 (28.232 m
in): KONTROL.D

800

32000

m
/z-->

Gambar 9. Spektrum Massa Puncak Ke-1 Media
Mg-1

57

30000
28000
26000
24000

Berdasarkan spektrum massa di atas menunjukkan
bahwa senyawa tersebut memiliki puncak dasar
pada m/z 57 yang merupakan puncak khas n-alkana
Puncak ini diperoleh dari pemutusan C4H9+. Puncak
ion m/z 282 diduga adalah senyawa eikosan
(C20H42). Pola fragmentasi pada media ini sama
dengan media SMSSe kontrol (Gambar 7).
Sedangkan puncak No.1 pada media Media SMSSe
Mn-2 dengan waktu retensi 26,02 menit
memberikan spektrum massa berikut :

22000
85

20000
18000
16000
14000
12000
10000

111

8000

207
256

6000
141

4000

175

281
229

2000

318

350370 393

0
50
m/z-->

100

150

200

250

300

350

416

400

462
450

Gambar 11. Spektrum Massa Puncak Ke-2 Media
SMSSe Kontrol

Abundance

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 324 diduga adalah trikosan
(C23H42). Berikut adalah pola fragmentasinya :

Scan 2350 (26.040 m
in): SAMPEL 1.D
57
130000
120000
110000
100000
90000

85

80000
70000
60000

71

50000
40000

H3C

30000
113

20000

141

10000

169

207

0
50

100

150

200

CH3

57
281
239
259
301 323 351 380 405
250

300

350

400

85

141

183

239

281

501
450

500

m
/z-->

Gambar 12. Pola Fragmentasi Trikosan

Gambar 10. Spektrum Massa Puncak Ke-1 Media
Mn-2

8

506
500

Sedangkan pada Media Mg-1 dengan
waktu retensi 28,21 menit memberikan spektrum
massa yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Mg-1 sebesar 5,66% dan Mn-2 sebesar 5,57%
mengalami peningkatan jika dibandingkan dengan
media SMSSe kontrol sebesar 3,48%. Hal ini
menandakan
bahwa
trikosan
mengalami
peningkatan jumlah atau kelimpahan senyawa
trikosan bertambah yang disebabkan oleh
biodegradasi senyawa hidrokarbon lain juga
membentuk senyawa trikosan.
Puncak No.3 pada media SMSSe kontrol
dengan waktu retensi 30,93 menit memberikan
spektrum massa berikut :

Abundance
Scan 2605 (28.206 m
in): SAMPEL 2.D
57

32000
30000
28000
26000
24000
22000

85

20000
18000
16000
14000

Abundance

12000
10000

117

Scan 2926 (30.934 min): KONTROL.D

8000

57

30000

207

6000

28000

4000

141

281

159

2000

183

233

26000

253

0

299 323341 365

24000

405 429 448

22000

40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440
m
/z-->

85

20000
18000

Gambar 13 Spektrum Massa Puncak Ke-2 Media
Mg-1

16000
14000
12000
10000

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 324 diduga adalah Trikosan
(C23H42). Pola fragmentasi trikosan pada media ini
sama dengan pola fragmentasi pada media SMSSe
kontrol.
Sedangkan pada media Mn-2 puncak No.2
dengan waktu retensi 28,23 menit memberikan
spektrum massa yang dilihat pada gambar dibawah
ini :

207

111

8000
6000
4000

135

281

155 175

239
258

2000

317

346 365

386 408

479

0
50

100

150

200

250

300

350

400

450

m/ z-->

Gambar 15. Spektrum Massa Puncak Ke-3 Media
SMSSe Kontrol

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 366 diduga adalah
heksakosan (C26H54). Berikut adalah pola
fragmentasinya :
71

Abundance
Scan 2608 (28.232 m
in): SAMPEL 1.D
57
110000
100000
90000
80000
85

H3C

70000
60000

CH3
50000

57 85

40000
30000

141 183

239

281

41

20000

Gambar 16. Pola Fragmentasi Heksakosan

113
141

10000

169

207
191

0
40

60

239 256
223

281

306 323 343 365

394

417

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420

Sedangkan pada media Mg-1 dengan
waktu retensi 30,90 menit memberikan spektrum
massa berikut :

m
/ z-->

Gambar 14. Spektrum Massa Puncak Ke-2 Media
Mn-2

Abundance

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 324 diduga adalah Trikosan
(C23H42). Pola fragmentasi trikosan pada media ini
sama dengan pola fragmentasi pada media SMSSe
kontrol.
Dari hasil analisa menunjukkan bahwa
ketiga spektrum massa puncak No.2 pada media
SMSSe kontrol, Mg-1 dan Mn-2 diduga adalah
senyawa Trikosan (C23H42). Peak area pada media

Scan 2922 (30.899 m
in): SAMPEL 2.D
30000

57

28000
26000
24000
22000
20000
18000

85

16000
14000
12000
10000
117

207

8000
6000
4000
2000
0

141

281
175
225

253
299 323

355 378

405 429 453

40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440
m
/z-->

9

Gambar 17. Spektrum Massa Puncak Ke-3 Mg-1

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 366 diduga adalah
heksakosan (C26H54). Pola fragmentasinya pada
media ini sama dengan pola fragmentasi
heksakosan pada media SMSSe kontrol.
Puncak No.3 pada media Mn-2 dengan
waktu retensi 30,93 menit memberikan spektrum
massa yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Abundance
Scan 3814 (38.477 m
in): KO
NTRO
L.D

21000

57

20000
19000
18000
17000
16000
15000
14000

85

13000
12000
11000
10000
207

9000
8000
7000
117
6000
5000
4000

281
3000

137

155

175
253

2000
Abundance

233

1000

299

374
327

355

398

417

448

0

Scan 2925 (30.925 m
in): SAM
PEL 1.D

90000

40

57

60

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440

m
/ z-->
85000
80000

Gambar 19. Spektrum Massa Puncak Ke-4 Media
SMSSe Kontrol

75000
70000
65000
60000
85
55000
50000

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 408 diduga adalah
nonakosan (C29H60). Berikut adalah pola
fragmentasinya :
71
295

45000
40000
35000
30000
25000
20000
15000

113

10000

207

141
169

5000

189
0
40

60

281

239
257

301 323

351

379

408 429 449

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440

m
/ z-->

Gambar 18. Spektrum Massa Puncak Ke-3
Media Mn-2

H3C

Dari hasil analisa menunjukkan bahwa
ketiga spektrum massa puncak No.3 diduga adalah
senyawa Heksakosan (C26H54). Pada media Mg-1
memiliki peak area heksakosan yang lebih tinggi
(5,78%) jika dibandingkan dengan media SMSSe
Kontrol (4,85%). Hal ini menunjukkan bahwa
heksakosan mengalami peningkatan kelimpahan
yang disebabkan oleh biodegradasi senyawa
hidrokarbon lain juga membentuk senyawa
heksakosan. Sedangkan pada media Mn-2 memiliki
peak area heksakosan paling rendah (4,55%)
dibandingkan Mg-1 dan SMSSe kontrol.
mengalami peningkatan jika dibandingkan dengan
media SMSSe kontrol sebesar 3,48%. Hal ini
menunjukkan
bahwa
eikosan
mengalami
biodegradasi menjadi senyawa lain sehingga terjadi
penurunan kelimpahan senyawa eikosan pada
sampel yang dapat teramati dari penurunan peak
area.
Puncak No.4 pada Media SMSSe kontrol
dengan waktu retensi 38,48 menit memberikan
spektrum massa yang dapat dilihat pada gambar di
bawah ini :

CH3

57

85

141 183

239

281

Gambar 20. Pola Fragmentasi Nonakosan
Puncak No.4 pada media Mg-1 dengan
waktu retensi 38,42 menit memberikan spektrum
massa sebagai berikut :
Abundance
Scan 3814 (38.477 m
in): KO
NTRO
L.D

21000

57

20000
19000
18000
17000
16000
15000
14000
85
13000
12000
11000
10000
207

9000
8000
7000

117

6000
5000
4000
281
3000

137

155

175
253

2000
233

1000

299

374
327

355

398

417

448

0
40

60

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440

m
/ z-->

Gambar 21. Spektrum Massa Puncak Ke-4 Media
Mg-1

Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan

10

C4H9+. Puncak ion m/z 408 diduga adalah
nonakosan (C29H60).
Sedangkan puncak No.4 pada media Mn-2
dengan waktu retensi 38,45 menit memberikan
spektrum massa sebagai berikut :

senyawa hasil biodegradasi pada masing-masing
media perlakuan.

4. Kesimpulan

Abundance
Scan 3812 (38.460 m
in): SAM
PEL 1.D
57

40000
38000
36000
34000
32000
30000
28000
26000

85

24000
22000
20000
18000
16000
14000
12000
10000

111

207

8000
6000

281

141

4000

175

2000
158

253
225

299

323

355

379

405

436

0
40

60

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440

m
/ z-->

Gambar 22. Spektrum Massa Puncak Ke-4 Media
Mn-2
Berdasarkan spektrum massa di atas
menunjukkan bahwa senyawa tersebut memiliki
puncak dasar pada m/z 57 yang merupakan puncak
khas n-alkana. Puncak ini diperoleh dari pemutusan
C4H9+. Puncak ion m/z 408 diduga adalah
nonakosan (C29H60).
Dari hasil analisa menunjukkan bahwa
ketiga spektrum massa puncak No.4 diduga adalah
senyawa nonakosan (C29H60). Pada media SMSSe
Kontrol (7,98%) memiliki peak area heksakosan
yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan media
Mg-1 (4,85%) dan Mn-2 (3,38%). Hal ini
menunjukkan bahwa nonakosan mengalami
biodegradasi menjadi senyawa lain sehingga terjadi
penurunan kelimpahan senyawa nonakosan pada
media Mg-1 dan Mn-2 yang dapat teramati dari
penurunan peak area.
Dari ke empat puncak kromatogram serta
pola fragmentasi masing-masing media di atas
menunjukkan dugaan senyawa yang terkandung
dalam media SMSSe kontrol, Mg-1 dan Mn-2 ada
yang memiliki kesamaan pola fragmentasi pada
waktu retensi yang hampir sama. Hal ini
menandakan bahwa media Mg-1 dan Mn-2
mengalami biodegradasi oleh isolat bakteri DM-5
menghasilkan senyawa intermediet dilihat dari peak
area yang menurun (senyawa No.1 dan 4) dan
bertambahnya kelimpahan senyawa pada senyawa
No.2 dan 4. Dengan demikian diperlukan uji
lanjutan dengan menggunakan spike matrix untuk
membandingkan spektrum massa suatu senyawa
pada sampel dengan spektrum massa suatu senyawa
murninya sehingga dapat dipastikan senyawa mana
yang mengalami biodegradasi. Selain itu perlu
dilakukan analisa NMR untuk mengetahui posisi
karbon dan hidrogen untuk memastikan senyawa-

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan
mengenai pengaruh ion logam Mg2+ dan Mn2+
terhadap aktivitas enzim ekstraseluler bakteri
hidrokarbonoklastik, maka dapat disimpulkan
sebagai berikut :
1. Perlakuan terbaik pada media dengan
penambahan ion magnesium adalah media
Mg-1 dengan penurunan pH sebesar dari 6,85
menjadi 6,08 dan kadar minyak tersisa sebesar
0.1509% (b/v) dengan persentase degradasi
69,37%.
2. Perlakuan terbaik pada media dengan
penambahan ion mangan adalah media Mn-2
dengan penurunan pH sebesar dari 6,57
menjadi 5,63 dan kadar minyak tersisa sebesar
0.0466% (b/v) dengan persentase degradasi
90,54%.
3. Hasil analisa GC-MS menunjukan bahwa laju
biodegradasi dan aktivitas isolat DM-5 pada
media Mn-2, dan Mg-1 lebih tinggi jika
dibandingkan dengan media SMSSe kontrol
yang dapat dilihat dari penurunan peak area
senyawa intermediet no. 1 dan 4 serta terjadi
penambahan kelimpahan senyawa intermediet
no. 2 dan 3 dari hidrokarbon lain yang
membentuk senyawa yang sama.

DAFTAR PUSTAKA
Aisaka & Terada. 1979. Production of Lipoprotein
Lipase and Lipase by Rhizopus japonicu..
Agricultural and Biological Chemistry.
43: hal.2125.
Atlas, RM, & Bartha R. 1992. Fundamentalis and
Aplications, Third Ed. Microbial Ecology.
Redwood
City.
California.
The
Benjamin/Cumming Pub. Co., Inc : 11-13.
Atlas, RM, & Bartha R. 1981. Microbiology
Ecology, Fundamentals and Applications.
Addison Wesley Publishing Company,
Budiarti & Burhan. 2009. Karakterisasi Biomarka
Hidrokarbon Alifatik dari Batubara Coklat
(brown coal) Samarinda, Kalimantan
Timur. Prosiding Kimia FMIPA – ITS.
SK – 02.
Corpe, W.A. 1975. Metal binding properties of
surface material from marine bacteria,
Development in Industrial Microbiology,
vol. 46 (3), hlm.466-470.

11

Irianto, A. 2000. Bioremediasi In Vitro Tanah
Tercemar Toluena dengan Penambahan
Bacillus Galur Lokal. Jurnal Mikrobiologi
Indonesia Vol. 5 No. 2 : 43-47.
Jamilah. 2005. Potensi Bakteri Pendegradasi
Hidrokarbon Minyak Bumi pada Tanah
Terkontaminasi Minyak Bumi dengan
Penambahan Surfaktan. Bogor : FMIPAIPB.
Juknis Balai Penelitian Tanah. 2005. Analisis
Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk.
Bogor.
Karwati. 2009. Degradasi Hidrokarbon pada Tanah
Tercemari Minyak Bumi dengan Isolat
A10 dan D8. Departemen
Kimia.FMIPA.Bogor
Madigan, Martlako, & Parker. 1997. Brock’s
Biology of Microorganisms. Ed. 8th.
Englewood Cliffs:Prentice Hall.
Nababan, B. 2008. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri
Pendegradasi Minyak Solar dari Laut
Belawan. Universitas Sumatra Utara.
Notodarmojo. 2005. Pencemaran Air dan Tanah.
Bandung : ITB-Press.
Nugroho, A. 2009. Produksi Gas Hasil
Biodegradasi Minyak Bumi : Kajian Awal
Aplikasinya dalam Microbial Enhanced
Oil Recovery (MEOR). Makara Sains
Vol. 13 No. 2 : 111-116.
Nugroho, A. 2007. Dinamika Populasi Konsorsium
Bakteri Hidrokarbonoklastik. Jurnal Ilmu
Dasar. Vol.8 No.1 : F3-23.
Pelczar MJJr, Chan ECS. 1986. Dasar-dasar
Mikrobiologi. Hadioetomo RS, Imas T,
Tjitrosomo SS, dan Angka SL,
penerjemah; Jakarta: UI Pr. Terjemahan
dari: Elements of Microbiology.
Rani, D.S & Kadarwati S. 2009. Stone Mineral Salt
Solution as a Potential Nutrient for
Biosurfactant and Biosolvent Production
on MEOR Application. LEMIGAS,
Research and Development Division for
Program And Affiliation. Vol.32, No. 1.
Stumn & Morgan. 1970. Evaluation of
bioremediation effectiveness on crude oilcontaminated sand. ChemoSphere. 59 :
845-852.
Styani,
E.
2008.
Bioremediasi
Tanah
Terkontaminasi
Minyak
Bumi
Menggunakan Bakteri Bacillus sp dan
Pseudomonas sp. Bogor : Wartaakab No.
19.
Watts, R. J. 1998. Hazardous Wastes : Sources,
Pathway and Receptors. John Wiley &
Sons, Inc. Singapore. hlm. 763.

12

LAMPIRAN
Lampiran 1. Komposisi Media NA
Bahan
Pepton
Beef Extract
Agar
H 2O

Jumlah
5g
3g
15 g
1L

Lampiran 2. Komposisi Media NB
Bahan
Pepton
Beef Extract
H 2O

Jumlah
5g
3g
1L

Lampiran 3. Komposisi Media SMSSe

No

Jumlah

Nama Bahan

Gram

ppm

1

CaCO3

0.250

5000

2

NH4NO3

0.125

2500

3

Na2HPO4

0.050

1000

4

KH2PO4

0.025

500

5

MgSO4.7H2O

0.025

500

6

MnCl2.7 H2O

0.010

200

7

Ektrak Ragi

0.05%

8

H 2O

50 mL

13