Mekanisme Degradasi Glifosat Surfaktan dan Biosurfaktan

tergantung pada mengisolasi bakteri dengan kemampuan untuk mendegradasi glifosat dalam perubahan lingkungan Moneke et al. 2010. Dihampir semua penelitian metabolisme glifosat digunakan sebagai sumber fosfor, namun beberapa organisme yang dipelajari tidak mampu menggunakannya sebagai sumber karbon atau nitrogen. Karena jalur memanfaatkannya asam aminomethylphosphonic intermediate AMPA telah mengendalikan bahwa kemampuan untuk mendegradasi glifosat secara alami hadir di lingkungan Wiersema et al., 1999.

2.3 Mekanisme Degradasi Glifosat

Degradasi glifosat relatif cepat di dalam tanah dengan proses mikrobial. Sering kali dideteksi produk degradasi di tanah dan air itu adalah amino methyl phosphonic acid AMPA Reddy et al., 2008. Laju biodegradasi glifosat dapat dipercepat dengan adanya bakteri yang mampu memanfaatkan senyawa glifosat sebagai sumber energi, memiliki hasil biodegradasi yang seharusnya aman bagi lingkungan. Biodegradasi glifosat dapat terjadi melalui alur degradasi yang berbeda tergantung dari jenis pendegradasinya, jenis mikroba, serta kondisi lingkungan dimana degradasi tersebut terjadi. Bagaimanapun, degradasi glifosat dilingkungan seperti ekosistem tanah sebagian besar tidak spesifik dipertimbangkan dalam proses metabolik Sofyan, 2005. Menurut Borggaard dan Gimsing 2008, mikroorganisme mendegradasi glifosat melalui jalur. Pertama; pembentukan sarkosin dan glisin. Kedua; mengarah kepada pembentukan AMPA. Dalam jalur pembentukan AMPA, langkah pertama yaitu pemutusan ikatan C-N oleh enzim glifosat oksidoreduktase, menghasilkan AMPA dan glyoxylate. Glifosat oksidoreduktase adalah flavoprotein yang menggunakan FAD sebagai suatu kofaktor, dan mekanisme ini mungkin melibatkan reduksi dari FAD di situs aktif dengan glifosat. Dikondisi aerobik, oksigen digunakan sebagai suatu kofaktor sedangkan di kondisi anaerobik senyawa seperti phenazin methosulfat bertindak sebagai elektron ubiquinone acceptors. Enzim glifosat Universitas Sumatera Utara oksidoreduktase dimasukkan ke genom tumbuhan yang berbeda, di mana enzim glifosat oksidoreduktase bertanggung jawab untuk toleransi glifosat pada Roundup. Glioksilat selanjutnya dimetabolisme melalui siklus glioksilat. Gambar 1. Degradasi glifosat oleh mikroba melalui sarcosin atau AMPA Borggaard dan Gimsing, 2008.

2.4 Surfaktan dan Biosurfaktan

Surfaktan adalah molekul amphipatik yang terdiri dari gugus hidrofilik dan hidrofobik, sehingga dapat berada di antara cairan yang memiliki sifat polar dan ikatan hidrogen yang berbeda seperti di antara minyak dengan air. Hal ini menyebabkan surfaktan mampu mereduksi tegangan permukaan dan antar permukaan serta membentuk mikroemulsi sehingga hidrokarbon dapat larut dalam air dan begitu pun sebaliknya Desai dan Banat, 1997. Jumlah minimal surfaktan yang dibutuhkan untuk menurunkan tegangan permukaan disebut dengan critical micelle concentration CMC. Pada konsentrasi ini akan terbentuk misel yang terdiri atas 10-200 molekul surfaktan Herdiyantoro, 2005. Universitas Sumatera Utara Efektivitas surfaktan ditentukan dengan nilai CMC-nya. Suatu surfaktan dikatakan efektif bila dapat menurunkan tegangan permukaan air dari 72 dynecm menjadi sekitar 35 dynecm Santosa, 1995. Biosurfaktan merupakan senyawa amphilik yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang merupakan senyawa komplek dengan struktur bermacam- macam. Biosurfaktan dapat dihasilkan oleh mikroorganisme prokariot maupun eukariot. Bakteri penghasil biosurfaktan antara lain Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescens, Bacillus cereus, B. thuringiensis, B. sphaericus. Biosurfaktan ini dihasilkan pada permukaan sel mikroba atau diekskresikan ke lingkungan yang dapat membantu melepaskan senyawa hidrokarbon dalam senyawa organik dan meningkatkan konsentrasi senyawa hidrokarbon dalam air melalui pelarutan ataupun emulsifikasi. Biosurfaktan mengandung gugus hidrofobik dan hidrofilik yang berfungsi menurunkan tegangan permukaan molekul Banat, 1995. Ketersediaan biosurfaktan menjadi sangat penting setelah diketahuinya beberapa kerugian penggunaan surfaktan sintesis. Disamping harganya mahal, surfaktan sintesis sebagian besar tidak mudah didegradasi dan beberapa bersifat toksik sehingga ada kemungkinan terjadinya pencemaran lingkungan akibat penggunaan senyawa ini Nugroho, 2006.

2.5 Mikroba Penghasil Biosurfaktan