Characterization of Microbes Degrading Organic Acids of Peatsoils

KARAKTERISASI PERTUMBUHAN MIKROB

PENDEGRADASI ASAM-ASAM ORGANIK

TANAH GAMBUT

DIANA NURANI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Karakterisasi Pertumbuhan Mikrob Pendegradasi Asam-asam Organik Tanah Gambut adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Agustus 2010 Diana Nurani NRP. A151080081

ABSTRACT

DIANA NURANI. Characterization of Microbes Degrading Organic Acids of Peatsoils. Under direction of DWI ANDREAS SANTOSA and KOESNANDAR.

The aim of the study was to isolate and characterize the growth of low pH tolerant-microbes being able to degrade and utilize organic acid extracted from peatsoil. Among 39 strains of fungi, bacteria and yeast isolated from various sources that grown at pH 3.8, strain FS2 was found to be the best isolate to degrade organic acid including p-hydroxybenzoic acid and increase pH-medium up to 5.9 within 36 hour. The optimum degradation of organic acid and pH increment were achieved when FS2 was grown on the medium containing 33.1 mN-NaOH organic acid, 2 g/l (NH4)2SO4, 0.5 g yeast extract, 1 g/liter KH2PO4,

and 0.5 g/l MgSO47H2O at initial pH of 3.8. The maximum growth rate as

observed by rate of organic acid comsumption and its pH increment were achieved at 6 to 12 hour of fermentation. The results revealed that an acid-tolerant strain FS2 was a prominent strain that is able to degrade organic acid and subsequently increase pH at high rate.

Keywords : low pH tolerant-microbes, organic acid, p-hydroxybenzoic acid, peatsoil.

RINGKASAN

DIANA NURANI. Karakterisasi Pertumbuhan Mikrob Pendegradasi Asam-asam Organik Tanah Gambut. Dibimbing oleh DWI ANDREAS SANTOSA sebagai ketua komisi pembimbing dan KOESNANDAR sebagai anggota komisi pembimbing.

Indonesia memiliki lahan gambut terluas diantara negara tropis, sekitar 21 juta ha yang tersebar terutama di Sumatra, Kalimantan dan Papua (BB Litbang SDLP, 2008). Variabilitas lahan gambut sangat tinggi, baik dari segi ketebalan gambut, kematangan maupun kesuburannya sehingga tidak semua lahan gambut layak untuk dijadikan areal pertanian. Dari lahan gambut yang tersebar di pulau-pulau utama Indonesia, hanya sekitar 6 juta ha yang layak dimanfaatkan untuk pertanian (Agus & Subiksa, 2008).

Pemanfaatan lahan gambut untuk pertanian banyak mengalami kendala terutama pada lahan gambut yang belum mengalami pelapukan lanjut. Kendala utama adalah tingginya kemasaman tanah, yang mengakibatkan unsur hara menjadi tidak tersedia untuk tanaman. Kemasaman tanah gambut bisa disebabkan karena adanya asam-asam organik atau pengaruh sulfat hasil akumulasi dari FeS2

Berbagai penelitian untuk perbaikan produktivitas tanah gambut telah dilakukan diantaranya dengan penambahan abu vulkan, kapur serta dengan pembakaran, tetapi usaha perbaikan produktivitas tersebut banyak mengalami berbagai kendala. Untuk itu perlu adanya alternatif usaha dalam meningkatkan produktivitas tanah gambut khususnya untuk mengurangi kemasaman tanah yaitu melalui pendekatan bioteknologi. Beberapa mikrob tanah mampu secara cepat mendekomposisi beberapa asam organik yang menjadi salah satu penyebab kemasaman tanah gambut. Beberapa genus dari bakteri dan fungi dapat mendegradasi asam fenolat dan menggunakannya sebagai sumber karbon, salah satunya adalah Azotobacter (Juarez et al. 2005).

, hal ini tergantung pada proses pembentukan tanah gambut serta kondisi lingkungannya.

Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan mikrob unggul pendegradasi asam organik tanah gambut. Lingkup penelitian adalah (i) ekstraksi asam-asam organik dari beberapa tanah gambut, (ii) isolasi mikrob dari tanah dengan pH rendah dari beberapa wilayah dan dari limbah cair industri pengolahan kelapa sawit, (iii) seleksi mikrob yang mampu mendegradasi asam-asam organik tanah gambut, (iv) karakterisasi pertumbuhan mikrob, (v) optimalisasi medium pertumbuhan khususnya sumber karbon dan nitrogen.

Strain unggul FS2 telah diperoleh dari hasil seleksi 39 isolat yang diisolasi dari berbagai wilayah. Strain tersebut merupakan strain unggul toleran pH rendah, mampu mendegradasi asam organik serta meningkatkan pH. Karakterisasi lebih lanjut memperlihatkan pertumbuhan strain FS2, kemampuan degradasi asam organik dan kenaikan pH maksimum tercapai pada medium yang mengandung asam organik dan amonium sulfat pada konsentrasi masing-masing 33,1 mN-NaOH dan 2 g/l, dengan pH awal 3,8. Kecepatan pertumbuhan maksimum FS2 dicapai pada jam ke-6 sampai 12. Pertumbuhan strain FS2 sangat dipengaruhi oleh peran asam organik

sebagai sumber karbon tunggal dan ekstrak khamir sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan degradasi asam organik. Degradasi asam organik diikuti dengan kenaikan pH medium pertumbuhan. Penemuan fungi yang dapat mendegradasi asam organik tanah gambut ini merupakan fenomena yang penting untuk memahami lebih lanjut peran mikrob dalam tanah gambut dan dapat diaplikasikan untuk meningkatkan pH tanah gambut dalam mendukung peningkatan produktivitas tanaman.

© _{Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2010}

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

KARAKTERISASI PERTUMBUHAN MIKROB

PENDEGRADASI ASAM-ASAM ORGANIK

TANAH GAMBUT

DIANA NURANI

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Tanah

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

Judul Tesis : Karakterisasi Pertumbuhan Mikrob Pendegradasi Asam-asam Organik Tanah Gambut

Nama : Diana Nurani NRP : A 151080081

Disetujui

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S.

Ketua Anggota

Dr. Ir. Koesnandar, M.Eng

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Ilmu Tanah

Dr. Ir. Atang Sutandi, M.Si Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah S.W.T, karena hanya berkat rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini tepat pada waktunya sesuai dengan harapan dan keinginan penulis.

Tesis yang berjudul “Karakterisasi Pertumbuhan Mikrob Pendegradasi Asam-asam Organik Tanah Gambut” ini disusun dalam rangka memenuhi tugas akhir dalam mencapai gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Tanah Institut Pertanian Bogor.

Penulisan tesis ini tidak terlepas dari bimbingan, perhatian dan dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan rasa hormat yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S. sebagai Ketua Komisi Pembimbing yang senantiasa memberikan bimbingan dan petunjuk kepada penulis.

2. Dr. Ir. Koesnandar, M.Eng sebagai Anggota Komisi Pembimbing yang selalu memberikan arahan, bimbingan dan dorongan kepada penulis.

3. Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc sebagai Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor yang telah memberikan arahan kepada penulis.

4. Dr. Ir. Atang Sutandi, M.Si sebagai Ketua Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor yang telah memberikan arahan kepada penulis. 5. Dr. Ir. Basuki Sumawinata sebagai penguji luar komisi pada ujian tesis.

6. Rekan-rekan Tim Mikrob Gambut Pusat Teknologi Bioindustri BPPT : Dr. Ir. Agus Masduki, M.Eng; Dra. Sih Parmiyatni; Ir. Gatyo Angkoso, M.Si; Ir. Heru Purwanta; Farah, STP; Ahmad Fauzi; Reni Giarni, S.Si; Jamhuri, SP yang telah membantu dan memberikan dukungan kepada penulis.

7. Rekan-rekan S2 angkatan 2008 Program Studi Ilmu Tanah Institut Pertanian Bogor yang senantiasa memberikan semangat dan kebersamaan kepada penulis selama menempuh program S2.

8. Ayahanda Ir. Haryoto Dhanutirto (Alm) dan Ibunda Siti Nurhayati yang telah mendidik, mendoakan dan memberikan dorongan semangat yang tiada henti. 9. Suamiku Ir. Budi Winarno serta ananda Safira Putri Widiani dan Ardelia Putri

Widyadhari yang dengan penuh pengertian telah membantu dan memberi semangat sehingga penulis bisa menyelesaikan studi dengan lancar dan tepat waktu.

10.Pusat Pembinaan Pendidikan dan Pelatihan BPPT yang telah memberikan beasiswa kepada penulis selama menempuh program pasca sarjana di IPB.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan tesis ini. Untuk itu segala keterbukaan kritik dan saran dari pembaca sangat diharapkan demi kesempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Salatiga pada tanggal 23 Mei 1970 dari ayah Ir. Haryoto Dhanutirto (Alm) dan ibu Siti Nurhayati. Penulis merupakan putri kedua dari dua bersaudara.

Tahun 1988 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Salatiga dan pada tahun 1992 penulis lulus dari Fakultas Biologi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga (UKSW), kemudian pada tahun yang sama penulis bekerja pada Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta sampai sekarang. Pada saat ini penulis adalah Perekayasa Muda pada Pusat Teknologi Bioindustri BPPT.

Pada tahun 2008 penulis mendapatkan kesempatan untuk melanjutkan studi (S2) pada program studi Ilmu Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ………... xiii

DAFTAR GAMBAR ……….. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ………... xv

BAB 1 PENDAHULUAN………. 1

1.1. Latar Belakang ……… 1

1.2. Perumusan Masalah ………... 3

1.3. Tujuan ………... 3

1.4. Hipotesa ……….. 3

1.5. Ruang Lingkup Penelitian ………... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ………. 5

2.1. Karakteristik Tanah Gambut ……….. 5

2.2 Asam-asam Organik tanah Gambut ……… 7

2.3. Mikrob Pendegradasi Asam Organik …………... 9

BAB 3 BAHAN DAN METODE ………... 11

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ………. 11

3.2. Bahan dan Alat ……… 11

3.3. Metode ……… 11

3.3.1. Tahapan Penelitian ……… 11

3.3.2. Ekstraksi Asam-asam Organik dari Tanah Gambut ……….. 12

3.3.3. Analisa Total Asam ……….. 12

3.3.4. Analisa Fenolat ………... 13

3.3.5. Isolasi Mikrob ………... 13

3.3.6. Seleksi Mikrob Pendegradasi Asam Organik 14 3.3.7. Karakterisasi Pertumbuhan ………... 15

3.3.8. Rancangan Penelitian ……… 15

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ………. 17

4.1. Ekstraksi Asam-asam Organik dari Tanah Gambut … 17 4.2. Isolasi Mikrob ………. 18

4.3. Seleksi Mikrob Pendegradasi Asam Organik …... 18

4.3.1. Seleksi Fungi Pendegradasi Asam Organik .. 18

4.3.2. Seleksi Bakteri dan Khamir Pendegradasi Asam Organik ………... 24

4.4. Karakterisasi Pertumbuhan Mikrob Terpilih ……….. 28

4.4.1. Optimalisasi Sumber Karbon dan Nitrogen .. 29

4.4.2. Optimalisasi Ekstrak Khamir ……… 32

4.4.3. Optimalisasi pH ……… 33

4.5. Pertumbuhan Strain FS2 pada Medium C & N Optimum ………... 34

BAB 5 SIMPULAN ……….. 37

DAFTAR PUSTAKA ………. 38

DAFTAR TABEL

Halaman 1 Daftar asam-asam organik pada tanah gambut ……… 8 2 Variasi sumber karbon dan sumber nitrogen dalam medium

pertumbuhan ………. 15 3 Kemasaman tanah dan kandungan total asam organik ekstrak

tanah gambut ………... 17 4 Isolat yang diperoleh dari beberapa wilayah ………... 19 5 Nilai pH akhir strain FS2 dengan variasi sumber C dan N setelah

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1 Alur tahapan penelitian ………... 12 2 Nilai pH berbagai isolat fungi setelah inkubasi 96 jam ……….. 20 3 Penurunan total asam berbagai isolat fungi setelah inku basi 96 jam

………. 20 4 Pertumbuhan berbagai isolat fungi setelah inkubasi 96 jam ……….. 21 5 Nilai pH, total asam dan berat kering sel berbagai isolat fungi

setelah inkubasi 96 jam ……….. 21 6 Pengaruh waktu inkubasi terhadap kenaikan pH berbagai isolat

fungi terpilih ………... 22 7 Pengaruh waktu inkubasi terhadap kecepatan penurunan total asam

organik berbagai isolat fungi terpilih ………... 23 8 Pengaruh waktu inkubasi terhadap pertumbuhan sel berbagai isolat

fungi terpilih ……….. 23 9 Peningkatan pH medium berbagai isolat bakteri dan khamir setelah

inkubasi 24 jam ………. 25 10 Pertumbuhan sel berbagai isolat bakteri dan khamir setelah inkubasi

24 jam ………. 25 11 Kenaikan pH, pertumbuhan sel dan konsumsi asam organik isolat

bakteri dan khamir terpilih setelah inkubasi 24 jam ……….. 26 12 Pengaruh waktu inkubasi terhadap kecepatan kenaikan pH isolat

BL6 dan YL7 selama inkubasi 48 jam ……….. 27 13 Pertumbuhan isolat BL6 dan YL7 selama inkubasi 48 jam……... 27 14 Nilai total asam isolat BL6 dan YL7 selama inkubasi 48 jam …….. 28 15 Nilai pH strain FS2 pada medium pertumbuhan dengan variasi

sumber karbon dan nitrogen ……… 29 16 Penurunan total asam yang dikonsumsi strain FS2 pada medium

pertumbuhan dengan variasi sumber karbon dan nitrogen …………. 30 17 Pertumbuhan sel strain FS2 pada medium pertumbuhan dengan

variasi sumber karbon dan nitrogen ……… 30 18 Pengaruh ekstrak khamir terhadap pertumbuhan strain FS2 …... 32 19 Pengaruh pH terhadap pertumbuhan strain FS2 ………. 33 20 Nilai pH dan total asam pada pertumbuhan strain FS2 dalam

medium C & N optimum selama inkubasi 48 jam ……….. 34 21 Konsumsi asam fenolat oleh strain FS2 pada medium C & N

optimum selama inkubasi 48 jam …………... 35 22 Pertumbuhan sel strain FS2 pada medium C & N optimum selama

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Sampel tanah Siantan II ………. 43

2 Analisa tanah Siantan II ………. 43

3 Populasi mikrob tanah gambut Siantan II pada pH medium 3,8 ... 43

4 Medium untuk pertumbuhan mikrob ………. 44

5 Data pH akhir, pertumbuhan sel dan penurunan total asam pada seleksi isolat fungi (inkubasi 96 jam)……….. 45

6 Data pH, total asam dan pertumbuhan sel isolat fungi terpilih selama inkubasi 96 jam ……….. 46

7 Data pH akhir dan pertumbuhan sel pada seleksi isolat bakteri dan khamir (inkubasi 24 jam)………. 47

8 Data pH, total asam dan pertumbuhan sel isolat bakteri dan khamir terpilih selama inkubasi 48 jam ……….. 48

9 Data pH akhir, penurunan total asam dan pertumbuhan sel strain FS2 dengan variasi sumber C & N (inkubasi 48 jam) ……….. 49

10 Analisis ragam (Anova) faktorial RAL - interaksi C & N terhadap pH ………... 50

11 Analisis ragam (Anova) RAL 1 faktor kombinasi perlakuan C & N terhadap pH ………... 51

12 Uji Duncan – kombinasi perlakuan C & N terhadap pH ………... 52

13 Analisis ragam (Anova) faktorial RAL - interaksi C & N terhadap pertumbuhan sel ……… 53

14 Uji Duncan faktor C terhadap pertumbuhan sel ……… 54

15 Analisis ragam (Anova) faktorial RAL - interaksi C & N terhadap penurunan total asam ………. 55

16 17 18 19 Uji Duncan faktor C terhadap penurunan total asam ………. Uji Duncan faktor N terhadap penurunan total asam ………. Data pH pertumbuhan strain FS2 selama inkubasi 72 jam dengan perlakuan ekstrak khamir dan tanpa ekstrak khamir ………. Data pH akhir pertumbuhan strain FS2 pada medium C & N optimum dengan pH awal yang berbeda-beda (inkubasi 48 jam)….. 56 57 58 59 20 Data pH, total asam, asam fenolat dan pertumbuhan sel strain FS2 pada medium C dan N optimum selama inkubasi 48 jam ………… 60

21 Kromatogram standar asam fenolat ……….. 61

22 Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-0 ………. 62

23 Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-12 ……… 63

24 Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-24 ………... 64

25 Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-36 ……… 65 26 Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ekstensifikasi pertanian dalam rangka mendukung program ketahanan pangan dapat dilakukan pada lahan-lahan marginal diluar Jawa seperti lahan gambut, sebagai akibat terjadinya alih fungsi penggunaan lahan-lahan subur di Jawa ke sektor non pertanian. Lahan marginal untuk budidaya tanaman merupakan lahan yang mempunyai sifat-sifat fisika, kimia dan biologi yang tidak optimum untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman. Lahan gambut sangat berpotensi untuk dikembangkan sebagai lahan pertanian, tetapi disisi lain lahan gambut mempunyai masalah yang komplek, sehingga perlu input teknologi agar karakteristik tanahnya dapat diperbaiki untuk mendukung pertumbuhan tanaman.

Indonesia memiliki lahan gambut terluas diantara negara tropis, sekitar 21 juta ha yang tersebar terutama di Sumatra, Kalimantan dan Papua (BB Litbang SDLP, 2008). Variabilitas lahan gambut sangat tinggi, baik dari segi ketebalan gambut, kematangan maupun kesuburannya sehingga tidak semua lahan gambut layak untuk dijadikan areal pertanian. Dari lahan gambut yang tersebar di pulau-pulau utama Indonesia, hanya sekitar 6 juta ha yang layak dimanfaatkan untuk pertanian (Agus & Subiksa, 2008).

Pemanfaatan lahan gambut untuk pertanian banyak mengalami kendala terutama pada lahan gambut yang belum mengalami pelapukan lanjut. Ketersediaan hara didalam tanah gambut berhubungan erat dengan tingkat dekomposisi tanah gambut. Beberapa hal yang harus diperhatikan pada pengelolaan lahan gambut untuk usaha pertanian adalah (1) dinamika sifat kemasaman tanah yang dikaitkan dengan pengendalian asam-asam organik meracun, (2) dinamika kesuburan tanah sehubungan dengan ketersediaan unsur hara makro dan mikro yang dibutuhkan tanaman, (3) pembakaran lahan gambut dalam rangka pemanfaatan lahan dan (4) pengaturan tata air pada lahan gambut yang sesuai dengan sifat fisika dan kebutuhan tanaman.

Tanah gambut di daerah tropika basah seperti Indonesia berkembang dari vegetasi hutan tropis. Dalam kondisi alami, tanah gambut sebagian besar

merupakan bahan material organik berserat yang berasal dari sisa-sisa tanaman yang terdekomposisi belum sempurna, sehingga menghasilkan tanah gambut yang variasi dan sebarannya heterogen. Komponen utama tanah gambut terdiri atas lignin, selulosa, hemiselulosa dan protein.

Tanah gambut di Indonesia mempunyai kandungan lignin yang lebih tinggi dibandingkan dengan gambut yang berada di daerah beriklim sedang, karena terbentuk dari pohon-pohonan (Driessen & Suhardjo, 1976). Lignin akan mengalami proses degradasi dan menghasilkan asam fenolat (Stevenson, 1994). Beberapa jenis asam fenolat yang umum dijumpai dalam tanah gambut diantaranya asam ferulat, vanilat, p-kumarat dan p-hidroksibenzoat (Tadano et al. 1992). Asam-asam fenolat tersebut berpengaruh langsung terhadap fisiologi tanaman, serta penyediaan hara di dalam tanah. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa asam-asam fenolat bersifat fitotoksik bagi tanaman dan menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat (Stevenson, 1994). Disamping itu, kandungan asam fenolat berperan dalam penyebab kemasaman tanah gambut (Barchia, 2006).

Tanah gambut umumnya memiliki kesuburan yang rendah dengan pH sekitar 3,3 (pH<4). Permasalahan utama dalam pemanfaatan tanah gambut untuk pertanian adalah tingginya kemasaman tanah, yang mengakibatkan unsur hara menjadi tidak tersedia untuk tanaman. Kemasaman tanah gambut bisa disebabkan karena adanya sulfat hasil akumulasi FeS2

Penggunaan konsorsia mikrob dengan substrat selulosa dapat memperbaiki karakteristik tanah gambut (Komariah et al. 1993), meningkatkan pH dan produktivitas tanah gambut (Nurani et al. 2007), serta meningkatkan produksi jagung (Koesnandar et al. 2008). Beberapa genus dari bakteri dan fungi dapat mendegradasi asam fenolat dan menggunakannya sebagai sumber karbon, salah satunya adalah Azotobacter (Juarez et al. 2005). Penerapan mikrob yang tepat diharapkan tidak hanya dapat mengurangi kemasaman lahan gambut tetapi juga mengurangi penggunaan pupuk serta tidak menyebabkan polusi lingkungan.

, atau asam-asam organik hasil degradasi lignin, tergantung pada proses pembentukan tanah gambut serta kondisi lingkungannya (Riwandi, 2003, Dohong et al. 2001).

1.2. Perumusan Masalah

Berbagai penelitian untuk perbaikan produktivitas tanah gambut telah dilakukan diantaranya dengan penambahan abu vulkan, kapur serta dengan pembakaran, tetapi usaha perbaikan produktivitas tersebut banyak mengalami berbagai kendala. Untuk itu perlu adanya alternatif usaha dalam meningkatkan produktivitas tanah gambut khususnya untuk mengurangi kemasaman tanah yaitu melalui pendekatan bioteknologi. Beberapa mikrob tanah mampu secara cepat mendekomposisi beberapa asam organik yang menjadi salah satu penyebab kemasaman tanah gambut.

Beberapa mikrob yang diisolasi dari berbagai sumber diperkirakan dapat mendegradasi asam organik yang ada di dalam tanah gambut. Aplikasi mikrob tersebut diharapkan dapat mengurangi kemasaman tanah sekaligus memperbaiki produktivitas tanah gambut, sehingga pada akhirnya akan meningkatkan produktivitas tanaman.

1.3. Tujuan

Mendapatkan mikrob unggul pendegradasi asam-asam organik tanah gambut.

1.4. Hipotesa

• Akan diperoleh mikrob unggul pendegradasi asam-asam organik tanah gambut.

• Medium yang optimum dapat meningkatkan kemampuan mikrob dalam mendegradasi asam-asam organik.

• Meningkatnya kemampuan mikrob dalam mendegradasi asam organik diikuti dengan meningkatnya pH.

1.5. Ruang Lingkup Penelitian

Lingkup penelitian meliputi (i) ekstraksi asam-asam organik dari beberapa tanah gambut, (ii) isolasi mikrob dari tanah dengan pH rendah dari beberapa wilayah dan dari limbah cair industri pengolahan kelapa sawit, (iii) seleksi mikrob yang mampu mendegradasi asam-asam organik tanah gambut, (iv) karakterisasi

pertumbuhan mikrob, (v) optimalisasi medium pertumbuhan khususnya sumber karbon dan nitrogen.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Lahan gambut merupakan salah satu ekosistem yang mempunyai potensi cukup besar untuk dikembangkan sebagai lahan pertanian karena arealnya cukup luas. Berdasarkan tingkat kesuburannya, gambut di Indonesia umumnya tergolong kedalam gambut oligotropik (miskin hara) sampai mesotropik (sedang) dan hanya sedikit yang tergolong kedalam golongan eutropik (subur)dan umumnya tersebar di daerah pantai dan di sepanjang jalur aliran sungai (Agus & Subiksa, 2008). Sedangkan berdasarkan lingkungan pembentukannya, sebagian besar lahan gambut di Indonesia merupakan lahan gambut ombrogen (Radjagukguk, 1997).

Ketebalan gambut suatu kawasan bervariasi akibat adanya akumulasi gambut, semakin dekat dengan sungai ketebalan gambut menipis, sebaliknya semakin ke kawasan pedalaman gambut makin menebal dan membentuk kubah gambut (dome). Tanah gambut ombrogen dengan kubah gambut tebal (> 3 m) umumnya memiliki kesuburan yang rendah dengan pH sekitar 3,3 tetapi pada gambut tipis di kawasan dekat tepi sungai gambut semakin subur dan pH berkisar 4,3 (Andriesse, 1988).

Pemanfaatan potensi lahan gambut untuk pertanian belum dapat dilaksanakan, karena tanah gambut memiliki karakteristik yang khas yang berbeda dengan tanah-tanah mineral. Untuk itu perlu dilakukan perbaikan dan pengelolaan yang khusus terhadap kualitas tanah gambut dengan tujuan untuk memperbaiki sifat tanah yang kurang produktif serta tidak mendukung pertumbuhan tanaman. Masalah penting dan utama dalam pemanfaatan gambut adalah usaha meningkatkan kesuburan lahan gambut yang ditentukan oleh (i) ketebalan gambut dan tingkat kematangan lapisan-lapisannya, (ii) keadaan tanah mineral di bawah gambut, (iii) kualitas air sungai atau air pasang yang mempengaruhi proses pembentukan maupun proses penanganannya (BB Litbang SDLP, 2008).

2.1. Karakteristik Tanah Gambut

Tanah gambut adalah tanah yang didefinisikan memiliki lapisan bahan organik dengan kadar C-organik > 18% serta ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan

organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum lapuk secara sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara (Agus & Subiksa, 2008).

Karakteristik kimia tanah gambut di Indonesia sangat ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut) dan tingkat dekomposisi gambut. Kandungan kadar abu gambut di Indonesia umumnya kurang dari 5% dan sisanya adalah bahan organik. Tanah gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran pH 3-5, Kapasitas Tukar Kation (KTK) tergolong tinggi sehingga Kejenuhan Basa (KB) menjadi sangat rendah (Agus & Subiksa, 2008).

Tanah gambut dengan ciri kapasitas tukar kation sangat tinggi, tetapi persentase kejenuhan basa sangat rendah, akan menyulitkan penyerapan hara, terutama basa-basa yang diperlukan oleh tanaman. KTK yang tinggi disebabkan oleh banyaknya kandungan asam-asam organik pada tanah tersebut. Asam-asam organik dengan gugus karboksil (-COOH) dan gugus fenol (-OH) memberikan kontribusi yang besar bagi tingginya nilai KTK tanah gambut (Tim Fakultas Pertanian IPB,1986).

Tingkat kesuburan tanah gambut ditentukan oleh kandungan mineral dan basa-basa, bahan substratum/dasar gambut dan ketebalan lapisan gambut. Lapisan bawah gambut dapat berupa lapisan lempung marin atau pasir. Gambut diatas pasir kuarsa memiliki kesuburan yang relatif rendah, jika lapisan gambut terkikis, menyusut dan hilang maka akan muncul tanah pasir yang sangat miskin. Tanah lapisan lempung marin umumnya mengandung pirit (FeS2

Kemasaman tanah gambut disebabkan oleh kandungan asam-asam organik yang terdapat pada koloid gambut. Dekomposisi bahan organik pada kondisi anaerob menyebabkan terbentuknya senyawa fenolat dan karboksilat yang menyebabkan tingginya kemasaman gambut. Selain itu terbentuknya senyawa fenolat dan karboksilat juga dapat meracuni tanaman pertanian (Sabiham et al, 1997).

). Pada kondisi tergenang (anaerob) pirit tidak akan berbahaya namun jika didrainase secara berlebihan dan pirit teroksidasi maka akan terbentuk asam sulfat dan senyawa besi yang berbahaya bagi tanaman (BB Litbang SDLP, 2008).

2.2. Asam-asam Organik Tanah Gambut

Gambut tropika tersusun dari lignin, hemiselulosa, selulosa dan protein. Biodegradasi gambut yang berasal dari kayu banyak mengandung lignin (Andriesse, 1997) menghasilkan asam-asam fenolat sedangkan biodegradasi selulosa dan hemiselulosa menghasilkan asam-asam karboksilat ((Andriesse, 1988; Katase, 1993). Biodegradasi lignin menghasilkan dua tipe asam fenolat, yaitu asam benzoat tersubstitusi dan asam sinamat tersubstitusi, dan biodegradasi lignin ini menghasilkan terlebih dahulu tipe asam sinamat tersubstitusi, kemudian menyusul membentuk tipe asam benzoat tersubstitusi (Katase, et al. 1992). Asam

sinamat tersubstitusi (ΣCA) merupakan total asam kumarat, ferulat dan sinapat,

sedangkan asam benzoat tersubstitusi (ΣBA) meliputi asam p-hidroksibenzoat,

vanilat dan siringat (Riwandi, 2000). Rasio (ΣCA)/(ΣBA) mencerminkan tingkat

degradasi lignin (Katase, et al. 1992) dimana semakin rendah nilai rasio

(ΣCA)/(ΣBA) semakin stabil bahan gambut (Riwandi, 2000).

Biodegradasi lignin pada tanah gambut menghasilkan beberapa asam organik (Tan, 1986) (Tabel 1). Asam-asam organik hasil biodegradasi lignin bisa berasal dari golongan alifatik dan aromatik. Golongan alifatik yang sering dijumpai pada tanah gambut berasal dari derivat asam-asam karboksilat seperti asetat, format, propionat dan butirat, sedangkan yang berasal dari golongan aromatik terutama derivat asam-asam fenolat seperti asam vanilat, p-hidroksibenzoat, p-kumarat, ferulat, siringat (Alexander, 1977; Stevenson, 1994; Hartley & Whitehead, 1984).

Senyawa dari golongan aromatik yang ditemukan pada gambut pantai, peralihan dan pedalaman Kalimantan Tengah adalah asam sinamat, ferulat, p-kumarat, p-hidroksibenzoat, siringat dan vanilat (Salampak, 1999). Gambut pantai mempunyai kandungan asam fenolat yang lebih kecil dibandingkan dengan gambut transisi dan pedalaman (Saragih, 1996; Salampak, 1999). Rendahnya kandungan asam-asam fenolat pada gambut pantai disebabkan pengaruh marin yang lebih intensif, sehingga memungkinkan kation-kation yang terkandung dalam air pasang surut bereaksi dengan asam-asam organik membentuk senyawa kelat (Saragih, 1996). Hal yang sama dikatakan bahwa rendahnya kandungan

asam-asam fenolat tanah gambut pantai disebabkan adanya ikatan antara kation-kation polivalen yang berasal dari air laut (Salampak, 1999).

Tabel 1 Daftar asam-asam organik pada tanah gambut

Asam organik Formula

Asam asetat CH3COOH

Asam propionat CH3CH2

Asam butirat

COOH CH3CH2CH2

Asam oksalat

COOH HOOCCOOH Asam suksinat HOOCCH2CH2

Asam aspartat

COOH HOOCCH2CH(NH2

Asam tartarat

)COOH HOOCCH(OH)CH(OH)COOH Asam fumarat HOOCCH : CHCOOH Asam benzoat (C6H5

Asam sitrat

)COOH HOOC(CH2COOH)2

Asam kumarat

COOH C9H8O

Asam ferulat

3

C10H10O

Asam hidroksibenzoat

4

C7H6O

Asam feruvat

3

CH3

Asam siringat

COCOOH C9H10O

Asam vanilat

5

C8H8O

Asam sinamat

4

C9H8O2

Sumber : Tan (1986)

Asam fenolat umumnya berpengaruh buruk terhadap serapan hara oleh tanaman (Tadano et al. 1992) dan pertumbuhan tanaman (Prasetyo, 1996). Asam-asam fenolat pada konsentrasi 4-30 mM sudah menunjukkan pengaruh meracun terhadap beberapa jenis tanaman (Guenzi & McCalla, 1966). Secara umum asam-asam fenolat terutama asam-asam ferulat, asam-asam p-kumarat dan asam-asam p-hidroksibenzoat lebih berbahaya dibanding asam-asam karboksilat, karena kandungan dan tingkat meracun dari asam-asam fenolat yang lebih besar daripada asam-asam karboksilat. Pada tanah gambut fibrik, hemik dan saprik kandungan asam ferulat

berkisar 18,77 – 79,65 ppm, diikuti asam p-kumarat (53,93 – 69,03 ppm) dan asam p-hidroksibenzoat (32,45 – 45,85 ppm), sedangkan andungan asam-asam karboksilat seperti asam asetat (5,6 - 8,45 ppm), asam propionat (2 – 4,52 ppm), asam suksinat (7,19 – 18,27 ppm) dan asam butirat (29,5 – 38,95 ppm) jauh lebih kecil (Prasetyo, 1996).

Gambut yang berasal dari kayu banyak mengandung lignin cenderung mempunyai nilai pH yang rendah (Salampak, 1999). Tingginya kemasaman tanah gambut disebabkan oleh tingginya kandungan asam-asam organik terutama derivat asam-asam fenolat yang dihasilkan dari dekomposisi bahan organik yang banyak mengandung lignin (Barchia, 2006). Kemasaman tanah gambut sangat dipengaruhi oleh keberadaan asam-asam organik. Ion H+ dalam tanah gambut berada dalam bentuk gugus fungsional asam-asam organik terutama dalam bentuk gugus karboksilat (-COOH) dan gugus hidroksil dari fenolat (-OH). Gugus tersebut merupakan asam lemah yang dapat terdissosiasi menghasilkan ion H+ (Riwandi, 2001).

2.3. Mikrob Pendegradasi Asam Organik

Perombakan bahan organik saat pembentukan gambut melibatkan komunitas mikrob yang komplek. Mikrob perombak bahan organik ini terdiri atas fungi dan bakteri. Pada kondisi aerob, mikrob perombak bahan organik terdiri atas fungi, sedangkan pada kondisi anaerob sebagian besar perombak bahan organik adalah bakteri. Fungi berperan penting dalam proses dekomposisi bahan organik untuk semua jenis tanah. Fungi toleran pada kondisi tanah yang masam, yang membuatnya penting pada tanah-tanah dengan pH rendah seperti tanah gambut. Sisa-sisa pohon di tanah merupakan sumber bahan makanan yang berlimpah bagi fungi tertentu yang mempunyai peran dalam perombakan lignin (Foth, 1991).

Tanah gambut yang telah didrainase untuk tujuan pertanian pada bagian permukaan tanahnya menjadi aerob, sehingga memungkinkan fungi dan bakteri berkembang untuk merombak senyawa lignin, selulosa, hemiselulosa, dan protein. Gambut tropika umumnya tersusun dari bahan kayu sehingga banyak mengandung lignin, bakteri yang banyak ditemukan pada gambut tropika adalah Pseudomonas selain fungi white mold dan Penicillium (Suryanto, 1991).

Pseudomonas merupakan bakteri yang mampu merombak lignin (Alexander, 1977). Penelitian tentang dekomposisi gambut di Palangkaraya menunjukkan bahwa dekomposisi permukaan gambut terutama disebabkan oleh dekomposisi aerob yang dilakukan oleh fungi (Moore and Shearer, 1997).

Proses perombakan lignin akan menghasilkan beberapa asam organik. Beberapa mikrob tanah mampu secara cepat mendekomposisi beberapa senyawa asam organik. Banyak studi dilakukan untuk mengembangkan pemanfaatan asam organik sebagai sumber karbon bagi mikrob (McCarty & Bremner, 1986). Pemilihan asam organik yaitu asam fenolat yang dapat dimanfaatkan oleh bakteri dalam tanah dan rizosfer telah diteliti melalui pemberian satu jenis asam fenolat pada konsentrasi ≥ 0,25 µmol/g tanah. Penambahan asam p-hidroksibenzoat pada tanah menunjukkan bahwa bakteri mampu memanfaatkan asam tersebut sebagai sumber karbon tunggal (Mohamed et al. 2009).

Beberapa genus dari bakteri dapat mendegradasi asam fenolat dan menggunakannya sebagai sumber karbon, salah satunya adalah Azotobacter (Juarez et al. 2005), sedangkan dari kelompok actinomycetes diantaranya Streptomyces sannanensis mampu tumbuh optimal dengan menggunakan asam ferulat pada konsentrasi 5 mM sebagai sumber karbon (Ghosh et al. 2007). Selain dari kelompok bakteri dan actinomycetes, terdapat beberapa fungi yang juga mampu menggunakan asam fenolat, yaitu fungi akar putih (white rot fungus) Schyzophyllum commune, Pycnoporus cinnabarinus, Trametes sp. menggunakan asam kumarat dan asam ferulat sebagai sumber karbon tunggal (Sachan et al. 2010), menurut Ghosh et al. (2006) fungi Paecilomyces variotii tumbuh optimal dengan menggunakan asam ferulat sebagai sumber karbon pada konsentrasi 10 mM.

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratoria Pengembangan Teknologi Industri Agro dan Biomedika (LAPTIAB), Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Serpong. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2010 sampai dengan bulan Mei 2010.

3.2. Bahan dan Alat

Mikrob yang digunakan diisolasi dari limbah cair industri pengolahan kelapa sawit PT. Bumi Pratama Khatulistiwa, Pontianak, dan beberapa lokasi tanah gambut yang mempunyai pH rendah di perkebunan Nanas dan Kelapa PT. Pulau Sambu, Riau, wilayah Terminal Agrobisnis dan kawasan Aloevera Center, di Siantan Kalimantan Barat serta tanah mineral dengan pH rendah di perkebunan lidah buaya Tabanan, Denpasar.

Bahan kimia yang digunakan adalah ekstrak khamir (Scharlau), (NH4)2SO4 (Merck), MgSO4.7H2O (Univar), KH2PO4 (Univar), NaOH (Merck),

H2SO4

Peralatan yang digunakan adalah laminar, sentrifuse, mikroskop, autoklaf, pH meter, biuret, spektrofotometer, High Performance Liquid Chromatography (HPLC) Varian 940 LC, desikator, oven, shaker, cawan petri, tabung reaksi, pipet, gelas ukur, bunsen, erlenmeyer, timbangan, magnetic stirer, vortex, stirer, kertas saring.

(Merck), metanol, asam p-kumarat (Sigma), asam sinamat (Sigma Aldrich), asam ferulat (Sigma Aldrich), asam vanilat (Sigma Aldrich), asam siringat (Sigma), asam p-hidroksibenzoat (Sigma), indikator phenol phtalin, alkohol. Bahan mikrobiologi yang digunakan adalah Nutrien Agar (NA), Potatoes Dextrose Agar (PDA), de Mann Rogosa Sharpe (MRS).

3.3. Metode

3.3.1. Tahapan Penelitian

1. Ekstraksi asam-asam organik dari tanah gambut beberapa wilayah. 2. Isolasi mikrob dari beberapa sumber dan pemurniannya.

3. Seleksi mikrob pendegradasi asam-asam organik.

4. Karakterisasi pertumbuhan mikrob pendegradasi asam organik.

3.3.2. Ekstraksi Asam-asam Organik dari Tanah Gambut

Ekstraksi asam-asam organik dari tanah gambut menggunakan cara yang dilakukan oleh Maciak dan Harms (1986) dengan modifikasi. Terhadap sepuluh gram tanah ditambahkan 100 ml NaOH 2 M dan dikocok dengan shaker selama 3 jam. Larutan dipisahkan dari sisa fraksi padat dengan sentrifugasi selama 20 menit 8000 rpm (8770 xg). Larutan H2SO4 ditambahkan secara bertahap dalam fraksi

larutan sambil di aduk, sampai terjadi pengendapan sempurna. Fraksi larutan dipisahkan dengan sentrifugasi 8770 xg selama 20 menit dan digunakan sebagai sumber karbon dalam penelitian.

3.3.3. Analisa Total Asam, Metode Titrasi (AOAC, 1990)

Sampel sebanyak 2 ml dipipet, dimasukkan kedalam erlenmeyer 250 ml. Cairan selanjutnya diencerkan dengan akuades sampai volume 20 ml (FP : 10 kali) dan diberi beberapa tetes indikator phenol phtalin. Cairan dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N hingga terbentuk warna merah muda.

Seleksi mikrob pendegradasi asam-asam organik tanah gambut

Karakterisasi pertumbuhan mikrob Isolasi mikrob dari tanah & limbah cair

industri pengolahan kelapa sawit

Ekstraksi asam-asam organik dari

tanah gambut

Pre kultur 1 Pre kultur 2

Rumus perhitungan total asam :

3.3.4. Analisa Asam Fenolat

Kadar turunan asam fenolat dideteksi dengan HPLC, sebanyak 10 ml sampel atau medium diasamkan hingga pH 2,5 dengan 1 M HCl, kemudian diencerkan dengan menambahkan 10 ml campuran larutan metanol (MeOH) : air (H2O) : asam asetat (HOAc), selanjutnya diambil 2,5 ml untuk dilakukan

penetapan asam fenolat dengan HPLC. Penetapan jenis asam-asam fenolat berdasarkan sistem mekanisme pemisahan partisi menggunakan kolom fase terbalik yakni kolom C18 merek BondapakTM ukuran 3.9 x 300 mm dan detektor UV dengan lampu D2 pada panjang gelombang 240 nm.

3.3.5. Isolasi mikrob

Setengah mililiter limbah cair industri pengolahan kelapa sawit diinokulasikan kedalam medium Nutrien Agar (NA), Potatoes Dextrose Agar (PDA), de Mann Rogosa Sharpe (MRS) dan diinkubasi pada suhu kamar selama 1-3 hari. Pemurnian isolat dilakukan dengan menumbuhkan koloni kedalam medium agar miring.

Isolasi mikrob dari limbah cair industri pengolahan kelapa sawit :

Satu gram contoh tanah gambut atau tanah mineral dilarutkan dalam 9 ml air steril kemudian divortex. Sebanyak 0,5 ml larutan diinokulasi dalam medium Nutrien Agar (NA), Potatoes Dextrose Agar (PDA), de Mann Rogosa Sharpe (MRS) dan diinkubasi pada suhu kamar selama 1-3 hari. Pemurnian isolat dilakukan dengan menumbuhkan koloni kedalam medium agar miring.

Isolasi mikrob dari tanah

Total asam = V NaOH x N NaOH x (Faktor Pengenceran) V sampel

3.3.6. Seleksi Mikrob Pendegradasi Asam Organik

Sebanyak 1 ose masing-masing isolat diinokulasikan kedalam 10 ml medium cair Czapek’s dengan modifikasi (Labeda, 1990), dengan komposisi (g/liter) : MgSO

Pre kultur 1 :

4.7H2O 0,5 g; (NH4)2SO4 3 g; KH2PO4 1 g; ekstrak khamir 0,5 g

dan asam organik 33,1 mN-NaOH, pH medium 3,8. Sebelum inokulasi medium disterilisasi selama 20 menit (1 atm, 121 oC). Inkubasi dilakukan pada suhu kamar dengan pengocokan 120 rpm selama 24 jam (untuk bakteri dan khamir) dan 48 jam (untuk fungi).

Kultur hasil pre kultur 1 sebanyak 10 ml diinokulasikan kedalam 100 ml medium Czapek’s dengan modofikasi (Labeda, 1990), dengan komposisi (g/liter) : MgSO

Pre kultur 2 :

4.7H2O 0,5 g; (NH4)2SO4 3 g; KH2PO4 1 g; ekstrak khamir 0,5 g dan

asam organik 33,1 mN-NaOH, pH medium 3,8. Sebelum inokulasi medium disterilisasi selama 20 menit (1 atm, 121 oC). Inkubasi dilakukan pada suhu kamar dengan pengocokan 120 rpm selama 24 jam (untuk bakteri dan khamir) dan 48 jam (untuk fungi).

Kultur hasil pre kultur 2 sebanyak 10 ml diinokulasikan pada 100 ml medium Czapek’s dengan modifikasi (Labeda, 1990), dengan komposisi (g/liter) : MgSO

Tahap Seleksi :

4.7H2O 0,5 g; (NH4)2SO4 3 g; KH2PO4 1 g; ekstrak khamir 0,5 g dan

asam organik 33,1 mN-NaOH, pH medium 3,8. Medium disterilkan selama 20 menit (1 atm, 121 oC). Kultur diinkubasi pada suhu kamar dengan pengocokan 120 rpm selama 48 jam (untuk bakteri dan khamir) dan 96 jam (untuk fungi). Masing-masing dilakukan dengan ulangan 2 kali. Parameter yang diamati selama fermentasi adalah pH medium, OD620

Seleksi mikrob yang paling optimal dalam mendegradasi asam organik dilakukan berdasarkan kemampuan mikrob dalam mengkonsumsi asam organik sebagai sumber karbon tunggal yaitu melalui parameter penurunan kandungan total asam dan kenaikan nilai pH. Mikrob dengan kenaikan pH paling tinggi diikuti dengan penurunan total asam yang signifikan adalah mikrob terseleksi

yang akan digunakan untuk percobaan selanjutnya (optimalisasi medium pertumbuhan).

3.3.7. Karakterisasi Pertumbuhan

Karakterisasi pertumbuhan dilakukan melalui optimalisasi sumber karbon dan nitrogen. Konsentrasi asam organik sebagai sumber karbon (C1, C2, C3, C4) masing-masing adalah 33,1; 66,2; 99,3; 132,4 mN-NaOH/liter medium, sedangkan konsentrasi (NH4)2SO4 sebagai sumber nitrogen (N1, N2, N3, N4)

masing-masing adalah 1, 2, 3, 4 gr/liter medium. 10 ml kultur isolat unggul diinokulasikan pada 100 ml medium (komposisi seperti pada Tabel 1.) dan diinkubasikan pada suhu kamar dengan pengocokan 120 rpm selama 48 jam sampai 96 jam tergantung jenis isolat yang diperoleh. Pengamatan yang dilakukan adalah total asam, pH, pertumbuhan sel (OD620 atau bobot kering sel). Percobaan

dilakukan dengan jumlah ulangan 2.

Tabel 2 Variasi sumber karbon dan sumber nitrogen dalam medium pertumbuhan *)

Sumber Karbon = asam organik (mN-NaOH/liter

medium)

Sumber Nitrogen = (NH4)2SO4 (g/liter medium)

N1=1 N2=2 N3=3 N4=4 C1= 33,1 C1N1 C1N2 C1N3 C1N4 C2=66,2 C2N1 C2N2 C2N3 C2N4 C3= 99,3 C3N1 C3N2 C3N3 C3N4 C4= 132,4 C4N1 C4N2 C4N3 C4N4 *) Komposisi medium lainnya adalah MgSO4.7H2O; KH2PO4 dan ekstrak khamir.

3.3.8. Rancangan Penelitian

Data hasil penelitian dianalisis menggunakan percobaan faktorial dengan rancangan dasar Rancangan Acak Lengkap (2 faktor).

Model yang digunakan :

Y = µ + Ni + Cj + NiCj + ε

dimana :

Y = Respon percobaan µ = Rataan perlakuan Ni

C

= Faktor N ke-i, i = 1, 2, 3, 4

j

N

= Faktor C ke-j, j = 1, 2, 3, 4

iCj

ε

= Pengaruh interaksi N ke i dan C ke j

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang dalam lingkungan anaerob tidak terdekomposisi sempurna. Rendahnya kandungan kation-kation dalam bahan organik, serta tingginya kandungan asam organik sebagai senyawa yang relatif stabil dalam tanah gambut menjadi salah satu sebab rendahnya pH tanah gambut.

4.1. Ekstraksi Asam Organik dari Tanah Gambut

Tanah gambut untuk ekstraksi asam organik diambil dari 3 wilayah. Ekstraksi tanah gambut dilakukan untuk memperoleh ekstrak asam organik dengan menggunakan metoda sebagaimana dilakukan oleh Maciak & Harms (1986) dengan modifikasi sebagimana tercantum dalam metode. Asam organik dari tanah gambut terpilih akan dijadikan medium untuk menyeleksi mikrob yang dapat mendegradasi asam organik. Kandungan total asam organik masing-masing tanah gambut bervariasi tergantung pada lokasi dan kematangan gambutnya.

Tabel 3 Kemasaman tanah dan kandungan total asam organik ekstrak tanah gambut.

No Asal tanah gambut pH Total Asam organik (mN-NaOH/10 gr tanah) 1 Siantan I, AVC-Kalimantan

Barat (perkebunan Lidah buaya)

4 72,4 2 Siantan II, Terminal

Agribisnis-Kalimantan Barat (tanaman Hortikultur)

3,8 132,4

3 Palu , PT AAL (perkebunan Kelapa sawit)

2,7 57,8

Tanah gambut dari wilayah Siantan II mempunyai pH rendah 3,8 dan mempunyai kandungan total asam organik paling tinggi (Tabel 3). Ekstraksi asam organik dari tanah gambut wilayah Siantan II dipilih untuk digunakan sebagai medium pertumbuhan mikrob dalam penelitian selanjutnya.

4.2. Isolasi Mikrob

Mikrob yang dapat mendegradasi asam organik pada pH rendah diperkirakan akan diperoleh dari lokasi yang mempunyai kemasaman tinggi, walaupun rendahnya pH tanah tidak hanya disebabkan oleh asam-asam organik tetapi juga karena kandungan ion-ion sulfat. Mikrob diisolasi dari 6 lokasi sampling dan diperoleh 39 isolat (Tabel 4). Sebagian besar mikrob tersebut diperkirakan adalah fungi. Fungi merupakan kelompok mikrob yang dominan pada tanah masam karena lingkungan masam tidak baik untuk bakteri ataupun actinomycetes sehingga fungi dapat memonopoli pemanfaatan substrat alami dalam tanah (Rao, 1986). Bakteri dan khamir hanya sedikit dijumpai pada tanah-tanah masam yang menjadi wilayah sampling, hal tersebut memperlihatkan bahwa kedua jenis mikrob kurang toleran pada pH rendah dibanding fungi.

4.3. Seleksi Mikrob Pendegradasi Asam Organik

Seleksi mikrob dilakukan dengan menumbuhkan seluruh isolat yang diperoleh pada tahap isolasi pada media yang mengandung asam organik sebagai sumber karbon tunggal. Asam organik yang digunakan adalah asam organik yang diekstrak dari tanah gambut Siantan II. Kultur mikrob ditumbuhkan pada kondisi aerob dan pada temperatur kamar selama 48-96 jam.

4.3.1. Seleksi Fungi Pendegradasi Asam Organik

Semua isolat fungi dapat tumbuh dengan menggunakan asam organik sebagai sumber karbon, dimana kenaikan pH dan konsumsi asam organik bervariasi diantara isolat-isolat yang diuji (Gambar 2 dan Gambar 3). Nilai pH pada akhir fermentasi (96 jam) berkisar antara 5.6 sampai 5.9 (Gambar 2).Secara umum jumlah asam organik yang dikonsumsi oleh isolat mengikuti pola kenaikan pH (Gambar 3). Jumlah asam organik yang dikonsumsi setara dengan kenaikan pH pada setiap isolat. Hasil ini sesuai dengan hipotesa yang menyatakan bahwa meningkatnya kemampuan mikrob dalam mendegradasi asam organik diikuti dengan meningkatnya pH. Pertumbuhan sel berbagai isolat tidak berkorelasi dengan kenaikan nilai pH (Gambar 4). Perbandingan kenaikan pH dengan konsumsi asam organik dan bobot kering sel pada seluruh isolat ditampilkan pada Gambar 5.

Tabel 4 Isolat yang diperoleh dari beberapa wilayah.

No Isolat Ciri Kelompok Lokasi sampling

1 FL8 Warna hitam Fungi Limbah cair, PT. BPK

Kalimantan Barat (pH : 5,2)

2 FL9 Warna hijau tua Fungi

3 FG2 Warna putih Fungi

4 BL1 Warna putih keruh Bakteri

5 BL2 Warna bening kecoklatan Bakteri

6 BL3 Warna putih keruh Bakteri

7 BL4 Warna putih bening Bakteri

8 BL5 Warna bening kecoklatan Bakteri

9 BL6 Warna merah Bakteri

10 YL7 Warna putih kecoklatan Khamir

11 YG Warna putih keruh Khamir

12 FR1 Warna kuning kehijauan Fungi Tanah gambut perkebunan

Nanas - PT. Pulau Sambu, Riau (pH : 3,7)

13 FR2 Warna hijau Fungi

14 FR3 Warna putih Fungi

15 FR4 Warna putih kecoklatan Fungi

16 FRN1 Warna hitam Fungi

17 FRN2 Warna putih Fungi

18 FRN3 Warna hijau kehitaman Fungi

19 FRN4 Warna hijau kehitaman Fungi

20 FRN5 Warna putih Fungi

21 BR1 Warna putih bening Bakteri

22 BR2 Warna putih keruh Bakteri

23 YR1 Warna putih bening Khamir

24 FB1 Warna putih Fungi Tanah gambut, Rasau

Jaya, Kalimantan Barat (pH : 4,6)

25 FB2 Warna putih keruh Fungi

26 FB3 Warna hitam kecoklatan Fungi

27 FB4 Warna hijau tua Fungi

28 FB5 Warna hijau tua Fungi

29 FB6 Warna hijau Fungi

30 FB7 Warna hijau kekuningan Fungi

31 FB8 Warna putih kehitaman Fungi

32 FB9 Warna putih kehitaman Fungi

33 BB1 Warna putih Bakteri

34 FT1 Warna putih Fungi Tanah perkebunan Lidah

buaya, Tabanan, Denpasar (pH : 5,7)

35 FP1 Warna putih Fungi Tanah gambut perkebunan

Lidah buaya, PT.Aloevera Indonesia, Pontianak (pH : 4,5)

36 FP2 Warna putih Fungi

37 FP3 Warna hijau Fungi

38 FS2 Warna hijau kekuningan Fungi Tanah gambut, Siantan II,

Kalimantan Barat (pH 3,8)

Gambar 2. Nilai pH berbagai isolat fungi setelah inkubasi 96 jam

Gambar 4. Pertumbuhan berbagai isolat fungi setelah inkubasi 96 jam

Gambar 5. Nilai pH, total asam dan bobot kering sel berbagai isolat fungi setelah inkubasi 96 jam

Seleksi tahap lanjut dilakukan terhadap beberapa isolat yang unggul berdasarkan kecepatan pertumbuhan dan kenaikan pH serta mewakili setiap wilayah pengambilan sampel. Isolat tersebut adalah FR3, FRN3, FB1, FB9 dan FS2 yang selanjutnya dilakukan inkubasi untuk menentukan kecepatan pertumbuhan dan kenaikan pH maksimum. Pengamatan dilakukan setiap 12 jam terhadap kenaikan pH, total asam dan bobot kering sel.

Kecepatan kenaikan pH dicapai pada jam 12 sampai jam ke 24 untuk setiap isolat fungi yang diuji (Gambar 6). Isolat FS2 memperlihatkan nilai pH tertinggi yakni pH 5.7 pada jam ke 24. Kecepatan penurunan total asam organik dalam medium dicapai pada jam 12 sampai jam ke 24 untuk setiap strain fungi yang diuji (Gambar 7). Semua isolat terpilih yang diuji lanjut tidak memperlihatkan pertumbuhan sel yang konsisten (Gambar 8). Diduga terjadi lisis sel pada berbagai tahap pertumbuhan sel.

Gambar 6. Pengaruh waktu inkubasi terhadap kenaikan pH berbagai isolat fungi terpilih

Isolat FRN3 memperlihatkan penurunan total asam organik tertinggi pada jam ke 24, tetapi penurunan asam organik yang terendah pada fase stabil (sampai jam ke 48) dicapai oleh isolat FS2. Perbedaan kecepatan penurunan total asam organik dan kenaikan pH sampai jam ke 24 antar isolat FS2 dan FRN3, diduga karena adanya perbedaan kinetika kedua isolat dalam mengkonsumsi asam organik.

Gambar 7. Pengaruh waktu inkubasi terhadap kecepatan penurunan total asam organik berbagai isolat fungi terpilih

Gambar 8. Pengaruh waktu inkubasi terhadap pertumbuhan sel berbagai isolat fungi terpilih

Berdasarkan seleksi terhadap 26 isolat fungi dalam mendegradasi asam organik tanah gambut, diperoleh hasil bahwa isolat FS2 merupakan isolat unggul dari kelompok fungi. Hal ini didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Sachan et al. (2010) bahwa beberapa fungi mampu menggunakan asam organik (asam kumarat dan asam ferulat) sebagai sumber karbon tunggal, diantaranya fungi akar putih (white rot fungus) Schyzophyllum commune, Pycnoporus cinnabarinus, Trametes sp. Strain Penicillium Bi 7/2 juga dilaporkan dapat menggunakan berbagai senyawa fenol termasuk asam protokatekuat dan asam galat sebagai sumber karbon dan energi (Hofrichter dan Schiebner, 1993).

4.3.2. Seleksi Bakteri & Khamir Pendegradasi Asam Organik

Seleksi juga dilakukan untuk memperoleh isolat bakteri dan khamir yang mampu tumbuh pada media yang mengandung asam organik sebagai sumber karbon tunggal. Parameter yang digunakan untuk menentukan mikrob unggul adalah nilai pH akhir dan total asam pada medium fermentasi serta berat sel berdasarkan optical density (OD) pada panjang gelombang 620 nm.

Isolat BL6, YL7 dan YG mampu tumbuh pada medium asam organik dan menaikkan pH medium antara 4.6 sampai 4.8 pada akhir fermentasi (24 jam) (Gambar 9), tidak terlalu tinggi dibandingkan oleh isolat-isolat fungi pada waktu yang sama. Hal ini memperlihatkan bahwa bakteri dan khamir kurang toleran untuk tumbuh pada lingkungan pH rendah.

Kenaikan pH yang dicapai isolat BL6, YL7 dan YG tersebut sebagai akibat dari pertumbuhan sel dalam memanfaatkan asam organik dalam medium (Gambar 10). Kenaikan pH dan pertumbuhan sel isolat BL6, YL7 dan YG tersebut sebanding dengan konsumsi asam organik selama berlangsungnya fermentasi (Gambar 11).

Kemampuan bakteri untuk menggunakan asam fenolat juga telah dilaporkan sebelumnya, dimana Leuconostoc oenos dan Lactobacillus hilgardii dapat memetabolisme asam galat (Alberto et al., 2001) dan campuran beberapa asam fenolat oleh strain bakteri tertentu (Reardon et al., 2000).

Gambar 9. Peningkatan pH medium berbagai isolat bakteri dan khamir setelah inkubasi 24 jam

Gambar 10. Pertumbuhan sel berbagai isolat bakteri dan khamir setelah inkubasi 24 jam

Seleksi lanjut terhadap bakteri dan khamir yang dapat menggunakan asam organik sebagai sumber karbon dilakukan terhadap isolat BL6 dan YL7 untuk menentukan fase kecepatan pertumbuhan dan kenaikan pH maksimum. Pengamatan dilakukan setiap 6 jam terhadap kenaikan pH, total asam dan berat kering sel.

Pertumbuhan sel kedua isolat YL7 dan BL6 berakhir setelah jam ke-18. Kenaikan pH yang dicapai oleh isolat YL7 lebih cepat dibandingkan dengan isolat BL6 sampai dengan jam ke-12, tetapi kenaikan pH lebih tinggi dicapai oleh isolat BL6 sejak jam ke 18 sampai berakhirnya fermentasi (Gambar 12). Kenaikan pH tersebut diikuti dengan kenaikan pertumbuhan sel (Gambar 13), serta diikuti dengan penurunan total asam yang cepat untuk kedua isolat (Gambar 14).

Gambar 11. Kenaikan pH, pertumbuhan sel dan konsumsi asam organik isolat bakteri dan khamir setelah inkubasi 24 jam

Gambar 13. Pertumbuhan isolat BL6 dan YL7 selama inkubasi 48 jam Gambar 12. Pengaruh waktu inkubasi terhadap kecepatan kenaikan pH isolat

Berdasarkan hasil seleksi 39 isolat baik fungi, bakteri maupun khamir, diperoleh hasil bahwa isolat FS2 adalah isolat unggul yang akan digunakan untuk penelitian selanjutnya, karena isolat FS2 mampu menaikkan pH menjadi 5,90 dengan penurunan total asam sebesar 3,5 mN-NaOH pada jam ke 36.

4.4. Karakterisasi Pertumbuhan Mikrob Terpilih Strain FS2

Susunan dan kadar nutrisi suatu medium untuk pertumbuhan mikrob harus seimbang agar mikrob dapat tumbuh optimal. Hal ini perlu dikemukakan mengingat banyak senyawa yang menjadi zat penghambat atau racun bagi mikrob jika kadarnya terlalu tinggi. Disamping itu dalam medium yang terlalu pekat aktivitas metabolisme dan pertumbuhan mikrob dapat berubah. Perubahan faktor lingkungan menyebabkan aktivitas fisiologi mikrob dapat terganggu, bahkan mikrob dapat mengalami kematian. Medium memerlukan kemasaman (pH) tertentu tergantung pada jenis mikrob yang ditumbuhkan. Aktivitas metabolisme mikrob dapat mengubah pH, sehingga untuk mempertahankan pH medium ditambahkan bahan buffer.

4.4.1. Optimalisasi Sumber Karbon dan Nitrogen

Sumber karbon dan nitrogen merupakan nutrisi yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan metabolisme mikrob. Menurut Gao et al. (2007), kebutuhan sumber karbon dan nitrogen sangat bervariasi diantara berbagai strain jamur dengan karakteristik pertumbuhan yang sangat tergantung dari masing-masing strain.

Optimalisasi medium pertumbuhan dilakukan terhadap strain terseleksi FS2 selama 48 jam dengan menumbuhkannya pada medium yang mengandung sumber karbon (asam organik) dan sumber nitrogen (amonium sulfat) pada konsentrasi kisaran yang berbeda-beda masing-masing 33,1 – 132,4 mN-NaOH dan 1-4 g/l.

Tabel 5 Nilai pH akhir strain FS2 dengan variasi sumber C & N setelah inkubasi 48 jam

Sumber Nitrogen

(g/l)

Sumber Karbon (mN-NaOH)

33,1 66,2 99,3 132,4

1 5,34ef 5,2bc 5,22bcd 5,32e

2 5,43g 5,25cd 5,18b 5,22

3

bcd

5,39fg 5,22bcd 5,19b 5,08 4

a

5,26d 5,34ef 5,2bc 5,12a

Gambar 15. Nilai pH strain FS2 pada medium pertumbuhan dengan variasi sumber karbon dan nitrogen

Hasil optimalisasi sumber C dan N menunjukkan bahwa kombinasi asam organik dan nitrogen optimum untuk pertumbuhan strain FS2 adalah medium dengan sumber karbon 33,1 mN-NaOH dan sumber nitrogen 2 g/l. Pada medium optimum tersebut, kenaikan pH mencapai 5,43 (Tabel 5, Gambar 15) diikuti dengan penurunan asam organik sebesar 4,8 mN-NaOH selama 48 jam fermentasi

Gambar 16. Penurunan total asam yang dikonsumsi strain FS2 pada medium pertumbuhan dengan variasi sumber karbon dan nitrogen

Gambar 17. Pertumbuhan sel strain FS2 pada medium pertumbuhan dengan variasi sumber karbon dan nitrogen

(Gambar 16). Hasil ini didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Perveen (2010) bahwa dengan pemberian amonium sulfat sebesar 2 g/l medium dapat meningkatkan pertumbuhan fungi Phythophthora casici.

Berdasarkan hasil analisis ragam terhadap pH (Lampiran 10), memperlihatkan bahwa interaksi C dan N berbeda nyata (memberikan pengaruh yang berbeda) terhadap pH pada taraf nyata α 5% (p < 0,05→ 0,00 < 0,05). Hasil ini memperlihatkan bahwa sumber C dan N sangat diperlukan oleh strain FS2 dalam mendegradasi asam organik. Selanjutnya dari hasil uji Duncan memperlihatkan bahwa terdapat 7 kelompok perlakuan yang memberikan pengaruh yang berbeda terhadap pH (Lampiran 12). Hasil uji Duncan tersebut mengindikasikan bahwa kombinasi faktor C1N2 (sumber karbon 33,1 mN-NaOH dan sumber nitrogen 2 g/l) memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap pH diantara kombinasi perlakuan yang lain.

Hasil analisis ragam terhadap pertumbuhan sel (Lampiran 13), memperlihatkan bahwa interaksi C dan N tidak memberikan pengaruh yang berbeda terhadap pertumbuhan sel pada taraf nyata α 5% (p > 0,05 → 0,511 > 0,05). Hasil analisis pengaruh faktor tunggal menunjukkan bahwa faktor C berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan sel pada taraf nyata α 5% (p < 0,05 → 0,00 < 0,05), namun sebaliknya faktor N tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan sel pada taraf nyata α 5% (p > 0,05 → 0,122 > 0,05). Selanjutnya dari hasil uji Duncan terhadap faktor C menunjukkan bahwa terdapat 2 kelompok perlakuan yang memberikan pengaruh yang berbeda terhadap pertumbuhan sel (Lampiran 14). Hasil uji Duncan tersebut memperlihatkan bahwa sumber karbon sangat diperlukan oleh strain FS2 untuk pertumbuhannya.

Hasil analisis ragam terhadap penurunan total asam (Lampiran 15), memperlihatkan bahwa interaksi C dan N tidak memberikan pengaruh yang berbeda terhadap penurunan total asam pada taraf nyata α 5% (p > 0,05 → 0,402 > 0,05). Hasil analisis faktor tunggal menunjukkan bahwa faktor C berpengaruh

nyata terhadap penurunan total asam pada taraf nyata α 5% (p < 0,05 → 0,001 <

0,05), demikian juga dengan faktor N berpengaruh nyata terhadap penurunan total

asam pada taraf nyata α 5% (p < 0,05 → 0,023 < 0,05). Hasil uji lanjut Duncan

memberikan pengaruh berbeda terhadap penurunan total asam (Lampiran 16). Hasil uji Duncan terhadap faktor N menunjukkan bahwa terdapat 2 kelompok perlakuan yang memberikan pengaruh yang berbeda terhadap penurunan total asam (Lampiran 17). Berdasarkan hasil analisis ragam dan uji Duncan tersebut memperlihatkan bahwa masing-masing sumber karbon dan sumber nitrogen sangat diperlukan oleh strain FS2 dalam mendegradasi asam organik.

4.4.2. Optimalisasi Ekstrak Khamir

Pengaruh penambahan ekstrak khamir terhadap pertumbuhan strain FS2 dengan asam organik sebagai sumber karbon tunggal dilakukan dengan menumbuhkan strain FS2 pada medium yang tidak mengandung ekstrak khamir. Parameter yang diukur adalah pH setiap 12 jam dengan selama 72 jam.

Hasil optimalisasi ekstrak khamir (Gambar 18) memperlihatkan bahwa strain FS2 tidak mampu tumbuh pada medium yang tidak mengandung ekstrak khamir. Pada medium tersebut kenaikan pH hanya mencapai 4,39 pada jam ke-36. Pada medium yang tidak mengandung amonium sulfat, FS2 masih mampu tumbuh dengan baik, kenaikan pH pada jam ke-36 mencapai 5,79 hampir setara dengan kenaikan pH pada medium C dan N optimum yaitu 5,9. Hasil ini

menunjukkan bahwa ekstrak khamir dapat berperan baik sebagai sumber nitrogen maupun faktor lain yang mutlak diperlukan untuk pertumbuhan strain FS2. Diduga dalam ekstrak khamir terkandung vitamin atau asam amino tertentu yang sangat dibutuhkan dalam pertumbuhan strain FS2. Pada penelitian lain menggunakan bakteri Clostridium thermoaceticum yang ditumbuhkan pada medium mineral, menunjukkan bahwa hanya asam nikotinat dari ekstrak khamir yang mutlak diperlukan untuk pembentukan NAD+

4.4.3. Optimalisasi pH

dalam metabolisme pertumbuhannya (Koesnandar et al. 1990).

Pengaruh pH awal terhadap pertumbuhan strain FS2 dilakukan pada kisaran pH antara 3,8-6,5 dengan menggunakan medium C dan N optimum. Parameter yang diukur adalah pH akhir fermentasi yaitu pada jam ke-48. Hasil percobaan menunjukkan bahwa semakin tinggi pH awal, kecepatan dalam mendegradasi asam organik semakin rendah (Gambar 19). Dari hasil tersebut bisa disimpulkan bahwa strain FS2 toleran terhadap pH rendah dan mendegradasi asam organik tertinggi sebagai sumber karbon tunggal pada pH 3,8.

4.5. Pertumbuhan Strain FS2 pada Medium C dan N Optimum

Strain terpilih FS2 ditumbuhkan pada medium optimum selama 48 jam untuk diamati perubahan nilai pH, total asam, asam fenolat dan pertumbuhan sel setiap 6 jam. Kecepatan kenaikan pH, konsumsi asam organik dan pertumbuhan sel tertinggi dicapai pada jam ke-6 sampai ke-12 (Gambar 20, 21,22).

Peningkatan pH oleh strain FS2 sampai jam ke-12 menunjukkan bahwa selain mengkonsumsi asam fenolat (asam p-hidroksibenzoat), strain FS2 diduga juga mengkonsumsi asam-asam organik non fenolat yang mungkin terdapat dalam ekstrak asam organik tanah gambut Siantan II. Konsumsi asam organik non fenolat diduga terjadi sejak awal pertumbuhan dan pada fase pertumbuhan maksimum jam ke-6 sampai jam ke-12. Kenaikan pH tersebut diikuti dengan menurunnya total asam yang dimulai pada jam ke-6 sampai jam ke-12 (Gambar 20). Pada jam yang sama pertumbuhan sel juga mengalami kenaikan, selanjutnya mulai menurun setelah jam ke-12 (Gambar 22), hal ini disebabkan karena kandungan asam organik sebagai sumber karbon tunggal sudah mulai berkurang

Gambar 20. Nilai pH dan total asam pada pertumbuhan strain FS2

sehingga diduga sel mengalami lisis, bahkan asam p-hidroksibenzoat sudah dikonsumsi pada awal pertumbuhan.

Gambar 21. Konsumsi asam fenolat oleh strain FS2 pada medium C & N optimum selama inkubasi 48 jam

Gambar 22. Pertumbuhan sel strain FS2 pada medium C & N optimum selama inkubasi 48 jam

Asam fenolat (asam p-hidroksibenzoat) sebesar 15,58 ppm yang terkandung dalam medium pertumbuhan diduga didegradasi pada awal pertumbuhan (jam ke-6 sampai jam ke-12), karena ternyata asam hidroksibenzoat sudah tidak terdeteksi lagi pada jam ke-12 (Gambar 21). Asam p-hidroksibenzoat juga diketahui merupakan senyawa intermediate yang paling penting dalam degradasi berbagai senyawa aromatik (Karegoudar dan Kim, 2000).Mendonca et al. (2004) melaporkan bahwa Fusarium flocciferum terbukti dapat mendegradasi asam fenolat dan menaikkan pH, sedangkan menurut Sachan et al. (2010) bahwa strain Schizophyllum commune dapat mengkonversi asam kumarat menjadi asam p-hidroksibenzoat. Streptomyces sannanensis juga dilaporkan mampu mendegradasi asam ferulat (Ghosh et al. 2007). Dari kelompok bakteri, menurut Juarez et al. (2005) bahwa Azotobacter chroococcum mampu mendegradasi asam p-hidroksibenzoat pada inkubasi 24 jam. Bacillus sp. dan Pseudomonas sp. menghasilkan enzim hidroksibenzoat hidroksilase yang digunakan untuk mendegradasi asam p-hidroksibenzoat menjadi asam protokatekuat (Karegoudar dan Kim, 2000).

BAB 5

SIMPULAN

1. Eksplorasi mikrob yang diisolasi dari beberapa wilayah menghasilkan 26 isolat fungi, 10 isolat bakteri dan 3 isolat khamir.

2. Strain fungi FS2 merupakan strain unggul hasil isolasi dari tanah gambut Siantan II yang mampu mendegradasi asam organik dalam ekstrak tanah gambut sebagai sumber karbon tunggal.

3. Pertumbuhan strain FS2, kemampuan degradasi asam organik dan kenaikan pH maksimum dicapai pada medium yang mengandung asam organik dan (NH4)2SO4

4. Pertumbuhan strain FS2 sangat dipengaruhi oleh peran asam organik sebagai sumber karbon tunggal, ekstrak khamir sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan degradasi asam organik.

masing-masing 33,1 mN-NaOH dan 2 g/l dengan pH awal 3.8, kecepatan degradasi asam organik maksimum oleh FS2 dicapai pada jam ke-6 sampai 12.

5. Degradasi asam organik oleh strain FS2 diikuti oleh kenaikan pH medium pertumbuhan.

DAFTAR PUSTAKA

Agus, F., I.G.M. Subiksa. 2008. Lahan Gambut: Potensi untuk Pertanian dan Aspek Lingkungan. Balai Penelitian Tanah, Bogor.

Alberto, M.R., Farias, M.E. and Manca De Nadra, M.C. 2001. Effect of gallic acid and catechin on Lactobacillus hilgardii on the growth and metabolism of organic compounds. J Agric Food Chem, 49 (9): 4359-4363.

Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Microbiology. John Willey & Sons New York

Andriesse, J.P. 1988. Nature and management of tropical peat soils. Soil resources management and Conservation service FAO land and water development division. FAO Soils Bulletine. 59. Rome.

Association Official Agriculture Chemists. 1990. Official Methods of Analysis of AOAC International. Volume 2. Erlington, Virginia, USA.

Barchia, M.F. 2006. Gambut: Agroekosistem dan Transformasi Karbon. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

BB Litbang SDLP. 2008. Konsorsium penelitian dan pengembangan perubahan iklim pada sektor pertanian. Laporan Tahunan 2008. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Bogor.

Dohong, S., S. Sabiham. 2001. Kandungan beberapa derivat asam fenolat dalam tanah gambut Kalimantan Tengah berdasarkan lingkungan pembentukannya. J GDLNODE, 5 (3).

Driessen, P.M., H. Suhardjo. 1976. On the defective grain formation of sawah rice on peat. Soil Res. Inst. Bull, 3: 20-44.

Fakultas Pertanian IPB. 1986. Gambut pedalaman untuk lahan pertanian. Kerjasama Dinas Pertanian Tanaman Pangan Propinsi Dati I, Kalimantan Tengah dengan Fakultas Pertanian IPB, Bogor.

Foth, H.D. 1991. Fundamentals of Soil Science. John Wiley & Sons Inc.

Gao Li, Man H Sun, Xing Z liu, Yong C.S. 2007. Effects of carbon concentration and carbon to nitrogen ratio on the growth and sporulation of several biocontrol fungi. Myco Res, 111(1): 87-92.

Ghosh, S., A. Sachan, A. Mitra. 2006. Formation of vanillic acid from ferulic acid by Paecilomyces variotii MTCC 6581. Current Science. 90 (6).

Ghosh, S., A. Sachan, S.K. Sen, A. Mitra. 2007. Microbial transformation of ferulic acid to vanillic acid by Streptomyces sannanensis MTCC 6637. J Ind Microbiol Biotechnol. 34: 131-138.

Guenzi, W.D. dan T.M. McCalla. 1966. Phenolic acids in oats, wheat, sorghum, and corn residues and their phytotoxicity. J Agron. 58:303-304.

Hartley, R.D. dan D.C. Whitehead. 1984. Phenolic acids in soil and their influence of plant growth and soil microbial processes. Dalam Vaughan, D.

dan R.E. Malcolm. Soil Organic Matter and Biological Activity. Martinus Nijhoff/DR. W. Junk Publisher. Lancaster.

Hofrichter, Martin and Scheibner, Katrin. 1993. Utilization of aromatic compounds by the Penicillium strain Bi 7/2. J Basic Microbiol, 33 (4): 227-232.

Juarez, B, Martinez-Toledo, M.V., Gonzalez-Lopez, J. 2005. Growth of Azotobacter chroococcum in chemically defined media containing p-hydroxybenzoic hcid and protocatechuic acid. Chemosphere, 59: 1361-1365. Karegoudar, T.B. dan C.K. Kim. 2000. Microbial degradation of

monohydroxybenzoic acids. J Microbiol. p: 53-61.

Katase, T. 1993. Phenolic acids in tropical peats from Peninsular Malaysia : Occurrence and possible diagenetic behavior, Soil Sci. 155: 155-165.

Katase, S. Hirota, M. Naoi, K. Yamamato, H. Sumida, E. Wada, Y.M. Khanif and P. Vijarnsorn. 1992. A comparison of phenolic constituents in peat soils between subfrigid areas, Japan and tropical areas of Penninsula, Malaysia and Thailand. Dalam Aminuddin, B.Y., S.L. Tan, B. Aziz, J. Samy, Z. Salmah, H.S. Petimah, dan S.T. Choo (Eds), Tropical Peat, Proceedings of the International Symposium on Tropical Peatland. 6-10 May 1992, Kuching, Sarawak.

Koesnandar, N. Nishio, S. Nagai. 1990. Stimulation by cysteine on growth of Clostridium thermoaceticum in minimal medium. Appl Microb Biotechnol, 32: 711-714.

Koesnandar, A. Masduki, D. Nurani, G. Angkoso, S. Parmiyatni, H. Purwanta, P. Wahyudi. 2008. Microbiological treatment of peat land for agriculture use. ASEAN-China Workshop on Development of effective microbial consortium potent in peat modification. Jakarta 10-15 November 2008.

Komariah, S., T. Prihartini, M.E. Suryadi. 1993. Aktivitas mikroorganisme dalam reklamasi tanah gambut, Prosiding Pertemuan Teknis Penelitian Tanah dan Agroklimat : Bidang kesuburan dan produktivitas tanah, Puslit Tanah dan Agroklimat. Bogor. Hlm. 105-113.

Labeda, D.P. 1990. Isolation of Biotechnological Organisms from Nature. McGraw-Hill Publishing Company. New York.

Maciak, F. and H. Harms. 1986. The Effect of agricultural utilization on the composition and yield of phenolic acids in low peat soils. Plant and Soil, 94: 171-178.

McCarty, G.W. and J.M. Bremner, 1986. Effects of phenolic compounds on nitrification in soil. Soil Sci Soc Am J, 50: 920-922.

Mendonca, E., A. Martins, A.M. Anselmo. 2004. Biodegradation of natural phenolic compounds as single and mixed substrates by Fusarium flocciferum. J Biotechnol, 7: 30-37.

Mohamed, M.A.N, T.N.M. Sebai and A. Hartmann. 2009. Effect of co-enrichment, soybean rhizosphere and p-hydroxybenzoic acid, on microbial metabolic diversity and p-HBA degradation. J Agric Biol Sci, 5 (4): 301-309.

Moore,T.A. and J.C. Shearer, 1997. Evidence of aerobic degradation of Palangka Raya peat and implication for its sustainability. In Biodiversity and Sustainability of Tropical Peatlands. Eds J.O. Rieley. and S.E. Page. Proceedings of the International Symposium on Biodiversity, Environmental Importance and Sustainability of Tropical Peat and Peatlands, held in Palangkaraya, Central Kalimantan, Indonesia, 4-8 Sept. 1995.

Nurani, D., S. Parmiyatni, H. Purwanta, G. Angkoso, Koesnandar. 2007. Increase in pH of Peatsoil by Microbial Treatment. International Symposium and Workshop on Tropical Peatland. Yogyakarta, 27-31 August 2007.

Perveen, R. 2010. Effect of nitrogen and carbon from different organic supplements on pathogenic potential of Phytophthora capsici, in the collar rot of Chillies. Eur J Sci Res, 43 (1): 107-112.

Prasetyo, T.B. 1996. Perilaku asam-asam organik meracun pada tanah gambut yang diberi garam Na dan beberapa unsur mikro dalam kaitannya dengan hasil padi. Disertasi S3 Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Radjagukguk, B. 1997. Peat Soils of Indonesia: Location, Classification and Problems for Sustainability. Dalam Rieley, J. dan S.E. Page. 1997 (Eds). Biodiversity and Sustainability of Tropical Peatlands. Samara Publ. Ltd. Cardigan. UK.

Rao, N.S.B. 1986. Soil Microorganisms and Plant Growth. Oxford & IBM Publishing Co.

Reardon, Kenneth F., Mosteller, Douglas C. and Rogers, Julia D.B. 2000. Biodegradation kinetics of benzene, toluene and phenol as single and mixed substrates for Pseudomonas putida F1. Biotechnol Bioengineer, 69 (4): 385-400.

Riwandi. 2000. Kajian stabilitas gambut tropika Indonesia berdasarkan analisis kehilangan karbon organik, sifat fisiko kimia dan komposisi bahan gambut. Tesis. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.

Riwandi, 2003. Indikator stabilitas gambut berdasarkan analisis kehilangan karbon organik, sifat fisiko kimia dan komposisi bahan gambut. J Pen UNIB, IX (1): 25-36.

Sabiham, S., TB, Prasetyo and S. Dohong. 1997. Phenolic acid in Indonesian peat. In:. Biodiversity and Sustainability of Tropical Peat and Peatland. Rieley and Page (Eds.) : 289-292. Samara Publishing Ltd. Cardigan. UK.

Sachan, A., S. Gosh, A. Mitra. 2010. Transforming coumaric acid into p-hydroxybenzoic acid by the mycelial culture of a White Rot Fungus Schizophyllum commune. Afric J Microbiol Res, 4 (4): 267-273.

Salampak. 1999. Peningkatan produktivitas tanah gambut yang disawahkan dengan pemberian bahan amelioran tanah mineral berkadar besi tinggi. Disertasi S3. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Saragih, E.S. 1996. Pengendalian asam-asam fenolat meracun dengan penambahan Fe (III) pada tanah gambut dari Jambi, Sumatera. Tesis S2.

Stevenson, F.J. 1994. Humus Chemistry : Genesis, Composition, Reaction. John Wiley & Son. New York.

Suryanto, S. 1991. Prospek gambut sebagai sumberdaya alam dalam pengembangan bioteknologi di Indonesia. Makalah seminar bioteknologi PPI Perancis, 30 Juni-1 Juli 1990, Institute Agronomique Meditererranee (IAM) Montpellier.

Tadano, T., K. Yonebayashi, and N. Saito. 1992. Effect of phenolic acids on the growth and occurrence of sterility in crop plants. Pp: 358-369. In: K. Kyuma, P. Vijarnsorn, and A. Zakaria (Eds). Coastal lowland ecosystems in southern Thailand and Malaysia. Showado-printing Co. Skyoku. Kyoto.

Tan, K.H. 1986. Degradation of soil minerals by organic acids. In Internationals Soil Minerals with Natural Organic and Microbes. Proc Symp Soil Sci Am.Washington D.C.

Lampiran 1. Sampel tanah Siantan II

Deskripsi sampel tanah untuk ekstraksi asam organik Lokasi sampling Daerah Siantan, Kalimantan Barat Jenis tanah Gambut

Lampiran 2. Analisis tanah Siantan II

No Parameter Kandungan Metoda 1 NH4+ 10,8 ppm Morgan

2 NO3- 9,7 ppm Morgan

3 SO42- 19,5 ppm Morgan

4 P tersedia 27,1 ppm Bray I 5 pH 2,3/3,8 KCl 1 N/ H2

6

O C 16,28 % Walkley & Black 7 N total 0,71 % Kjeldahl

8 C/N rasio 23

Lampiran 3. Populasi mikrob tanah gambut Siantan II pada pH 3,8 No Mikroorganisme Populasi (cfu/g)

1 Bakteri 20 x 103

2 Jamur 60 x 10

3

6

Lampiran 4. Medium untuk pertumbuhan mikrob Komposisi medium untuk isolasi mikrob

No Jenis

1 Nutrien agar (NA)

2 Potatoes Dextrose Agar (PDA) 3 De Mann Rogosa Sharpe (MRS)

Komposisi medium untuk pre kultur dan seleksi mikrob

No Jenis Jumlah (g/l) 1 MgSO4.7H2O 0,5

2 (NH4)2SO4 3

3 KH2PO4 1

4 Ekstrak khamir 0,5 5 Asam organik (ekstrak tanah gambut) 33,1 mN-NaOH

Lampiran 5. Data pH akhir, pertumbuhan sel dan penurunan total asam pada seleksi isolat fungi (inkubasi 96 jam)

No Isolat pH akhir Bobot kering sel (g/l)

∆ Total asam (mN-NaOH) 1

FL8 5,66 1,78 3,9

2

FL9 5,84 1,85 4,15

3

FR1 5,88 3,32 4,25

4

FR2 5,86 1,67 3,9

5

FR3 5,84 1,54 4,7

6

FR4 5,70 1,09 4,6

7

FRN1 5,75 1,61 4,15

8

FRN2 5,71 1,51 4,05

9

FRN3 5,92 1,58 4,85

10

FRN4 5,95 1,39 4,3

11

FRN5 5,88 1,59 3,9

12

FB1 5,90 1,86 4,7

13

FB2 5,94 1,67 4,65

14

FB3 5,80 1,72 3,95

15

FB4 5,87 1,72 4,6

16

FB5 5,85 1,45 3,25

17

FB6 5,87 1,65 3,1

18

FB7 5,85 1,60 3,85

19

FB8 5,82 1,89 4,1

20

FB9 5,91 3,03 4,3

21

FG2 5,64 1,79 3,65

22

FT1 5,63 1,80 3,6

23

FP1 5,76 1,89 4,15

24

FP2 5,68 1,81 3,25

25

FP3 5,93 1,60 3,55

26

Lampiran 6. Data pH, total asam dan pertumbuhan sel isolat fungi terpilih selama inkubasi 96 jam

Isolat Parameter Waktu Inkubasi (Jam)

0 12 24 36 48 60 72 84 96 FR3 pH 4.10 4.97 5.58 5.81 5.79 5.85 5.88 5.88 5.87

TA 10.9 10 8.1 7.7 7.5 7.1 7.2 7.1 7.1 BK 17.1 18.8 19.2 15.2 18.6 18.4 15.4 13.1 13 FRN3 pH 4.04 4.99 5.54 5.81 5.80 5.86 5.88 5.91 5.89

TA 10.8 9.5 7.7 7.8 7.7 7.2 7.4 7.6 7.6 BK 15.1 16.9 17.2 16.4 15.5 19.2 16.8 11.7 14 FB1 pH 4.05 4.65 5.45 5.75 5.85 5.94 5.96 5.94 5.93

TA 11 10.3 8.6 7.6 7.5 7.5 6.9 6.9 6 BK 15.5 18.1 15.7 14 18.4 17.7 15.1 13 14.1 FB9 pH 3.96 4.48 5.06 5.48 5.56 5.71 5.73 5.73 5.73

TA 11.7 9.9 8.5 7.6 7.8 7.6 7.6 7.6 7 BK 14.9 18 17.6 15.7 16.1 16.8 15.8 12.2 13.1 FS2 pH 4.08 4.76 5.67 5.93 5.91 5.97 5.99 5.98 5.96 TA 10.8 9.9 8.1 7.3 6.8 6.8 7.1 7.2 7.3 BK 14.5 18.1 14.4 15.3 16.2 15.4 14.8 10.8 13.1 Keterangan :

TA = Total asam (mN-NaOH) BK = Bobot Kering Sel (g/l)

Lampiran 7.Data pH akhir dan pertumbuhan sel pada seleksi isolat bakteri dan khamir (inkubasi 24 jam)

No Isolat pH OD 620

1 BL1 3,83 0,008

2 BL2 3,8 0,014

3 BL3 3,81 0,032

4 BL4 3,8 0,012

5 BL5 3,79 0,012

6 BL6 4,9 0,576

7 BR1 3,8 0,023

8 BR2 3,8 0,026

9 BB1 3,84 0,021

10 BS1 3,79 0,069

11 YL7 4,6 0,545

12 YR1 3,8 0,020

Lampiran 8. Data pH, total asam dan pertumbuhan sel isolat bakteri dan khamir terpilih selama inkubasi 48 jam

Isolat Parameter Waktu Inkubasi (Jam)

0 6 12 18 24 30 36 42 48

BL6 pH 3.87 4.01 4.62 4.99 5.03 5.03 5.04 5.08 5.07

TA 10.7 10.1 8.8 8.6 8.8 9.3 8.8 8.8 8.8

OD620 0.5 2.36 4.51 5.73 5.72 5.76 5.58 5.68 5.55

YL7 pH 3.88 4.22 4.66 4.74 4.79 4.79 4.79 4.85 4.80

TA 10.5 10.6 9.1 9.9 9.2 9.2 9.5 9.8 8.8

OD₆₂₀ 0.57 3.08 4.41 4.55 3.98 3.96 3.89 3.64 3.98

Keterangan :

TA = Total asam (mN)

Lampiran 9. Data pH akhir, penurunan total asam dan pertumbuhan sel strain FS2 dengan variasi sumber C & N (inkubasi 48 jam)

No Kombinasi

perlakuan pH

∆ TA

(mN-NaOH)

BK (g/l) 1 C1 N1 5,34 2,9 4,65 2 C2 N1 5,2 0,9 32,78 3 C3 N1 5,22 1,8 12,35 4 C4 N1 5,32 2,1 117,47 5 C1 N2 5,43 4,8 8,9 6 C2 N2 5,25 2,6 11,82 7 C3 N2 5,18 1,9 36,72 8 C4 N2 5,22 2 89,59 9 C1 N3 5,39 3,4 7,8 10 C2 N3 5,22 0,8 18,57 11 C3 N3 5,19 0,7 42,8 12 C4 N3 5,08 0,5 155,09 13 C1 N4 5,26 3,6 8,28 14 C2 N4 5,34 3,4 32,56 15 C3 N4 5,2 1,8 29,84 16 C4 N4 5,12 1,6 75,05 Keterangan :

∆ TA = penurunan total asam BK = bobot kering sel

Lampiran 10. Analisis ragam (Anova) faktorial RAL - interaksi C & N terhadap pH

Sumber Keragaman

Jumlah Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat Tengah

Nilai F- Hitung

Signifikansi (nilai-p) Model 880.796a 16 55.050 1.087E5 .000 N .016 3 .005 10.346 .000 C .142 3 .047 93.276 .000 N * C .108 9 .012 23.597 .000 Galat .008 16 .001

Total 880.804 32 Koefisien keragaman (R2) = 1,000 (100%)

Lampiran 11. Analisis ragam (Anova) RAL 1 faktor kombinasi perlakuan C & N terhadap pH

Sumber

Keragaman Jumlah Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat Tengah

Nilai F- Hitung

Signifikansi (nilai-p) Model 880.796a 16 55.050 1.087E5 .000 Kombinasi

Perlakuan 880.795 16 55.050 1.087E5 .000 Galat .008 16 .001

Total 880.804 32 Koefisien keragaman (R2) = 1,000 (100%)

Lampiran 12. Uji Duncan – kombinasi perlakuan C & N terhadap pH

Kombinasi

Perlakuan n

Kelompok Perlakuan

1 2 3 4 5 6 7

C4 N3a 2 5.0800

C4 N4a 2 5.1200

C3 N2b 2 5.1800

C3 N3b 2 5.1900

C2 N1bc 2 5.2000 5.2000

C3 N4bc 2 5.2000 5.2000

C3 N1bcd 2 5.2150 5.2150 5.2150

C4 N2bcd 2 5.2150 5.2150 5.2150

C2 N3bcd 2 5.2200 5.2200 5.2200

C2 N2cd 2 5.2450 5.2450

C1 N4d 2 5.2600

C4 N1e 2 5.3200

C1 N1ef 2 5.3350 5.3350

C2 N4ef 2 5.3350 5.3350

C1 N3fg 2 5.3850 5.3850

C1 N2g 2 5.4300

Lampiran 13. Analisis ragam (Anova) faktorial RAL - interaksi C & N terhadap pertumbuhan sel

Sumber Keragaman

Jumlah Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat Tengah

Nilai F- Hitung

Signifikansi (nilai-p) Model 156735.139a 16 9795.946 10.205 .000 N 6487.166 3 2162.389 2.253 .122 C

55604.397 3 18534.79

9 19.309 .000 N * C 8216.428 9 912.936 .951 .511 Galat 15358.524 16 959.908

Total 172093.663 32 Koefisien keragaman (R2) = 0,911 (91,1%)

Lampiran 14. Uji Duncan faktor C terhadap pertumbuhan sel

Faktor C n

Kelompok Perlakuan

1 2

Taraf 1a 8 13.3575 Taraf 2a 8 32.2900 Taraf 3a 8 40.0462

Taraf 4b 8 1.2218E2

Lampiran 15.Analisis ragam (Anova) faktorial RAL - interaksi C & N terhadap penurunan total asam

Sumber Keragaman

Jumlah Kuadrat

Derajat Bebas

Kuadrat Tengah

Nilai F- Hitung

Signifikansi (nilai-p) Model 191.735a 16 11.983 14.869 .000 N 10.106 3 3.369 4.180 .023 C 24.278 3 8.093 10.041 .001 N * C 8.138 9 .904 1.122 .402 Galat 12.895 16 .806

Total 204.630 32 Koefisien keragaman (R2) = 0,937 (93,7%)

Lampiran 16.Uji Duncan faktor C terhadap penurunan total asam

Faktor C n

Kelompok Perlakuan

1 2

Taraf 4a 8 1.5000 Taraf 3a 8 1.5500 Taraf 2a 8 1.9500

Taraf 1b 8 3.6375

Lampiran 17. Uji Duncan faktor N terhadap penurunan total asam

Faktor N n

Kelompok Perlakuan

1 2

Taraf 3a 8 1.3625

Taraf 1ab 8 1.9125 1.9125

Taraf 4b 8 2.5750

Taraf 2b 8 2.7875

Lampiran 18. Data pH pertumbuhan strain FS2 selama inkubasi 72 jam dengan perlakuan ekstrak khamir dan tanpa ekstrak khamir

Perlakuan Waktu pengamatan (jam)

0 12 24 36 48 60 72 Medium C & N optimum 3.8 4.94 5.7 5.9 5.93 5.92 5.9 Tanpa amonium sulfat 3.8 4.73 5.67 5.79 5.88 5.92 5.92 Tanpa ekstrak khamir 3.8 3.84 4.34 4.39 4.42 4.42 4.41 Tanpa amonium sulfat &

ekstrak khamir 3.8 3.9 4.2 4.35 4.35 4.36 4.35

Lampiran 19. Data pH akhir pertumbuhan strain FS2 pada medium C & N optimum dengan pH awal yang berbeda-beda (inkubasi 48 jam)

Perlakuan pH awal pH akhir ∆ pH

I 3.8 5.85 2.05

II 4.5 6.18 1.68

III 5 6.32 1.32

IV 5.5 6.55 1.05

V 6 6.64 0.64

Lampiran 20. Data pH, total asam, asam fenolat dan pertumbuhan sel strain FS2 pada medium C dan N optimum selama inkubasi 48 jam.

Waktu inkubasi (jam) pH

Total asam (mN-NaOH)

Turunan Asam Fenolat (ppm)

Bobot Kering Sel (g/l) 0 3,92 11,6 15.58 *) 3,77

6 3,96 11,3 - 5,13

12 4,98 9,4 0 6,37

18 5,41 8,5 - 5,41

24 5,61 8,4 0 5,10

30 5,71 8,0 - 4,83

36 5,78 8,0 0 4,75

42 5,81 8,0 - 4,19

48 5,85 8,2 0 4,17

Keterangan :

Lampiran 22. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-0

Lampiran 23. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-12

Lampiran 24. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-24

Lampiran 25. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-36

Lampiran 26. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-48

Lampiran 23. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-12

64

Lampiran 24. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium

Lampiran 25. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium pertumbuhan strain FS2 pada inkubasi jam ke-36

66

Lampiran 26. Kromatogram analisis asam fenolat dalam medium