Kemampuan Bakteri dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA) dalam Mendegradasi Plastik (Low Density Polyethylene )

KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN
AKHIR (TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (Low
Density Polyethylene)

SKRIPSI

FAMELA C. BR. SIPAYUNG
110805042

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN
AKHIR (TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (Low
Density Polyethylene)


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

FAMELA C. BR. SIPAYUNG
110805042

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul


Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: Kemampuan Bakteri dari Tempat Pembuangan
Akhir (TPA) dalam Mendegradasi Plastik (Low
Density Polyethylene )
: Skripsi
: Famela C. Br. Sipayung
: 110805042
: Sarjana (S1) Biologi
: Biologi
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, Januari 2017


Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Dra. Nunuk Priyani, M. Sc.
NIP. 196404281999032002

Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc
NIP. 196511011991031002

Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua,

Dr. Nursahara Pasaribu, M. Sc.
NIP. 196301231990032001

i


Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR
(TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (LOW DENSITY
POLYETHYLENE)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2017

Famela C. Br. Sipayung
110805042

ii

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan
anugerahNya yang tidak pernah berhenti sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Kemampuan Bakteri Dari Tempat Pembuangan Akhir
(TPA) Dalam Mendegradasi Plastik (Low Density Polyethylene)”. Skripsi ini
dibuat sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Sains pada Fakultas
MIPA USU Medan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada orangtua ayahanda dan
ibunda tercinta, P. Sipayung dan I. Pasaribu yang selalu memberikan doa, cinta
kasih, semangat, perhatian dan pengorbanan yang begitu besar kepada penulis.
Terima kasih juga kepada abang Juan Rio Sipayung, adik Egion Timotius
Sipayung dan kakak Mafe Grace Karo-Karo yang tiada henti memberikan
semangat dan bantuan kepada penulis disaat-saat sulit selama pengerjaan skripsi
ini. Kepada Maktua dan Paktua Manjung serta seluruh keluarga penulis atas
segala bantuan baik moril maupun materil hingga skripsi ini selesai.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Erman Munir,
M.Sc selaku pembimbing I dan Ibu Dra. Nunuk Priyani M.Sc selaku pembimbing

II yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran saat bimbingan pada
masa penelitian hingga penulisan skripsi ini.Ucapan terima kasih juga penulis
ucapkan kepada Ibu Dr. It Jamilah M.Sc dan Bapak Drs. Arlen H. J, M.Si selaku
dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan dan arahan dalam
penyempurnaan penulisan skripsi ini. Ibu Dr. Erni Jumilawaty, M.Si selaku dosen
pembimbing akademik yang telah memberikan nasehat dan semangat selama
masa perkuliahan. Ibu Dr. Nursahara Pasaribu M. Sc. selaku ketua Departemen
Biologi FMIPA USU. Ibu Nurhasni Muluk, Kak Siti, Bang Erwin dan Kak
Rosalina Ginting selaku staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada sahabat terkasih “partner 10”,
Grace Lumbantoruan, Grace Sonia, Nellyandries Zebua, Siska Renata Sembiring,
Rani Artha Munthe, Rinda Febriananda, Ribka Zebua, Putri Febriani dan Arisa
Haloho, terima kasih atas indahnya persahabatan yang terjalin selama perkuliahan.
Kepada teman-teman seperjuangan di Laboratorium Mikrobiologi, Rasmin, Frico,
Chandra, Steven, Poppy, Virza, Harnisya, Imelda dan Sisca Teresya, terima kasih
atas canda dan tawa yang menghiasi hari-hari penulis selama penelitian dan
pengerjaan skiripsi ini. Kepada teman-teman Biologi 2011 (Jordani, Junaydy,
Natanail, Taufik, Sera, Venitha, Dedek, Titis, Khairiyah, dan lain-lain), terima
kasih atas semangat dan kerjasamanya. Kepada sahabat terkasih Nova Nainggolan
dan Bintang Siburian atas semangat kepada penulis. Kepada adik-adik angkatan

2012, 2013 dan 2014 terima kasih telah memberi semangat kepada penulis.
Kepada adik asuh Anita Shyntia (Jon) atas kerjasama selama perkuliahan.

iii
Universitas Sumatera Utara

Akhirnya dengan penuh ketulusan dan kerendahan hati, penulis menyadari
bahwa skiripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan kritik
dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skiripsi ini. Semoga
Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan kita semua. Atas partisipasi dan
dukungannya penulis ucapkan terima kasih.

Medan, Januari 2017

Penulis

iv
Universitas Sumatera Utara

KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR

(TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (Low Density Polyethylene)

ABSTRAK
Low density polyethylene (LDPE) merupakan salah satu sumber utama polusi
lingkungan dan biodegredasinya merupakan fokus dari penelitian ini. Uji
biodegradasi LDPE telah dilakukan dengan bakteri yang diisolasi dari Tempat
Pembuangan Akhir (TPA) Namo Bintang, Medan Tuntungan. Skrining bakteri
pendegradasi LDPE didasarkan pada kemampuan bakteri untuk tumbuh dalam
Mineral Salt Medium Broth (MSMB) yang mengandung 1% bubuk LDPE dan
diperoleh dua isolat yang potensial dengan kode SP2 dan SP4. Degradasi LDPE
dievaluasi dengan mengukur penurunan berat, analisis SEM dan FTIR setelah uji
biodegradasi. Uji kemampuan isolat dalam mendegradasi lembar LDPE selama 4
minggu menunjukkan bahwa isolat SP2 dan SP4 mampu menurunkan berat LDPE
masing-masing sebesar 10,16% dan 12,06% sedangkan penurunan berat pada
kontrol adalah 0%. Hasil analisis SEM menunjukkan permukaan LDPE menjadi
kasar, adanya gelombang, kerutan, dan koloni bakteri melekat pada permukaan
LDPE. Penurunan intensitas bilangan gelombang pada analisis FTIR
menunjukkan LDPE mengalami degradasi.
Kata Kunci: bakteri, biodegradasi, low density polyethylene (LDPE), tempat
pembuangan akhir (TPA)


v
Universitas Sumatera Utara

THE ABILITY OF BACTERIA FROM WASTE DUMP SITE TO
DEGRADE PLASTIC (Low Density Polyethylene)
ABSTRACT
The low density polyethylene (LDPE) is one of environtmental pollutant and its
biodegradation was the focus of the present study. Biodegradation test of LDPE
was done using bacteria isolated from Namo Bintang waste dump site, Medan
Tuntungan. The screening of isolates was based on their abilities to growth on
Mineral Salt Medium Broth (MSMB) containing 1% LDPE powder. Two
potential isolates, SP2 and SP4, were obtained. LDPE degradation was confirmed
by measuring weight loss, SEM and FTIR analysis after biodegradation test. The
ability of isolates in degrading LDPE showed that isolate SP2 and SP4 reduced
weight of LDPE with total weight loss of 10,16 % and 12,06 % while control
reduced 0% respectively after 4 weeks of cultivation. SEM analysis showed the
surface of LDPE became rough, the formation of waves, wrinkles and bacterial
colonies attached to the surface of LDPE. Decrease of intensity of wave number
by FTIR analysis confirmed that LDPE was partially degraded.

Key Word: bacteria, biodegradation, low density polyethylene (LDPE), waste
dump site

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN

i

ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi

BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Tujuan
1.4. Hipotesis
1.5. Manfaat

1
1
2
2
3
3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Plastik
2.2. Polietilena Kerapatan Rendah (Low Density Polyethylene)
2.3. Degradasi Plastik
2.4. Biodegradasi Plastik

4
4
7
8
9

BAB 3. BAHAN DAN METODE
3.1. Waktu dan Tempat
3.2. Alat dan Bahan
3.3. Metode Penelitian
3.3.1. Lokasi dan Tahap Pengambilan Sampel
3.3.2. Isolasi Bakteri
3.3.3. Pembuatan Bubuk LDPE
3.3.4. Lembar Tipis LDPE
3.3.5. Skrining Awal Bakteri Pendegradasi LDPE
Skrining Awal Bakteri Pendegradasi LDPE
3.3.6. Karakterisasi Bakteri
3.3.7. Uji Biodegradasi
3.3.8. Populasi Bakteri
3.3.9. Karakterisasi Polietilena
3.3.9.1. Penentuan persentase Kehilangan Bobot
3.3.9.2. Analisis Sifat Fisika
3.3.9.3. Analisis Sifat Kimia

11
11
11
11
11
11
12
12
12

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Isolasi dan Karakterisasi Bakteri

15
15

12
13
13
13
13
14
14

vii
Universitas Sumatera Utara

4.2.
4.3.
4.4.
4.5.

Skrining Awal Bakteri Pendegradasi Polietilena
Uji Biokimia dan Karakterisasi Bakteri
Populasi Bakteri
Karakterisasi Lembaran Plastik LDPE
4.5.1. Persentase Kehilangan Bobot
4.5.2. Analisis Sifat Fisika
4.5.3. Analisis Sifat Kimia

15
18
18
20
20
21
23

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

26
26
26

DAFTAR PUSTAKA

27

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel

Judul

Halaman

1

Daftar Beberapa Plastik yang Paling Penting Serta Sifat-

5

Sifatnya
2

Karakterisasi Bakteri-Bakteri dari TPA Namo Bintang

15

3

Uji Biokimia dan Karakterisasi Morfologi

18

4

Rataan Jumlah Koloni cfu/ml

19

5

Data Persentase Kehilangan bobot LDPE

20

6

Analisis Gugus Fungsi

25

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar

1

Judul

Halaman

16

2

Profil Pertumbuhan Isolat (Absorbansi pada Panjang
Gelombang 600 nm)
Profil Pertumbuhan Isolat (Jumlah Koloni)

3

Hasil Uji SEM

22

4

Spektrum FTIR LDPE pada Kontrol

24

5

Spektrum FTIR LDPE setelah Diinkubasi Selama 30

24

16

Hari dengan Isolat Bakteri SP2
6

Spektrum FTIR LDPE setelah Diinkubasi selama 30

25

Hari dengan Isolat Bakteri SP4

x
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Judul

Halaman

1

Hasil Isolasi Bakteri

31

2

Data Mentah Hasil Pengukuran Nilai OD

31

3

Data Mentah Hasil Pengukuran Jumlah Koloni

31

4

MSMB dengan Lembaran Plastik dan Isolat Bakteri

32

setelah Uji Biodegradasi
5

Komposisi MSMB

32

xi
Universitas Sumatera Utara