DEKOLORISASI PEWARNA INDIGOSOL OLEH BAKTERI TANAH

  Prosiding Symbion (Symposium on Biology Education), Prodi Pendidikan Biologi, FKIP, Universitas Ahmad Dahlan,

  p-ISSN: 2540-752x e-ISSN: 2528-5726

27 Agustus 2016

  

DEKOLORISASI PEWARNA INDIGOSOL OLEH

BAKTERI TANAH

Muhamad Agil ¹ , Endang Sutariningsih ² Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada

  

Jl. Teknika Selatan, Sekip Utara, Yogyakarta 55281, Indonesia

Email

  

Abstrak

Limbah cair yang dihasilkan pada industri tekstil mengandung residu pewarna. Indigosol

merupakan salah satu jenis pewarna yang digunakan pada industri tekstil khususnya batik.

Pewarna ini bersifat rekalsitran dan hanya beberapa jenis bakteri yang mampu

mendekolorisasi senyawa tersebut. Tujuan penelitian adalah menguji kemampuan

dekolorisasi isolat bakteri tanah terhadap pewarna indigosol. Bakteri strain SP 20, SP 28

dan SP 38 digunakan sebagai model bakteri pendekolorisasi indigosol. Percobaan

dekolorisasi dilakukan dengan kultivasi pada media cair yang mengandung indigosol dan

diukur menggunakan spektrofotometer

  (λ 600 nm). Strain bakteri yang mempunyai aktivitas

tertinggi diidentifikasi menggunakan metode standard. Hasil penelitian menunjukkan ketiga

isolat bakteri mampu mendekolorisasi pewarna indigosol pada konsentrasi 100mg/L. Isolat

SP 38 menunjukkan aktivitas dekolorisasi tertinggi sampai 88,39%. Isolat SP38

diidentifikasi menunjukkan karakter yang mirip dengan Aeromonas sp.

  Kata kunci: indigosol, bakteri, dekolorisasi Pendahuluan

  Sebagian besar limbah cair tekstil khususnya batik mengandung residu pewarna yang berpotensi sebagai pencemar lingkungan. Watini (2009) menjelaskan bahwa limbah cair industri batik pada umumnya dibuang langsung ke badan air atau sungai tanpa diperlakukan terlebih dahulu [1]. Hampir 20% komponen utama limbah cair tekstil terutama dari proses pembuatan batik mengandung pewarna [2] dan lilin (batique

  

wax ) [3]. Salah satu jenis pewarna yang digunakan yaitu indigosol, yang bersifat

recalcitrant sehingga mempunyai potensi sebagai pencemar lingkungan [4]. Hanya

  beberapa jenis bakteri mampu merombak pewarna tersebut. Oleh karena itu bakteri perombak pewarna telah dimanfaatkan sebagai agensia penting di dalam bioremediasi lingkungan tercemar limbah industri tekstil.Bacillus sp. dan Aspergillus sp. mampu mendekolorisasi limbah pewarna tekstil sebesar 31% dan 41% [5]. Olukanni et al meneliti bahwa Micrococcus sp. yang diisolasi dari limbah tekstil mampu mendekolorisasi reactive azo dye sebesar 95% [6]. Bacillus sp., Escherichia coli dan

  Muhamad Agil, Endang Sutariningsih

• – Dekolorisasi Pewarna Indigosol....

  

Pseudomonas flourescens mampu mendekolorisasi dan mendegradasi pewarna Reactive

Dyes di area sekitar industri pewarna Tamil Nadu, India [7]. Berdasarkan hasil isolasi

  bakteri tanah yang mampu tumbuh pada medium basal yang dilengkapi dengan pewarna tekstil [8, 9], maka penelitian ini berusaha untuk mendapatkan strain bakteri yang mampu mendekolorisasi pewarna tekstil. Tujuan penelitian adalah untuk menguji kemampuan bakteri pendekolorisasi pewarna terhadap pewarna indogosol. Isolat bakteri diperoleh dari tanah yang terpapar limbah batik Desa Wijirejo, Pandak, Bantul, Yogyakarta.

  Metode Purifikasi dan Seleksi Bakteri

  Tiga isolat bakteri (strain SP 20, SP 28 dan SP 38) [8, 9] yang berasal dari limbah batik Desa Wijirejo, Pandak, Bantul Yogyakarta dipurifikasi melalui teknik koloni sel tunggal menggunakan metode goresan. Isolat yang berasal dari koloni tunggal ditumbuhkan pada medium miring, diinkubasikan selama 48 jam.

  Ketiga kultur murni isolat diseleksi berdasarkan kemampuan tumbuh pada medium basal minimal (MSM) yang terdiri dari (g/L): 2,75 - K HPO ; 0,2 - MgCl ; 0,2

  2

  4

  2

• FeCl

  2 ; 2,25 - KH

  2 PO 4 ; 1 - (NH 4 )

  2 SO

4 ; 0,1

2 ; 1

• – NaCl ; 0,002 - CaCl – Glukosa ;ditambah 0,1- Indigosol. Isolat yang mampu tumbuh dan menghasilkan zone jernih disekitar koloni dipilih untuk diuji kecepatan kemampuan tumbuhnya.

  Uji Pertumbuhan

  Isolat bakteri terpilih ditumbuhkan pada medium MSM cair, diinkubasi pada meja penggojog (rotary shaker; kecepatan 125 rpm) dan suhu 37˚C sampai terjadi pertumbuhan. Setiap interval waktu tertentu (1 jam), pertumbuhan isolat bakteri diamati secara spektrofotometri (Absorbansi media 600nm). Kecepatan pertumbuhan ditentukan berdasarkan rumus pertumbuhan.

  Percobaan Kultivasi Isolat Terpilih (Uji Dekolorisasi)

  Dekolorisasi pewarna indigosol dilakukan melalui percobaan kultivasi isolat terpilih dengan menggunakan medium MSM cair yang mengandung pewarna indigosol 100mg/L. Aktivitas dekolorisasi diamati berdasarkan perubahan warna (dekolorisasi) dilakukan dengan menggunakan Spektrofotometer (absorbansi = 600nm). Analisis dekolorisasi ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut [10],

  Prosiding Symbion (Symposium on Biology Education), p-ISSN: 2540-752x Prodi Pendidikan Biologi, FKIP, Universitas Ahmad Dahlan, e-ISSN: 2528-5726

27 Agustus 2016

  x 100 Dekolorisasi (%)

  Keterangan : OD1 : Nilai absorbansi awal; ODt: Nilai absorbansi setelah inkubasi

  Identifikasi Isolat Bakteri Terpilih

  Isolat bakteri terpilih diidentifikasi menggunakan metoda standard Be rgey’s Manual [10], meliputi morfologi koloni, morfologi sel dan uji biokimia danmetodestandar.

  Hasil dan Pembahasan

  Hasil purifikasi (Gambar 1) dan seleksi isolat bakteri (Gambar 2 dan 3) menunjukkan bahwa ketiga isolat bakteri (SP 20, SP 28 dan SP 38) mampu tumbuh dan mempunyai kemampuan mendegradasi pewarna indigosol. Hal tersebut terlihat dengan terbentuknya zona bening disekitar koloni (Gambar 3).

  Gambar 1. Purifikasi isolat bakteri hasil isolasi

Gambar 2. Kultur isolat bakteri pada MSM-agar yang mengandung

1000 mg/L indigosol.

  (Keterangan: a= Strain SP 20; b=Strain SP 28; c= Strain Sp 38)

  Muhamad Agil, Endang Sutariningsih

• – Dekolorisasi Pewarna Indigosol....

  

Gambar 3. Seleksi aktivitas degradatif isolat bakteri

  (pembentukan zona bening) Terbentuknya zona bening pada uji kemampuan degradatif terhadap indigosol

  (Gambar 3) menunjukkan bahwa bakteri tersebut mampu mendegradasi pewarna indigosol. Semakin besar zona bening maka semakin besar kemampuan degradasinya. Daya degradasi isolat SP 20, SP 28 dan SP 38 terlihat pada tabel 1.

  

Tabel 1. Aktivitas degradasi isolat bakteri terhadap pewarna indigosol dengan

  konsentrasi 1000 mg/L

  

No. Isolat Bakteri Diameter koloni Diameter zona Daya degradasi

(mm) bening (mm) indigosol

  1 SP 20

  2 3 0,5

  2 SP 28

  4 7 0,75

  3 SP 38

  4 10 1,5 Berdasarkan tabel 1, aktivitas degradasi tertinggi yaitu isolat bakteri SP 38 dengan daya degradasi sebesar 1,5. Sedangkan isolat bakteri SP 28 sebesar 0,75 dan SP

  20 sebesar 0,5.

  Langkah selanjutnya untuk uji pertumbuhan pada medium cair, ketiga isolat bakteri mampu tumbuh pada medium MSM cair yang mengandung pewarna indigosol (1000mg/L). Hasil tersebut dapat terlihat pada Gambar 4.

  

Gambar 4. Pertumbuhan tiga isolat bakteri pada medium MSM

yang mengandung 100 mg/L indigosol.

  Prosiding Symbion (Symposium on Biology Education), p-ISSN: 2540-752x Prodi Pendidikan Biologi, FKIP, Universitas Ahmad Dahlan, e-ISSN: 2528-5726

27 Agustus 2016

  Isolat Bakteri SP 38 mempunyai laju pertumbuhan spesifik (µ) tertinggi

• 1

  (0,246jam ) dengan waktu generasi (g) terendah (2,808jam). Isolat bakteri SP 28

• 1 mempunyai laju pertumbuhan spesifik 0,222 jam dan waktu generasi 3,104 jam.
• 1

  Sedangkanisolat bakteri SP 20 mempunyailaju pertumbuhan spesifik 0,188 jam dan waktu generasi 3,684 jam.

  

Gambar 5. Uji Degradasi isolat bakteri pada media MSM

yang mengandung 100mg/L indigosol.

  (Keterangan: a. Isolat SP38; b. Isolat SP 28; c. Isolat SP 20; d. Kontrol)

Gambar 6. Kurva dekolorisasi pewarna indigosol.

  Gambar 6 menunjukkan bahwa kemampuan dekolorisasi isolat bakteri SP 38 lebih besar dibandingkan SP 28 dan SP 20. Setelah inkubasi selama 96 jam, Isolat Bakteri SP 38 mampu mendekolorisasi indigosol sebesar 88,39%. Isolat Bakteri SP 28 mampu mendekolorisasi indigosol sebesar 78,48%, sedangkan Isolat Bakteri SP 20 hanya mampu mendekolorisasi indigosol sebesar 42,24%.

  Muhamad Agil, Endang Sutariningsih

• – Dekolorisasi Pewarna Indigosol....

  (a) (b)

  (c)

Gambar 7. Morfologi sel Isolat Bakteri (a) SP 20, (b) SP 28, (c) SP 38.

  

Tabel 1. Karakterisasi Isolat Bakteri SP 20, SP 28 dan SP 38.

  Karakter Isolat Bakteri SP 20 SP 28 SP 38 Morfologi

  Warna koloni Cat Gram Morfologi sel

  Krem Negatif Batang

  Krem Negatif Batang

  Putih Negatif Batang

  Biokimia

  Katalase Oksidase Produksi H ^{2 S}

  Indol Motilitas Simon citrat Hidrolisis gelatin Reduksi nitrat Hidrolisis kasein Glukosa Sukrosa Mannitol Laktosa Fruktosa Maltosa

>
• <

  Prosiding Symbion (Symposium on Biology Education), p-ISSN: 2540-752x Prodi Pendidikan Biologi, FKIP, Universitas Ahmad Dahlan, e-ISSN: 2528-5726

27 Agustus 2016

  Berdasarkan data morfologi sel, ketiga isolat bakteri terpilih merupakan bakteri Gram negatif, berbentuk batang (Tabel 1). Bakteri tersebut teridentifikasi yaitu isolat SP 20 mirip dengan Serratia sp, isolat SP 28 mirip dengan Klebsiella sp dan isolat SP 38 mirip dengan Aeromonas sp.

  Kesimpulan

  Isolat bakteri yang diisolasi mempunyai kemampuan mendekolorisasi pewarna indigosol. Isolat bakteri SP 38 mempunyai kemampuan dekolorisasi paling tinggi dibandingkan isolat bakteri SP 20 dan SP 28 yaitu 88,39%. Isolat bakteri SP 20 mempunyai kemampuan dekolorisasi terendah yaitu 42,24%. Berdasarkan hasil identifikasi, isolat bakteri SP 20 mirip dengan Serratia sp., SP 28 mirip dengan sp., dan SP 38 mirip dengan Aeromonas sp. Ketiga isolat bakteri tersebut

  Klebsiella

  mempunyai kemampuan mendekolorisasi indigosol sehingga dapat digunakan sebagai agen bioremediasi pencemaran limbah pewarna indigosol.

  Muhamad Agil, Endang Sutariningsih

• – Dekolorisasi Pewarna Indigosol....

  Daftar Pustaka

  Watini. 2009. Pengaruh Waktu Kontak Enceng Gondok (Eichornia craaipes) terhadap

  Pengaruh Kadar Cd dan Cr pada Air Limbah Industri Batik (Home Industry Batik di Desa Sokaraja Lor) Kota Purwokerto. Skripsi. Purwokerto. Fakultas

  Kedokteran dan Ilmu-Ilmu Kesehatan Universitas Jenderal Soedirman. Selvam, K., Swaminathan, K., &amp; Chae, K.S. 2003. Decolourization of Azo Dye and a

  Dye Industry Effluent by White Rot Fungus Thelephora sp. Bioresource Technology .88: 115-119. Citrapancayudha, D.R. 2015. Biodegradation of Wax Residue on Semi-Solid Waste of

Batik Industry by Bacteria . Thesis. Yogyakarta: Fakultas Biologi UGM.

Sen, S., &amp; Demirer, G.N. 2003. Anaerobic Treatment of Real Textile Wastewater with a Fluidized Bed Reactor. Water Res. 37: 1868-1878. Maruthupandy, M., Avila, A.J., &amp; Muthusamy, A. 2012. Decolorization of Textile Dye

  Effluent Using Bacillus sp. and Aspergillus sp. Indo-Global Reseacrh Journal of Pharmaceutical Sciences . 2: 217-221. Okulanni, O.D., Osuntoki, A.A., &amp; Gbenle, G.O. 2009. Decolorization of Azo Dye by a Strain Micrococcus Isolated from a Refuse Dump Soil. Biotechnology. 8 (4):

  442-448. Sriram, N., Reetha, D., &amp; Saranraj, P. 2013. Biological Degradation of Reactive Dyes by Using Bacteria Isolated from Dye Effluent Contaminated Soil. Middle-East

  Journal of Scientific Research . 17: 1695-1700.

  Putranto, R.Y. 2016. Bakteri Peluntur dan Perombak Pewarna pada Limbah Tekstil Batik . Skripsi tidak diterbitkan. Yogyakarta: Fakultas Biologi UGM. Munir, M., Irnaning, N., Endang, .S.S., Qoriah, I., &amp; Anindyojati, W. 2015. Imobilisasi

  Konsorsium Bakteri Anaerobik untuk meningkatkan Efektivitas Pengolahan Limbah Cair Tekstil (Isolasi Bakteri Heterotrof dan Lithotrof dari Limbah Cair Industri Tekstil) . Laporan Penelitian. Semarang: BPPTI Semarang.

  Holt, J.G., Noel, R.K., Peter, H.A.S., James, T.S., &amp; Stanley, T.W. 1994.

  Bergey’s th

  Manual of Determinative Bacteriology 9 Edition . United States of America: A Waverly Company.