MAKALAH BIOTEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH D
MAKALAH BIOTEKNOLOGI
PENGOLAHAN LIMBAH
Disusun oleh :
1. Mego Saputro ( 22 )
2. Renold
3. Tasya
4. Shesil
Alamat : Jl. Raya Canggu Kecamatan Jetis Kabupaten
Mojokerto Kode Pos 61352, Website :
www.smpn2jetis.sch.id, Email : info@smpn2jetis.sch.id.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
Rahmat, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini
dalam bentuk maupun isinya yang mungkin sangat sederhana. Makalah
ini berisikan tentang bioteknologi pengolahan limbah beserta penjelasan
serta macam macam hasil pengolahan limbah. Semoga makalah ini
dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun
pedoman dan juga berguna untuk menambah pengetahuan bagi para
pembaca.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena
pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh karena itu saya
harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan
yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Daftar isi
Kata pengantar................................................................
Daftar isi..........................................................................
Sejarah dan pengertian ..................................................
Limbah dan upaya pengolahan limbah............................
Macam macam proses pengolahan limbah.....................
Bioremediasi dan proses.................................................
Mikroganisme yang berperan .........................................
Bioteknologi konversal dan macam macamnya..............
Dampak ..........................................................................
Kesimpulan......................................................................
Daftar pustaka.................................................................
SEJARAH DAN PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Awal diterapkan -1857 ( Bioteknologi non-mikrobial ). Karena
pada saat itu belum diketahui bahwa makanan produk fermentasi
merupakan hasil kerja dari mikroorganisme.
Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Ereky,
seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan
produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula
sebagai sumber pakan. Pada perkembangannya sampai pada tahun
1970, bioteknologi selalu berasosiasi dengan rekayasa biokimia
(biochemical engineering).
Dilihat dari asal katanya, bioteknologi terdiri dari dua kata yakni bio
dan teknologi yang berarti pemanfaatan organisme atau suatu sistem
hidup untuk memberikan solusi bagi permasalahan manusia serta
menghasilkan suatu produk yang berdaya guna.
Bioteknologi juga bisa diartikan sebagai suatu aplikasi terpadu antara
mikrobiologi, rekayasa kimia dan biokimia untuk menghasilkan
suatu teknologi berkemampuan pembiakan mikroba, sel maupun
jaringan demi kemajuan perkembangan industri, pertanian maupun
kesehatan.
LATAR BELAKANG
Pertambahan jumlah penduduk dan peningkatan aktivitas konsumsi
manusia, menyebabkan semakin bertambahnya zat sisa atau limbah
yang dihasilkan oleh aktivitas manusia tersebut.
Limbah hasil aktivitas manusia atau sering disebut juga sebagai
sampah tersebut, kini menjadi permasalahan lingkungan yang cukup
serius karena mempengaruhi kualitas hidup makhluk hidup lainnya.
Ditambah lagi adanya limbah industri juga turut mengancam
keberlangsungan ekosistem lingkungan.
Oleh sebab itu, perlu dilakukan suatu upaya untuk mengurangi
dampak kerusakan lingkungan akibat limbah tersebut. Salah satunya
adalah menggunakan bioteknologi pada proses pengolahan limbah yang
lebih ramah lingkungan.
LIMBAH DAN UPAYA PENGOLAHAN LIMBAH
Limbah pada umumnya berbentuk padat, cair dan gas. Limbah
padat biasanya berupa hasil buangan industri yang berbentuk
lumpur, bubur atau padatan yang bisa didaur ulang maupun tidak
bisa didaur ulang.
Limbah cair merupakan sisa produksi atau sisa aktivitas yang
berbentuk cair. Selain itu, ada pula limbah gas yang merupakan
sisa produksi berbentuk gas atau asap.
Untuk mengurangi dampak negatif dari keberadaan limbah
maupun sampah sisa produksi diperlukan suatu tindakan untuk
mengelola sampah tersebut. Upaya yang dapat dilakukan di
antaranya menimbun sampah, membakar sampah, atau mendaur
ulang sampah tersebut. Dari semua upaya tersebut, mendaur ulang
sampah atau limbah merupakan cara yang terbaik karena lebih
ramah lingkungan.
MACAM MACAM PROSES PENGOLAHAN
LIMBAH
A. PENGELOLAAN SAMPAH INDUSTRI
Sampah yang berupa sampah organik atau berupa tumbuhtumbuhan bisa diolah menggunakan metode pirolisis. Metode ini
melakukan proses dekomposisi sampah menggunakan temperatur tinggi
di kondisi tanpa oksigen (anaerob). Metode ini menghasilkan arang, gas
metana dan bahan organik lain yang bisa digunakan sebagai bahan
bakar.
Sedangkan sampah yang berbentuk plastik bisa diolah kembali
menjadi barang baru dengan pencampuran bahan baku lain untuk
meningkatkan kualitasnya. Selain itu, perlu adanya upaya pembatasan
penggunaan plastik sebagai kemasan untuk mengurangi jumlah limbah
yang dihasilkan.
B. PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI
Limbah hasil industri biasanya memiliki kandungan yang
berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya
untuk mengolah limbah cair tersebut menjadi netral atau tidak beracun
dan lebih ramah lingkungan.
Salah satu caranya dengan memakai bioteknologi untuk
mengelola limbah cair hasil industri. Metode ini menggunakan bakteri
pengurai, jamur dan protista untuk menetralkan limbah cair industri
sehingga air buangan yang dihasilkan benar-benar aman bagi
lingkungan.
Pengelolaan air limbah hasil industri menggunakan metode bioteknologi
dapat dilakukan dengan beberapa tahapan seperti berikut ini .
1) TAHAP PENGUMPULAN LIMBAH
Pertama-tama limbah cair baik dari industri maupun rumah tangga
dialirkan ke saluran bawah tanah untuk kemudian dikumpulkan ke dalam
suatu pusat pengelolaan
2) TAHAP PEMISAHAN
Proses ini memisahkan limbah yang masuk ke tempat pengelolaan
dari material dan sampah-sampah seperti kertas, besi, potongan kayu
dan sampah lainnya.
3) TAHAP PENGALIRAN LIMBAH
Limbah cair yang sudah bersih dari material sampah kemudian
dialirkan melalui lubang-lubang kecil. Lubang-lubang kecil ini berfungsi
untuk menyaring kerikil dan pasir yang masih tersisa.
4) TAHAP PENGENDAPAN
Proses selanjutnya adalah mengalirkan limbah cair ke tangkitangki penampung untuk kemudian mengalami proses pengendapan.
Jika masih ada material yang tersisa, maka material tersebut akan
mengendap di dasar tangki.
5) TAHAP PROSES AEROB
Setelah mengalami pengendapan, cairan yang tersisa kemudian
dialirkan ke dalam alat pengelolaan sekunder. Di dalam alat pengelolaan
sekunder ini terjadlah proses aerob dimana mikroorganisme akan
memecah materi organik menjadi mineral, gas dan air.
6) TAHAP PENGALIRAN AIR HASIL PROSES AEROB
Air hasil proses aerob sudah memiliki tingkat pencemaran yang
rendah atau bisa dikategorikan sebagai air bersih sehingga bisa
dialirkan ke sungai atau ke tempat lain untuk dimanfaatkan kembali.
7) TAHAP PEMBUANGAN SISA ENDAPAN
Sisa endapan hasil pengolahan limbah cair bisa dibuang atau digunakan
sebagai pupuk.
C. PENGOLAHAN LIMBAH MINYAK BUMI
Limbah minyak bumi termasuk limbah yang sulit dan memerlukan
waktu lama untuk dibersihkan. Namun, dengan metode bioteknologi,
limbah minyak bumi dapat diatasi menggunakan cara-cara yang lebih
ramah lingkungan. contoh penggunaan bakteri pemakan oli.
Mengatasi pencemaran laut serta menggunakan jamur dan mikroba
untuk menguraikan minyak pada plastik dan parafin.
D.PENCEMARAN LOGAM BERAT.
Secara umum diketahui bahwa logam berat merupakan unsur
yang berbahaya di permukaan bumi, sehingga kontaminasi logam berat
di lingkungan merupakan masalah yang besar. Persoalan spesifik logam
berat di lingkungan terutama akumulasinya sampai pada rantai makanan
dan keberadaannya di alam menyebabkan keracunan terhadap tanah,
udara maupun air. Bahan pencemar senyawa anorganik/mineral
misalnya logam-logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), Timah
hitam (pb), tembaga (Cu), timbal (Pb), dan garam-garam anorganik.
Bahan pencemar berupa logam-logam berat yang masuk ke dalam
tubuh
biasanya melalui makanan dan dapat tertimbun dalam organ-organ
tubuh. Mikroba memerlukan logam sebagai fungsi struktural dan katalis
serta sebagai donor atau reseptor elektron dalam metabolisme energi.
Kemampuan interaksi mikroba terhadap logam antara lain : a. Mengikat
ion logam yang ada di lingkungan eksternal pada permukaan sel serta
membawanya ke dalam sel untuk berbagai fungsi sel. Contohnya bakteri
Thiobaccilus sp. Mampu menggunakan Fe dalam aktivasi enzim format
dehidrogenase pada sitokrom. b. Menggunakan logam sebagai donor
atau akseptor elektron dalam metabolisme energi. c. Mengikat logam
sebagai kation pada permukaan sel yang bermuatan negatif dalam
proses yang disebut biosorpsi.
Mikroba mengurangi bahaya pencemaran logam berat dapat
dilakukan dengan cara detoksifikasi, biohidrometalurgi, bioleaching,
dan bioakumulasi. Detoksifikasi (biosorpsi) pada prinsipnya
mengubah ion logam berat yang bersifat toksik menjadi senyawa yang
bersifat tidak toksik. Proses ini umumnya berlangsung dalam kondisi
anaerob dan memanfaatkan senyawa kimia sebagai akseptor elektron.
Biohidrometalurgi pada prinsipnya mengubah ion logam yang terikat
pada suatu senyawa yang tidak dapat larut dalam air menjadi senyawa
yang dapat larut dalam air. Bioleaching merupakan aktivitas mikroba
untuk melarutkan logam berat dari senyawa yang mengikatnya dalam
bentuk ion bebas. Biasanya mikroba menghasilkan asam dan senyawa
pelarut untuk membebaskan ion logam dari senyawa pengikatnya.
Proses ini biasanya langsung diikuti dengan akumulasi ion logam.
Bioakumulasi merupakan interaksi mikroba dan ion-ion logam yang
berhubungan dengan lintasan metabolism. Interaksi mikroba dengan
logam di alam adalah imobilisasi logam dari fase larut menjadi tidak
atau sedikit larut sehingga mudah dipisahkan.
BIOREMEDIASI
Bioremediasi merupakan suatu teknologi inovatif pengolahan limbah,
yang dapat menjadi teknologi alternatif dalam menangani pencemaran
yang diakibatkan oleh kegiatan pertambangan di Indonesia.
Bioremediasi ini teknik penanganan limbah atau pemulihan lingkungan,
dengan biaya operasi yang relatif murah, serta ramah dan aman bagi
lingkungan. Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran
tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri).
Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat
pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun
(karbon dioksida dan air).
Limbah adalah bahan sisa pada suatu kegiatan dan/atau proses
produksi. Limbah dapat dibedakan berdasarkan nilai ekonomisnya dapat
digolongkan dalam 2 golongan,yaitu: 1. Limbah yang memiliki nilai
ekonomis limbah yang dengan proses lebih lanjut/diolah dapat
memberikan nilai tambah. 2. Limbah non ekonomis limbah yang tidak
akan memberikan nilai tambah walaupun sudah diolah, pengolahan
limbah ini sifatnya untuk mempermudah sistem pembuangan.
PROSES BIOREMEDIASI
Proses bioremediasi harus memperhatikan antara lain temperatur
tanah, derajat keasaman tanah, kelembaban tanah, sifat dan struktur
geologis lapisan tanah, lokasi sumber pencemar, ketersediaan air,
nutrien (N, P, K), perbandingan C : N kurang dari 30:1, dan ketersediaan
oksigen.
Bioremediasi didefinisikan sebagai proses penguraian limbah
organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi terkendali.
Penguraian
senyawa
kontaminan
ini
umumnya
melibatkan
mikroorganisme (khamir, fungi, dan bakteri).
Pendekatan umum yang dilakukan untuk meningkatkan
biodegradasi adalah dengan cara yang pertama menggunakan mikroba
indigenous (bioremediasi instrinsik), kedua memodifikasi lingkungan
dengan penambahan nutrisi dan aerasi (biostimulasi), dan yang ketiga
penambahan mikroorganisme (bioaugmentasi). Ada dua jenis
bioremediasi, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site).
Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini
lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi),
dan bioremediasi. Sementara bioremediasi ex-situ atau pembersihan offside dilakukan dengan cara tanah yang tercemar digali dan dipindahkan
ke dalam penampungan yang lebih terkontrol, kemudian diberi
perlakuan khusus dengan menggunakan mikroba. Bioremediasi ex-situ
dapat berlangsung lebih cepat, mampu me-remediasi jenis kontaminan
dan jenis tanah yang lebih beragam, dan lebih mudah dikontrol
dibanding dengan bioremediasi in-situ.
4 TEKNIK DASAR
1. Stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar)
dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi pH.
2. Inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu
mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus.
3. Penerapan immobilized enzymes
4. Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan
atau mengubah pencemar.
Bioremediasi ex-situ meliputi penggalian tanah yang tercemar dan
kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman,
tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah
tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih
dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar
dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi
pengolah air limbah. Kelemahan bioremediasi ex-situ ini jauh lebih
mahal dan rumit. Sedangkan keunggulannya antara lain proses bisa
lebih cepat dan mudah untuk dikontrol, mampu meremediasi jenis
kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam.
SALAH SATU CONTOH PENCEMARAN MINYAK BUMI BISA
DIATASI DENGAN BIOREMEDIASI
Pencemaran lingkungan oleh hidrokarbon minyak bumi terus
mengalami peningkatan dan telah menimbulkan dampak yang berarti
bagi makhluk hidup. Bioremediasi adalah salah satu upaya untuk
mengurangi polutan tersebut dengan bantuan organisme. Biodegradasi
senyawa hidrokarbon dari minyak bumi ini dapat dilakukan oleh
mikroorganisme, salah satunya adalah bakteri Pseudomonas sp.
Bakteri Pseudomonas sp. merupakan bakteri hidrokarbonoklastik
yang mampu mendegradasi berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan
penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya bioremediasi
lingkungan akibat pencemaran minyak bumi. Bahan utama minyak bumi
adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Selain itu, minyak bumi juga
mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan
oksigen 0-3,5%.
Terdapat sedikitnya empat seri hidrokarbon yang terkandung di
dalam minyak bumi, yaitu seri n-paraffin (n-alkana) yang terdiri atas
metana (CH4) sampai aspal yang memiliki atom karbon (C) lebih dari 25
pada rantainya, seri iso-paraffin (isoalkana) yang terdapat hanya sedikit
dalam minyak bumi, seri neptena (sikloalkana) yang merupakan
komponen kedua terbanyak setelah n-alkana, dan seri aromatik
(benzenoid). Oleh karena itu, akan dijelaskan mengenai mekanisme
kerja bakteri Pseudomonas sp. dalam proses bioremediasi pada
pencemaran minyak bumi.
Bakteri
pseudomonas
yang
umum
digunakan
antara
lain , Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas
diminuta. Salah satu factor yang sering membatasi kemampuan bakteri
pseudomonas dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat
kelarutannya yang rendah, sehingga sulit mencapai sel bakteri. Oleh
karena itu, untungnya, bakteri pseudomonas dapat memproduksi
biosurfaktan. Kemampuan bakteri Pseudomonas dalam memproduksi
biosurfaktan berkaitan dengan keberadaan enzim regulatori yang
berperan dalam sintesis biosurfaktan. Ada 2 macam biosurfaktan yang
dihasilkan bakteri Pseudomonas :
1.
Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid,
soforolipid, trehalosalipid, asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri
dari molekul hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok ini bersifat aktif
permukaan, ditandai dengan adanya penurunan tegangan
permukaan medium cair.
2. Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan
bioemulsifier polisakarida
amfifatik.
Dalam
medium
cair,
bioemulsifier ini mempengaruhi pembentukan emulsi serta
kestabilannya dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan
permukaan medium.
Biosurfaktan merupakan komponen mikroorganisme yang terdiri
atas molekul hidrofobik dan hidrofilik, yang mampu mengikat
molekul hidrokarbon tidak larut air dan mampu menurunkan tegangan
permukaan. Selain itu biosurfaktan secara ekstraseluler menyebabkan
emulsifikasi hidrokarbon sehingga mudah untuk didegradasi oleh
bakteri. Biosurfaktan meningkatkan ketersediaan substrat yang tidak
larut melalui beberapa mekanisme.
Dengan adanya biosurfaktan, substrat yang berupa cairan akan
teremulsi dibentuk menjadi misel-misel, dan menyebarkannya ke
permukaan sel bakteri. Substrat yang padat dipecah oleh biosurfaktan,
sehingga lebih mudah masuk ke dalam sel.
Pelepasan biosurfaktan ini tergantung dari substrat hidrokarbon
yang ada. Ada substrat (misal seperti pada pelumas) yang
menyebabkan biosurfaktan hanya melekat pada permukaan membran
sel, namun tidak diekskresikan ke dalam medium. Namun, ada
beberapa substrat hidrokarbon (misal heksadekan) yang menyebabkan
biosurfaktan juga dilepaskan ke dalam medium. Hal ini terjadi karena
heksadekan menyebabkan sel bakteri lebih bersifat hidrofobik. Oleh
karena itu, senyawa hidrokarbon pada komponen permukaan sel yang
hidrofobik itu dapat menyebabkan sel tersebut kehilangan integritas
struktural selnya sehingga melepaskan biosurfaktan untuk membran sel
itu sendiri dan juga melepaskannya ke dalam medium.
Terdapat tiga cara transpor hidrokarbon ke dalam sel bakteri secara
umum yaitu :
1. Interaksi sel dengan hidrokarbon yang terlarut dalam fase air.
Pada kasus ini, umumnya rata-rata kelarutan hidrokarbon oleh
proses fisika sangat rendah sehingga tidak dapat mendukung.
2. Kontak
langsung
(perlekatan)
sel
dengan permukaan
tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel mikroba. Pada
kasus yang kedua ini, perlekatan dapat terjadi karena sel bakteri
bersifat hidrofobik. Sel mikroba melekat pada permukaan
tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel dan pengambilan
substrat dilakukan dengan difusi atau transpor aktif. Perlekatan ini
terjadi karena adanya biosurfaktan pada membrane sel bakteri
Pseudomonas.
3. Interaksi sel dengan tetesan hidrokarbon yang telah teremulsi atau
tersolubilisasi oleh bakteri. Pada kasus ini sel mikroba berinteraksi
dengan partikel hidrokarbon yang lebih kecil daripada sel.
Hidrokarbon dapat teremulsi dan tersolubilisasi dengan adanya
biosurfaktan yang dilepaskan oleh bakteri pseudomonas ke dalam
medium.
Mekanisme degradasi hidrokarbon di dalam sel bakteri
Pseudomonas
1. Hidrokarbon Alifatik
Pseudomonas
sp. menggunakan
hidrokarbon
tersebut
untuk
pertumbuhannya. Penggunaan hidrokarbon alifatik jenuh merupakan
proses aerobik (menggunakan oksigen). Tanpa adanya O2, hidrokarbon
ini tidak didegradasi. Langkah pendegradasian hidrokarbon alifatik jenuh
olehPseudomonas sp. meliputi oksidasi molekuler (O2) sebagai sumber
reaktan dan penggabungan satu atom oksigen ke dalam hidrokarbon
teroksidasi. Reaksi lengkap dalam proses ini terlihat pada gambar 1.
2.
Hidrokarbon Aromatik
Banyak senyawa ini digunakan sebagai donor elektron secara
aerobik oleh bakteri Pseudomonas. Degradasi senyawa hidrokarbon
aromatik disandikan dalam plasmid atau kromosom oleh gen xy/E. Gen
ini berperan dalam produksi enzim katekol 2,3-dioksigenase.
Metabolisme senyawa ini oleh bakteri diawali dengan pembentukan
Protocatechuate atau catechol atau senyawa yang secara struktur
berhubungan dengan senyawa ini.
Kedua senyawa ini selanjutnya didegradasi oleh enzim katekol 2,3dioksigenase menjadi senyawa yang dapat masuk ke dalam siklus
Krebs (siklus asam sitrat), yaitu suksinat, asetil KoA, dan piruvat.
Gambar 2 menunjukkan reaksi perubahan senyawa benzena menjadi
katekol.
Langkah Pemanfaatan Pseudomonas dalam bioremediasi
a. informasi dasar tentang pemanfaatan bakteri pemecah
minyak dalam proses bioremediasi sehingga akan menjadi
pertimbangan bagi penelitian selanjutnya;
b. bakteri pemecah minyak dalam penelitian ini diharapkan
dapat diaplikasikan di lapangan dalam proses bioremediasi;
dan
c. upaya pengelolaan lingkungan yang tepat untuk mengatasi
pencemaran limbah minyak
d. memperoleh jenis bakteri pemecah minyak yang mampu
mendegradasi senyawa hidrokarbon dalam proses
bioremediasi;
e. mengetahui pengaruh jenis bakteri, pH, dan waktu degradasi
terhadap pertumbuhan bakteri pemecah minyak dan proses
bioremediasi;
f. membandingkan pertumbuhan bakteri pemecah minyak
dalam mendegradasi tanah terkontaminasi minyak dan tanah
tidak terkontaminasi minyak;
g. mengetahui kondisi lingkungan yang optimum bagi
pertumbuhan bakteri; dan
h. mengetahui alternatif penanggulangan pencemaran minyak
bumi dalam upaya pengelolaan lingkungan.
5 MIKROORGANISME YANG BERPERAN
DALAM BIOREMEDIASI ATAU PENGOLAHAN
LIMBAH
1.
BAKTERI NICTOBACTER
Bakteri ini merupakan bakteri probioaktif yang mampu bekerja
menguraikan bahan organik protein,karbohidrat,dan lemak secara
biologis.Bermanfaat dalam menguraikan NH 3 dan NO pada
sampah,tinja,dan kotoran hewan ternak,dan dapat menekan populasi
bakteri patogen pada penampung tinja yang menyebabkan sumber air
tanah akan terkontaminasi jika air remebesan tinja bercampur dengan
sumber air tanah.
2.BAKTERI PSEUDOMONAS
Bakteri Pseudomonas sp. merupakan bakteri hidrokarbonoklastik
yang mampu mendegradasi berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan
penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya bioremediasi
lingkungan akibat pencemaran minyak bumi. Bahan utama minyak bumi
adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Selain itu, minyak bumi juga
mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan
oksigen 0-3,5%.
Salah satu faktor yang sering membatasi kemampuan bakteri
pseudomonas dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat
kelarutannya yang rendah, sehingga sulit mencapai sel bakteri. Oleh
karena itu, untungnya, bakteri pseudomonas dapat memproduksi
biosurfaktan. Kemampuan bakteri Pseudomonas dalam memproduksi
biosurfaktan berkaitan dengan keberadaan enzim regulatori yang
berperan dalam sintesis biosurfaktan. Ada 2 macam biosurfaktan yang
dihasilkan bakteri Pseudomonas :
a. Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid, soforolipid,
trehalosalipid, asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri dari molekul
hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok ini bersifat aktif permukaan,
ditandai dengan adanya penurunan tegangan permukaan medium
cair.
b. Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan
bioemulsifier polisakarida
amfifatik.
Dalam
medium
cair,
bioemulsifier ini
mempengaruhi
pembentukan
emulsi
serta
kestabilannya dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan
permukaan medium.
3.BAKTERI ENDOGENOUS
Tidak hanya mengendalikan senyawa amoniak dan nitrit, teknik
bioremediasi dengan menggunakan bakteri endogenus juga bertujuan
untuk mengendalikan senyawa H2S yang banyak menumpuk di sedimen
tambak.
Dengan menggunakan bakteri fotosintetik dari jenis Rhodobakter
untuk menghilangkan senyawa H2S. “Hasilnya H2S tidak terdeteksi
sama sekali di tambak,”Untuk mengatasinya dia menggunakan bakteri
dari jenis Bacillus. “Karena bakteri Bacillus yang di gunakan merupakan
bakteri endogenous, maka efektivitasnya lebih baik jika dibandingkan
dengan produk bioremediasi dengan menggunakan bakteri dari luar
Indonesia,”
4.BAKTERI NITRIFIKASI
Nitirifikasi untuk menjaga keseimbangan senyawa nitrogen
anorganik (amonia, nitrit dan nitrat) di sistem tambak. Pendekatan
bioremediasi ini diharapkan dapat menyeimbangkan kelebihan residu
senyawa nitrogen yang berasal dari pakan, dilepaskan bempa
gas N2 1N20 ke atmosfir. Peran bakteri nitrifikasi adalah mengoksidasi
amonia menjadi nitrit atau nitrat, sedangkan bakteri denitrifikasi akan
mereduksi nitrat atau nitrit menjadi dinitrogen oksida (N20) atau gas
nitrogen (Nz).
5.BAKTERI PEREDUKSI SULFAT
Kemampuan BPS dalam menurunkan kandungan sulfat sehingga
dapat meningkatkan pH tanah bekas tambang batubara ini sangat
bermanfaat pada kegiatan rehabilitasi lahan bekas tambang batubara.
Peningkatan pH yang dicapai hampir mendekati netral (6,66) sehingga
sangat baik untuk mendukung pertumbuhan tanaman revegetasi
maupun kehidupan biota lainnya.
BIOTEKNOLOGI KONVERSAL
Dirunut
dari
konsepnya, pengertian
bioteknologi
konvensional diartikan sebagai suatu teknologi sederhana yang telah
digunakan sejak lama dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai
agen pembantu dalam menghasilkan suatu produk. Contoh bioteknologi
konvensional yang dikembangkan oleh nenek moyang manusia pada
zaman dahulu hingga kini masih diterapkan oleh sebagian masyarakat
kita. Contoh-contoh penerapan tersebut secara umum terbagi menjadi 3
jenis, yaitu penerapannya dalam bidang pengolahan produk susu,
bidang pangan, dan bidang non-pangan.
MACAM MACAM PROSES
BOTEKNOLOGI KONVERSAL
PENGOLAHAN
Bioteknologi Konvensional dalam Pengolahan Susu
Penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan berbahan
baku susu dapat kita temukan dalam yogurt, keju, dan mentega.
Contoh
Produk
Keterangan
Yogurt
Camilan satu ini terbuat dari hasil fermentasi susu oleh
bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobasilus
bulgaricus. Susu yang biasa digunakan adalah susu
hewan yang terlebih dahulu dipasteurisasi.
Keju
Keju merupakan contoh penerapan bioteknologi
konvensional yang dilakukan melalui metode pengawetan
susu. Metode ini sudah dilakukan semenjak zaman
Romai dan Yunani kuno. Keju dibuat dengan
menambahkan bakteri asam laktat pada susu. Bakteri
asam laktat tersebut misalnya Pripioni bacterium (untuk
keju keras), Penicilium roqueforti (untuk keju setengah
lunak), dan Penicilium camemberti (untuk keju keras).
Adapun bakteri-bakteri tersebut berfungsi sebagai
mikrobia yang dapat mengubah laktosa (gula susu)
menjadi asam laktat yang padat dan menggumpal.
Mentega
Mentega contoh produk bioteknologi konvensional yang
dihasilkan dari fermentasi krim susu menggunakan
bakteri Streptococcus lactis. Bakteri ini dapat
memisahkan tetesan mentega yang berlemak dengan
cairan yang terkandung di dalamnya.
Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Pangan
Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam bidang
pangan dapat kita temukan dalam beberapa produk sebagai berikut.
Contoh
Produk
Keterangan
Tapai atau
tape
Dibuat melalui fermentasi ketan atau singkong
menggunakan jamurSaccharoyces cerevisiae. Jamur ini
merubah glukosa pada bahan menjadi asam asetat,
energi, alkohol dan karbondioksida.
Tempe dan
oncom
Tempe dibuat melalui fermentasi kedelai menggunakan
bantuan jamurRhizopus sp. yang dapat merubah protein
kompleks dari kedelai menjadi asam amino, oncom hitam
dibuat dari fermentasi ampas tahu menggunakan
jamur Neurospora crassa, sedangkan oncom hitam
dibuat dari fermentasi bungkil kacang tanah
menggunakan jamur Rhizopus oligosporus.
Roti
Roti terbuat dari bahan utama berupa tepung terigu. Agar
adonan roti dapat mengembang, para pembuatnya
biasanya akan menambahkan ragi roti
atauSaccharomyces cerevisiae. Selain membuat adonan
roti lebih mengembang, penambahan mikroorganisme ini
juga membuat tekstur roti menjadi lebih lembut dan tidak
bantat.
Kecap dan
tauco
Kecap terbuat dari kedelai yang ditambahkan dengan
jamur Aspergilus soyaedan Aspergilus wentii, sedangkan
tauco terbuat dari kedelau yang ditambai
bakteri Aspergilus oryzae. Jamur-jamur ini merubah
protein kompleks kedelai menjadi asam amino yang lebih
mudah dicerna oleh tubuh manusia.
Nata de
Coco
Nata de coco adalah contoh bioteknologi konvensional
berupa camilan sehat dengan tekstur kenyal. Makanan ini
terbuat dari ari kelapa yang ditambahi dengan
bakteri Acetobacter xylinum. Bakteri ini menrubah gula
dalam air kelapa menjadi selulosa yang lebih kenyal dan
padat. Selain dibuat dari air kelapa, nata juga dapat
diproduksi dari sari nanas (nata de pineaplee), sari
kedelai (nata de soya), sari biji kakao (nata de cacao),
dan lain sebagainya.
Acar dan
Asinan
Sayuran yang difermentasi menjadi asinan atau acar juga
merupakan contoh bioteknologi konvensional. Bakteribakteri seperti Lactobacillus sp.,Streptococcus sp.,
dan Pediococcus sp., merupakan mikroba penting dalam
pembuatan bahan panganan tersebut. Bakteri-bakteri ini
mengubah gula dalam sayuran menjadi asam asetat
yang menghasilkan rasa masam.
Minuman
berakohol
Anggur, wine, rum, sake adalah beberapa contoh produk
bioteknologi konvensional yang menggunakan lebih dari
satu mikroorganisme dalam proses pembuatannya.
Misalnya dalam produksi alkohol, pati dari ketan atau
bahan berkarbohidrat lainnya diubah menjadi glukosa
menggunakan bantuan jamur Aspergilus. Glukosa
tersebut kemudian diubah menjadi etanol mengunakan
bantuan jamur Saccharomyces.
Sufu atau
Keju Kedelai
Sufu terbuat dari gumpalan protein kedelai yang
dihasilkan dari proses fermentasi jamur Actinomucor
elegans. Meski jamur-jamur lainnya seperti Mucor
hiemalis, Mucor salvaticus, Mucor sufu, dan Mucor
substilissimus dapat digunakan dalam pembuatan bahan
pangan satu ini, jamur Actinomucor elegans lebih banyak
dipilih karena lebih ekonomis.
Tempe
Bongkrek
Tempe bongkrek adalah hasil sampingan dari produksi
minyak kelapa yang difermentasi menggunakan
bakteri Pseudomonas cocovenenans. Tempe bongkrek
bisa bersifat racun jika dalam proses pembuatannya
terjadi kontaminasi bakteri Burkholderia cocovenenans..
Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Lainnya
Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam berbagai
bidang lainnya dapat kita temukan dalam beberapa hal berikut.
Contoh
Produk
Keterangan
Biogas
Biogas merupakan salah satu energi alternatif pengganti
minyak bumi yang dihasilkan melalui fermentasi kotoran
ternak dan bahan organik lainnya. Melalui fermentasi ini,
bahan-bahan tersebut diubah menjadi metana yang
dapat berfungsi sebagai penghasil energi yang mirip gas
LPG.
Pengolahan
Limbah
Sebelum dibuang ke perairan, limbah industri mengalami
serangkaian proses pengolahan untuk menurunkan
tingkat pencemarannya. Pengolahan limbah dewasa ini
dilakukan menggunakan bantuan mikroba pengolah
limbah, misalnya Methanobacterium. Bakteri tersebut
menguraikan limbah organik menjadi karbondioksida,
metana, dan hidrogen.
Obat-obatan
Contoh bioteknologi konvensional dapat pula ditemukan
dalam produksi obat-obatan. Jamur Penicillium sp.
digunakan sebagai antibiotik penisilin, antibiotik yang
perannya sangat penting di dunia kesehatan untuk
mengobati penyakit-penyakit akibat infeksi patogen.
DAMPAK NEGATIF DAN POSITIF DALAM BIOTIK
PENGOLAHAN LIMBAH
Dampak negatif
1. Dibidang etika dan moral.
Ada masyarakat
yang menganggap bahwa
menyisipkan gen dari mahkluk hidup satu ke mahkluk
hidup lain bertentangan dengan nilai budaya dan
melanggar hukum alam.
2. Dibidang sosial ekonomi
Menimbulkan
kesenjangan
antara
negara/perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi
dengan yang belum memmanfaatkan bioteknologi
( negara dunia ketiga ).
Dampak positif
1. Peningkatan produksi pangan.
Seperti :
Ragi roti, protein sel tunggal
Amilase , glukosa dehiddrogenase
Antibiotik ,vitamin, asam amino, asam organik
Etanol ,metana, asam laktat
Sirup jagung berfruktosa tinggi
Lumpur aktif, penghancur anaerob
2. Peningkatan kesehatan
3. Pengangkatan cara pengolahan limbah
4. Penyedia bahan bakar alternatif
5. DLL.
KESIMPULAN
Bahwa biotik pengolahan limbah adalah pemanfaatan organisme
atau suatu sistem hidup untuk memberikan solusi bagi permasalahan
manusia serta menghasilkan suatu produk yang berdaya guna.
sebagai suatu teknologi sederhana yang telah digunakan sejak
lama dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai agen pembantu
dalam menghasilkan suatu produk. Contoh bioteknologi konvensional
yang dikembangkan oleh nenek moyang manusia pada zaman dahulu
hingga kini masih diterapkan oleh sebagian masyarakat kita. Contohcontoh penerapan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 jenis, yaitu
penerapannya dalam bidang pengolahan produk susu, bidang pangan,
dan bidang non-pangan.selain untuk pengolahan produk susu, bidang
pangan, dan bidang non-pangan, biotik pengolahan limbah juga
berfungsi untuk limbah industri , sampah indrusti , minyak bumi ,dll.
Dalam pengolahan limbah ,mikroganisme sangatlah dibutuhan,
seperti bakteri nictobacter, bakteri pereduksi sulfat, bakteri nitrifikasi,
bakteri endogenous, bakteri pseudomonas. Bakteri bakteri ini sangat
berperan penting dalam pengolahan limbah.
Namun dari pengolahan limbah ini juga ada dampaknya, yaitu
dampak negatif dan juga negatif.
Dampak negatifnya seperti
Menimbulkan
kesenjangan
antara
negara/perusahaan
yang
memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum memmanfaatkan
bioteknologi ( negara dunia ketiga ). Dan dampak positifnya atara lain
Peningkatan produksi pangan, Peningkatan kesehatan ,Pengangkatan
cara pengolahan limbah, Penyedia bahan bakar alternatif, DLL.
DAFTAR PUSTAKA
OLEH TANRI ALIM
Abi Royen | Agustus 4, 2016 | Info, Teknologi | Tidak ada Komentar
Anonim .2008. “Kemasan Polystirena Foam (Styrofoam)” . Info
POM(Vol 9 No. 5, September 2008). Jakarta.
A. Suwanto. 1998. Bioteknologi molekuler: Mengoptimalkan
manfaat keanekaan hayati melalui teknologi DNA rekombinan (in
Indonesian). Bogor: IPB.
Fumento, Michael. 2003. Bioevolution: How Biotechnology Is
Changing Our World . United State of America : Encounter Books.
Persley, G.J. 1996. Enabling the Safe Use of Biotechnology:
Principles and Practice
Enviromentally Sustainable and Natural Studies and Monographs
Series No. 10. World Bank. Washinton, DC.
Anonymous.
2008. Cancer
Promoting
Transgenik
Rice. http://www.i-sis.org.uk/CPTR.php. Diakses tanggal 3 Oktober
2009.
Goenadi, D.H. & Isroi. 2003. Aplikasi Bioteknologi dalam Upaya
Peningkatan Efisiensi Agribisnis yang Berkelanjutan. Makalah
Lokakarya Nasional Pendekataan Kehidupan Pedesaan dan
Perkotaan dalam Upaya Membangkitkan Pertanian Progresif, UPN
“Veteran” Yogyakarta, 8-9 Desember 2003.
Huttner, S.L. 2003. Biotechnology and Food. University of California
Systemwide
Biotechnology
Research
and
Education
Program. http://www.acsh.org/publications . Diakses tanggal 3
Oktober 2009.
Khomsan, A. 2005. Dampak gizi dan kesehatan pada pangan
transgenik.http://els.bappenas.go.id/upload/other/Dampak%20Gizi
%20dan%20Kesehatan%20pada%20Pangan%20Transgenik.htm.
Diakses tanggal 3 Oktober 2009.
Anonymous
2010. Pseudomonas: http://id.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas.
Diakses tanggal 8 November 2011
.
Anonymous
2010. Bioremediasi. http://id.wikipedia.org/wiki/Bioremediasi .
Diakses tanggal 8 November 2011
.
Anonymous.
2010.Bioremediasi
Hidrokarbon
MinyakBumi.http://j0emedia.wordpress.com/2011/07/17/bioremedia
si-hidrokarbon-minyak-bumi . Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous.
2010. Mekanisme
Kerja
Bakteri. http://orpipu.blogspot.com/2008/11/mekanisme-kerjabakteri-pseudomonas-sp.html . Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous
.2010.Pemanfaatan
bakteri
pemecah
minyak.http://jurnal.dikti.go.id/jurnal/detil/id/0:23592/q/pengarang:
%20Dessy.Diakses tanggal 8
desember 2011
http://matakuliah. biologi.blogspot.com/). Bioremediasi. 1 Pebruari
2014
http://www.blogger.com/profile/). Bioremediasi. 1 Pebruari 2014
PENGOLAHAN LIMBAH
Disusun oleh :
1. Mego Saputro ( 22 )
2. Renold
3. Tasya
4. Shesil
Alamat : Jl. Raya Canggu Kecamatan Jetis Kabupaten
Mojokerto Kode Pos 61352, Website :
www.smpn2jetis.sch.id, Email : info@smpn2jetis.sch.id.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
Rahmat, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini
dalam bentuk maupun isinya yang mungkin sangat sederhana. Makalah
ini berisikan tentang bioteknologi pengolahan limbah beserta penjelasan
serta macam macam hasil pengolahan limbah. Semoga makalah ini
dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun
pedoman dan juga berguna untuk menambah pengetahuan bagi para
pembaca.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena
pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh karena itu saya
harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan
yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Daftar isi
Kata pengantar................................................................
Daftar isi..........................................................................
Sejarah dan pengertian ..................................................
Limbah dan upaya pengolahan limbah............................
Macam macam proses pengolahan limbah.....................
Bioremediasi dan proses.................................................
Mikroganisme yang berperan .........................................
Bioteknologi konversal dan macam macamnya..............
Dampak ..........................................................................
Kesimpulan......................................................................
Daftar pustaka.................................................................
SEJARAH DAN PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Awal diterapkan -1857 ( Bioteknologi non-mikrobial ). Karena
pada saat itu belum diketahui bahwa makanan produk fermentasi
merupakan hasil kerja dari mikroorganisme.
Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Ereky,
seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan
produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula
sebagai sumber pakan. Pada perkembangannya sampai pada tahun
1970, bioteknologi selalu berasosiasi dengan rekayasa biokimia
(biochemical engineering).
Dilihat dari asal katanya, bioteknologi terdiri dari dua kata yakni bio
dan teknologi yang berarti pemanfaatan organisme atau suatu sistem
hidup untuk memberikan solusi bagi permasalahan manusia serta
menghasilkan suatu produk yang berdaya guna.
Bioteknologi juga bisa diartikan sebagai suatu aplikasi terpadu antara
mikrobiologi, rekayasa kimia dan biokimia untuk menghasilkan
suatu teknologi berkemampuan pembiakan mikroba, sel maupun
jaringan demi kemajuan perkembangan industri, pertanian maupun
kesehatan.
LATAR BELAKANG
Pertambahan jumlah penduduk dan peningkatan aktivitas konsumsi
manusia, menyebabkan semakin bertambahnya zat sisa atau limbah
yang dihasilkan oleh aktivitas manusia tersebut.
Limbah hasil aktivitas manusia atau sering disebut juga sebagai
sampah tersebut, kini menjadi permasalahan lingkungan yang cukup
serius karena mempengaruhi kualitas hidup makhluk hidup lainnya.
Ditambah lagi adanya limbah industri juga turut mengancam
keberlangsungan ekosistem lingkungan.
Oleh sebab itu, perlu dilakukan suatu upaya untuk mengurangi
dampak kerusakan lingkungan akibat limbah tersebut. Salah satunya
adalah menggunakan bioteknologi pada proses pengolahan limbah yang
lebih ramah lingkungan.
LIMBAH DAN UPAYA PENGOLAHAN LIMBAH
Limbah pada umumnya berbentuk padat, cair dan gas. Limbah
padat biasanya berupa hasil buangan industri yang berbentuk
lumpur, bubur atau padatan yang bisa didaur ulang maupun tidak
bisa didaur ulang.
Limbah cair merupakan sisa produksi atau sisa aktivitas yang
berbentuk cair. Selain itu, ada pula limbah gas yang merupakan
sisa produksi berbentuk gas atau asap.
Untuk mengurangi dampak negatif dari keberadaan limbah
maupun sampah sisa produksi diperlukan suatu tindakan untuk
mengelola sampah tersebut. Upaya yang dapat dilakukan di
antaranya menimbun sampah, membakar sampah, atau mendaur
ulang sampah tersebut. Dari semua upaya tersebut, mendaur ulang
sampah atau limbah merupakan cara yang terbaik karena lebih
ramah lingkungan.
MACAM MACAM PROSES PENGOLAHAN
LIMBAH
A. PENGELOLAAN SAMPAH INDUSTRI
Sampah yang berupa sampah organik atau berupa tumbuhtumbuhan bisa diolah menggunakan metode pirolisis. Metode ini
melakukan proses dekomposisi sampah menggunakan temperatur tinggi
di kondisi tanpa oksigen (anaerob). Metode ini menghasilkan arang, gas
metana dan bahan organik lain yang bisa digunakan sebagai bahan
bakar.
Sedangkan sampah yang berbentuk plastik bisa diolah kembali
menjadi barang baru dengan pencampuran bahan baku lain untuk
meningkatkan kualitasnya. Selain itu, perlu adanya upaya pembatasan
penggunaan plastik sebagai kemasan untuk mengurangi jumlah limbah
yang dihasilkan.
B. PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI
Limbah hasil industri biasanya memiliki kandungan yang
berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya
untuk mengolah limbah cair tersebut menjadi netral atau tidak beracun
dan lebih ramah lingkungan.
Salah satu caranya dengan memakai bioteknologi untuk
mengelola limbah cair hasil industri. Metode ini menggunakan bakteri
pengurai, jamur dan protista untuk menetralkan limbah cair industri
sehingga air buangan yang dihasilkan benar-benar aman bagi
lingkungan.
Pengelolaan air limbah hasil industri menggunakan metode bioteknologi
dapat dilakukan dengan beberapa tahapan seperti berikut ini .
1) TAHAP PENGUMPULAN LIMBAH
Pertama-tama limbah cair baik dari industri maupun rumah tangga
dialirkan ke saluran bawah tanah untuk kemudian dikumpulkan ke dalam
suatu pusat pengelolaan
2) TAHAP PEMISAHAN
Proses ini memisahkan limbah yang masuk ke tempat pengelolaan
dari material dan sampah-sampah seperti kertas, besi, potongan kayu
dan sampah lainnya.
3) TAHAP PENGALIRAN LIMBAH
Limbah cair yang sudah bersih dari material sampah kemudian
dialirkan melalui lubang-lubang kecil. Lubang-lubang kecil ini berfungsi
untuk menyaring kerikil dan pasir yang masih tersisa.
4) TAHAP PENGENDAPAN
Proses selanjutnya adalah mengalirkan limbah cair ke tangkitangki penampung untuk kemudian mengalami proses pengendapan.
Jika masih ada material yang tersisa, maka material tersebut akan
mengendap di dasar tangki.
5) TAHAP PROSES AEROB
Setelah mengalami pengendapan, cairan yang tersisa kemudian
dialirkan ke dalam alat pengelolaan sekunder. Di dalam alat pengelolaan
sekunder ini terjadlah proses aerob dimana mikroorganisme akan
memecah materi organik menjadi mineral, gas dan air.
6) TAHAP PENGALIRAN AIR HASIL PROSES AEROB
Air hasil proses aerob sudah memiliki tingkat pencemaran yang
rendah atau bisa dikategorikan sebagai air bersih sehingga bisa
dialirkan ke sungai atau ke tempat lain untuk dimanfaatkan kembali.
7) TAHAP PEMBUANGAN SISA ENDAPAN
Sisa endapan hasil pengolahan limbah cair bisa dibuang atau digunakan
sebagai pupuk.
C. PENGOLAHAN LIMBAH MINYAK BUMI
Limbah minyak bumi termasuk limbah yang sulit dan memerlukan
waktu lama untuk dibersihkan. Namun, dengan metode bioteknologi,
limbah minyak bumi dapat diatasi menggunakan cara-cara yang lebih
ramah lingkungan. contoh penggunaan bakteri pemakan oli.
Mengatasi pencemaran laut serta menggunakan jamur dan mikroba
untuk menguraikan minyak pada plastik dan parafin.
D.PENCEMARAN LOGAM BERAT.
Secara umum diketahui bahwa logam berat merupakan unsur
yang berbahaya di permukaan bumi, sehingga kontaminasi logam berat
di lingkungan merupakan masalah yang besar. Persoalan spesifik logam
berat di lingkungan terutama akumulasinya sampai pada rantai makanan
dan keberadaannya di alam menyebabkan keracunan terhadap tanah,
udara maupun air. Bahan pencemar senyawa anorganik/mineral
misalnya logam-logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), Timah
hitam (pb), tembaga (Cu), timbal (Pb), dan garam-garam anorganik.
Bahan pencemar berupa logam-logam berat yang masuk ke dalam
tubuh
biasanya melalui makanan dan dapat tertimbun dalam organ-organ
tubuh. Mikroba memerlukan logam sebagai fungsi struktural dan katalis
serta sebagai donor atau reseptor elektron dalam metabolisme energi.
Kemampuan interaksi mikroba terhadap logam antara lain : a. Mengikat
ion logam yang ada di lingkungan eksternal pada permukaan sel serta
membawanya ke dalam sel untuk berbagai fungsi sel. Contohnya bakteri
Thiobaccilus sp. Mampu menggunakan Fe dalam aktivasi enzim format
dehidrogenase pada sitokrom. b. Menggunakan logam sebagai donor
atau akseptor elektron dalam metabolisme energi. c. Mengikat logam
sebagai kation pada permukaan sel yang bermuatan negatif dalam
proses yang disebut biosorpsi.
Mikroba mengurangi bahaya pencemaran logam berat dapat
dilakukan dengan cara detoksifikasi, biohidrometalurgi, bioleaching,
dan bioakumulasi. Detoksifikasi (biosorpsi) pada prinsipnya
mengubah ion logam berat yang bersifat toksik menjadi senyawa yang
bersifat tidak toksik. Proses ini umumnya berlangsung dalam kondisi
anaerob dan memanfaatkan senyawa kimia sebagai akseptor elektron.
Biohidrometalurgi pada prinsipnya mengubah ion logam yang terikat
pada suatu senyawa yang tidak dapat larut dalam air menjadi senyawa
yang dapat larut dalam air. Bioleaching merupakan aktivitas mikroba
untuk melarutkan logam berat dari senyawa yang mengikatnya dalam
bentuk ion bebas. Biasanya mikroba menghasilkan asam dan senyawa
pelarut untuk membebaskan ion logam dari senyawa pengikatnya.
Proses ini biasanya langsung diikuti dengan akumulasi ion logam.
Bioakumulasi merupakan interaksi mikroba dan ion-ion logam yang
berhubungan dengan lintasan metabolism. Interaksi mikroba dengan
logam di alam adalah imobilisasi logam dari fase larut menjadi tidak
atau sedikit larut sehingga mudah dipisahkan.
BIOREMEDIASI
Bioremediasi merupakan suatu teknologi inovatif pengolahan limbah,
yang dapat menjadi teknologi alternatif dalam menangani pencemaran
yang diakibatkan oleh kegiatan pertambangan di Indonesia.
Bioremediasi ini teknik penanganan limbah atau pemulihan lingkungan,
dengan biaya operasi yang relatif murah, serta ramah dan aman bagi
lingkungan. Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran
tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri).
Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat
pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun
(karbon dioksida dan air).
Limbah adalah bahan sisa pada suatu kegiatan dan/atau proses
produksi. Limbah dapat dibedakan berdasarkan nilai ekonomisnya dapat
digolongkan dalam 2 golongan,yaitu: 1. Limbah yang memiliki nilai
ekonomis limbah yang dengan proses lebih lanjut/diolah dapat
memberikan nilai tambah. 2. Limbah non ekonomis limbah yang tidak
akan memberikan nilai tambah walaupun sudah diolah, pengolahan
limbah ini sifatnya untuk mempermudah sistem pembuangan.
PROSES BIOREMEDIASI
Proses bioremediasi harus memperhatikan antara lain temperatur
tanah, derajat keasaman tanah, kelembaban tanah, sifat dan struktur
geologis lapisan tanah, lokasi sumber pencemar, ketersediaan air,
nutrien (N, P, K), perbandingan C : N kurang dari 30:1, dan ketersediaan
oksigen.
Bioremediasi didefinisikan sebagai proses penguraian limbah
organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi terkendali.
Penguraian
senyawa
kontaminan
ini
umumnya
melibatkan
mikroorganisme (khamir, fungi, dan bakteri).
Pendekatan umum yang dilakukan untuk meningkatkan
biodegradasi adalah dengan cara yang pertama menggunakan mikroba
indigenous (bioremediasi instrinsik), kedua memodifikasi lingkungan
dengan penambahan nutrisi dan aerasi (biostimulasi), dan yang ketiga
penambahan mikroorganisme (bioaugmentasi). Ada dua jenis
bioremediasi, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site).
Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini
lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi),
dan bioremediasi. Sementara bioremediasi ex-situ atau pembersihan offside dilakukan dengan cara tanah yang tercemar digali dan dipindahkan
ke dalam penampungan yang lebih terkontrol, kemudian diberi
perlakuan khusus dengan menggunakan mikroba. Bioremediasi ex-situ
dapat berlangsung lebih cepat, mampu me-remediasi jenis kontaminan
dan jenis tanah yang lebih beragam, dan lebih mudah dikontrol
dibanding dengan bioremediasi in-situ.
4 TEKNIK DASAR
1. Stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar)
dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi pH.
2. Inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu
mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus.
3. Penerapan immobilized enzymes
4. Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan
atau mengubah pencemar.
Bioremediasi ex-situ meliputi penggalian tanah yang tercemar dan
kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman,
tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah
tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih
dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar
dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi
pengolah air limbah. Kelemahan bioremediasi ex-situ ini jauh lebih
mahal dan rumit. Sedangkan keunggulannya antara lain proses bisa
lebih cepat dan mudah untuk dikontrol, mampu meremediasi jenis
kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam.
SALAH SATU CONTOH PENCEMARAN MINYAK BUMI BISA
DIATASI DENGAN BIOREMEDIASI
Pencemaran lingkungan oleh hidrokarbon minyak bumi terus
mengalami peningkatan dan telah menimbulkan dampak yang berarti
bagi makhluk hidup. Bioremediasi adalah salah satu upaya untuk
mengurangi polutan tersebut dengan bantuan organisme. Biodegradasi
senyawa hidrokarbon dari minyak bumi ini dapat dilakukan oleh
mikroorganisme, salah satunya adalah bakteri Pseudomonas sp.
Bakteri Pseudomonas sp. merupakan bakteri hidrokarbonoklastik
yang mampu mendegradasi berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan
penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya bioremediasi
lingkungan akibat pencemaran minyak bumi. Bahan utama minyak bumi
adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Selain itu, minyak bumi juga
mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan
oksigen 0-3,5%.
Terdapat sedikitnya empat seri hidrokarbon yang terkandung di
dalam minyak bumi, yaitu seri n-paraffin (n-alkana) yang terdiri atas
metana (CH4) sampai aspal yang memiliki atom karbon (C) lebih dari 25
pada rantainya, seri iso-paraffin (isoalkana) yang terdapat hanya sedikit
dalam minyak bumi, seri neptena (sikloalkana) yang merupakan
komponen kedua terbanyak setelah n-alkana, dan seri aromatik
(benzenoid). Oleh karena itu, akan dijelaskan mengenai mekanisme
kerja bakteri Pseudomonas sp. dalam proses bioremediasi pada
pencemaran minyak bumi.
Bakteri
pseudomonas
yang
umum
digunakan
antara
lain , Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas
diminuta. Salah satu factor yang sering membatasi kemampuan bakteri
pseudomonas dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat
kelarutannya yang rendah, sehingga sulit mencapai sel bakteri. Oleh
karena itu, untungnya, bakteri pseudomonas dapat memproduksi
biosurfaktan. Kemampuan bakteri Pseudomonas dalam memproduksi
biosurfaktan berkaitan dengan keberadaan enzim regulatori yang
berperan dalam sintesis biosurfaktan. Ada 2 macam biosurfaktan yang
dihasilkan bakteri Pseudomonas :
1.
Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid,
soforolipid, trehalosalipid, asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri
dari molekul hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok ini bersifat aktif
permukaan, ditandai dengan adanya penurunan tegangan
permukaan medium cair.
2. Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan
bioemulsifier polisakarida
amfifatik.
Dalam
medium
cair,
bioemulsifier ini mempengaruhi pembentukan emulsi serta
kestabilannya dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan
permukaan medium.
Biosurfaktan merupakan komponen mikroorganisme yang terdiri
atas molekul hidrofobik dan hidrofilik, yang mampu mengikat
molekul hidrokarbon tidak larut air dan mampu menurunkan tegangan
permukaan. Selain itu biosurfaktan secara ekstraseluler menyebabkan
emulsifikasi hidrokarbon sehingga mudah untuk didegradasi oleh
bakteri. Biosurfaktan meningkatkan ketersediaan substrat yang tidak
larut melalui beberapa mekanisme.
Dengan adanya biosurfaktan, substrat yang berupa cairan akan
teremulsi dibentuk menjadi misel-misel, dan menyebarkannya ke
permukaan sel bakteri. Substrat yang padat dipecah oleh biosurfaktan,
sehingga lebih mudah masuk ke dalam sel.
Pelepasan biosurfaktan ini tergantung dari substrat hidrokarbon
yang ada. Ada substrat (misal seperti pada pelumas) yang
menyebabkan biosurfaktan hanya melekat pada permukaan membran
sel, namun tidak diekskresikan ke dalam medium. Namun, ada
beberapa substrat hidrokarbon (misal heksadekan) yang menyebabkan
biosurfaktan juga dilepaskan ke dalam medium. Hal ini terjadi karena
heksadekan menyebabkan sel bakteri lebih bersifat hidrofobik. Oleh
karena itu, senyawa hidrokarbon pada komponen permukaan sel yang
hidrofobik itu dapat menyebabkan sel tersebut kehilangan integritas
struktural selnya sehingga melepaskan biosurfaktan untuk membran sel
itu sendiri dan juga melepaskannya ke dalam medium.
Terdapat tiga cara transpor hidrokarbon ke dalam sel bakteri secara
umum yaitu :
1. Interaksi sel dengan hidrokarbon yang terlarut dalam fase air.
Pada kasus ini, umumnya rata-rata kelarutan hidrokarbon oleh
proses fisika sangat rendah sehingga tidak dapat mendukung.
2. Kontak
langsung
(perlekatan)
sel
dengan permukaan
tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel mikroba. Pada
kasus yang kedua ini, perlekatan dapat terjadi karena sel bakteri
bersifat hidrofobik. Sel mikroba melekat pada permukaan
tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel dan pengambilan
substrat dilakukan dengan difusi atau transpor aktif. Perlekatan ini
terjadi karena adanya biosurfaktan pada membrane sel bakteri
Pseudomonas.
3. Interaksi sel dengan tetesan hidrokarbon yang telah teremulsi atau
tersolubilisasi oleh bakteri. Pada kasus ini sel mikroba berinteraksi
dengan partikel hidrokarbon yang lebih kecil daripada sel.
Hidrokarbon dapat teremulsi dan tersolubilisasi dengan adanya
biosurfaktan yang dilepaskan oleh bakteri pseudomonas ke dalam
medium.
Mekanisme degradasi hidrokarbon di dalam sel bakteri
Pseudomonas
1. Hidrokarbon Alifatik
Pseudomonas
sp. menggunakan
hidrokarbon
tersebut
untuk
pertumbuhannya. Penggunaan hidrokarbon alifatik jenuh merupakan
proses aerobik (menggunakan oksigen). Tanpa adanya O2, hidrokarbon
ini tidak didegradasi. Langkah pendegradasian hidrokarbon alifatik jenuh
olehPseudomonas sp. meliputi oksidasi molekuler (O2) sebagai sumber
reaktan dan penggabungan satu atom oksigen ke dalam hidrokarbon
teroksidasi. Reaksi lengkap dalam proses ini terlihat pada gambar 1.
2.
Hidrokarbon Aromatik
Banyak senyawa ini digunakan sebagai donor elektron secara
aerobik oleh bakteri Pseudomonas. Degradasi senyawa hidrokarbon
aromatik disandikan dalam plasmid atau kromosom oleh gen xy/E. Gen
ini berperan dalam produksi enzim katekol 2,3-dioksigenase.
Metabolisme senyawa ini oleh bakteri diawali dengan pembentukan
Protocatechuate atau catechol atau senyawa yang secara struktur
berhubungan dengan senyawa ini.
Kedua senyawa ini selanjutnya didegradasi oleh enzim katekol 2,3dioksigenase menjadi senyawa yang dapat masuk ke dalam siklus
Krebs (siklus asam sitrat), yaitu suksinat, asetil KoA, dan piruvat.
Gambar 2 menunjukkan reaksi perubahan senyawa benzena menjadi
katekol.
Langkah Pemanfaatan Pseudomonas dalam bioremediasi
a. informasi dasar tentang pemanfaatan bakteri pemecah
minyak dalam proses bioremediasi sehingga akan menjadi
pertimbangan bagi penelitian selanjutnya;
b. bakteri pemecah minyak dalam penelitian ini diharapkan
dapat diaplikasikan di lapangan dalam proses bioremediasi;
dan
c. upaya pengelolaan lingkungan yang tepat untuk mengatasi
pencemaran limbah minyak
d. memperoleh jenis bakteri pemecah minyak yang mampu
mendegradasi senyawa hidrokarbon dalam proses
bioremediasi;
e. mengetahui pengaruh jenis bakteri, pH, dan waktu degradasi
terhadap pertumbuhan bakteri pemecah minyak dan proses
bioremediasi;
f. membandingkan pertumbuhan bakteri pemecah minyak
dalam mendegradasi tanah terkontaminasi minyak dan tanah
tidak terkontaminasi minyak;
g. mengetahui kondisi lingkungan yang optimum bagi
pertumbuhan bakteri; dan
h. mengetahui alternatif penanggulangan pencemaran minyak
bumi dalam upaya pengelolaan lingkungan.
5 MIKROORGANISME YANG BERPERAN
DALAM BIOREMEDIASI ATAU PENGOLAHAN
LIMBAH
1.
BAKTERI NICTOBACTER
Bakteri ini merupakan bakteri probioaktif yang mampu bekerja
menguraikan bahan organik protein,karbohidrat,dan lemak secara
biologis.Bermanfaat dalam menguraikan NH 3 dan NO pada
sampah,tinja,dan kotoran hewan ternak,dan dapat menekan populasi
bakteri patogen pada penampung tinja yang menyebabkan sumber air
tanah akan terkontaminasi jika air remebesan tinja bercampur dengan
sumber air tanah.
2.BAKTERI PSEUDOMONAS
Bakteri Pseudomonas sp. merupakan bakteri hidrokarbonoklastik
yang mampu mendegradasi berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan
penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya bioremediasi
lingkungan akibat pencemaran minyak bumi. Bahan utama minyak bumi
adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Selain itu, minyak bumi juga
mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan
oksigen 0-3,5%.
Salah satu faktor yang sering membatasi kemampuan bakteri
pseudomonas dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat
kelarutannya yang rendah, sehingga sulit mencapai sel bakteri. Oleh
karena itu, untungnya, bakteri pseudomonas dapat memproduksi
biosurfaktan. Kemampuan bakteri Pseudomonas dalam memproduksi
biosurfaktan berkaitan dengan keberadaan enzim regulatori yang
berperan dalam sintesis biosurfaktan. Ada 2 macam biosurfaktan yang
dihasilkan bakteri Pseudomonas :
a. Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid, soforolipid,
trehalosalipid, asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri dari molekul
hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok ini bersifat aktif permukaan,
ditandai dengan adanya penurunan tegangan permukaan medium
cair.
b. Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan
bioemulsifier polisakarida
amfifatik.
Dalam
medium
cair,
bioemulsifier ini
mempengaruhi
pembentukan
emulsi
serta
kestabilannya dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan
permukaan medium.
3.BAKTERI ENDOGENOUS
Tidak hanya mengendalikan senyawa amoniak dan nitrit, teknik
bioremediasi dengan menggunakan bakteri endogenus juga bertujuan
untuk mengendalikan senyawa H2S yang banyak menumpuk di sedimen
tambak.
Dengan menggunakan bakteri fotosintetik dari jenis Rhodobakter
untuk menghilangkan senyawa H2S. “Hasilnya H2S tidak terdeteksi
sama sekali di tambak,”Untuk mengatasinya dia menggunakan bakteri
dari jenis Bacillus. “Karena bakteri Bacillus yang di gunakan merupakan
bakteri endogenous, maka efektivitasnya lebih baik jika dibandingkan
dengan produk bioremediasi dengan menggunakan bakteri dari luar
Indonesia,”
4.BAKTERI NITRIFIKASI
Nitirifikasi untuk menjaga keseimbangan senyawa nitrogen
anorganik (amonia, nitrit dan nitrat) di sistem tambak. Pendekatan
bioremediasi ini diharapkan dapat menyeimbangkan kelebihan residu
senyawa nitrogen yang berasal dari pakan, dilepaskan bempa
gas N2 1N20 ke atmosfir. Peran bakteri nitrifikasi adalah mengoksidasi
amonia menjadi nitrit atau nitrat, sedangkan bakteri denitrifikasi akan
mereduksi nitrat atau nitrit menjadi dinitrogen oksida (N20) atau gas
nitrogen (Nz).
5.BAKTERI PEREDUKSI SULFAT
Kemampuan BPS dalam menurunkan kandungan sulfat sehingga
dapat meningkatkan pH tanah bekas tambang batubara ini sangat
bermanfaat pada kegiatan rehabilitasi lahan bekas tambang batubara.
Peningkatan pH yang dicapai hampir mendekati netral (6,66) sehingga
sangat baik untuk mendukung pertumbuhan tanaman revegetasi
maupun kehidupan biota lainnya.
BIOTEKNOLOGI KONVERSAL
Dirunut
dari
konsepnya, pengertian
bioteknologi
konvensional diartikan sebagai suatu teknologi sederhana yang telah
digunakan sejak lama dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai
agen pembantu dalam menghasilkan suatu produk. Contoh bioteknologi
konvensional yang dikembangkan oleh nenek moyang manusia pada
zaman dahulu hingga kini masih diterapkan oleh sebagian masyarakat
kita. Contoh-contoh penerapan tersebut secara umum terbagi menjadi 3
jenis, yaitu penerapannya dalam bidang pengolahan produk susu,
bidang pangan, dan bidang non-pangan.
MACAM MACAM PROSES
BOTEKNOLOGI KONVERSAL
PENGOLAHAN
Bioteknologi Konvensional dalam Pengolahan Susu
Penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan berbahan
baku susu dapat kita temukan dalam yogurt, keju, dan mentega.
Contoh
Produk
Keterangan
Yogurt
Camilan satu ini terbuat dari hasil fermentasi susu oleh
bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobasilus
bulgaricus. Susu yang biasa digunakan adalah susu
hewan yang terlebih dahulu dipasteurisasi.
Keju
Keju merupakan contoh penerapan bioteknologi
konvensional yang dilakukan melalui metode pengawetan
susu. Metode ini sudah dilakukan semenjak zaman
Romai dan Yunani kuno. Keju dibuat dengan
menambahkan bakteri asam laktat pada susu. Bakteri
asam laktat tersebut misalnya Pripioni bacterium (untuk
keju keras), Penicilium roqueforti (untuk keju setengah
lunak), dan Penicilium camemberti (untuk keju keras).
Adapun bakteri-bakteri tersebut berfungsi sebagai
mikrobia yang dapat mengubah laktosa (gula susu)
menjadi asam laktat yang padat dan menggumpal.
Mentega
Mentega contoh produk bioteknologi konvensional yang
dihasilkan dari fermentasi krim susu menggunakan
bakteri Streptococcus lactis. Bakteri ini dapat
memisahkan tetesan mentega yang berlemak dengan
cairan yang terkandung di dalamnya.
Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Pangan
Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam bidang
pangan dapat kita temukan dalam beberapa produk sebagai berikut.
Contoh
Produk
Keterangan
Tapai atau
tape
Dibuat melalui fermentasi ketan atau singkong
menggunakan jamurSaccharoyces cerevisiae. Jamur ini
merubah glukosa pada bahan menjadi asam asetat,
energi, alkohol dan karbondioksida.
Tempe dan
oncom
Tempe dibuat melalui fermentasi kedelai menggunakan
bantuan jamurRhizopus sp. yang dapat merubah protein
kompleks dari kedelai menjadi asam amino, oncom hitam
dibuat dari fermentasi ampas tahu menggunakan
jamur Neurospora crassa, sedangkan oncom hitam
dibuat dari fermentasi bungkil kacang tanah
menggunakan jamur Rhizopus oligosporus.
Roti
Roti terbuat dari bahan utama berupa tepung terigu. Agar
adonan roti dapat mengembang, para pembuatnya
biasanya akan menambahkan ragi roti
atauSaccharomyces cerevisiae. Selain membuat adonan
roti lebih mengembang, penambahan mikroorganisme ini
juga membuat tekstur roti menjadi lebih lembut dan tidak
bantat.
Kecap dan
tauco
Kecap terbuat dari kedelai yang ditambahkan dengan
jamur Aspergilus soyaedan Aspergilus wentii, sedangkan
tauco terbuat dari kedelau yang ditambai
bakteri Aspergilus oryzae. Jamur-jamur ini merubah
protein kompleks kedelai menjadi asam amino yang lebih
mudah dicerna oleh tubuh manusia.
Nata de
Coco
Nata de coco adalah contoh bioteknologi konvensional
berupa camilan sehat dengan tekstur kenyal. Makanan ini
terbuat dari ari kelapa yang ditambahi dengan
bakteri Acetobacter xylinum. Bakteri ini menrubah gula
dalam air kelapa menjadi selulosa yang lebih kenyal dan
padat. Selain dibuat dari air kelapa, nata juga dapat
diproduksi dari sari nanas (nata de pineaplee), sari
kedelai (nata de soya), sari biji kakao (nata de cacao),
dan lain sebagainya.
Acar dan
Asinan
Sayuran yang difermentasi menjadi asinan atau acar juga
merupakan contoh bioteknologi konvensional. Bakteribakteri seperti Lactobacillus sp.,Streptococcus sp.,
dan Pediococcus sp., merupakan mikroba penting dalam
pembuatan bahan panganan tersebut. Bakteri-bakteri ini
mengubah gula dalam sayuran menjadi asam asetat
yang menghasilkan rasa masam.
Minuman
berakohol
Anggur, wine, rum, sake adalah beberapa contoh produk
bioteknologi konvensional yang menggunakan lebih dari
satu mikroorganisme dalam proses pembuatannya.
Misalnya dalam produksi alkohol, pati dari ketan atau
bahan berkarbohidrat lainnya diubah menjadi glukosa
menggunakan bantuan jamur Aspergilus. Glukosa
tersebut kemudian diubah menjadi etanol mengunakan
bantuan jamur Saccharomyces.
Sufu atau
Keju Kedelai
Sufu terbuat dari gumpalan protein kedelai yang
dihasilkan dari proses fermentasi jamur Actinomucor
elegans. Meski jamur-jamur lainnya seperti Mucor
hiemalis, Mucor salvaticus, Mucor sufu, dan Mucor
substilissimus dapat digunakan dalam pembuatan bahan
pangan satu ini, jamur Actinomucor elegans lebih banyak
dipilih karena lebih ekonomis.
Tempe
Bongkrek
Tempe bongkrek adalah hasil sampingan dari produksi
minyak kelapa yang difermentasi menggunakan
bakteri Pseudomonas cocovenenans. Tempe bongkrek
bisa bersifat racun jika dalam proses pembuatannya
terjadi kontaminasi bakteri Burkholderia cocovenenans..
Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Lainnya
Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam berbagai
bidang lainnya dapat kita temukan dalam beberapa hal berikut.
Contoh
Produk
Keterangan
Biogas
Biogas merupakan salah satu energi alternatif pengganti
minyak bumi yang dihasilkan melalui fermentasi kotoran
ternak dan bahan organik lainnya. Melalui fermentasi ini,
bahan-bahan tersebut diubah menjadi metana yang
dapat berfungsi sebagai penghasil energi yang mirip gas
LPG.
Pengolahan
Limbah
Sebelum dibuang ke perairan, limbah industri mengalami
serangkaian proses pengolahan untuk menurunkan
tingkat pencemarannya. Pengolahan limbah dewasa ini
dilakukan menggunakan bantuan mikroba pengolah
limbah, misalnya Methanobacterium. Bakteri tersebut
menguraikan limbah organik menjadi karbondioksida,
metana, dan hidrogen.
Obat-obatan
Contoh bioteknologi konvensional dapat pula ditemukan
dalam produksi obat-obatan. Jamur Penicillium sp.
digunakan sebagai antibiotik penisilin, antibiotik yang
perannya sangat penting di dunia kesehatan untuk
mengobati penyakit-penyakit akibat infeksi patogen.
DAMPAK NEGATIF DAN POSITIF DALAM BIOTIK
PENGOLAHAN LIMBAH
Dampak negatif
1. Dibidang etika dan moral.
Ada masyarakat
yang menganggap bahwa
menyisipkan gen dari mahkluk hidup satu ke mahkluk
hidup lain bertentangan dengan nilai budaya dan
melanggar hukum alam.
2. Dibidang sosial ekonomi
Menimbulkan
kesenjangan
antara
negara/perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi
dengan yang belum memmanfaatkan bioteknologi
( negara dunia ketiga ).
Dampak positif
1. Peningkatan produksi pangan.
Seperti :
Ragi roti, protein sel tunggal
Amilase , glukosa dehiddrogenase
Antibiotik ,vitamin, asam amino, asam organik
Etanol ,metana, asam laktat
Sirup jagung berfruktosa tinggi
Lumpur aktif, penghancur anaerob
2. Peningkatan kesehatan
3. Pengangkatan cara pengolahan limbah
4. Penyedia bahan bakar alternatif
5. DLL.
KESIMPULAN
Bahwa biotik pengolahan limbah adalah pemanfaatan organisme
atau suatu sistem hidup untuk memberikan solusi bagi permasalahan
manusia serta menghasilkan suatu produk yang berdaya guna.
sebagai suatu teknologi sederhana yang telah digunakan sejak
lama dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai agen pembantu
dalam menghasilkan suatu produk. Contoh bioteknologi konvensional
yang dikembangkan oleh nenek moyang manusia pada zaman dahulu
hingga kini masih diterapkan oleh sebagian masyarakat kita. Contohcontoh penerapan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 jenis, yaitu
penerapannya dalam bidang pengolahan produk susu, bidang pangan,
dan bidang non-pangan.selain untuk pengolahan produk susu, bidang
pangan, dan bidang non-pangan, biotik pengolahan limbah juga
berfungsi untuk limbah industri , sampah indrusti , minyak bumi ,dll.
Dalam pengolahan limbah ,mikroganisme sangatlah dibutuhan,
seperti bakteri nictobacter, bakteri pereduksi sulfat, bakteri nitrifikasi,
bakteri endogenous, bakteri pseudomonas. Bakteri bakteri ini sangat
berperan penting dalam pengolahan limbah.
Namun dari pengolahan limbah ini juga ada dampaknya, yaitu
dampak negatif dan juga negatif.
Dampak negatifnya seperti
Menimbulkan
kesenjangan
antara
negara/perusahaan
yang
memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum memmanfaatkan
bioteknologi ( negara dunia ketiga ). Dan dampak positifnya atara lain
Peningkatan produksi pangan, Peningkatan kesehatan ,Pengangkatan
cara pengolahan limbah, Penyedia bahan bakar alternatif, DLL.
DAFTAR PUSTAKA
OLEH TANRI ALIM
Abi Royen | Agustus 4, 2016 | Info, Teknologi | Tidak ada Komentar
Anonim .2008. “Kemasan Polystirena Foam (Styrofoam)” . Info
POM(Vol 9 No. 5, September 2008). Jakarta.
A. Suwanto. 1998. Bioteknologi molekuler: Mengoptimalkan
manfaat keanekaan hayati melalui teknologi DNA rekombinan (in
Indonesian). Bogor: IPB.
Fumento, Michael. 2003. Bioevolution: How Biotechnology Is
Changing Our World . United State of America : Encounter Books.
Persley, G.J. 1996. Enabling the Safe Use of Biotechnology:
Principles and Practice
Enviromentally Sustainable and Natural Studies and Monographs
Series No. 10. World Bank. Washinton, DC.
Anonymous.
2008. Cancer
Promoting
Transgenik
Rice. http://www.i-sis.org.uk/CPTR.php. Diakses tanggal 3 Oktober
2009.
Goenadi, D.H. & Isroi. 2003. Aplikasi Bioteknologi dalam Upaya
Peningkatan Efisiensi Agribisnis yang Berkelanjutan. Makalah
Lokakarya Nasional Pendekataan Kehidupan Pedesaan dan
Perkotaan dalam Upaya Membangkitkan Pertanian Progresif, UPN
“Veteran” Yogyakarta, 8-9 Desember 2003.
Huttner, S.L. 2003. Biotechnology and Food. University of California
Systemwide
Biotechnology
Research
and
Education
Program. http://www.acsh.org/publications . Diakses tanggal 3
Oktober 2009.
Khomsan, A. 2005. Dampak gizi dan kesehatan pada pangan
transgenik.http://els.bappenas.go.id/upload/other/Dampak%20Gizi
%20dan%20Kesehatan%20pada%20Pangan%20Transgenik.htm.
Diakses tanggal 3 Oktober 2009.
Anonymous
2010. Pseudomonas: http://id.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas.
Diakses tanggal 8 November 2011
.
Anonymous
2010. Bioremediasi. http://id.wikipedia.org/wiki/Bioremediasi .
Diakses tanggal 8 November 2011
.
Anonymous.
2010.Bioremediasi
Hidrokarbon
MinyakBumi.http://j0emedia.wordpress.com/2011/07/17/bioremedia
si-hidrokarbon-minyak-bumi . Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous.
2010. Mekanisme
Kerja
Bakteri. http://orpipu.blogspot.com/2008/11/mekanisme-kerjabakteri-pseudomonas-sp.html . Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous
.2010.Pemanfaatan
bakteri
pemecah
minyak.http://jurnal.dikti.go.id/jurnal/detil/id/0:23592/q/pengarang:
%20Dessy.Diakses tanggal 8
desember 2011
http://matakuliah. biologi.blogspot.com/). Bioremediasi. 1 Pebruari
2014
http://www.blogger.com/profile/). Bioremediasi. 1 Pebruari 2014