Studi Optimasi Konsentrasi Parafin Terhadap Pertumbuhan Acetobacter Xylinum Dalam Memproduksi Selulosa Bakteri

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Selulosa adalah komponen dinding sel yang merupakan tumbuhan tingkat tinggi
dan termasuk biopolimer yang paling berlimpah di bumi. Selulosa memiliki berat
molekul yang besar, linier, dan homoglikan yang tidak larut dalam air. Selulosa
merupakan salah satu polimer alam yang melimpah dan dapat dimodifikasi dan
kegunaannya sangat luas mulai dari bidang industri kertas, film transparant, film
fotografi, plastik biodegradable, sampai untuk membran yang digunakan
diberbagai bidang industri (Wong, dkk., 2009).

Selulosa adalah salah satu biopolimer tertua dan paling melimpah di dunia
dan menjadi komponen utama dari dinding sel tumbuhan. Sekitar 100 miliar ton
selulosa diproduksi di alam setiap tahun. Ini telah digunakan oleh manusia selama
ribuan tahun dan telah dipelajari secara ekstensif, namun masih banyak yang
harus dipelajarin tentang selulosa dan pembentukannya. Selulosa adalah polimer
alam yang dapat diperbarui, biodegradable, biokompatibel, dan dapat diturunkan
menjadi produk lain, dan memiliki beberapa keuntungan seperti kepadatan

rendah, modulus tinggi dan kekuatan tinggi, serta kerusakan kecil selama proses
berlangsung (Zadorecki, 1989; Joly, dkk., 1996).

Selulosa bakterial, yang dibiakkan dari strater Acetobacter xylinum,
memiliki sifat unik termasuk kapasitas tinggi menahan air, kristalinitas tinggi,
jaringan serat halus, dan kekuatan tarik tinggi. Selulosa bakteri telah mendapat
perhatian dalam aplikasi biomedis seperti dalam pengembangan kulit buatan dan
pembuluh darah, karena biodegradabilitas, biokompatibilitas dan afinitas biologis
(Yuan, dkk., 2010). Karena sifatnya yang unik selulosa bakteri dapat digunakan

Universitas Sumatera Utara

dalam perbuatan kertas, tekstil, industri makanan dan sebagai biomaterial pada
kosmetik dan obat-obatan (Gea, 2009).

Selulosa bakteri merupakan selulosa yang terbentuk dari organisme
nonfotosintesis, dimana bakteri yang dapat menghasilkan bakteri selulosa bakteri
termasuk dalam famili Acetobacter, Rhizobium, Agrobacterium dan Sarcina
(Jonas, 1998). Selulosa bakteri adalah salah satu material yang murah dan ramah
lingkungan, dan merupakan hasil sintesis dengan bakteri Acetobacter xylinum

(Ozawa, dkk., 2006).

Parafin merupakan salah satu contoh wax bersumber mineral. Parafin
merupakan suatu hidrokarbon dengan rumus empiris C nH 2n+2 , yang bentuknya
dapat berupa gas yang tidak berwarna, cairan putih, sampai ke bentuk padat
dengan titik cair rendah. Disebutkan juga bahwa parafin merupakan makrokristal
dan mempunyai afinitas (Aminah, dkk., 2004).

Dari Yuan (2010) diketahui bahwa pori-pori selulosa bakteri dapat
diperbesar dengan penguat Poly(asam laktat) (PLA) dan memiliki potensi untuk
digunakan dalam rekayasa jaringan sebagai bahan scaffold. Menurut Gea (2010)
gel selulosa bakteri merupakan bahan scaffold yang potensial dalam rekayasa
jaringan dan pembesaran pori-pori selulosa bakteri dengan alat corer. Menurut
Backdahl, dkk (2008) Pori-pori selulosa bakteri dapat diperbesar dengan
penambahan parafin dengan menggunakan media ekstrak kentang.

Berdasarkan hal diatas, maka dilakukan penelitian yaitu studi pembesaraan
pori-pori selulosa bakteri dengan penambahan parafin secara in- situ ke dalam
medium yang diinokulasi dengan Acetobacter xylinum. yang dapat digunakan
sebagai scaffold yang potensial dalam rekayasa jaringan. Karena parafin tidak

menghambat pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum.

Universitas Sumatera Utara

1.2. Perumusan Masalah

1. Apakah penambahan parafin dapat menumbuhkan bakteri Acetobacter
xylinum pada selulosa bakteri ?
2. Apakah parafin mempengaruhi aktivitas bakteri Acetobacter xylinum ?
3. Apakah perbedaan konsentrasi penambahan parafin dapat mempengaruhi
pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum ?

1.3 Pembatasan Masalah

Pada penelitian ini objek masalah dibatasi sebagai berikut :
1. Stater bakteri Acetobacter xylinum diperoleh dari hasil pengembangan
industri rumah tangga Nata de coco di Jln. Williem Iskandar, Kecamatan
Medan Tembung.
2. Waktu fermentasi gel selulosa bakteri dilakukan selama 14 hari.
3. Parafin yang ditambahkan adalah sebanyak 1 g (wadah A), 2 g (wadah B)

dan 3 g (wadah C).
4. Uji fisik dari selulosa bakteri dilakukan uji morpologi dengan Scanning
Electron Microscope (SEM).

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk :

1. Untuk mengetahui pengaruh penambahan parafin pertumbuhan bakteri
Acetobacter xylinum pada selulosa bakteri.
2. Untuk mengetahui pengaruh parafin terhadap aktivitas bakteri Acetobacter
xylinum.
3. Untuk mengetahui perbedaan pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum
dari penambahan konsentrasi parafin yang berbeda ?

Universitas Sumatera Utara

1.5 Manfaat Penelitian

Diharapkan dari hasil penelitian ini diperoleh pengetahuan tentang cara

pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dengan penambahan parafin wax.

1.6 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia/Kimia Bahan Makanan
FMIPA USU, Laboratorium Terpadu FMIPA USU dan Laboratorium BATAN.

1.7 Metodologi Percobaan

Penelitian ini adalah eksperimental laboratorium. Ada beberapa tahapan penelitian
yang dilakukan dalam upaya pembesaran pori dari selulosa bakteri. Adapun
langkah-langkah analisisnya adalah sebagai berikut :
1. Pembuatan stater selulosa bakteri.
2. Pembuatan gel selulosa bakteri murni.
3. Pertumbuhan Acetobacter xylinum dengan penambahan parafin wax.
4. Penghilangan parafin.
5. Purifikasi selulosa bakteri.
6. Pengepresan gel selulosa bakteri.
7. Uji fisik dari selulosa bakteri dilakukuan uji morfologi Scanning Electrom
Microscope (SEM).

Adapun variabel yang digunakan dalam pertumbuhan Acetobacter xylinum
adalah:
1. Variabel bebas yaitu massa parafin wax yang ditambahkan pada wadah A
(1 g), wadah B (2g ) dan wadah C (3 g).
2. Variabel tetap yaitu volume dari stater Acetobacter xylinum yang
ditambahkan pada setiap wadah adalah 100 ml
3. Variabel terikat yaitu uji FTIR dan uji morfologi dengan SEM.

Universitas Sumatera Utara