biooegraoasi senyawa aromatik oleh pseudomonas sp …

7
BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP ISOLAT 14 OARI TABLET BAKTERI T. Sembiring dan Lies Sriwuryandari Balai Penelitian dan Pengembangan Fisika Lingkungan, Puslitbang Fisika Terapan- L1PI, JI. Cisitu 21/154 D, Kompleks L1PI, Bandung 40135 INTISARI Uji biodegradasi senyawa aromatik oleh isolat bakteri (isolat [4) dari tablet bakteri pendegradasifenol telah dilakukan dengan menggunakan medium mineral sebagai medium p ertumbuhan. Dalam percobaan tersebut senyawa aromatik yang diuji sebagai sum bel' karbon adalah senyawa fenol, klor-fenol, p-nitrofenol, 2,4 diklorfenol dan benzen. lsolat bakteri tersebut berbentuk bula t- oval motilitas tinggi terse but dan termasuk bakteri aerob dan gram negatif Bakteri ini dapat memanfaatkan sitrat sebagai sumber karbon, membentuk asam pada uji methyl merah, dan uji indol memeberikan hasil negatif Isolat tersebut memberikan warna hijau kebiruan pada agar miring dan tidak memanfaatkan ethanol. Karakteristika isolat 14 tersebut mengindikasikan bahwa isolat ini tergolong Pseudomonas. Uji lebih jauh memakai medium selectife untuk Pseudomonas menunjukkan bahwa isolat 14adalah Pseudomonas fluorescence. Bakteri terse but dapat mengoksidasi 2,4 diklorfenol. hasil pengujian menujukan bahwa bakteri tersebut mampu mendegradasi 2,4. dichlorfenol dengan kecepatan yang cukup tinggi dan tumbuh pada larutan benzen 10 % (vlv). Kata kunci: Tablet bakteri, senyawa aromatik, fenol, p-klorfenol, 2,4 diklorfenol, p-nitrofenol, benzen, kultur murni, Pseudomonas fluorescence, isolat 1 4 , ABSTRACT Biodegradation test of aromatic compounds by pure culture of bacterial isolate 14from bacterial tablet using mineral medium as growth medium was done. Aromatic compounds tested as carbon sources used were phenol, p-chlorphenol, p-nitrophenol, 2,4 dichlorphenol and benzene. The oval colony forming and high motility isolate is an aerobic and gram negatif bacteria. The isolate was able to use citric acid as carbon source, produced acid .from methyl red test and gave negative result of indol test. The isolate formed a slightly blue-green colour colony on agar slant, and it did not use ethanol as carbon source. The characteristic of the isolate [4 indicated that it belonged to the genus Pseudomonas. Test using selective media confirmed that the isolate 14 is a Pseudomonas fluorescence. The capability of the bacteria to oxidize of 2,4 dichlorphenol was relatively fast. Experimental results showed that the bacteri grew on benzene at concentration of 1 0% (vlv), and degraded 2,4 dichlophenol with relatively high rate. Keywords: Bacterial tablet, aromatic compounds, phenol. p- chlorphenol, 2,4 dichlorphenol, p-nitrophenol, benzene, pure culture, Pseudomonas fluorescence, isolate 1 4 , 30 PENDAHULUAN Pengetahuan tentang biodegradasi senyawa aromatik oleh bakteri telah cukup lama berkembang, bahan-bahan aromatik tersebut perlu ditangani dengan serius, karena sangat berbahaya bagi mah luk hidup, dan dapat menimbulkan kematian. Kematian diduga karena bahan kimia tersebut terlarut didalammembranlemak yang mengelilingi sistem syaraf, sehingga menggangu transportasi vital berkenaan dengan masuk dan keluarnya ion pada urat syaraf. Transportasi ion pada urat syaraf berperan dalam transmisi impuls listrik sepanjang urat syaraf, sehingga gangguan transport tersebut akan mengakibatkan tremor dan konfulsiv", Senyawa kimia yang mengandung organokhlorin umumnya tetap tidak berubah dalamjangka waktu tertentu karena didalam air senyawa tersebut tidak mudah terdegradasi dan tidak mengalami hidrolisis, sehingga keberadaanya didalam lingkungan menempati waktu yang lama, menggunakan waktu paruh untuk menunjukkan waktu degradasi relatif di alam yaitu 2-4 tahun untuk bahan kimia organoklorin'". Biodegradasi senyawa aromatik dapat dilakukan oleh bakteri campuran ataupun kultur tunggal. Pemakaian kultur campuran akhir akhir ini telah berkembang lebih jauh dengan menggunakan sediaan dalam bentuk powder ataupun tablet/ pellet bakteri campuran. Tablet bakteri yang mengandung sejumlah spesies bakteri yang berperan didalam men- degradasi senyawa phenol dan senyawa aromatik lainnya telah dilaporkan+ 4, 5). Dalam kegiatan differensiasi bakteri penghancur phenol dari tablet bakteri tersebut diperoleh dua isolat yaitu isolat Is dan isolat 14 yang sangat dominan di dalam tablet tersebut dan mungkin yang paling berperan dalam mendegradasi senyawa aromatik baik phenol, klorofenol, nitrofenol, 2,4 diklorofenol dan senyawa aromatik Iainnya'". Telah dilaporkan bahwa bakteri isolate Is selain mendegradasi phenol dan klorofenol, juga sanggup menggunakan annilin sebagai sumber karbon'". Isolat 1-1 tersebut adalah bakteri aerob yang selain mendegradasi phenol juga tumbuh dalam medium mineral yang mengandung benzen. Disini disampaikan sifat sifat morfologis, fisiologis bakteri tersebut disamping kemampu- annya mendegradasi senyawa aromatik. JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

Upload: others

Post on 02-Jan-2022

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP …

BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIKOLEH PSEUDOMONAS SP ISOLAT 14

OARI TABLET BAKTERI

T. Sembiring dan Lies SriwuryandariBalai Penelitian dan Pengembangan Fisika Lingkungan, Puslitbang Fisika Terapan- L1PI,

JI. Cisitu 21/154 D, Kompleks L1PI, Bandung 40135

INTISARIUji biodegradasi senyawa aromatik oleh isolat bakteri (isolat

[4) dari tablet bakteri pendegradasifenol telah dilakukan denganmenggunakan medium mineral sebagai medium p ertumbuhan.Dalam percobaan tersebut senyawa aromatik yang diuji sebagaisum bel' karbon adalah senyawa fenol, klor-fenol, p-nitrofenol,

2,4 diklorfenol dan benzen. lsolat bakteri tersebut berbentuk bula t-oval motilitas tinggi terse but dan termasuk bakteri aerob dangram negatif Bakteri ini dapat memanfaatkan sitrat sebagaisumber karbon, membentuk asam pada uji methyl merah, dan ujiindol memeberikan hasil negatif Isolat tersebut memberikan warnahijau kebiruan pada agar miring dan tidak memanfaatkan ethanol.Karakteristika isolat 14 tersebut mengindikasikan bahwa isolatini tergolong Pseudomonas. Uji lebih jauh memakai mediumselectife untuk Pseudomonas menunjukkan bahwa isolat 14adalahPseudomonas fluorescence. Bakteri terse but dapat mengoksidasi2,4 diklorfenol. hasil pengujian menujukan bahwa bakteritersebut mampu mendegradasi 2,4. dichlorfenol dengan kecepatanyang cukup tinggi dan tumbuh pada larutan benzen 10 % (vlv).

Kata kunci: Tablet bakteri, senyawa aromatik, fenol, p-klorfenol,2,4 diklorfenol, p-nitrofenol, benzen, kultur murni, Pseudomonasfluorescence, isolat 14,

ABSTRACTBiodegradation test of aromatic compounds by pure culture

of bacterial isolate 14from bacterial tablet using mineral mediumas growth medium was done. Aromatic compounds tested ascarbon sources used were phenol, p-chlorphenol, p-nitrophenol,

2,4 dichlorphenol and benzene. The oval colony forming and highmotility isolate is an aerobic and gram negatif bacteria. Theisolate was able to use citric acid as carbon source, producedacid .from methyl red test and gave negative result of indol test.The isolate formed a slightly blue-green colour colony on agarslant, and it did not use ethanol as carbon source. Thecharacteristic of the isolate [4 indicated that it belonged to thegenus Pseudomonas. Test using selective media confirmed thatthe isolate 14 is a Pseudomonas fluorescence. The capability ofthe bacteria to oxidize of 2,4 dichlorphenol was relatively fast.Experimental results showed that the bacteri grew on benzene atconcentration of 10% (vlv), and degraded 2,4 dichlophenol withrelatively high rate.

Keywords: Bacterial tablet, aromatic compounds, phenol. p-chlorphenol, 2,4 dichlorphenol, p-nitrophenol, benzene, pure culture,Pseudomonas fluorescence, isolate 14,

30

PENDAHULUANPengetahuan tentang biodegradasi senyawa aromatik

oleh bakteri telah cukup lama berkembang, bahan-bahanaromatik tersebut perlu ditangani dengan serius, karenasangat berbahaya bagi mah luk hidup, dan dapatmenimbulkan kematian. Kematian diduga karena bahan kimiatersebut terlarut didalammembranlemak yang mengelilingisistem syaraf, sehingga menggangu transportasi vitalberkenaan dengan masuk dan keluarnya ion pada uratsyaraf. Transportasi ion pada urat syaraf berperan dalamtransmisi impuls listrik sepanjang urat syaraf, sehinggagangguan transport tersebut akan mengakibatkan tremordan konfulsiv", Senyawa kimia yang mengandungorganokhlorin umumnya tetap tidak berubah dalamjangkawaktu tertentu karena didalam air senyawa tersebut tidakmudah terdegradasi dan tidak mengalami hidrolisis,sehingga keberadaanya didalam lingkungan menempatiwaktu yang lama, menggunakan waktu paruh untukmenunjukkan waktu degradasi relatif di alam yaitu 2-4 tahununtuk bahan kimia organoklorin'".

Biodegradasi senyawa aromatik dapat dilakukan olehbakteri campuran ataupun kultur tunggal. Pemakaian kulturcampuran akhir akhir ini telah berkembang lebih jauh denganmenggunakan sediaan dalam bentuk powder ataupun tablet/pellet bakteri campuran. Tablet bakteri yang mengandungsejumlah spesies bakteri yang berperan didalam men-degradasi senyawa phenol dan senyawa aromatik lainnyatelah dilaporkan+ 4, 5). Dalam kegiatan differensiasi bakteripenghancur phenol dari tablet bakteri tersebut diperolehdua isolat yaitu isolat Is dan isolat 14 yang sangat dominandi dalam tablet tersebut dan mungkin yang paling berperandalam mendegradasi senyawa aromatik baik phenol,klorofenol, nitrofenol, 2,4 diklorofenol dan senyawaaromatik Iainnya'". Telah dilaporkan bahwa bakteri isolateIs selain mendegradasi phenol dan klorofenol, juga sanggupmenggunakan annilin sebagai sumber karbon'". Isolat 1-1tersebut adalah bakteri aerob yang selain mendegradasiphenol juga tumbuh dalam medium mineral yangmengandung benzen. Disini disampaikan sifat sifatmorfologis, fisiologis bakteri tersebut disamping kemampu-annya mendegradasi senyawa aromatik.

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

Page 2: BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP …

BAHAN DAN METODA

1. Media dan substrat pertumbuhan

Sebagai medium untuk pertumbuhan bakteri digunakanmedium mineral dengan komposisi 2.3 g KHl04; 2.9 gNa2HP04; 2 gNH4Cl; 0.34 gMgC12, 6 H20; 0.01 g CaCI2. 2HoO; 0.05 g FeS04 dan 5 ml trace elemen dalam 1000 ml.aquades. Kondisi pH dijaga pada pH netral (pH 6.5 - 7.0)dengan larutan penyangga. Untuk sumber karbondipergunakan 2.4 dichlorphenol p.a. atau denganpenambahan nutrien broth. Untuk medium padatditambahkan 10 g/l bakto agar. Medium tersebutdipergunakanjuga dalam tahap isolasi dan karakterisasi.Sebelum dipakai seluruh reagensia dan media terlebihdahulu disterilisasi pada suhu 121°C selama 20 menit.

2. Analysis Senyawa aromatik dan Bioderadasi Fenol!klorofenol

Percobaan dilakukan dengan cara menginokulasikan 2ml. suspensi bakteri (OD = 0.2) ke dalam 300 ml. mediummineral di dalam sebuah erlemeyer berkapasitas satu liter.Senyawa aromatik adalah sumber karbon satu-satunya yangditambahkan ke dalam medium. Kondisi percobaan diaturpada tingkat keasaman (pH) netral, suhu inkubasi pada suhukamar (27°C) dan dengan pengadukan 300 rpm (magnetikstirrer). Analisis sample dilakukan setiap waktu yangditetapkan, meliputi penentuan konsentrasi dan fenol dan2.4. dichlorfenol dan jumlah bakteri. Penentuan konsentrasi2.4. dichlorfenol dan fenol dilakukan dengan menggunakanHPLC (Shimaddzu, Japan), dengan menggunakan kolompemisah aromatik supercoil LC-PCP. Analisis dilakukanpada kondisi isokratik dengan menggunakan kecepatanaliran eluen 0.8 ml/menit. Eluen yang dipergunakanadalah campuran metanol dan aquabides pada per-bandingan 70 : 30 (v/v). Senyawa aromatik dideteksi secaraspektrofotometris (detektor UV -VIS) pada panjanggelombang 270 nm. Hasil yang diperoleh direkam padaintergrator CR-70. sedangkan untuk jumlah bakteriditentukan berdasarkan densitas optis denganmenggunakan spektrofotometer (Shimadzu-Japan) yangdioperasikan pada 578 nm.

3. Isolasi dan pemurnian

Tablet bakteri yang dipakai sebagai sumber bakteriadalah tablet yang dibuat dengan bahan yang terdiri atasbiomasa bakteri campuran penghancur phenol, mineral alamdan aditif lain'". Satu bagian suspensi bakteri dilarntkansecara seri sehingga diperoleh pengenceran dari 10-1sid10-6 Kemudian dari tiap pengenceran tersebut dibuatgoresan pada medium plat-agar. Tahap ini dilakukanbeberapa kali ulangan sampai diperoleh koloni yang tumbuh

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember'2000

terpisah (single cell colony). Koloni tunggal yang diperolehkemudian ditumbuhkan didalammedia pertumbuhan dengansumber karbon phenol dan inkubasi dilakukan pad a suhukamar (27°C). Kemudian bakteri yang tumbuh juga diamatiberdasarkan morfologinya dengan menggunakan mikroskop(Leitz, Germany) pada fasakontras dengan perbesaran 1250kali.

4. Karakteristik balded isolat 14

Karakterisasi dilakukan berdasarkan sifat morfologibakteri pada berbagai substrat pertumbuhan serta sebagianuji fisiologi dan pewarnaan gram. Selain itu juga dilihatkemampuan pertumbuhannya didalam berbagai substrataromatik alkohol dan karbohidrat. Koloni isolat 14 yangtumbuh pada plat-agar diamati sifat morfcloginyaberdasarkan bentuk, ukuran diameter, warna dan kilat koloni,selain itujuga diamati sifat morfologinya pada media agarmiring.

5. Pengujian pertumbuhan dalam berbagai sumber karbon

Karakterisasi sifat morfologis diuji pada substrat nutriencair, substrat pertumbuhan 2.4.dichlorphenol dengan variasikadar garam dan penggunaan ammonium. Percobaandilakukan dengan cara menginokulasikan satu tetessuspensi bakteri ke dalam lima (5) ml substrat cair di dalamtabung reaksi yang diberi tutup kapas. Selama waktuinkubasi dilakukan pengambilan sample untuk diamatibentuk-bentuk sel dan jumlah selnya (jumlah relatif).Pengamatan dilakukan tiap hari dengan cara mengambilsuspensi bakteri tersebut dan meletakkan diatas gelas kacasebanyak 2 ml. Tahap selanjutnya dilakukan pemisahankedalam substrat pernmbuhan yang barn, dengan caramenginokulasikan satu tetes suspensi bakteri dari kultursebelumnya kedalam 5 ml substrat yang barn. Pengamatandilakukan seperti langkah sebelumnya. Tahap pemindahandilakukan sampai beberapa kali.

Medium pertumbuhan yang dipergunakan adalahmedium mineral dengan menggunakan sumber karbonberupa senyawa aromatik (selain Phenol), alkohol dankarbohidrat. Senyawa aromatik yang digunakan adalah 10.25mg/I p-Nitrophenol, 51.42 mg/l p-Chlorophenol, 93.13 mg/laniIlin, dan 178.4 mg/l asam benzoat. Jenis-jenis alkoholyang dipergunakan adalah methanol, ethanol danisopropanol, masing-masing dengan konsentrasi 10% (viv) dan karbohidrat yang dipergunakan adalah glukosamonohidrat.

Uji pewarnaan gram dilakukan terhadap biakan isolatbakteri 14 pada fase eksponential, dimana diperoleh ukurandan bentuk sel yang seragam. Dalam uji fisiologis untukkatalase dilakukan dengan mempergunakan larutan HP23% serta uji reduksi nitrat dan nitrit.

31

Page 3: BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP …

BASIL DAN PEMBAHASAN

Pertumbuhan dan evaluasi morfology dan fisiologiisolat 14'

Dalam proses pemurnian, bakteri 14 ditumbuhkandidalam medium eair yang mengandung nutrisi standaruntuk pertumbuhan bakteri, kemudian diambil 2 ul dandiamati morfologinya dengan menggunakan mikroskoppada perbesaran 1250 kali dan fase kontras. Selanjutnyadilakukan berbagai uji fisiologis untuk mengetahui sifat dankarakteristik bakteri seeara global. Hasil dari pengujianterhadap isolat tersebut dapat dilihat pada Tabel I.

Tabel I, Hasil uji fisiologis dan karakteristik Isolat 14

No. Parameter P.fluorescens" Isolat I,

I. Bentuk koloni td bulat, transparan(agar miring)

2. Pembentukan positif(+) positif(+)pigmen

3. Motilitas positif(+) positif(+)

4. Bentuk sel bulat bulat-oval

5. Gram negatif'(«) negatif(-)

6. Ujilndol negatif(-) negatif(-)

7. Uji Katalase positif(+) positif(+)

8. Uji Sitrat positif(+) positif(+)

9. Methyl Red positif(+) positif(+)

* Caldini et at (1995)

Dari hasil pengujian yang dilakukan diperoleh bahwa:morfologi koloni memberi warna yang mengkilat fiureeens,dengan pigmen hijau kebiruan. Bakteri tersebut adalahbakteri gram negatif, bersifat aerob dan tidak menggunakanethanol dalam metabolismenya. Pengamatan morfologisterhadap bentuk dan motilitas bakteri ini serta uji fisiologisyang telah disebutkan didepan mengindikasikan bahwabakteri tersebut dari spesies Pseudomonas+" Determinasilebih lanjut dengan menggunakan media selektif untukpseudomonas (Difeo) dan membandingkan hasil pengujian

32

dengan yang sifat-sifat P. jIuorescens yang di isolasi daritanah yang terkontaminasi dengan minyak?'" diperolehbahwa isolat 14 adalah Pseudomonasfluorescens.

Penentuan keeepatan pertumbuhan isolat bakteri strain14, dilakukan dengan menumbuhkannya pada medium mineraldalam erlemeyer ukuran 150 ml. Bakteri diinokulasikankedalam media mineral eair (20 ml) dan diinkubasi pada suhu27,30,34 dan37°C. Kemudian diamati densitas optisnya (OD)untuk menentukan "doubling !ime". Gambar 1.2.•dan 3berikut ini menunjukkan pertumbuhau bakteri tersebut.

KLirva Tumbuh 14 pad a suhu 27°C

1.2

0.8Eeco

0.6•....It)

c0 0.4

0.2

00 10 20 30

Waktu (Jam)

Kurva Turnbuh 14 pada suhu 30°C

1.6 .

1.4

1.2Ecco

0.8•....It)- 0.6C0 0.4

0.2

Waktu (Jam)

Gambar 1. Kurva pertumbuhan Pseudomonas [luorescens isolat i,didalam medium mineral cair pada suhu inkubasi 27 dan30°C.

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

Page 4: BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP …

Kurva Tumbuh 14 pad a suhu 34°C

1.8

1.6

1.2Ec::cor-.III

0.800 0.6

0.4

o . 10 15 20 25 30

Gambar 2. Kurva pertumbuhan Pseudomonas fluorescens Isolat I,dalam media mineral cair, pada suhu inkubasi 34dan 3rc.

Waktu (Jam)

Dari gambar diatas dapat ketahui bahwa Pseudomonasfluorescens isolat 14 dapat tumbuh dengan baik pad a suhu27-37°C dengan doubling time yang bervariasi antar 6,84-13,5jam, pada suhu inkubasi 27 dan 30°C menunjukan doublingtime bakteri yang tidakjauh berbeda berkisar antara 7.3-7,6jam sedangkan pada suhu inkukbasi 34°C adalah paling cepatyaitu 6.84 jam. Kecenderungan perubahan doubling timegenerasi isolat tersebut ditampi1kan pada Gambar 3. berikut1111.

Kurva Tumbuh 14 pad a suhu 37°C

Ec:: 0.8cor-.III

0.600

0.4

0.2

00 10 20 30 40 50

Waktu (Jam)

Tabel2: Doubling time bakteri Pfluorescens isolat 14

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

Suhu Doubling time Generation time(DC) (Jam) sel/jam

27 7.6 0.132

30 7.3 0.137

34 6.84 0.146

37 13.5 0.D7

Dari Table 2 dan Gambar 3, dapat dilihat bahwapertumbuhan bakteri tersebut paling optimum berada padakisaran suhu 30°C - 34°C, sedangkan pada suhu diluarkisaran ini perturnbuhan bakteri isolat 14 tersebut menurunseperti dapat dilihat pada gambar bawah pada suhu 37°Cpernbelahan sel sangat lambat seka1i. Dengan demikianbakteri tersebut masuk dalam klasifikasi bakteri mesofil.

E 8.•:::>

~~ 6

4

2

01-----------'35 4025 30

Temperatur

! __ 01

Gambar 3. Pengaruh suhu terhadap doubling time P jluorescensisolat I,. Dt: Trendline doubling time

Biodegradasi phenol dan 2.4-dichlorphenol oleh P.j1uorescensstrain 14

Pseudomonas fluorescens strain 14 tersebutdiperoleh darihasil pemisahan bakteri campuran pendegradasi phenol,sehingga perlu dilakukan pengujian kembali kemampuanbiodegradasinya terhadap phenol dan 2,4-dichlorophenol.

33

Page 5: BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP …

Hasil penelitian terhadap biodegradasi phenol dan 2.4dichlorophenol terse but dapat dilihat pada Gambar 4. Darigambar tersebut dapat dilihat bahwa bakteri tersebut dapatmendegradasi phenol dan 2.4. dichlorphenol dengan baik.Konsentrasi phenol turun sekitar 40 mg/I selama 24 jam danmencapai konsentrasi minimal sampai hari ke 5. Pada peri odeyang sarna konsentrasi 2,4 diklorofenol turun dari 231,17 mg/lmenjadi 34,9 mg/l. Pada hari kelima tersebut kemudian dilakukanpenambahan phenol sehingga konsentrasi menjadi menjadi100 mg/l dan 2,4 diklorofenol manjadi 600 mg/l didalam suspensibakteri. Biodegradasi kedua senyawa tersebut olehPseudomonas fluorescens strain 14 cukup cepat. Pad a hari ke

13 konsentrasi fenol didalam suspensi tinggal hanya 2,41 mg/I sementara 2,4 diklorofenol sekitar 208 mg/l. saat manapercobaan dihentikan. Dapat dilihat pada Gambar 4. bahwakonsentrasi phenol sangat fluktuatif. Hal ini mungkindisebabkan oleh terjadinya akumulasi phenol dari hasilbiodegradasi 2,4 diklorofenol. Pad a metabolisme klorobenzoatoleh Pseudomonas B 13, Penguraian senyawa tersebut terlebihdahulu melalui benzoat sebelum terdegradasi lebih lanjut?",Hal ini juga ditemui pad a degradasi senyawa aromatik olehPseudomonas p utida, Pseudomonas fluorescens danPseudomonas sp yang lain terhadap senyawa aromatik yangtersubstitusi'": 13, 14, 15).

Grafik degradasi fenol dan 2,4 diklorofenol oleh strain 14

600 8550 7500 )I ----. •- 450 6E

Q. 400Q. 5- 350tI) 300 ·4cub 250cCl) 3tI) 200c0 150 2~ 100

50 ~_.---b-~ 1-..0 0

0 2 4 6 8 10 12 14

Waktu, hari

I-Ir- fenol ~ 2,4 diklorofenol ••. OD --e-p1Gambar 4: Biodegradasi fenol dan 2.4-dicklorofenol oleh Pseudomonas fluorescens isolat I,

beberapa senyawa sumber karbon dapat dilihat (TabeI.2)bahwa bakteri tersebut selain dapat menggunakan senyawaaromatik tersubstitusi pada rantai karbonnya misalnya fenol,klorofenol, nitrofenol, dan 2,4 diklorofenol, ternyata straintersebut juga dapat menggunakan benzen pada konsentrasi10% (v/v). Konsentrasi benzen tersebut dapat dieliminir dalamwaktu 6 hari.

Substrat pertumbuhan untuk Pseudomonas fluorescensisolat 14

Untuk mengetahui karakteristik bakteri ini dalammemanfaatkan sumber karbon dalam pertumbuhannya, makadilakukan penguj ian terhadap kemampuannya dalammenggunakan berbagai rnacam substrat untuk pertumbuhantersebut. Dari hasil pengujian yang dilakukan terhadap

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 200034

Page 6: BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP …

Tabel2: Pemanfaatan berbagai substrat oleh isolat 14

v'v

-*

Sumber karbon KonsentrasiPertumbuha/Biodegradasi

No.

Nutrien Broth 8 gr/lt1. +++-

4 gr/ItYesst Ekstrak2. +++-

4-Chlorophenol 100 ppm3. ++

2,4-Dichlorophenol 50 ppm4. ++

4- Nitrophenol ++50 ppm5.

6. Phenol 150 ppm +++

w/v7. Glucosa + Methylene Blue 2% +++b

Glucosa + Methylred 2% w/v8. +++c

w/v9. Glucosa 2% +++-

w/v10. Glucosa + Bromthyrnolblue 2%

11. Ethanol 10%

12. Asarn Laktat 10%

13. Anilin 10%

14. Methanol 10%

15. Isopropanol 10%

16. Benzene 10%

17. Acetonitril 10%

18. Asarn asetat 10%

19. Methylene blue 0.01

20. Bromthymolblue 0.02

21. Methylred 0.01

+++a

v'v

v!v

v!v

v!v

v!v +++-

v!v

vtv

%

%

%

Keterangan:a) terjadi perubahan warna dari biru menjadi hijau (2 x 24jam)b) terjadi perubahan warna dari him menjadi bening pada

lapisan bawah sebelum dikocok. (2 x 24 jam)c) terjadi perubahan wama dari merah menjadi kuning. (2 x 24

jam)*) tidak terjadi degradasi warna maupun pertumbuhan sel

selama 2x 24jam.

Konsentrasi benzen 10% (v/v) tersebut cukup tinggidan merupakan suatu potensi yang sangat besar dalamusaha bioremediasi lahan atau badan perairan yang tercemardengan petroleum atau limbah industri petroleum. Namunstrain tersebut tidak dapat dipakai dalam mineralisasi bahanpewarnalindicator warna seperti bromo-thymol-blue,methylene blue, methyl merah, dan juga tidak menggunakanmethanol, ethanol dan isopropanol dari golongan alkoholserta asam asetat, asamlaktat, asetonitril dan annilin. Padapengujian ini terutama didapatkan bahan dari sumberkarbonjenis aromatik cenderung dapat digunakan denganbaik. Senyawa aromatik tersebut di degradasi sampai habiskecuali pada substrat anilin dimana bakteri ini tidak dapattumbuh dengan baik.

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

KES~IPULANDANSARANDari penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa

isolat 14 tersebut adalah bakteri yang termasuk jenisPseudomonas fluorescens, bersifat gram negatif dan tumbuhpada kondisi mesofil dengan temperatur optimum antara30-34. Bakteri ini mampu mendegradasi phenol dan 2,4diklorofenol padakecepatan yang cukup tinggi yaitu 228.27mg/l.hari serta benzen pada konsentrasi 10 % (v/v). Bakteriini sangat berpotensi untuk dipakai dalam bioremediasilahan atau badan perairan yang tercemar oleh senyawatersebut diatas.

UCAPANTERIMA KASmDisampaikan kepada Puslitbang Fisika Terapan - LIPI yang

membiayai penelitian ini, Ekoputra Agung Priantoro, Srimarliah,Elsy dan Ambar Susilorukmi serta yang membantu dalampelaksanaan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA1. Fardiaz, S., Polusi air & udara, Kanisius, Jakarta, (1992).2. Pitts, IN. dan Metcalf, R.L. Advances in Environmental

Sciences, Wiley Interscience, New York, (1969).3. Sembiring, T., Susilorukmi, A., dan Sriwuryandari, L.

Biodegradasi Phenol dan Turunannya denganMikroorganisme Campuran. Disajikan pada SeminarNasional Jaringan Kerjasama Kimia Analitik Indonesia.Desember., Yogyakarta, (1996).

4. Sembiring, H. dan Sembiring T., Optimalisasi SifatCampuran Zeolit Dan Dolomit Sebagai Media DalamPeletisasi Bakteri, Bulletin IPT, (1998).

5. Sembiring,T., Susilorukmi, A.,dan Sembiring, H., UjiViabilitas Bakteri Penghancur Phenol Dalam PelletDolomit, Zeolit Dan Carbon Aktif. Teknologi Indonesia,XXII.

6. Sembiring, T. Utilization of Bacterial Tablet forBioremediation of Petrochemical and AromaticsContaminated Soil in Proceedings of Asia-PasicicWorkshop on: Ecohydrology. (in press) Organized bylliP- V,UNESCO, LIPI and UNDP.,Cibinong, Marth (2001).

7. Sembiring, T., Susilorukmi, A. Karakterisasi Partial IsolatBakteri Pendegradasi Phenol dari Tablet Bakteri. JKTIJurnal Kimia Terapanindonesia, vol. IX, no. 1-2, (1999).

8. Kiss, I (ed), Testing Methods In Food Microbiologi.Elsevier, Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, (1984).

9. Schlegel, H.G. Algeuicin e Mikrobiologic, 6Ueberarbeitete Auflage. Georg Thieme Verlag. Stuttgart,New york. pp. 571, (1985).

10. Caldini, G., Cenci, G., Manenti, R., and G. Morozzi. TheAbility Of An Environmental Isolate Pseudomonasfluorescens To Utilize Chrysene And Other Four-Ringpolynuclear Aromatics Hydrocarbon. Appl. Microbial.Biotechno.l no.44 "pp. 225-229 (1995).

35

Page 7: BIOOEGRAOASI SENYAWA AROMATIK OLEH PSEUDOMONAS SP …

11.Dom, E., Hellwig,M., Reineke,W., H-J. Knackmus. Isolationand Characterization of a p-Chlorbenzoate DegradingPseudomonad. Arch. Microbiol..99: pp. 61-70 (1974).

12. Johnsen, J. Utilization of Benzylpenicillin as Carbon,Nitrogen and Energy source by a Pseudomonasfluorescens Strain. Arch. Microbiol. 115: pp. 271-275(1977).

13. Spain, J.e., and Gibson, D.T., Oxydation of SubstitutedPhenols by Pseudomonas putida Fl and Pseudomonas

36

sp Strain JS6 Appl and Env. Microbiol. 54. No.6: pp.11399 - 11404, (1988).

14. Reineke, w., and Knackmus,H-J. Microbial Degradationof Haloaromatics. AI1I1. Rev. Microbiol. 42: pp. 263-287,(1988).

15. Hartmann, J., Engelberts, K., Nordhaus, B., Schmidt, E.and W.Reineke. Degradation of2-Clorbenzoate by In VivoConstructed Hybrid Pseudomonads. FEMS MicrobiologyLetters 61 : pp. 17-22 (1989).

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000