7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

1/19

BIODEGRADASI TANAH TERCEMAR HIDROKARBON DARI MINYAK

MENTAH PERTAMBANGAN MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI

Acinetobacter sp

Aya Sofia

Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan IPA

Universitas Negeri Semarang

ayaysofia@gmail.com

Abstrak

Pencemaran tanah oleh minyak mentah hasil pertambangan atau kilang minyak yang

tumpah atau mengalami kebocoran pada pipa dapat menyebabkan perubahan

struktur dan susunan tanah, matinya faktor biologis yang terdapat dalam tanah,

perubahan fungsi tanah dan perubahan kimiawi tanah yang radikal dapat timbul

dari adanya bahan kimia beracun/berbahaya bahkan pada dosis yang rendah

sekalipun. Alternatif penanggulangan lingkungan tercemar minyak yang ramah

lingkungan, efektif dan ekonomis adalah dengan teknik bioremediasi. PenelitianNana Mulyana ,dkk ini bertujuan menguji dan mengetahui potensi 5 isolat bakteri

dari pertambangan minyak dalam mendegradasi minyak mentah. Analisa yang

dilakukan dalam penelitian ini yaitu perubahan pH, Total Plate Count (TPC),

Optical Density (OD), dan analisa Totol Petroleum Hydrocarbon (TPH) dengan

metode gravimetri.

Keywords : Minyak mentah, biodegradasi hidrokarbon, isolat bakteri.

Pendahuluan

Peningkatan polutan logam berat pada tanah, air, dan udara yang disebabkan

oleh pertambangan dan bahan bakar minyak menjadi problem utama lingkungan

karena keberadaan logam-logam berat dapat menyebabkan keracunan pada sel-sel

hidup (Qian et al., 1999). Pencemar logam berat tidak dapat didegradasi secara kimia

maupun secara biologi. Oleh karena itu polutan logam berat di dalam tanah, air

mailto:ayaysofia@gmail.commailto:ayaysofia@gmail.commailto:ayaysofia@gmail.com

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

2/19

maupun udara harus dikurangi atau dihilangkan untuk menghindari terjadinya

dampak negatif terhadap proses kehidupan.

Di dalam negeri, kasus pencemaran lahan akibat limbah minyak mentah dan

minyak olahan tidak sedikit jumlahnya. Pertambangan minyak juga menyebabkan

kerusakan lahan yang cukup mengkhawatirkan. Sehingga perlu dilakukan tindakan

yang lebih efektif dan efisien dalam mengatasi limbah yang ditimbulkan oleh produk

minyak mentah.

Salah satu alternatif penanggulangan lingkungan tercemar minyak adalah

dengan teknik bioremediasi, yaitu suatu teknologi yang ramah lingkungan, efektif dan

ekonomis dengan memanfaatkan aktivitas mikroba seperti bakteri. Melalui teknologi

ini diharapkan dapat mereduksi minyak buangan yang ada dan mendapatkan produk

samping yang tidak bersifat toksik lagi (Udiharto et al.,1995). Metode dan prinsip

bioremediasi adalah biodegradasi yang dilakukan secara aerob (Eweis,et al.,1998).

Mikroorganisme yang digunakan adalah bakteri yang memiliki kemampuan

untuk mendegradasi minyak mentah. Mikroorganisme yang memiliki kemampuan

tersebut, dikenal sebagai mikroorganisme hidrokarbonoklastik, yaitu mikrooganisme

yang mampu memanfaatkan minyak mentah sebagai sumber karbon untuk

pertumbuhannya. Bakteri sering digunakan dalam proses bioremediasi karena

memilki kemampuan adaptasi dan reproduksi yang tinggi. Bakteri ini dapat diperoleh

dengan cara mengisolasi bakteri secara langsung dari limbah minyak mentah (Atlas,

1992).

Penelitian-penelitian bioremediasi sebelumnya menghasilkan banyak

informasi tentang mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon, namun penelitian

tentang pengembangan mikroorganisme yang berasal dari Indonesia masih minin

jumlahnya. Bosser dan Bartha (1984), menemukan beberapa genus bakteri yang dapat

hidup pada lingkungan minyak mentah yaitu genus Alcaligenes, Arthrobacter,

Acinetobacter, Nocardia, Achrornobacter, Bacillus, Flavobucterium, dan

Pseudomonas sedangkan Okoh (2003), mengisolasi bakteri pendegradasi minyak

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

3/19

mentah jenis Pseudomonas aeruginosa di stasiun penyimpanan minyak mentah di

Nigeria.

Penelitian Nana Mulyana dkk. ini diharapkan bisa memberikan informasi

tentang potensi bakteri pendegradasi minyak mentah yang langsung diisolasi dari

pertambangan minyak di Indonesia. Dasar dari penelitiannya adalah menguji

kemampuan degradasi hidrokarbon bakteri hasil isolasi dari minyak mentah yang

berasal dari lokasi pertambangan. Variasi isolat bakteri yang digunakan dalam

penelitiannya berjumlah 5 (lima) dan keseluruhannya merupakan isolat yang belum

teridentifikasi (unidentified). Penggunaan isolat yang belum teridentifikasi

disebabkan oleh masih minimnya informasi tentang kemampuan masing-masing

bakteri dalam mendegradasi hidrokarbon.

Proses Biodegradasi Tanah Tercemar Minyak Mentah

Preparasi Kultur Isolat Bakteri

Disuspensikan Isolat bakteri ke dalam media NB (Nutrient Broth) kemudian

digoyang dengan kecepatan 125 rpm dan diinkubasi selama 24 jam. Sebanyak 1 mL

suspensi bakteri di masukkan kedalam microtube (tabung sentrifuge) kemudian

disentrifuse dengan kecepatan 12.000 rpm selama 5 menit. Selanjutnya supernatan

dan endapan sel bakteri dipisahkan dengan cara dekantasi menggunakan mikropipet.

Sel bakteri dicuci kembali dengan air fisologis (Larutan NaCl 0,85%) dan dilakukan

penyetaraan kekeruhan suspensi bakteri dengan larutan standar Mc Farland (0,6 mL

BaCl2 1% + 9,4 mL H2SO4 1%) yang setara dengan 109 sel/mL. Subkultur isolat

bakteri dilakukan untuk semua isolat.

Pembuatan Media Cair (Mineral Salt Medium)

Dicampurkan 1,8 g K2HPO4, 1,2 g KH2PO4, 4,0 g NH4Cl, 0,2 g

MgSO4.7H2O, 0,1 g NaCl, 0,01 g FeSO4.7H2O dan dilarutkan dalam 1 L aquades.

Sebelum ditera, pH medium di-adjust menjadi 6,8 menggunakan larutan KOH 1 N

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

4/19

(5,6 g KOH dalam 1 L). Setelah itu media disterilisasi dengan autoklaf pada suhu 121

derajat celcius dan tekanan 1,5 atm selama 120 menit.

Pembuatan Sampel

Disiapkan 60 botol steril dan diberi label kontrol, isolat 1, isolat 2, isolat 3,

isolat 4, dan isolat 5 yang masing-masing berjumlah 10. Dimasukkan 10 mLMineral

Salt Medium kedalam seluruh botol steril. Setelah itu diinokulasikan 5 isolat bakteri

(kecuali kontrol yang tidak menggunakan isolat bakteri) masingmasing ke dalam 10

botol yang telah dipisahkan dan diberi label berdasarkan jenis isolatnya. Inokulasi

isolat bakteri dilakukan di dalam laminar air flow. Selanjutnya dimasukkan 500 L

minyak mentah (crude oil) pada permukaan media sehingga terdapat 2 lapisan,

lapisan atas merupakan minyak mentah sedangkan lapisan bawah merupakan kultur

isolat bakteri (Media MSM + isolate bakteri). Kemudian botol ditutup menggunakan

tutup karet yang dilapisi dengan alumunim foil. Selama masa inkubasi, botol di

goyang dengan kecepatan 125 rpm yang bertujuan menyuplai oksigen untuk

kebutuhan bakteri. Pada waktu pengamatan (7, 14, 21, 28, dan 35 hari), diambil

masingmasing 2 botol untuk dianalisa pH, Optical Density (OD). Total Plate Count

(TPC), Total Petroleum Hydrocarbon (TPH), dan pengamatan visual.

Pengukuran pH

Kultur isolat diambil dengan hati-hati menggunakan pipet mikro lalu

diteteskan pada indikator universal Merck. Setelah itu dibiarkan kurang lebih 1 menit

hingga tidak terjadi perubahan warna dan nilai pH dibaca berdasarkan warna yg

terbentuk dan dicocokkan dengan skala warna acuan pada kemasan indikator. 1 botol

di analisa sebanyak 2 kali (duplo).

Pengukuran Optical Density (OD)

Sebanyak 1 mL kultur isolat diambil dan diencerkan ke dalam 1 - 4 mL MSS

steril (2 hingga 5 kali pengenceran, tergantung kekeruhan media). Diambil 2 mL dari

masing-masing sampel dan dimasukkan ke dalam kuvet. Tiap sampel diukur

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

5/19

absorbansinya menggunakan spektrofotometer Hitachi Model 100-50 pada panjang

gelombang 660 nm dengan MSM (Mineral Salt Medium) steril sebagai blanko.

Metode pengukuran optical density ini merujuk pada penelitian U. J. J. Ijah dan L. I.

Ukpe (1992).

Analisa Total Plate Count (TPC)

Sebanyak 100L kultur isolat diambil dan dimasukkan ke dalam microtube

yang berisi 900L larutan NaCl 0,85% (pengenceran 10-1) yang sudah disiapkan

sebelumnya. Kemudian diambil kembali 100L kultur dari pengenceran 10-1dan

ditambahkan ke dalam 900L larutan NaCl 0,85% (pengenceran 10-2) dilanjutkan

hingga seri pengenceran 10-9. Sebanyak 100L kultur isolat pada seri pengenceran

10-9 diinokulasikan pada media NA (Nutrient Agar) dalam cawan petri dengan

metode sebar (spread plate) dan diinkubasi pada suhu ruang selama 24 jam. Setelah

24 jam, dilakukan perhitungan secara langsung untuk mengetahui jumlah isolat

bakteri dalam sampel yang dinyatakan dalam coloni forming unitdalam 10-9. Analisa

TPC dilakukan duplo untuk masing-masing sampel.

Analisa TPH dengan metode Gravimetri (weight loss crude oil)

Penentuan weight loss crude oil dilakukan dengan modifikasi metode yang

dikembangkan oleh U. J. J. Ijah dan L. I. Ukpe, (1992). Dimasukkan 20 mL toluene

GR kedalam botol untuk mengekstrak sisa minyak mentah. Kemudian campuran

tersebut dimasukkan ke dalam corong pisah dan dilakukan pengocokan selama 15

menit agar ekstraksi minyak berjalan sempurna. Kemudian campuran didiamkan

hingga terbentuk 2 lapisan, lapisan bawah merupakan suspense bakteri dan media

MSS sedangkan lapisan atas merupakan ekstrak minyak mentah dalam toluene.

Pengaruh Biodegradasi Tanah Tercemar Minyak Mentah dengan 5 Isolat

Bakteri

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

6/19

pH dan Pertumbuhan Isolat

pH merupakan salah satu faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan

sel bakteri (Fardiaz, 1992). Fermentasi tidak akan berlangsung baik apabila pH bukan

berada pada daerah hidup mikroba. Isolat bakteri yang digunakan dalam bioremediasi

minyak mentah dapat hidup dengan baik pada pH 6-8 (Nghia,2007).

Berikut merupakan grafik perubahan pH yang terjadi selama biodegradasi

minyak mentah menggunakan isolat bakteri dari pertambangan .

Gambar 1 . Grafik Perubahan pH Biodegradasi Minyak Mentah (Nana Mulyana,

2014)

Berdasarkan hasil diatas, seluruh isolat menunjukkan penurunan nilai pH kecuali

isolat 4 yang menunjukkan kenaikan diatas H-21. Penurunan nilai pH medium

menunjukkan aktivitas isolat bakteri dalam membentuk metabolitmetabolit asam.

Sugoro (2002) yang menyebutkan bahwa biodegradasi minyak mentahmenyebabkan perubahan senyawa hidrokarbon kedalam bentuk senyawa lain yang

bersifat asam (asam lemak dan alkohol). Selain itu Ifeanyiuchukwu (2008) juga

menjelaskan bahwa degradasi senyawa hidrokarbon akan menghasilkan senyawa-

senyawa berupa senyawa intermediate atau produk akhir yang akan bercampur

dengan medium dan menyebabkan penurunan pH campuran.

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

7/19

Gambar 2. Oksidasi n-alkana melalui jalur sub terminal (Atlas and Bartha, 1992

dalam Nugroho, 2009)

Pertumbuhan mikroba ditandai dengan peningkatan jumlah dan massa sel

sedangkan kecepatan pertumbuhan tergantung pada lingkungan fisik dan kimianya.

Pada penelitian ini, pertumbuhan sel isolat bakteri dihitung menggunakan metode

Total Plate Count (angka lempeng total) .Plate count / viable count didasarkan pada

asumsi bahwa setiap sel mikroorganisme hidup dalam suspensi akan tumbuh menjadi

satu koloni setelah ditumbuhkan dalam media pertumbuhan dan lingkungan yang

sesuai. Setelah diinkubasi, jumlah koloni yang tumbuh dihitung dan merupakan

perkiraan atau dugaan dari jumlah mikroorganisme dalam suspensi tersebut (Pelczar,

1986)

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

8/19

Gambar 3. Grafik Pertumbuhan Isolat Bakteri Pendegradasi Minyak Mentah

(colony forming unit(cfu) dalam 10-9) (Nana Mulyana, 2014)

Berdasarkan data pertumbuhan bakteri diatas, tiap isolat mengalami pola

pertumbuhan yang berbeda-beda. Isolat 1 mengalami puncak pertumbuhan pada H-

14, isolat 2 mengalami pertumbuhan tertinggi justru pada H-7, sedangkan isolate 3,4,

dan 5 menunjukkan populasi tertinggi pada H-21. Setelah mengalami puncak

pertumbuhan selanjutnya seluruh isolat mengalami penurunan jumlah populasi secara

signifikan. Perbedaan pola pertumbuhan masing masing mikroba disebabkan oleh

perbedaan jenis mikroba itu sendiri.

Semakin baik kemampuan bakteri dalam mendegradasi minyak mentah, maka

ketahanan bakteri akan semakin baik walaupun pola pertumbuhan bakteri akan

berjalan lebih lambat. Ferguson (2003) menjelaskan bahwa hidrokarbon alkana

adalah jenis hidrokarbon yang paling mudah didegradasi oleh mikroorganisme

melalui jalur metabolisme aerob. Oleh karena kelarutan hidrokarbon dalam fase cair

yang sangat rendah menyebabkan ketersediaan senyawa tersebut menjadi factor

pembatas apabila digunakan sebagai sumber nutrisi bagi mikroorganisme.

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

9/19

Substrat yang memiliki sifat yang demikian apabila digunakan sebagai media

pertumbuhan dapat berpengaruh pada aktivitas metabolisme mikroorganisme,

pengaruh tersebut antara lain dapat berupa waktu generasi yang lebih panjang.

Kemungkinan lain, hal ini dapat disebabkan karena bakteri menggunakan minyak

mentah, fosfor dan nitrogen yang terkandung dalam media sebagai nutrisi untuk

pertumbuhan selnya, dan juga menggunakan minyak mentah sebagai sumber

energinya dengan cara memotong rantai hidrokarbon minyak mentah menjadi

komponen organik untuk kelangsungan hidup mikroba dibawah kondisi stabil

(Ferguson, 2003 dalam Nababan, 2008).

Menurut Nababan (2008), bakteri memiliki peran yang sangat penting dalam

biodegradasi limbah minyak, sehingga faktor yang mempengaruhi pertumbuhan

bakteri juga berdampak pada keberhasilan proses biodegradasi. Faktor-faktor yang

dapat mempengaruhi proses biodegradasi antara lain suhu, pH, keadaan nutrisi, dan

ketersediaan O2. Dalam penelitian ini, faktor nutrisi tidak dijadikan parameter yang

penting karena dalam penelitian ini media tumbuh bakteri tidak ditambahkan sumber

nutrisi lain selain minyak mentah. Ketersediaan O2 menjadi salah satu penyebab

penurunan populasi selain hal-hal yang dijelaskan diatas.

Berdasarkan kedua grafik diatas, penurunan pH yang dihasilkan kelima isolat

menunjukkan hasil yang berbeda-beda bergantung pada persentase degradasi dan

jenis bakteri yang mendegradasinya. Semakin meningkat aktivitas bakteri

pendegradasi hidrokarbon, semakin meningkat pula jumlah asam-asam organik yang

dihasilkan dan semakin besar pula penurunan pH.

Peningkatan jumlah asam-asam organik hasil degradasi minyak mentah

menyebabkan penurunan jumlah bakteri. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan

bahwa senyawa-senyawa hasil degradasi dapat menyebabkan kematian isolat bakteri.

Presentasi biodegradasi yang sama pada bakteri yang berbeda, dapat menyebabkan

penurunan pH yang berbeda, begitu juga sebaliknya. Hal ini dikarenakan setiap

bakteri akan menghasilkan jenis asam-asam organik yang berbeda jenis dan

jumlahnya (Styani, Erna, 2008).

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

10/19

Analisa Optical Density

Selain menggunakan metode TPC, pengukuran jumlah sel dilakukan dengan

metode kerapatan optik (optical density). Pengukuran biomassa bertujuan untuk

mengetahui pola pertumbuhan dari isolat bakteri pendegradasi minyak mentah yang

diperoleh. Banyaknya biomassa isolat bakteri di dalam larutan sebanding dengan

besarnya absorbansi yang diperoleh dari hasil pengukuran spektrofotometer pada

panjang gelombang 660 nm. Semakin besar absorbansi larutan yang diperoleh, maka

jumlah biomassa isolat di dalam larutan semakin banyak. Hasil pengukuran biomassa

disajikan pada Gambar 5.

Gambar 4. Grafik Perubahan Optical Density (Nana Mulyana, 2014)

Pada awal pengukuran, seluruh isolat mengalami kenaikan absorbansi seiring

dengan pertambahan waktu inkubasi, namun kenaikan biomassa masingmasing isolat

menunjukkan nilai yang berbeda. Pertambahan sel isolat 3, 4, dan 5 terjadi pada H-7

sampai H-21 kemudian mengalami penurunan biomassa yang signifikan hingga H-35.

Isolat 1 menunjukan pertumbuhan bakteri pada H-14 setelah itu mengalami

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

11/19

penurunan yang signifikan di H-28. Sementara itu isolat 2 menunjukkan peningkatan

jumlah sel yang tinggi pada awal inkubasi lalu mengalami penurunan jumlah

biomassa seiring bertambahnya waktu inkubasi. Sama halnya dengan perhitungan

jumlah sel bakteri dengan metode TPC, perbedaan pola pertumbuhan masing-masing

isolat disebabkan oleh perbedaan ketahanan bakteri terhadap polutan minyak mentah

dan kemampuan masingmasing isolat dalam mendegradasi minyak mentah. Selain

karena faktor lingkungan yang sudah dijelaskan pada sub bab sebelumnya,

pertumbuhan bakteri di pengaruhi oleh aspek yang terkait dengan metabolisme

bakteri itu sendiri antara lain pH, penggunaan karbon dan sumber energi, efisiensi

degradasi substrat, sintesis protein dan berbagai materi penyimpan, dan pelepasan

produk metabolisme dari dalam sel (Baily & Ollis, 1986).

Hasil degradasi PAH melalui jalur enzim dioksigenase yang menghasilkan

intermediate berupa senyawa fenolik diduga merupakan salah satu penyebab

penurunan populasi isolat bakteri pada waktu pengamatan diatas H-21 karena

senyawa ini bersifat toksik bagi bakteri. Menurut Komar & Irianto (2000), fenol

merupakan salah satu senyawa intermediate (hasil samping) degradasi minyak berupa

senyawa aromatik yang dalam konsentrasi kecil sudah berbahaya dan mempunyai

toksikositas yang tinggi bagi lingkungan.

Pada konsentrasi diatas 2 ppm senyawa ini dapat mengakibatkan perubahan rasa

dan warna pada air, kematian ikan dan organisme lain (termasuk bakteri). Apabila

dibandingkan antara kesesuaian data perhitungan jumlah sel metode TPC dan metode

turbidimetri, pada waktu pengamatan awal (H-7, H-14, dan H-21) hasil yang

ditunjukkan oleh metode TPC maupun Optical densitymenunjukkan kesesuaian data,

namun terjadi ketidaksesuaian data pada jumlah sel diatas H-21. Beberapa isolat

menunjukkan penurunan jumlah sel namun justru disertai dengan kenaikan nilai

absorbansi. Menurut Pelczar (1986), perhitungan dengan metode tidak langsung

seperti ini memiliki kekurangan.

Pada perhitungan jumlah bakteri menggunakan metode turbidimetri, sel atau

biomassa bakteri yang mati dapat mempengaruhi suspensi dalam larutan sehingga

mempengaruhi nilai absorbansi. Selain hal tersebut, secara teknis pengukuran nilai

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

12/19

optical density memiliki tingkat kesulitan yang agak tinggi. Dalam biodegradasi

minyak dengan model bioreaktor seperti penelitian ini, perbedaan sifat kepolaran

antara medium (Mineral Salt Medium) dengan minyak mentah menyebabkan posisi

bakteri akan cenderung berada diantara fase minyak dan medium. Posisi tersebut

akan menyebabkan suspense bakteri dalam larutan medium menjadi kurang homogen

sehingga mempengaruhi hasil pengukuran absorbansi.

TPH (Total Petroleum Hidrocarbon)

Gambar 5. Grafik Persen Degradasi TPH Sampel.(Nana Mulyana, dkk. 2014)

TPH (Total Petroleum Hidrocarbon) merupakan istilah umum yang digunakan

untuk menyatakan jumlah senyawa hidrokarbon berbasis minyak bumi yang terdapat

dilingkungan. Sampai saat ini belum ada metode baku/standar untuk menghitung nilai

TPH, walaupun beberapa metode telah biasa dilakukan. Metode yang dilakukan padaanalisa ini didasarkan pada perbedaan bobot kering control dan sampel yang diekstrak

dengan toluena, karena toluena memiliki kemampuan untuk mengekstrak hidrokarbon

parafinik maupun aromatik.

Selisih perbedaan bobot kering tersebut disimpulkan sebagai total senyawa

hidrokarbon yang terdapat dalam sampel. Berdasarkan hasil analisa TPH diatas,

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

13/19

penurunan TPH terbesar terjadi pada isolat 5 dengan nilai penurunan 41,53%, diikuti

oleh isolat 1 dengan 41,15%, kemudian isolat 2 dan 3 yang masing-masing nilai

penurunannya 32,42% dan 29,77%, dan yang terakhir adalah isolat 4 dengan

penurunan terendah yaitu 22,51%. Semua isolat menunjukkan kenaikan persentasi

degradasi dari H-7 hingga H-35 kecuali isolat 3 yang mengalami penurunan

persentase degradasi TPH pada H-35.

Fenomena penurunan persentase degradasi pada isolat 3 pada H-35 merupakan

hal yang tidak wajar. Peningkatan jumlah populasi isolat 3 seharusnya diiringi oleh

peningkatan persentase degradasi TPH. Proses ekstraksi yang kurang tepat bisa

menjadi salah satu faktor yang menyebabkan hal tersebut. Proses pemisahan sisa

minyak mentah, media, dan suspensi bakteri ketika masa inkubasi H-35 menjadi hal

yang memicu terjadinya human error karena populasi mikroba yang tinggi

menyebabkan proses pemisahan menjadi sulit. Namun kecenderungan yang

ditunjukkan seluruh isolat masih menunjukkan kemampuan degradasi yang baik.

Penurunan persentasi minyak mentah oleh semua isolat bakteri dari

pertambangan minyak menandakan degradasi dari cemaran minyak mentah berjalan

baik dan hal tersebut juga menjelaskan bahwa seluruh isolat bakteri memiliki

kemampuan dalam mendegradasi limbah minyak mentah. Kemampuan isolat-isolat

dalam mendegradasi minyak mentah disebabkan oleh enzim oksigenase yang

dihasilkan oleh bakteri mampu memecah senyawa hidrokarbon dalam minyak dan

mengubahnya menjadi senyawa-senyawa yang bisa dimanfaatkan oleh bakteri seperti

asam asetat dan asam lemak (Sugoro, 2002).

Produksi biosurfaktan juga menentukan besar kecilnya kemampuan degradasi

minyak oleh isolat. Biosurfaktan berpengaruh pada interaksi sel dengan hidrokarbon

yang teremulsi atau tersolubilisasi oleh bakteri sehingga mempermudah kontak antara

subtrat dengan enzim (Wulandari et al, 2010).

Produksi surfaktan oleh bakteri berfungsi untuk meningkatkan hasil biodegradasi

cemaran minyak mentah karena surfaktan mampu memperluas permukaan minyak

dengan air melalui pembentukan mikroemulsi dan ketersediaan biologis untuk

keperluan metabolisme mikroorganisme. Adanya peningkatan kontak antara minyak

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

14/19

dan air akan mempermudah masuknya suplai oksigen dan nutrisi yang dibutuhkan

mikroorganisme pada permukaan senyawa hidrokarbon dimana kondisi ini sangat

membantu mikroorganisme untuk lebih cepat dapat mendegradasikan limbah minyak

tersebut. Menurut Swisher (1987) dalam Azhar (2010) menyatakan bahwa pengaruh

fisiologis dan fisika kimia surfaktan memainkan peran penting didalam proses

kehidupan mikroorganisme karena dapat membentuk senyawa kompleks dengan

protein membran sel di sekitar membran sel.

Menurut Putu Suardana dkk (2002) dalam Azhar (2010) menyatakan bahwa

membran protein ini memegang peranan yang sangat penting didalam transportasi

material melewati dinding sel. Dari interaksi surfaktan dengan mikroorganisme ini,

surfaktan selanjutnya membentuk kompleks protein surfaktan yang dapat

meningkatkan mekanisme transportasi material tersebut. Selain itu, pengaruh

penurunan tegangan permukaan kontaminan senyawa organic hidrokarbon menjadi

mikroemulsi akibat kerja surfaktan akan sangat membantu kerja enzim untuk

memecah substrat agar mikroorganisme lebih mudah menyerap substrat tersebut

untuk keperluan metabolism tubuhnya.

Fungsi surfaktan ini pada akhirnya dapat meningkatkan terjadinya degradasi

senyawa hidrokarbon oleh mikroorganisme didalam proses bioremediasi. Mekanisme

biodegradasi hidrokarbon alifatik biasanya terjadi pada kondisi aerob.

Mikroorganisme aerob cepat dan paling efisien dalam mendegradasi karena reaksi

aerob memerlukan lebih sedikit energi bebas untuk inisiasi dan menghasilkan lebih

banyak energi.

Hidrokarbon akan didegradasi secara beruntun oleh sejumlah enzim, dimana

oksigen akan bertindak sebagai akseptor eksternal. Adapun tahap degradasi alkana

melibatkan pembentukan alkohol, aldehid dan asam lemak. Asam lemak dipecah,

CO2 dilepaskan dan membentuk asam lemak baru yang merupakan 2 unit karbon

yang lebih pendek dari molekul induk, proses ini dikenal sebagai beta oksidasi

(Hamme et al., 2003 dalam Nababan, 2008). Melalui jalur -oksidasi asam lemak

akan diubah menjadi asetil ko-A dan masuk ke dalam siklus asam sitrat, diubah

menjadi CO2 dan energi. Berikut ini merupakan mekanisme reaksi degradasi aerob

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

15/19

alkana oleh bakteriAcinetobacter menggunakan enzim alkana monooksigenase untuk

merubah hidrokarbon menjadi alkohol.

Gambar 6 . Degradasi alkane oleh Acinetobacter sp. (Hamme et al.,2003 dalam

Nababan,2008)

Selain produksi enzim, produksi biosurfaktan juga mempunyai hubungan dengan

kemampuan yang tinggi dalam menguraikan senyawa hidrokarbon. Penambahan

jumlah inokulum bakteri penghasil biosurfaktan diketahui dapat menaikkan tingkat

degradasi dan menyebabkan terdegradasinya senyawa alifatik, senyawa aromatik dan

sikloalkana yang diketahui sulit terdegradasi. Hal lain mungkin disebabkan karena

enzim yang dihasilkan lebih bervariasi dalam jenis dan tingkat penguraian serta

jumlah enzim yang lebih banyak dibanding dengan biakan tunggal sehingga

penguraian lebih cepat (Nababan, 2008).

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

16/19

Selain 2 hal diatas, kondisi lingkungan fisik seperti temperatur dan aerasiserta

faktor mekanik seperti pengadukan juga sangat mempengaruhi besarnyapersentase

degradasi. Menurut Nugroho (2006) senyawa hidrokarbon yang tertumpah di alam

akan mengalami degradasi secara alamiah karena faktor-faktorlingkungan, meskipun

laju degradasinya berlangsung lambat. Proses degradasitersebut meliputi penguapan,

teremulsi dalam air, teradsorpsi pada partikel padat,tenggelam dalam perairan serta

mengalami biodegradasi oleh mikroba pengguna hidrokarbon.

Penutup

Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan

bahwa seluruh isolat bakteri memiliki kemampuan dalam mendegradasi cemaran

minyak mentah. Potensi penurunan cemaran minyak mentah terbesar didapat dari

isolat 5 dengan persen degradasi 41,53%, diikuti isolat 1 dengan 41,15%, kemudian

isolat 2 dan 3 dengan 32,42% dan 29,77%, dan isolat 4 dengan penurunan 22,51%.

Isolat terbaik dari kelima isolat adalah isolat 5, karena memiliki penurunan TPH

terbesar dan pertumbuhan tertinggi disbanding isolat lainnya.

Saran

1. Penelitian lanjutan menggunakan isolate isolat hasil penelitian ini dengan analisis

instrumentasi seperti Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) atau Gas

Chromatograpy Mass Spectrometer (GC-MS) untuk mengetahui pola degradasi dan

jenis hidrokarbon apa yang memiliki penurunan terbesar .

2. Analisa lanjutan berupa identifikasi jenis spesies dan morfologi dari isolat 1, 2, 3,

4, dan 5.

3. Analisa lanjutan berupa penentuan jumlah sel isolat dan substrat minyak mentah

yang harus ditambahkan untuk mendapatkan kecepatan degradasi yang optimum.

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

17/19

4. Menguji faktor-faktor eksternal (Suhu inkubasi, pH, dan mineral) terhadap laju

biodegradasi cemaran minyak mentah.

Daftar Pustaka

Alidadi, H., A.R. Parvaresh, and M.R. Shanmansouri. 2007. Combine Compost and

Composting Process in the Treatment and Bioconversion of Sludge,Pakistan

Journal of Biological Science 10(21) : 3944-3947.

Alpentri. 1999. Evaluasi Kemampuan Isolat Jamur Dan Salah Satu Sumur Minyak

Bumi Minas Dalam Mendegradasi Minyak Bumi. Thesis magister ITB.

Bandung.

Amzani,Fuad.2012. Pencemaran Tanah dan Penanggulangannya. Lampung : Jurusan

Budidaya Tanaman Pangan Politeknik Negeri.

Anonimous, 1982, Penelitian dan Pengembangan Serat Alami sebagai Bahan

Penyerap Tumpahan Minyak untuk Mencegah Pencemaran Laut, Balai

Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Tekstil : Bandung.

Alpentri. 1999. Evaluasi Kemampuan isolat jamur Dan Salah Satu Sumur Minyak

Bumi Minas Dalam Mendegradasi Minyak Bumi. Thesis magister ITB.

Bandung.

Atlas, R.M. 1992.Petroleum Microbiology, In:Encyclopedia of Microbiology, vol. 3.

Academic press, Inc.

Baily J. E., Ollis D.F. 1986. Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw- Hill,

New York, pp. 620-630.

Bossert I., & Bartha R. 1984. The Fate Of Petroleum In The Soil Ecosystem.

Macmillan, New York pp. 435-475.

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

18/19

Connel, D.W. & G.J. Miller. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Jakarta.

UI Press.

Cookson J.T. 1995. Bioremediation engineering: Design and application. McGraw-

Hill Inc., Toronto.

Dwidjoseputro. 1990.Dasar-dasar Microbiologi. Penerbit Djambatan. Jakarta.

Edward, R.& I.White. 1999. The Sea Empress Oil Spill.Environmental Impact and

Recovery. Proceeding of International Oil Spill Conference. American

Petroleum Institute Washington DC.

Erdogan, Esin, and Karaca, Ayten. 2011.Bioremediation of Crude Oil Polluted Soils.

Asian Journal of Biotechnology 3 (3) : 206-213.

Eweis, J.B., S.J. Ergas., D.P.Y. Chang & E.D. Schroeder. 1998. Bioremediation

Principles. Singapore. WCB McGraw-Hill.

Fahruddin, 2004, Dampak Tumpahan Minyak pada Biota Laut,

http://www.kompas.com (5 Mei 2011, 10.00 WIB).

Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Bogor: PAU Pangan dan Gizi. Institut

Pertanian Bogor.

Gunalan. 1996. Penerapan Bioremediasi pada Pengelohan Limbah dan Pemulihan

LingkunganTercemar Hidrokarbon Petroleum. Majalah Sriwijaya. UNSRI.

Vol 32, No 1.

Gray, N. F., 1994.Drinking Water Quality, Wiley : Chicester.

7/26/2019 AYA SOFIA 4311413083

19/19

Hamdiyah, Siti. 2000. Isolasi dan Identifikasi Morfologi Bakteri Pendegradasi

Minyak Bumi Serta Efektivitasnya dalam Proses Bioremediasi. Fakultas

Kelautan dan Perikanan : IPB.

Hardiani, Henggar, dkk. 2011. Bioremediasi Logam Timbal (pb) dalam

Tanah Terkontaminasi Limbah Sludge Industri Kertas Proses

Deinking.Jurnal Selulosa, Vol. 1, No. 1, Juni 2011 : 31 - 41 33.

Kumara,Aditya, dkk.2014. Pencemaran Tanah Akibat Tumpahan Minyak Industri.

Fakultas teknik program studi teknik lingkungan : Universitas Lambung

Mangkurat.

Mulyana, Nana, dkk. 2014. Biodegradasi Cemaran Minyak Mentah Menggunakan

Isolate Bakteri dari Pertambangan Minyak Rakyat Cepu. Laboratorium

Biologi Kelompok Lingkungan Bidang Kebumian dan Lingkungan : PATIR-

BATAN.

Ning, Wahyu.2013.Materi Kimia Bab 7 Hidrokarbon dan Minyak Bumi. SMK 1

Wonosobo : Wonosobo.