HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Aktivitas Biosurfaktan
Aktivitas biosurfaktan diamati berdasarkan volume emulsi yang terbentuk diantara lapisan N-heksan dan cairan media (Lampiran 14.e halaman 51). Hasil uji aktivitas emulsifikasi menunjukkan bahwa masing-masing isolat memiliki aktivitas biosurfaktan yang bervariasi. Nilai aktivitas biosurfaktan isolat bakteri tanah pertanian Berastagi, Sumatera Utara dapat dilihat pada Tabel 4.3.1
Tabel 4.3.1 Aktivitas Biosurfaktan Isolat Bakteri dari Tanah Pertanian Berastagi
Isolat Bakteri Volume Emulsi (cm 3
Rata-rata (cm
)
3) Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3
CBM 1 2,22 0,72 1,55 1,50 CBM 3 0,33 0,92 1,07 0,77 CBM 4 1,16 1,66 1,30 1,37 JBM 1 1,89 1,32 1,18 1,46 JBM 2 3,52 2,13 2,31 2,65 JBM 3 4,18 4,53 3,84 4,18 KBM 1 1,26 1,00 2,52 1,59 KBM 2 0,39 0,86 0,53 0,59 TBM 2 0,92 0,75 0,98 0,88 TBM 3 2,73 1,76 3,09 2,53
Untuk lebih jelasnya volume emulsi aktivitas biosurfaktan isolat bakteri tanah pertanian Berastagi Sumatera Utara dapat dilihat pada Gambar 4.3.1
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 CBM 1 CBM 3 CBM 4 JBM 1 JBM 2 JBM 3 KBM 1 KBM 2 TBM 2 TBM 3 V o lu m e e m u ls i (c m 3) Isolat bakteri
Gambar 4.3.1 Aktivitas biosurfaktan isolat bakteri tanah pertanian Berastagi
Tabel 4.3.1 dan Gambar 4.3.1 menunjukkan bahwa isolat JBM 3 memiliki aktivitas emulsi tertinggi dengan nilai aktivitas sebesar 4,18 cm3 kemudian diikuti oleh isolat JBM 2, TBM 3 dan KBM 1 dengan nilai aktivitas masing-masing sebesar 2,65, 2,53 dan 1,59 cm3. Sedangkan aktivitas emulsi terendah ditunjukkan oleh isolat KBM 2, dan tidak berbeda jauh dengan isolat CBM 3 dengan nilai aktivitas beturut-turut 0,59 dan 0,77 cm3. Dari data pertumbuhan sel isolat bakteri (Tabel 4.2.1) menunjukkan bahwa isolat CBM 3 memiliki laju pertumbuhan tertinggi, sedangkan aktivitas biosurfaktannya memiliki nilai yang terendah dibanding seluruh isolat yang diuji. Hal ini kemungkinan disebabkan karena perbedaan komponen dan jenis dari biosurfaktan yang dihasilkan oleh isolat bakteri.
Setiap isolat memiliki aktivitas biosurfaktan yang berbeda-beda yang ditandai dengan terbentuknya emulsi. Menurut Rosenberg et al. (1980), perbedaan tipe dan komponen biosurfaktan yang dihasilkan tiap-tiap isolat akan mempengaruhi aktivitas emulsi yang terjadi pada permukaan cairan. Warsito (2009) menyatakan bahwa nilai aktivitas biosurfaktan tertinggi ditunjukkan oleh bakteri yang berasal dari Laut Tanjung Balai dengan nilai 13,50 mm yang ditumbuhkan pada media BHB yang mengandung naftalen (senyawa hidrokarbon). Aktivitas biosurfaktan bakteri tanah pertanian Berastagi dalam penelitian ini lebih tinggi bila dibandingkan dengan bakteri yang berasal dari laut Tanjung Balai.
Menurut Pacwa-Płociniczaket al. (2011) karakteristik utama dari biosurfaktan adalah memiliki bagian hidrofilik dan hidrofobik, dengan adanya bagian tersebut mempermudah bakteri untuk melarutkan zat yang tidak larut dalam air. Aktivitas surfaktan membuat surfaktan menjadi agen pengemulsi yang baik. Kosaric (1992) menyatakan bahwa emulsifikasi dari biosurfaktan dapat terjadi akibat adanya beberapa faktor. Diantaranya adalah keberadaan senyawa hidrofob dan senyawa hidrofil, kondisi air (salinitas dan pH), temperatur dan komponen ataupun molekul biosurfaktan itu sendiri.
4.4 Produksi Biosurfaktan
Produksi biosurfaktan dilakukan dengan menumbuhkan isolat bakteri pada media BHB mengandung karbosulfan dan diinkubasi pada shaker selama 21 hari. Sel bakteri dipisahkan dari supernatan dengan cara sentrifugasi dengan kecepatan 6000 rpm selama 10 menit. Pengukuran konsentrasi biosurfaktan yang terbentuk dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 421 nm. Produksi biosurfaktan yang dihasilkan isolat bakteri dapat dilihat pada Tabel 4.4.1
Tabel 4.4.1 Produksi Biosurfaktan Isolat Bakteri Tanah Pertanian Berastagi Isolat bakteri Konsentrasi biosurfaktan (ppm)
Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-21
CBM 1 64,20 8,40 23,64 CBM 3 59,24 0,00 0,06 CBM 4 59,38 0,00 13,52 JBM 1 201,38 0.00 76,84 JBM 2 21,96 1,90 4,78 JBM 3 74,00 18,82 13,92 KBM 1 259,58 3,90 7,18 KBM 2 47,70 60,94 5,48 TBM 2 34,38 4,32 6,26 TBM 3 80,12 19,52 0,00
Untuk lebih jelasnya produksi biosurfaktan isolat bakteri tanah pertanian Berastagi Sumatera Utara dapat dilihat pada Gambar 4.3.1
0 50 100 150 200 250 300 CBM 1 CBM 3 CBM 4 JBM 1 JBM 2 JBM 3 KBM 1 KBM 2 TBM 2 TBM 3 K ons ent ra si bi os ur fa kt an (ppm ) Isolat bakteri Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-21
Gambar 4.4.1 Produksi biosurfaktan isolat bakteri tanah pertanian Berastagi
Tabel 4.4.1 dan Gambar 4.4.1 menunjukkan bahwa produksi tertinggi biosurfaktan masing-masing isolat terjadi pada hari ke-7 dan produksi biosurfaktan mengalami penurunan pada hari ke-14 dan hari ke-21. Konsentrasi biosurfaktan tertinggi dihasilkan isolat bakteri KBM 1, JBM 1, TBM 3 dan JBM 3 secara berurutan. Dari hasil pegukuran pertumbuhan sel (Tabel 4.2.1) dan aktivitas biosurfaktan (Tabel 4.3.1) isolat KBM 1 memiliki jumlah sel dan aktivitas biosurfaktan yang cukup tinggi, JBM 1 memiliki jumlah sel dan aktivitas biosurfaktan yang lebih rendah dari KBM 1, TBM 3 memiliki produksi biosurfaktan yang tinggi dibanding JBM 3 namun pada pertumbuhan sel dan aktivitas biosurfaktan TBM 3 lebih rendah, sedangkan JBM 3 memiliki jumlah sel yang cukup tinggi dan aktivitas biosurfaktannya tertinggi diantara semua isolat.
Pertumbuhan sel isolat bakteri yang tinggi pada awal pertumbuhan (hari ke-7), dapat dihubungkan dengan produksi biosurfaktan yang tinggi, dimana produksi biosurfaktan yang tinggi akan membantu dalam proses degradasi karbosulfan yang digunakan sebagai sumber karbon. Adanya biosurfaktan akan meningkatkan solubitas dari karbosulfan sehingga meningkatkan ketersediaannya untuk didegradasi oleh bakteri. Begitu pula dengan aktivitas biosurfaktan yang ditandai dengan terbentuknya emulsi yang tinggi dari isolat bakteri dapat dihubungkan dengan produksi biosurfaktan yang tinggi pula. Biosurfaktan dapat meningkatkan emulsifikasi dari karbosulfan,
bagian karbosulfan yang tidak larut dalam air akan lebih mudah larut karena bisurfaktan memiliki molekul yang hidrofobik dan hidrofilik. Pada hari ke-14 produksi biosurfaktan turun secara drastis, namun pertumbuhan ada yang meningkat dan juga menurun, hal ini kemungkinan disebabkan oleh isolat bakteri lebih memilih menggunakan sumber karbon lain seperti surfaktan sintetik yang terdapat dalam pestisida.
Menurut Komarawidjaja (2009) dalam penelitiannya menyatakan perbedaan pertumbuhan bakteri diduga terjadi karena adanya perbedaan produksi biosurfaktan yang dihasilkan oleh bakteri. Biosurfaktan berperan dalam pembentukan emulsi yang mampu memanfaatkan senyawa hidrokarbon sebagai sumber karbon dalam melipatgandakan kepadatan sel di media uji. Li & Chen (2009) efek positif dari surfaktan dalam degradasi senyawa hidrokarbon berhubungan dengan peningkatan daya kelarutan dan pemutusan senyawa hidrokarbon. Menurut Batubara (2011), jumlah biosurfaktan yang dihasilkan juga tergantung dari bagaimana mikroorganisme tersebut menggunakan nutrisi yang tersedia. Perbedaan nutrisi akan mempengaruhi produksi biosurfaktan.