KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN
AKHIR (TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (Low
Density Polyethylene)
SKRIPSI
FAMELA C. BR. SIPAYUNG 110805042
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN
AKHIR (TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (Low
Density Polyethylene)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FAMELA C. BR. SIPAYUNG 110805042
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
i
Nomor Induk Mahasiswa : 110805042
Program Studi : Sarjana (S1) Biologi
Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc NIP. 196511011991031002
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (LOW DENSITY
POLYETHYLENE)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2017
Famela C. Br. Sipayung
iii
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan anugerahNya yang tidak pernah berhenti sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kemampuan Bakteri Dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Dalam Mendegradasi Plastik (Low Density Polyethylene)”. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Sains pada Fakultas MIPA USU Medan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada orangtua ayahanda dan ibunda tercinta, P. Sipayung dan I. Pasaribu yang selalu memberikan doa, cinta kasih, semangat, perhatian dan pengorbanan yang begitu besar kepada penulis. Terima kasih juga kepada abang Juan Rio Sipayung, adik Egion Timotius Sipayung dan kakak Mafe Grace Karo-Karo yang tiada henti memberikan semangat dan bantuan kepada penulis disaat-saat sulit selama pengerjaan skripsi ini. Kepada Maktua dan Paktua Manjung serta seluruh keluarga penulis atas segala bantuan baik moril maupun materil hingga skripsi ini selesai.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc selaku pembimbing I dan Ibu Dra. Nunuk Priyani M.Sc selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran saat bimbingan pada masa penelitian hingga penulisan skripsi ini.Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Ibu Dr. It Jamilah M.Sc dan Bapak Drs. Arlen H. J, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan dan arahan dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini. Ibu Dr. Erni Jumilawaty, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan nasehat dan semangat selama masa perkuliahan. Ibu Dr. Nursahara Pasaribu M. Sc. selaku ketua Departemen Biologi FMIPA USU. Ibu Nurhasni Muluk, Kak Siti, Bang Erwin dan Kak Rosalina Ginting selaku staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU.
Akhirnya dengan penuh ketulusan dan kerendahan hati, penulis menyadari bahwa skiripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skiripsi ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan kita semua. Atas partisipasi dan dukungannya penulis ucapkan terima kasih.
Medan, Januari 2017
v
KEMAMPUAN BAKTERI DARI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) DALAM MENDEGRADASI PLASTIK (Low Density Polyethylene)
ABSTRAK
Low density polyethylene (LDPE) merupakan salah satu sumber utama polusi lingkungan dan biodegredasinya merupakan fokus dari penelitian ini. Uji biodegradasi LDPE telah dilakukan dengan bakteri yang diisolasi dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Namo Bintang, Medan Tuntungan. Skrining bakteri pendegradasi LDPE didasarkan pada kemampuan bakteri untuk tumbuh dalam Mineral Salt Medium Broth (MSMB) yang mengandung 1% bubuk LDPE dan diperoleh dua isolat yang potensial dengan kode SP2 dan SP4. Degradasi LDPE dievaluasi dengan mengukur penurunan berat, analisis SEM dan FTIR setelah uji biodegradasi. Uji kemampuan isolat dalam mendegradasi lembar LDPE selama 4 minggu menunjukkan bahwa isolat SP2 dan SP4 mampu menurunkan berat LDPE masing-masing sebesar 10,16% dan 12,06% sedangkan penurunan berat pada kontrol adalah 0%. Hasil analisis SEM menunjukkan permukaan LDPE menjadi kasar, adanya gelombang, kerutan, dan koloni bakteri melekat pada permukaan LDPE. Penurunan intensitas bilangan gelombang pada analisis FTIR menunjukkan LDPE mengalami degradasi.
THE ABILITY OF BACTERIA FROM WASTE DUMP SITE TO DEGRADE PLASTIC (Low Density Polyethylene)
ABSTRACT
The low density polyethylene (LDPE) is one of environtmental pollutant and its biodegradation was the focus of the present study. Biodegradation test of LDPE was done using bacteria isolated from Namo Bintang waste dump site, Medan Tuntungan. The screening of isolates was based on their abilities to growth on Mineral Salt Medium Broth (MSMB) containing 1% LDPE powder. Two potential isolates, SP2 and SP4, were obtained. LDPE degradation was confirmed by measuring weight loss, SEM and FTIR analysis after biodegradation test. The ability of isolates in degrading LDPE showed that isolate SP2 and SP4 reduced weight of LDPE with total weight loss of 10,16 % and 12,06 % while control reduced 0% respectively after 4 weeks of cultivation. SEM analysis showed the surface of LDPE became rough, the formation of waves, wrinkles and bacterial colonies attached to the surface of LDPE. Decrease of intensity of wave number by FTIR analysis confirmed that LDPE was partially degraded.
vii
2.2. Polietilena Kerapatan Rendah (Low Density Polyethylene) 7
2.3. Degradasi Plastik 8
2.4. Biodegradasi Plastik 9
BAB 3. BAHAN DAN METODE 11
3.1. Waktu dan Tempat 11
3.2. Alat dan Bahan 11
3.3. Metode Penelitian 11
3.3.1. Lokasi dan Tahap Pengambilan Sampel 11
3.3.2. Isolasi Bakteri 11
3.3.3. Pembuatan Bubuk LDPE 12
3.3.4. Lembar Tipis LDPE 12
3.3.5. Skrining Awal Bakteri Pendegradasi LDPE Skrining Awal Bakteri Pendegradasi LDPE
12
3.3.6. Karakterisasi Bakteri 12
3.3.7. Uji Biodegradasi 13
3.3.8. Populasi Bakteri 13
3.3.9. Karakterisasi Polietilena 13
3.3.9.1. Penentuan persentase Kehilangan Bobot 13
3.3.9.2. Analisis Sifat Fisika 14
3.3.9.3. Analisis Sifat Kimia 14
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 15
4.2. Skrining Awal Bakteri Pendegradasi Polietilena 15
4.3. Uji Biokimia dan Karakterisasi Bakteri 18
4.4. Populasi Bakteri 18
4.5. Karakterisasi Lembaran Plastik LDPE 20
4.5.1. Persentase Kehilangan Bobot 20
4.5.2. Analisis Sifat Fisika 21
4.5.3. Analisis Sifat Kimia 23
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 26
5.1. Kesimpulan 26
5.2. Saran 26
ix
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Halaman
1 Daftar Beberapa Plastik yang Paling Penting Serta
Sifat-Sifatnya
5
2 Karakterisasi Bakteri-Bakteri dari TPA Namo Bintang 15
3 Uji Biokimia dan Karakterisasi Morfologi 18
4 Rataan Jumlah Koloni cfu/ml 19
5 Data Persentase Kehilangan bobot LDPE 20
DAFTAR GAMBAR
Gambar Judul Halaman
1 Profil Pertumbuhan Isolat (Absorbansi pada Panjang Gelombang 600 nm)
16
2 Profil Pertumbuhan Isolat (Jumlah Koloni) 16
3 Hasil Uji SEM 22
4 Spektrum FTIR LDPE pada Kontrol 24
5 Spektrum FTIR LDPE setelah Diinkubasi Selama 30
Hari dengan Isolat Bakteri SP2
24
6 Spektrum FTIR LDPE setelah Diinkubasi selama 30
Hari dengan Isolat Bakteri SP4
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Judul Halaman
1 Hasil Isolasi Bakteri 31
2 Data Mentah Hasil Pengukuran Nilai OD 31
3 Data Mentah Hasil Pengukuran Jumlah Koloni 31
4 MSMB dengan Lembaran Plastik dan Isolat Bakteri
setelah Uji Biodegradasi
32
