EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI BIOSURFAKTAN Pseudomonas putida T1(8) PADA MOLASE
Nur Hidayatul Alami 1*), Ni’matuzahroh2, Tini Surtiningsih2
1 Departemen Biologi, Program Magister, FSAINTEK, Universitas Airlangga
2 Departemen Biologi, FSAINTEK, Universitas Airlangga
*1 E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Pseudomonas putida T1(8), a bacteria which was isolated from oil contaminated soil in PE�TAM�NA Tanjung Perak �urabaya storage can produce biosurfactant when it was grown on a molasses substrate. The right type of extraction method and the characteristic of Pseudomonas putida T1-8 biosurfactant have not been yet known. This research was aimed to find the right extraction method to produce biosurfactant, so it can be known the characteristic of biosurfactant product. The extraction method that was tested consisted of HCl precipitation, (NH��)2�O�� precipitation, acetone precipitation, and solvent extraction. The yield (g/l) and the characteristics of biosurfactant (CMC value, emulsifier activity, temperature stability, pH, and NaCl concentration) were measured in each extraction method. The measurement of CMC value can be defined by dissolve crude biosurfactant from each extraction method within 10 ml distillated water. Emulsifier activity was measured by adding 1 ml of testing oil to 1 ml of aqueous biosurfactant in every CMC value from each extraction method. The measurement was made after 1 hour and 2�� hour. The measurement of temperature, pH, and NaCl concentration stability was determined at temperature range 30–70º C, pH ��-7, and NaCl 0-3 M. The resulted data was analyzed descriptively. The results of this research indicated that a various extraction method gave a various yield and characteristics of biosurfactant. (NH��)2�O�� precipitation gave the highest yield of biosurfactant about 5.0��67 g/l, had the lowest CMC value about 665 ppm, and decrease surface tension more than 10 mN/m (21.6 mN/m). �t also showed the best emulsifier activity in diesel oil and stable at the temperature range 30–70º C (100-93.18%), pH ��–7 (100-82.��1%), and NaCl concentration 0–3 M (100–98.60%). From this research we conclude that (NH��)2�O�� precipitation was the best extraction method to produce Pseudomonas putida T1(8) biosurfactant.
Biosurfactant characteristic in this method had the lowest CMC value, can emulsify diesel oil, and stable in many various themperature, pH, and NaCl concentration range.
Key words: biosurfactant, extraction, characterization, Pseudomonas putida T1(8)
Di beberapa negara lain, aplikasi biosurfaktan telah berkembang dan mendapat perhatian yang serius (Banat et al., 2000). Akan tetapi di Indonesia, eksplorasi produk biosurfaktan dari berbagai isolat lokal dan aplikasinya masih belum banyak diungkap. Hal ini kemungkinanHal ini kemungkinan dikarenakan pertimbangan dari segi ekonomi (Hamme et al., 2003). Menurut Bordoloi dan Konwar (2008), penggunaan substrat pertumbuhan untuk produksi biosurfaktan dengan harga murah seperti molase, dapat menjadi salah satu alternatif untuk menekan mahalnya biaya produksi biosurfaktan. Sementara itu, menurut Kosaric et al. (1980), metode ekstraksi yang tepat dapat meningkatkan produksi biosurfaktan.
Setelah biosurfaktan dapat diproduksi secara optimal, maka efektivitas biosurfaktan ketika diaplikasikan dalam berbagai keperluan sangat dipengaruhi oleh karakteristik biosurfaktan yang digunakan. Menurut Ni’matuzahroh et al. (2004), karakteristik biosurfaktan dapat dilihat dari nilai Critical Micelle Concentration (CMC), aktivitas emulsi, stabilitasnya terhadap pH, suhu, dan NaCl.
PENGANTAR
Biosurfaktan merupakan senyawa amfifatik yang terdiri dari gugus hidrofobik dan gugus hidrofilik. Sifat amfifatik tersebut yang memungkinkan biosurfaktan mampu berada di antara permukaan dua fase fluida yang berbeda tingkat polaritas dan ikatan hidrogennya (seperti permukaan minyak dengan air), mampu menurunkan tegangan permukaan, serta mampu berkumpul membentuk misel (Desai dan Banat, 1997). Biosurfaktan mempunyaiBiosurfaktan mempunyai keuntungan bila dibandingkan dengan surfaktan sintetik, antara lain: toksisitasnya rendah, biodegradable, ramah lingkungan, berbusa, dan dapat aktif bekerja pada suhu, Ph, dan salinitas yang ekstrim (Tabatabaee et al., 2005; Kosaric, 1996). Berdasarkan kemampuan tersebut, biosurfaktanBerdasarkan kemampuan tersebut, biosurfaktan berpotensi untuk digunakan dalam industri makanan, farmasi, dan kosmetik. Biosurfaktan juga diaplikasikan untuk menangani berbagai kasus-kasus pencemaran melalui teknik bioremediasi dan untuk upaya EOR (Enhancing Oil
�ecovery) (Desai dan Banat, 1997; Bordoloi dan Konwar, 2008).
Berk. Penel. Hayati Edisi Khusus: 4C (65–71), 2011
Ekstraksi dan Karakterisasi Biosurfaktan Pseudomonas Putida T1(8) Pada Molase 66
Ni’matuzahroh et al. (2009) telah melakukan skrining mikroba–mikroba potensial penghasil biosurfaktan yang berasal dari tanah tercemar minyak mentah di desa Wonocolo Kecamatan Kedewan Bojonegoro dan depo PERTAMINA Tanjung Perak, Surabaya, dengan menggunakan molase sebagai substrat pertumbuhan. Dari penelitian tersebut diperoleh beberapa mikroba yang berpotensi sebagai penghasil biosurfaktan. Salah satu diantaranya adalah Pseudomonas putida T1(8). Hasil uji skrining menunjukkan bahwa dalam waktu inkubasi 7 hari, Pseudomonas putida T1(8) dapat menurunkan nilai tegangan permukaan lebih dari 10 mN/m dan dapat mengemulsi beberapa minyak uji. Produksi biosurfaktan Pseudomonas putida yang ditumbuhkan pada molase belum banyak diungkap.
Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan upaya untuk mendapatkan biosurfaktan dari supernatan kultur Pseudomonas putida T1(8) dengan berbagai ekstraksi kemudian dilakukan karakterisasi biosurfaktan.
BAHAN DAN CARA KERJA Bahan dan Alat
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah Isolat bakteri penghasil biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) koleksi Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi �niversitas Airlangga Surabaya, air mineral sintesis komposisi Pruthi dan Comeotra (1997) sebagai media pertumbuhan bakteri penghasil biosurfaktan, dan bahan–bahan ekstraksi biosurfaktan (HCl, amonium sulfat, aseton, kloroform, n-heksana). Ekstraksi dan karakterisasi biosurfaktan dilakukan di Laboratoriumdi Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, �niversitas Airlangga.
Sedangkan peralatan utama yang digunakan meliputi:
sentrifuge Beckman, tensiometer du Nuoy, freeze dryer, dan evaporator.
Cara Kerja
Penelitian dilakukan secara bertahap yang meliputi:
Tahap I: Persiapan kultur Pseudomonas putida T1(8) pada media air mineral sintetis, isolasi biosurfaktan, dan karakterisasi supernatan. Tahap II: Ekstraksi supernatan biosurfaktan dengan menggunakan berbagai metode ekstraksi. Tahap III: Karakterisasi produk kasar biosurfaktan.
Persiapan Kultur Pseudomonas putida T1(8) pada Media Air Mineral Sintetis
Sepuluh buah botol infus ukuran 1000 ml masing- masing diisi dengan 1�0 ml air mineral sintetis modifikasi
Pruthi dan Comeotra (1997) (terdiri atas (NH4)2 SO4 (3 g/L), MgSO4. 7H2O (0,2 g/L), NaCl (10 g/L), CaCl2 (0,01 g/L), MnSO4. H2O (0,001 g/L), H3BO3 (0,001 g/L), ZnSO4.
7H2O (0,001 g/L), CuSO4. 5H2O (0,001 g/L), CoCl2.
6H2O (0,005 g/L), Na2MoO4. 2H2O (0,001 g/L), dan 2%
substrat molase (v/v). Larutan dihomogenkan dengan menggunakan magnetic stirrer. pH diatur hingga diperoleh larutan pH 7. Media disterilkan dengan autoklave pada suhu 121°C selama 20 menit. Ke dalam masing-masing botol ditambahkan 10 ml stok KH2PO4 dan K2HPO4, 10 ml stok FeSO4. 7H2O dan 4% suspensi bakteri (berasal dari kultur bakteri pada NA miring yang disuspensikan dalam air fisiologis 0,9%) yang memiliki nilai OD = 0,� pada ��610. Kultur bakteri diinkubasi dalam shaker inkubator pada suhu 27°C, 150 rpm, dan waktu inkubasi selama 3 hari.
Isolasi Biosurfaktan
Isolasi biosurfaktan dilakukan dengan cara memisahkan sel bakteri dari medium yang mengandung surfaktan dengan sentrifugasi (9000 xg, 4°C, 15 menit). Supernatan hasil sentrifugasi dipisahkan dari peletnya dan digunakan untuk proses karakterisasi supernatan dan ekstraksi.
Karakterisasi Supernatan
Karakterisasi supernatan diuji dengan mengukur nilai Tegangan Permukaan (TP) dan Aktivitas Emulsifikasi (AE) dengan media uji kerosin dan solar (Nitschke et al., 2004).
Tahap Ekstraksi Biosurfaktan
Pada penelitian ini diujikan metode ekstraksi dengan pengendapan asam, pengendapan amonium sulfat, pengendapan aseton dan ekstraksi cair-cair bertingkat.
Ekstraksi biosurfaktan dapat dilakukan dengan cara mengendapkan supernatan dengan HCl pekat 37% sampai pH 2 dan diinkubasi di lemari dingin pada suhu 4°C selama semalam sehingga didapat fase endapan dan filtrat. Kedua fase dipisahkan, lalu diliofilisasi. Serbuk hasil liofilisasi dari fase endapan merupakan produk kasar biosurfaktan. Produk ditimbang dengan menggunakan neraca analitik Shimadzu AEL-200 (Sasongko, 2003; Nitschke et al., 2004; Bordoloi dan Konwar, 2008).
Ekstraksi menggunakan amonium sulfat dilakukan dengan cara pengendapan menggunakan amonium sulfat (NH4)2SO4 kadar tinggi (salting out) untuk mengurangi aktivitas air sehingga senyawa aktif permukaan yang semula larut dalam air akan terendapkan, sehingga diperoleh biosurfaktan kasar. Fraksinasi dilakukan dengan amonium sulfat 20% jenuh. Supernatan kultur dengan volume ± 200 ml dimasukkan ke dalam gelas Beaker 1 liter dan direndam
Alami, Ni’matuzahroh, dan Surtiningsih 67 dengan penangas es. Kemudian dimasukkan sejumlah
amonium sulfat secara perlahan sambil diaduk dengan pengaduk magnet, sampai kadar amonium sulfat mencapai 20% jenuh. Pengadukan dalam keadaan terendam es diteruskan selama 15 menit kemudian dilakukan sentrifugasi, residu dipisahkan dan diliofilisasi (Yuliani, �004).
Ekstraksi menggunakan pengendapan aseton dilakukan dengan cara mengambil sebanyak 50 ml supernatan kultur, selanjutnya diekstrak dengan aseton (1:1) dan diinkubasi semalam pada suhu 4°C, sehingga diperoleh endapan, kemudian diliofilisasi (Sasongko, �003).
Ekstraksi cair-cair bertingkat dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: (a) mengambil sebanyak 50 ml supernatan kultur, selanjutnya diekstrak dengan pelarut n-Heksana (1:1). Fase organik dan fase emulsi dipisahkan dari fase air (supernatan kultur), lalu dievaporasi untuk menghilangkan pelarutnya; (b) supernatan kultur yang tidak larut n-Heksana diekstraksi dengan khloroform (volume khloroform sama dengan volume supernatan), fase organik dan fase emulsi dipisahkan dari fase air, lalu dievaporasi untuk menghilangkan pelarutnya;
(c) supernatan kultur yang tidak larut khloroform diendapkan dengan aseton dingin bervolume sama dengan supernatan, kemudian supernatan diinkubasi dalam lemari pendingin dengan suhu 4°C. Selama ekstraksi didapat fase endapan dan filtrat, kemudian kedua fase tersebut dipisahkan. Fase endapan yang diperoleh diliofilisasi. Serbuk hasil evaporasi dari ekstraksi menggunakan n-Heksana dan kloroform, dan serbuk hasil liofilisasi dari endapan aseton tersebut merupakan produk kasar biosurfaktan. Produk tersebut ditimbang dengan neraca analitik Shimadzu AEL-200 (Sasongko, 2003). Pemilihan metode ekstraksi yang tepat diketahui melalui pengukuran kuantitatif perolehan produk (g/L) dan uji aktivitas biosurfaktan dari berbagai metode ekstraksi yang meliputi pengukuran TP, nilai CMC dan AE. Pengukuran nilai CMC akan dijelaskan pada prosedur selanjutnya.
Tahap Karakterisasi Produk Kasar Biosurfaktan Sebanyak 10 mL akuades yang mengandung biosurfaktan kasar dengan konsentrasi tertentu, diukur nilai tegangan permukaannya. Biosurfaktan diukur kembali dengan memperbesar konsentrasi sampel melalui penambahan biosurfaktan. Setiap sampel yang mengalami penambahan konsentrasi biosurfaktan berturut-turut diukur nilai tegangan permukaannya. Pengukuran sampel dihentikan bila tidak terjadi penurunan nilai tegangan permukaan atau nilainya stabil. Konsentrasi pada saat diperoleh nilai penurunan TP yang stabil inilah yang disebut sebagai Critical Micelle
Concentration (CMC) (Mufidah, �006). Setelah diketahui metode ekstraksi yang paling tepat berdasarkan perolehan produk (g/L) dan uji aktivitas biosurfaktan dari berbagai metode ekstraksi yang meliputi pengukuran TP, nilai CMC dan AE, maka produk kasar yang diperoleh selanjutnya dikarakterisasi dengan mengukur stabilitas pH, suhu, dan NaCl. Pengukuran stabilitas pH, suhu, dan NaCl diperoleh dari pengukuran tegangan permukaan dari larutan biosurfaktan dalam buffer dengan rentang pH 4–10, pada suhu 30–70°C, serta variasi kadar garam NaCl dengan konsentrasi 0–3 M (Yakimov, 1995 dalam Yuliani, 2004).
HASIL
Dari hasil karakterisasi supernatan diketahui bahwa selama waktu inkubasi 3 hari, supernatan Pseudomonas putida T1(8) dapat menurunkan tegangan permukaan lebih dari 10 mN (32,135 mN/m) dan mengemulsi minyak uji solar dan kerosin. Supernatan selanjutnya diekstrak dengan menggunakan berbagai metode ekstraksi. Hasil perolehan produk, nilai CMC, dan aktivitas emulsi produk kasar biosurfaktan dari berbagai metode ekstraksi berturut- turut disajikan pada �ambar 1, 2, 3, 4, 5, 6, Tabel 1, dan
�ambar 7.
Gambar 1. Perolehan produk (g/L) biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) dari tiap metode ekstraksi (A: pengendapan aseton, AMM: pengendapan ammonium sulfat, HCL: pengendapan HCL, HEK: hasil ekstraksi dengan pelarut n-Heksane, KLO: hasil ekstraksi dengan pelarut kloroform)
Dari gambar 1 diketahui bahwa agen pengendapan protein dari yang terbaik (paling banyak mengendapkan produk kasar biosurfaktan) hingga yang paling sedikit mengendapkan produk, berturut-turut didapatkan pada ekstraksi dengan menggunakan pelarut ammonium sulfat (5,0467 g/l), n-Heksane (2,57 g/l), aseton (2,2175 g/l), HCL (1,275 g/l), dan kloroform (0,9075 g/l). �ntuk
Ekstraksi dan Karakterisasi Biosurfaktan Pseudomonas Putida T1(8) Pada Molase 6
selanjutnya perlu dilakukan uji aktivitas penurunan tegangan permukaan yang dinyatakan dengan nilai CMC dan aktivitas emulsifikasi untuk mengetahui kebenaran bahwa yang diendapkan merupakan biosurfaktan atau senyawa lain.
Dari gambar 2, 3, 4, 5, dan 6, diketahui bahwa nilai CMC yang diperoleh dari ekstraksi dengan menggunakan aseton, ammonium sulfat, HCL, n-Heksane, dan kloroform berkisar antara 228 hingga 2418 ppm. Nilai CMC yang tertinggi diperoleh dari produk biosurfaktan yang diekstrak dengan menggunakan pelarut n-Heksane (2418 ppm), sedangkan nilai CMC yang terendah diperoleh dari produk biosurfaktan yang diekstrak dengan menggunakan pelarut kloroform (228 ppm).
Dari Tabel 1 diketahui bahwa produk biosurfaktan hasil ekstraksi dengan menggunakan pelarut kloroform mempunyai nilai CMC yang paling rendah, yaitu sebesar 228 ppm, dengan perolehan produk sebesar 0,9075 g/L.
Akan tetapi, nilai penurunan tegangan permukaan yang dicapai hanya sebesar 6,7 mN/m (kurang dari 10 mN/
m). Sementara itu, dari ekstraksi menggunakan pelarut n-Heksane diperoleh nilai penurunan tegangan permukaan yang paling tinggi, yaitu sebesar 32 mN/m
Gambar 2. Grafik fungsi nilai tegangan permukaan air (mN/m) terhadap penambahan konsentrasi biosurfaktan (ppm) yang diperoleh dari pengendapan aseton
Gambar 3. Grafik fungsi nilai tegangan permukaan air (mN/m) terhadap penambahan konsentrasi biosurfaktan (ppm) yang diperoleh dari pengendapan ammonium sulfat
Gambar 4. Grafik fungsi nilai tegangan permukaan air (mN/m) terhadap penambahan konsentrasi biosurfaktan (ppm) yang diperoleh dari pengendapan HCl.
Gambar 6. Grafik fungsi nilai tegangan permukaan air (mN/m) terhadap penambahan konsentrasi biosurfaktan (ppm) yang diperoleh dari ekstraksi dengan menggunakan pelarut kloroform.
Gambar 5. Grafik fungsi nilai tegangan permukaan air (mN/
m) terhadap penambahan konsentrasi biosurfaktan (ppm) yang diperoleh dari ekstraksi dengan menggunakan pelarut n- heksane.
Alami, Ni’matuzahroh, dan Surtiningsih 6
Gambar 7. Persen emulsifikasi 24 jam produk biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) dari tiap metode ekstraksi (A:
pengendapan aseton, AMM: pengendapan ammonium sulfat, HCL: pengendapan HCL, HEK: hasil ekstraksi dengan pelarut n- Heksane, KLO: hasil ekstraksi dengan pelarut kloroform)
Gambar 9. Stabilitas biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) terhadap pengaruh perubahan pH.
Gambar 8. Stabilitas biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) terhadap pengaruh perubahan suhu.
dengan perolehan produk biosurfaktan sebesar 2,57 g/l, tapi nilai CMC yang dicapai terlalu tinggi, yaitu sebesar 2.418 ppm. Ekstraksi dengan pengendapan HCL dan aceton juga menunjukkan nilai CMC yang masih tinggi, yaitu sebesar 1.661,3 dan 1.296, meskipun nilai penurunan tegangan permukaannya di atas 10 mN/m (11,1 mN/m dan 15,8 mN/m), tapi nilai tersebut masih lebih rendah bila dibandingkan nilai penurunan tegangan permukaan dengan ekstraksi menggunakan pengendapan ammonium sulfat (21,6 mN/m). Dari hasil ekstraksi dengan pengendapan ammonium sulfat didapatkan perolehan produk yang paling tinggi yaitu sebesar 5,0467 g/L dengan nilai CMC yang cukup rendah, yaitu sebesar 665 ppm.
Tabel 1. Nilai perolehan produk (g/L), nilai CMC (ppm), dan nilai penurunan tegangan permukaan (mN/m) produk biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) dari berbagai metode ekstraksi
Metode Ekstraksi
Perolehan Produk
(g/L)
Nilai CMC (ppm)
Nilai Penurunan Tegangan Permukaan
(mN/m) Pengendapan
aseton
2,175 1.661,3.661,3 15,8 Pengendapan
ammonium sulfat
5,467 665 21,6
Pengendapan HCl 1,275 1.296 11,1
Ekstraksi n- Heksane
2,57 2.418 32
Ekstraksi kloroform
0,9075 228 6,7
�ambar 7 menunjukkan rendahnya aktivitas emulsi 24 jam pada hampir seluruh produk biosurfaktan dari semua metode ekstraksi baik pada minyak uji kerosin dan solar. Hasil yang cukup baik terlihat pada produk biosurfaktan dari pengendapan ammonium sulfat pada minyak uji solar (53,34%), meskipun emulsi yang terbentuk berupa mikroemulsi. Setelah dilakukan ekstraksi dengan menggunakan berbagai metode ekstraksi, maka perlu dilakukan karakterisasi produk biosurfaktan terkait dengan stabilitasnya terhadap perubahan suhu, pH, dan konsentrasi garam (�ambar 8, 9, dan 10).
Dari gambar 8 diketahui bahwa biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) tidak terpengaruh pada perubahan suhu dari 30 sampai 50º C. Pada kisaran suhu tersebut, biosurfaktan masih 100% stabil. Selanjutnya, ketika suhu dinaikkan hingga 70º C, baru terlihat adanya
Ekstraksi dan Karakterisasi Biosurfaktan Pseudomonas Putida T1(8) Pada Molase 70
perubahan pada tegangan permukaan. Akibatnya stabilitas biosurfaktan turun menjadi sebesar 93,18%. Sementara itu, pada gambar 9 diketahui bahwa pada kisaran pH 4–7, biosurfaktan tidak menunjukkan perubahan tegangan permukaan yang berarti. Pada kisaran pH tersebut, stabilitas biosurfaktan masih berkisar antara 100%-97,99%. Namun, ketika pH dinaikkan hingga pH 10, mulai terlihat adanya kenaikan nilai tegangan permukaan hingga stabilitas turun menjadi sebesar 82,41%. Biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) juga stabil terhadap pengaruh perubahan konsentrasi garam. Biosurfaktan stabil pada konsentrasi garam NaCl pada kisaran 0-2 M, seperti yang ditunjukkan oleh gambar 10.
PEMBAHASAN
Menurut Kosaric (1993), biosurfaktan dikatakan efisien jika memilki nilai CMC berkisar antara 1-2.000 ppm.
Dari gambar 2 dan 4 terlihat bahwa ekstraksi dengan pengendapan aseton dan HCl juga menunjukkan nilai CMC yang masih berada pada kisaran 1-2000 ppm, yaitu sebesar 1.661,3 ppm dan 1.296 ppm. Meskipun nilai penurunan tegangan permukaannya masih di atas 10 mN/m (11,1 mN/
m dan 15,8 mN/m), tapi nilai tersebut masih lebih rendah bila dibandingkan nilai CMC dan nilai penurunan tegangan permukaan dengan ekstraksi menggunakan pengendapan ammonium sulfat, berturut–turut yaitu sebesar 665 ppm dan 21,6 mN/m. Keunggulan metode ekstraksi pengendapan ammonium sulfat dibandingkan metode ekstraksi lainnya juga terlihat dari perolehan produknya yang paling tinggi yaitu sebesar 5,0467 g/L.
Dari gambar 5 diketahui bahwa ekstraksi dengan menggunakan pelarut n-Heksane memiliki nilai CMC di atas 2.000 ppm, sehingga ekstraksi dengan metode ini tidak efisien bila digunakan. Sementara itu, dari gambar 6 terlihat
bahwa ekstraksi dengan menggunakan pelarut kloroform kurang tepat bila digunakan untuk keperluan aplikasi lebih lanjut karena hanya mampu menurunkan tegangan permukaan kurang dari 10 mN/m (Francy et al., 1991).
Menurut Kosaric (1993), pemilihan metode ekstraksi biosurfaktan bergantung pada jenis biosurfaktan dan kelarutannya dalam air. Sama halnya dengan struktur protein pada umumnya, molekul–molekul biosurfaktan mudah larut air karena gugus –CO- dan gugus –NH- pada ikatan peptida, sehingga biosurfaktan dapat berinteraksi dengan molekul air melalui ikatan hidrogen. Disamping itu, muatan listrik yang sama dalam dua partikel molekul yang sama akan bertolakan sehingga membantu meningkatkan kelarutan biosurfaktan. Mekanisme pengendapan biosurfaktan dapat terjadi bila air yang mengelilingi molekul biosurfaktan dapat ditarik, sehingga kelarutan biosurfaktan berkurang, dan biosurfaktan dapat mengendap.
Ammonium sulfat ((NH4)2SO4) dapat mengendapkan biosurfaktan karena lebih mudah larut air, akibatnya interaksi air dengan biosurfaktan berkurang dan biosurfaktan mengendap. Selain itu, larutan garam ammonium sulfat dapat menetralkan muatan listrik molekul biosurfaktan, sehingga kelarutannya berkurang (Boyer, 1993).
Rendahnya Aktivitas emulsi 24 jam produk biosurfaktan kasar dari tiap metode ekstraksi semakin memperkuat dugaan bahwa tipe biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) ini adalah bukan emulsifier, tapi bersifat aktif permukaan.
Meskipun demikian hasil yang baik dijumpai pada metode ekstraksi dengan pengendapan ammonium sulfat yaitu sebesar 53,34%, berupa mikroemulsi pada minyak uji solar (�ambar 7).
Berdasarkan hasil penelitian ini disimpulkan bahwa pengendapan dengan ammonium sulfat dapat dipilih untuk digunakan dalam ekstraksi biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8). Pada metode ekstraksi ini, produk biosurfaktan yang dihasilkan masih bersifat aktif permukaan dengan nilai CMC yang rendah dan aktivitas emulsi yang lebih baik pada minyak uji solar. Stabilitas terhadap perubahan pH, suhu, dan kadar garam, menjadikan biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) dapat bersifat efektif untuk diaplikasikan dalam berbagai keperluan, seperti dalam bidang industri perolehan minyak (MEOR) maupun dalam uji bioremediasi, hal ini dapat terjadi bila didukung oleh faktor-faktor yang lain seperti faktor lingkungan.
KEPUSTAKAAN
Banat IM, Makkar RS, dan Cameotra S, 2000. Potential Commercial Applications of Microbial Surfactants. Appl.
Microb. Biotech. 5(5): 495–508.
Gambar 10. Stabilitas biosurfaktan Pseudomonas putida T1(8) terhadap pengaruh perubahan konsentrasi garam.
Alami, Ni’matuzahroh, dan Surtiningsih 71 Bordoloi NK dan Konwar BK, 2008. Microbial Surfactant-
Enhanced Mineral Oil Recovery �nder Laboratory Conditions. Colloids and �urfaces B: Biointerfaces. 63:
73–82.
Boyer RF, 1993. Modern Experimental Biochemistry 2nd Ed. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. California, 49–51, 248–250.
Desai JD dan Banat IM, 1997. Microbial Production of Surfactants and Their Commercial Potential. Microbiology and Molecular Biology �eviews. 61(1): 47–64.
Francy DS, Thomas JM, Raymond RI, dan Word CH, 1991.
Emulsification of Hydrocarbon by Subsurface Bacteria.
J. �nd. Microbiol. 8: 237–246.
Hamme JDV, Singh A, dan Ward OP, 2003. Recent Advances in Petroleum Microbiology. Microbiology and Molecular Biology �eviews. 67(4): 503–549.
Kosaric N, Cooper D�, Macdonald CR, Akit J, Duvnjak Z, dan Zajic JE, 1980. Evaluation of Surface Active Compounds Produced By Microorganisms. Biochemical Engineering
�esearch �eports. Vol VII.
Kosaric N, 1993. Biosurfactants: Production, Properties, Applications. Marcel Dekker. Inc, New York, 65–97, 135–156, 270–273, 329–371, 380.
Kosaric N, 1996. Biosurfactants. Products of Primary Metabolism.
Biotechnology. 6: 694–697.
Mufidah, 2006. Ekstraksi dan Karakterisasi Produk Kasar Biosurfaktan Cryptococcus sp. pada Substrat Minyak Kelapa Sawit. �kripsi, �niversitas Airlangga, Surabaya.
Ni’matuzahroh, Fatimah, dan Salamun, 2004. Efektivitas Biosurfaktan Bacillus subtilis 3KP dan Pseudomonas aeruginosa IA7D dalam Biodegradasi Hidrokarbon.
Lembaga Penelitian �niversitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.
Ni’matuzahroh, Fatimah, Agus Supriyanto, dan Moch. Affandi, 2009. Bioremediasi Tanah Tercemar Minyak Menggunakan Konsorsium Mikroba. Lembaga Penelitian �niversitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.
Nitschke M, Ferraz C, dan Pastore �M, 2004. Selection of Microorganisms for Biosurfactant Production �sing Agroindustrial Wastes. Braz. J. Microbiol. Vol. 35 No. 1–2.
Pruthi V dan Cameotra SS, 1997. Rapid Identification of Biosurfactant Producing Bacterial Strain �sing a Cell Surface Hidrophobicity Techniques. Biotechnol Technique.
11 (9): 671–674.
Sasongko AP, 2003. Ekstraksi dan Karakterisasi Biosurfaktan Bacillus subtilis 3Kp pada Molase, �kripsi, �niversitas Airlangga, Surabaya.
Tabatabaee A, Mazaheri Assadi M, Noohi AA, dan Sajadian VA, 2005. Isolation of Biosurfactant Producing Bacteria from Oil Reservoirs. �ranian J Env Health �ci Eng. 2(1): 6–12.
Yuliani H, 2004. Isolasi dan Karakterisasi Biosurfaktan Bacillus subtilis 3Kp pada Substrat Molase. �kripsi, �niversitas Airlangga, Surabaya.
