• Tidak ada hasil yang ditemukan

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS."

Copied!
33
0
0

Teks penuh

(1)

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA

FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

SKRIPSI

Disusun untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi

Jurusan Pendididkan Biologi

Oleh:

M. IRFAN TAZOEL ARIFIN

0700203

Program Studi Biologi

Jurusan Pendidikan Biologi

Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

(2)

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

LEMBAR PENGESAHAN

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI

SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

Oleh:

M. Irfan Tazoel Arifin NIM. 0700203

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH

:

Pembimbing I,

Dra. Yanti Hamdiyati, M.Si. NIP.196611031991012001

Pembimbing II,

Kusnadi, S.Pd., M.Si. NIP. 196805091994031001

Diketahui oleh

Ketua Jurusan Pendidikan Biologi,

(3)

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA

FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

Oleh

M. IRFAN TAZOEL ARIFIN

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

© M. Irfan Tazoel A 2013

Universitas Pendidikan Indonesia

Februari 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,

(4)

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

Isolasi dan Identifikasi Bakteri Pendegradasi Senyawa Fenol dari Limbah Cair Industri Kertas

ABSTRAK

Penelitian tentang isolasi dan identifikasi bakteri pendegradasi senyawa fenol dari limbah cair industri kertas telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengetahui karakter bakteri yang mampu mendegradasi senyawa fenol dari limbah cair industri kertas. Penelitian ini dilakukan dalam 3 tahapan yaitu tahap isolasi bakteri, tahap identifikasi, dan tahap uji kemampuan isolat terpilih dalam mendegradasi senyawa fenol. Tahap isolasi bakteri dilakukan dengan menggunakan metode pengenceran, kemudian dilakukan pertumbuhan isolat dalam medium selektif yaitu Mineral Salt Medium (MSM) yang ditambahkan 0,26 mg/L larutan fenol. Tahap identifikasi dilakukan dengan berbagai tahapan pengujian yaitu karakterisasi morfologi, pewarnaan Gram, pewarnaan endospora, serta uji aktivitas biokimiawi. Selanjutnya identifikasi bakteri berpedoman pada buku Bergey’s Manual Of Systematic Bacteriology Ninth Edition (1994) dan Cowan and Steel’s Manualfor the Identification of Medical Bacteria Third Edition (1993). Hasil dari isolasi didapatkan 2 isolat yang berbeda, isolat pertama dinamakan dengan isolat limbah kertas 1 yang selanjutnya disingkat LK1 dan isolat kedua dinamakan dengan isolat limbah kertas 2 dan disingkat LK2. Kedua isolat yang ditemukan diduga memiliki kemiripan dengan genus Pseudomonas dan Staphylococcus. Hasil dari uji kemampuan isolat dalam mendegradasi fenol dengan metode analisis HPLC menunjukkan bahwa isolat LK1 dan isolat LK2 mampu mendegradasi fenol sebanyak 56,3 mg/L dalam rentang waktu 24 jam.

(5)

ABSTRACT

Research on isolation and identification of bacteria degrading phenolic compounds from liquid waste paper industry has done. This study aimed to isolate and determine the character of the bacteria that can degrade phenolic compounds from liquid waste paper industry. The research was carried out in 3 stages: stage of bacterial isolation, identification phase and the test phase was selected isolates in degrading ability of phenolic compounds. Stage bacteria isolation performed using dilution method, and then conducted a selective growth medium that isolates the Mineral Salt Medium (MSM) added 0.26 mg / L of phenol solution. Phase identification is done by the various stages of testing the characterization of morphology, Gram staining, endospore staining, and biochemical activity assay. Further identification of bacteria based on the book Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Of Ninth Edition (1994) and Cowan and Steel's Manual for the Identification of Medical Bacteria Third Edition (1993). The results obtained from the isolation of two different isolates, the first isolates is named isolate of the waste paper 1, and it called LK1 and the second isolate is isolate of waste paper 2 and it called LK2. Both of the founded isolates have allegedly similarities the Pseudomonas genus and the Staphylococcus genus. The results from isolate ability to degrade phenol test by HPLC analysis method showed that isolates LK1 and LK2 can degrade phenol as many as 56.3 mg / L in the span of 24 hours.

(6)

vii Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

DAFTAR ISI

BAB II BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS A. Bakteri Pendegradasi Senyawa Fenol ... 6

B. Senyawa Fenol ... 7

C. Metabolisme Fenol oleh Bakteri ... 9

1. Biodegradasi Fenol secara Aerob ... 10

2. Biodegradasi Fenol secara Anaerob ... 13

D. Aktivitas Biokimia Mikroorganisme ... 14

E. Kurva Tumbuh Bakteri . ... 16

BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian ... 18

(7)

C. Lokasi Penelitian ... 18

b. Pengukuran Faktor Lingkungan dan Konsentrasi Senyawa Fenol ... 22

c. Pembiakan Isolat Bakteri ... 22

d. Pengamatan Morfologi dan Isolasi Biakan Murni Bakteri ... 23

e. Pewarnaan Gram Bakteri ... 23

h. Uji Kemampuan Isolat Mendegradasi Fenol . ... 30

F. Analisis Data ... 31

G. Alur Penelitian ... 32

(8)

ix Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

dan Keberadaan Endospora ... 34

8. Fermentasi Karbohidrat (Dekstrosa, Sukrosa, dan Laktosa) ... 49

a. Fermentasi Dekstrosa ... 49

3. Perbandingan Kurva Tumbuh Isolat LK1 dengan Isolat LK2 ... 54

F. Kemampuan Bakteri dalam Mendegradasi Senyawa Fenol ... 54

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 58

B. Saran ... 59

DAFTAR PUSTAKA ... 60

LAMPIRAN ... 63

(9)

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara di Asia Tenggara yang

perekonomiannya terbilang maju. Hal ini bisa dilihat dari berkembang pesatnya

sektor-sektor industri, baik itu industri besar maupun industri kecil. Namun

seiring berkembangnya berbagai industri di Indonesia, permasalahan yang akan

pasti muncul adalah tercemarnya lingkungan oleh limbah dari industri tersebut.

Semakin pesatnya perkembangan industri yang berpotensi menghasilkan

berbagai jenis limbah, maka perlu dipelajari dan dikembangkan metode yang

efektif untuk menanggulangi limbah tersebut agar tidak mencemari lingkungan.

Salah satu penyebab utama pencemaran lingkungan di Indonesia adalah

banyaknya jenis limbah sebagai hasil dari berbagai industri yang dibuang ke

lingkungan tanpa proses pengolahan yang memadai (Bahnemann, 2004 dalam

Bismo, 2008)

Salah satu masalah lingkungan yang sering dijumpai diberbagai wilayah di

Indonesia adalah pencemaran oleh air limbah yang mengandung fenol yang

dihasilkan dari industri perminyakan, kertas, tekstil, electroplating, industri

herbisida dan fungisida (Villasenor et al., 2002 dalam Slamet et al., 2008).

Nursaadah et al., (2000) mengungkapkan bahwa penggunaan fenol dan

turunannya dalam industri akan mengakibatkan tercemarnya lingkungan oleh

(10)

2

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

Industri pulp dan kertas merupakan salah satu industri yang banyak

mengeluarkan limbah cair yaitu dari unit pembuatan pulp dan unit pembuatan

kertas. Pada umumnya, penanganan air limbah di industri pulp dan kertas

menggunakan pengolahan sistem lumpur aktif. Pengolahan biologi saat ini

menjadi pilihan karena efektif untuk pengolahan air limbah organik terlarut,

namun keberhasilan pengolahan secara biologi sangat tergantung pada aktivitas

dan kemampuan mikroorganisme pendegradasi bahan organik dalam air limbah

(Syamsudin et al., 2008).

Senyawa fenol dapat menghambat pertumbuhan bakteri dikarenakan

turunan fenol berinteraksi dengan sel bakteri melalui proses adsorpsi yang

melibatkan ikatan hidrogen. Pada kadar rendah akan membentuk kompleks

protein fenol dengan ikatan yang lemah dan segera mengalami penguraian, diikuti

penetrasi fenol ke dalam sel dan menyebabkan presipitasi serta denaturasi protein.

Pada kadar yang tinggi fenol menyebabkan koagulasi protein dan membran sel

akan mengalami lisis (Luthana, 2009 dalam Pamungkas et al., 2010). Namun

diketahui pula terdapat beberapa bakteri yang dapat bertahan bahkan mampu

untuk mendegradasi senyawa fenol.

Beberapa jenis bakteri yang diketahui mampu mendegradasi senyawa

fenol yaitu Streptococcus epidermis yang mampu bertahan dan mendegradasi

fenol hingga 200 mg/l (Mohite et al., 2010), Rhodococcus sp yang mampu

mendegradasi fenol sebanyak 500 mg/l dalam waktu 21 jam pada kisaran suhu

(11)

3

dengan baik dan mendegradasi senyawa fenol pada konsentrasi 100 mg/l dalam

rentang waktu selama 50 jam (Hank et al., 2010).

Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya tentang adanya beberapa bakteri

yang mampu untuk mendegradasi senyawa fenol, maka penelitian mengenai

identifikasi bakteri pendegradasi senyawa fenol dari limbah industri kertas ini

perlu dilakukan. Dalam identifikasi dilakukan karakterisasi morfologi dan

fisiologi sel bakteri yang merupakan langkah awal untuk mengetahui

keanekaragaman bakteri lokal (indigenous) yang mampu mendegradasi senyawa

fenol dari industri pulp dan kertas dan berpeluang untuk dikembangkan dalam

pemanfaatan biodegradasi limbah, khususnya limbah industri pulp dan kertas.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas dapat dirumuskan

masalah dari penelitian ini, yaitu : “Bagaimanakah isolasi dan identifikasi bakteri

pendegradasi senyawa fenol dari limbah cair industri kertas?”

Rumusan masalah di atas dapat diuraikan menjadi pertanyaan penelitian

sebagai berikut :

1. Bagaimanakah karakterisasi morfologi dan biokimiawi bakteri yang diisolasi

dari limbah cair industri kertas?

2. Genus bakteri apa sajakah yang diduga terdapat dalam limbah cair industri

kertas?

3. Apakah bakteri yang diisolasi dari limbah cair industri kertas mampu untuk

(12)

4

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

C. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah cair industri kertas

yang diambil dari Balai Besar Pulp dan Kertas di Dayeuhkolot.

2. Penelitian hanya mengidentifikasi hingga tingkat genus dari keanekaragaman

bakteri lokal (indigenous) yang mampu mendegradasi senyawa fenol dari

limbah cair industri kertas.

3. Medium yang digunakan untuk isolasi bakteri adalah Mineral Salt Medium

(MSM) yang diberi 0,26 mg/L larutan fenol sebagai medium selektif, sehingga

hanya bakteri yang mampu mendegradasi fenol yang dapat tumbuh.

4. Identifikasi bakteri berpedoman pada buku Bergey’s Manual Of Systematic

Bacteriology Ninth Edition (1994) dan Cowan and Steel’s Manual for the

Identification of Medical Bacteria Third Edition (1993).

D. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengetahui karakter bakteri

yang mampu mendegradasi senyawa fenol dari limbah cair industri kertas.

E. Manfaat Penelitian

1. Dapat diperoleh informasi mengenai jenis-jenis bakteri yang mampu untuk

mendegradasi senyawa fenol dari limbah cair industri kertas.

2. Dapat digunakan sebagai acuan untuk penelitian lebih lanjut mengenai kajian

(13)

5

3. Dapat digunakan sebagai acuan untuk pengolahan limbah industri secara alami

(14)

18 Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian ini merupakan jenis penelitian dasar dengan menggunakan

metode deskriptif. Metode deskriptif adalah suatu penelitian untuk membuat

deskripsi, gambaran atau lukisan secara sistematis, faktual dan akurat mengenai

fakta-fakta, sifat-sifat serta hubungan antar fenomena yang diselidiki (Nazir,

1988)

B. Populasi dan Sampel Penelitian

1. Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah bakteri yang mampu

untuk mendegradasi senyawa fenol dari limbah cair industri kertas.

2. Sampel dalam penelitian ini adalah semua bakteri yang tumbuh pada Mineral

Salt Medium (MSM) Agar yang ditambahkan 0,26 mg/l fenol pada cawan

Petri (Chakraborty, 2010).

C. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Pendididkan

Biologi FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia dan pengambilan sampel akan

(15)

19

D. Alat dan Bahan Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini terdapat di Laboratorium

Mikrobiologi Universitas Pendidikan Indonesia. Alat-alat yang digunakan selama

penelitian ini terdapat pada Tabel 3.1, sedangkan daftar bahan-bahan yang

digunakan pada penelitian ini terdapat pada Tabel 3.2

Tabel 3.1: Daftar alat-alat penelitian

No. Alat-alat Spesifikasi Jumlah

1. Indikator pH universal Merck 10 strip

2. Termometer - 2 buah 10. Hotplate Eyela magnetic stirrer

RCH 3 1 unit 11. Inkubator shaker Boekel model 136400 1 unit 12. Objek gelas Sail brand (25,4 x 76,2

18. Freezer PT25.221.03.021.BM 1 unit

19. Timbangan digital AND HF-300 1 unit

20. Pipet tetes 5 buah

21. Oven Memmert 1 unit

22. Staining jar 1 buah

(16)

20

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

No. Alat-alat Spesifikasi Jumlah

24. Plastik wrap 2 buah

25. Gelas ukur (100 ml) Pyrex 1 buah 26. Sarung tangan karet steril Latex master 1 pak 27. Kertas label No 111 1 pak 33. Spektrofotometer 1 unit

Tabel 3.2: Bahan-bahan Penelitian

10. Larutan aminoantipirin 2 %

11. Lugol

18. Trypticase-nitrate broth 200 ml

(17)

21

No. Bahan-bahan Jumlah

22. Tryptone broth 200 ml

23. Indole reagen (Kovac’s reagen) 10 ml

24. MRVP broth 100 ml

25. Methyl red 10 ml

26. Reagen Barritt’s A 10 ml

27. Reagen Barritt’s B 10 ml

28. Simmon’s sitrat agar 200 ml

29. Fenol 60 mg/l

yaitu Mineral Salt Medium (MSM) dan medium Kaldu Nutrisi Agar (KNA).

b. Sterilisasi Alat dan Medium

Alat - alat kaca dan plastik yang akan digunakan dicuci terlebih dahulu

dan dikeringkan. Alat kemudian dibungkus dengan kertas pembungkus setelah itu

dilakukan sterilisasi panas lembab dengan cara dimasukkan kedalam autoclave

selama 15-20 menit pada suhu 121oC dan tekanan 15 Lbs. kegiatan ini dilakukan

di dalam Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI.

2. Tahap Penelitian a. Pengambilan sampel

Limbah cair kertas diambil dari Balai Besar Pulp dan Kertas DayeuhKolot

(18)

22

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

disimpan pada suhu 4 oC di dalam ice box untuk menahan terjadinya berbagai

aktivitas biologis lalu dibawa ke Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Pendidikan

Biologi FPMIPA UPI untuk dianalisis.

b. Pengukuran Faktor Lingkungan dan Konsentrasi Senyawa Fenol

Pengukuran faktor lingkungan yang dilakukan mencakup pH limbah cair

kertas, temperatur limbah, dan oksigen terlarut (Dissolved Oxygen) pada lokasi

pengambilan sampel di Balai Besar Pulp dan Kertas. Pengukuran konsentrasi

senyawa fenol pada limbah cair industri kertas dianalisis menggunakan alat

spektrofotometri di Balai Laboratorium Kesehatan.

c. Pembiakan Isolat Bakteri

Sampel diencerkan terlebih dahulu menggunakan metode pengenceran,

dilakukan pengenceran dari mulai 10-1, 10-2,10-3, 10-4, 10-5, 10-6. Setelah seri

pengenceran selesai kemudian diambil 1 ml sampel yang diambil dari seri

pengenceran ke 10-2, 10-3, 10-4 lalu di inokulasikan ke dalam cawan Petri yang

telah berisi medium MSM yang telah ditambahkan 1 ml larutan fenol dengan

konsentrasi 0,26 mg/L sesuai hasil pengukuran dalam Spektrofotometer, setelah

itu diinkubasi pada suhu 37˚selama 48 jam. Tahap selanjutnya yaitu dilakukan

pemurnian isolat, pemurnian isolat pada awalnya dilakukan dengan menggunakan

medium MSM yang tidak ditambahkan larutan fenol dengan konsentrasi 0,26

mg/L namun setelah diinkubasi hingga 4 hari waktu inkubasi tidak terlihat adanya

koloni bakteri yang tumbuh akhirnya pemurnian isolat dilakukan dengan

(19)

23

d. Pengamatan Morfologi dan Isolasi Biakan Murni Bakteri

Pengamatan morfologi dilakukan setelah 48 jam waktu inkubasi.

Pengamatan morfologi koloni bakteri merujuk kepada Cappuccino (2005), ciri

morfologi koloni bakteri yang diamati mulai dari bentuk, warna, kenampakan

bakteri (mengkilat atau suram), kenaikan permukaan (elevasi), dan tepian. Setiap

koloni dipindahkan 1 ose ke dalam cawan Petri yang berisi medium MSM yang

telah ditambahkan 1 ml larutan fenol dengan konsentrasi 0,26 mg/L agar

diperoleh biakan murni. Hal tersebut dilakukan untuk mempermudah dalam tahap

identifikasi selanjutnya.

e. Pewarnaan Gram Bakteri

Pewarnaan Gram dilakukan untuk memastikan karakteristik dan bentuk sel

bakteri. Pembuatan preparat dengan metode pewarnaan Gram. Masing-masing

isolat dari kultur murni bakteri yang telah berumur 24 jam dibuat sediaan

mikroskopiknya, kemudian sediaan digenangi karbol kristal violet. Setelah

dibiarkan selama 3 menit, kelebihan zat warna dibuang dan ditetesi lugol hingga

menggenangi sediaan lalu biarkan selama 45-60 detik. Selanjutnya sediaan

dimasukkan kedalam staining jar berisi alkohol 96%, digoyang selama 1 menit

lalu dibilas dengan aquades dan dikeringkan dengan kertas isap. Safranin

dituangkan di atas sediaan yang telah kering dan dibiarkan selama 3 menit.

Setelah itu dicuci dengan aquades menggunakan botol semprot dan dikeringkan di

udara. Sediaan yang akan diamati, diberi minyak imersi terlebih dahulu.

Pengamatan dilakukan dibawah mikroskop dengan perbesaran 1000 kali. Hasil

(20)

24

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

berwarna merah jika bakteri berjenis Gram negatif (Cappuccino & Sherman,

2005).

f. Pewarnaan Endospora

Pewarnaan endospora dilakukan untuk memastikan karakteristik ada

tidaknya endospora dan letak endospora pada sel bakteri. Dari setiap isolat murni

bakteri yang telah berumur 24 jam dibuat sediaan mikroskopik, kemudian

difiksasi panas, lalu ditetesi dengan larutan malakit hijau diatas sediaan

mikroskopik yang telah dialasi dengan kertas isap pada permukaan sediaan.

Kegiatan tersebut dilakukan secara terus menerus selama 5 menit diatas penangas

dijaga agar pewarna tidak kering. Kelebihan pewarna dicuci dengan air mengalir

dan dikeringkan. Selanjutnya, sediaan tersebut digenangi kembali dengan safranin

selama 1 menit, lalu dicuci dengan air mengalir, dan dibiarkan kering. Sediaan

yang akan diamati, diberi minyak imersi terlebih dahulu. Pengamatan dilakukan

dibawah mikroskop dengan menggunakan pebesaran 1000 kali. Endospora akan

terlihat berwarna hijau, sedangkan sel vegetatif berwarna merah (Cappuccino &

Sherman, 2005).

g. Uji Biokimiawi

1) Uji Fermentasi Karbohidrat

Uji ini dilakukan untuk mengetahhui kemampuan isolat bakteri dalam

memfermentasi karbohidrat dengan menggunakan 3 jenis gula, yaitu: glukosa,

laktosa, dan sukrosa sebagai mediumnya yang telah ditambahkan indikator brom

cressol purple (bcp). Cara pengujiannya adalah dengan menginokulasikan isolat

(21)

25

kuning dan adanya gelembung/gas pada tabung Durham menunjukan hasil yang

positif (Cappuccino & Sherman, 2005).

2) Uji Hidrolisi Pati, Lipid, Gelatin, dan Kasein a) Hidrolisis Pati

Hidrolisis pati menggunakan Medium Agar Pati. Pati dapat dihidrolisis

oleh mikroorganisme tertentu dengan hasil akhir yaitu dekstrin. Medium Agar Pati

dicairkan dalam penangas air, dinginkan suhunya sampai 45˚C. medium

dituangkan ke dalam cawan Petri steril. Setelah medium membeku,

masing-masing isolat diinokulasikan kedalam Medium Agar Pati dan diinkubasi pada

suhu 25-27˚C selama 24 jam. Setelah terlihat adanya pertumbuhan, larutan

iodium/lugol diteteskan disekitar koloni bakteri pada medium tumbuh dan

dibiarkan selama beberapa menit. Jika terbentuk daerah bening disekitar koloni

menandakan terjadinya hidrolisis pati oleh enzim amilase (Cappuccino &

Sherman, 2005).

b) Hidrolisis Lipid

Hidrolisis Lipid menggunakan Medium Lipid Agar. Medium Lipid Agar

yang telah ditambahkan indikator Neutral red, dicairkan dalam penangas air,

didinginkan suhunya sampai 45˚C. Medium dituangkan ke dalam cawan Petri

steril. Setelah medium membeku, masing-masing isolat bakteri diinokulasikan ke

dalam Medium Lipid Agar dan diinkubasi pada suhu 25-27˚C selama 24 jam.

Kemudian pertumbuhan di sekitar koloni diamati. Hasil uji hidrolisis lipid positif

apabila terdapat zona bening di sekitar koloni dan perubahan medium lipid

(22)

26

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

terbentuknya asam lemak mengakibatkan pH medium menurun (Cappuccino &

Sherman, 2005).

c) Hidrolisis Gelatin

Hidrolisis Gelatin menggunakan Medium Nutrient Gelatin.

Masing-masing isolate bakteri diinokulasikan ke dalam Medium Nutrient Gelatin

kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37˚C, kemudian disimpan pada

inkubator dengan suhu 4˚C selama 30 menit. Gelatin yang telah dihidrolisis akan

tetap cair meskipun disimpan pada suhu 4˚C. beberapa mikroorganisme mampu

menghidrolisis gelatin karena dapat menghasilkan eksoenzim proteolitik yang

disebut gelatinase (Cappuccino & Sherman, 2005).

d) Hidrolisis Kasein

Hidrolisis Kasein menggunakan Medium Susu Skim Agar.medium Susu

Skim Agar dicairkan dalam penangas air, didinginkan suhunya sampai 45˚C.

kemudian medium dituangkan ke dalam cawan Petri steril. Setelah medium

membeku, masing-masing isolat bakteri diinokulasikan ke dalam Medium Susu

Skim Agar dan diinkubasi pada suhu 25-27˚C selama 24 jam. Pertumbuhan di

sekitar koloni bakteri diamati. Hasil uji hidrolisis kasein positif apabila terdapat

zona bening di sekitar koloni (Cappuccino & Sherman, 2005).

3) Uji Katalase

Uji katalase menggunakan Medium Nutrien Agar (NA). Medium NA

dicairkan dalam penangas air, dinginkan suhunya sampai 45˚C. medium

dituangkan ke dalam cawan Petri steril. Setelah medium membeku,

(23)

27

suhu 25-27˚C selama 24 jam. Setelah terlihat adanya pertumbuhan, larutan H2O 2

3% diteteskan di atas permukaan koloni dan dibiarkan selama beberapa menit.

Jika terdapat gelembung udara di atas permukaan koloni, maka mikroorganisme

tersebut menghasilkan enzim katalase (Cappuccino & Sherman, 2005).

4) Uji Motilitas

Isolat bakteri diinokulasikan pada Medium Nutrient Agar (NA) dengan

cara stab kemudian dilihat pertumbuhannya, jika bakteri tersebut bersifat motil

maka terdapat pertumbuhan di sekitar strip bakteri yang diinokulasi dam medium

menjadi keruh, sedangkan apabila bakteri tidak bersifat motil maka tidak terlihat

pertumbuhan sama sekali di sekitar strip dari inokulasi bakteri tersebut

(Cappuccino & Sherman, 2005).

5) Uji Produksi H2S

Isolat bakteri diinokulasikan ke dalam medium Sulfide Indole Motily

(SIM) Agar, kemudian diinkubasi pada suhu 37˚C selama 1-2 x 24 jam. Hasil

positif (terbentuknya H2S) ditandai dengan perubahan warna medium menjadi

hitam (Cappuccino & Sherman, 2005).

6) Uji Reduksi Nitrat

Bakteri diinokulasikan pada tabung yang telah diberi nama

mikroorganisme tersebut. Setelah itu diinkubasi pada suhu 22-37˚C selama 24

jam. Kemudian medium ditetesi 3-4 tetes larutan nitrat A dan larutan nitrat B di

atas permukaan kultur, didiamkan beberapa menit kemudian lihat perubahan yang

terjadi. Perubahan warna medium putih kekuningan menjadi warna merah cherry

(24)

28

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

mengalami perubahan warna, selanjutnya ditambahkan zinc powder secukupnya,

dan diamati perubahan yang terjadi. Jika terjadi perubahan warna medium putih

kekuningan menjadi warna merah cherry, maka reaksi menunjukkan negatif dan

bila reaksi tidak menunjukkan perubahan warna, maka reaksi menunjukkan positif

dalam uji reduksi nitrat (Cappuccino & Sherman, 2005).

7) Uji Urease

Uji urease menggunakan medium Urea Base. Masing-masing isolat bakteri

diinokulasi ke dalam medium Urea Base kemudian diinkubasi pada suhu 37˚C

selama 1-2 x 24 jam. Reaksi positif ditunjukkan dengan adanya perubahan warna

medium dari kuning menjadi pink yang sangat pekat (Cappuccino & Sherman,

2005).

8) Uji IMViC

Uji IMViC digunakan untuk membedakan bakteri enterik (Famili

Enterobacteriaceae, seperti E. coli dan Enterobacter). Terdiri dari Uji Indol,

Methyl Red dan Voges-Proskauer (MR-VP), serta Uji Sitrat. Uji IMViC tersebut

dipaparkan sebagai berikut:

a) Uji Indol

Uji ini dilakukan untuk mengetahui apakah bakteri dapat membentuk Indol

dari degradasi asam amino tryptophan karena tidak semua bakteri mampu

mendegradasi tryptophan menjadi bentuk indol. Medium yang digunakan untuk

pengujian ini adalah medium tryptone broth, uji ini dilakukan dengan cara

menginokulasi masing-masing isolat bakteri ke dalam tryptone broth lalu

(25)

29

reagen Kovac’s pada kultur broth tersebut. Pada pengujian ini kultur broth yang

telah ditetesi reagen Kovac’s tidak perlu dihomogenkan. Hasil positif

menunjukkan warna merah muda pada permukaan broth. Warna merah muda ini

terbentuk karena indol yang dihasilkan oleh bakteri bereaksi dengan

para-dimetilaminobenzaldehid (p-para-dimetilaminobenzaldehid) yang terkandung dalam

reagen Kovac’s (Cappuccino & Sherman, 2005).

b) Uji Methyl Red (MR)

Medium yang digunakan untuk pengujian ini adalah medium MR-VP

broth. Uji Methyl Red (MR) digunakan untuk menentukan apakah glukosa dapat

diubah menjadi produk asam seperti asam laktat, asam asetat, atau asam format.

Uji ini dilakukan dengan cara menginokulasikan masing-masing isolat bakteri ke

dalam MR-VP broth lalu diinkubasi selama 24 jam. Setelah diinkubasi kemudian

ditambahkan 3-5 tetes methyl red pada masing-masing tabung reaksi lalu

dihomogenkan. Hasil positif menunjukkan warna merah muda pada broth. Hasil

negatif menunjukkan warna kuning (Cappuccino & Sherman, 2005).

c) Uji Voges-Proskauer (VP)

Medium yang digunakan untuk pengujian ini adalah medium MR-VP

broth. Uji Voges-Proskauer (VP) digunakan untuk menentukan apakah glukosa

dapat diubah menjadi asetil metil karbinol. Uji ini dilakukan dengan cara

menginokulasi masing-masing isolat bakteri ke dalam medium MR-VP broth lalu

diinkubasi selama 24 jam. Setelah diinkubasi kemudian ditambahkan 5 tetes

reagen VP A (yang mengandung naphtol) dan ditambahkan pula 5 tetes reagen VP

(26)

30

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

memastikan hasilnya, dibiarkan dahulu selama 15-20 menit agar bereaksi. Reaksi

positif ditunjukkan dengan adanya perubahan warna menjadi pink atau merah

yang mengindikasikan adanya kehadiran aseton. Sedangkan reaksi negatif pada

broth adalah tidak berubahnya warna medium atau menjadi warna tembaga

(Cappuccino & Sherman, 2005).

d) Uji Simmon’s sitrat

Medium yang digunakan untuk pengujian ini adalah medium Simmon;s

sitrat agar. Uji ini dilakukan untuk mengetahui apakah bakteri tersebut dapat

mengonversi sitrat (salah satu senyawa antara dalam siklus Kreb’s) menjadi

oksaloasetat. Satu ose isolat murni digesekkan pada agar miring sitrat lalu

diinkubasi selama 24-48 jam. Interpretasi setelah inkubasi: reaksi positif adalah

berubahnya warna hijau medium menjadi warna biru. Sedangkan reaksi negatif

terjadi apabila tidak terjadi perubahan warna pada medium (tetap hijau)

(Cappuccino & Sherman, 2005).

h. Uji Kemampuan Isolat Mendegradasi Fenol

Uji kemampuan bakteri dalam mendegradasi fenol dilakukan dengan cara

menginokulasikan masing-masing isolat bakteri yang telah dikultur murni ke

dalam medium MSM yang telah ditambahkan larutan fenol sebanyak 60 mg/L

kemudian, masing-masing isolat diinkubasikan dalam inkubator shaker dengan

suhu 37oC selama 24 jam. Selain itu dibuat juga medium MSM yang ditambahkan

60 mg/L larutan fenol tanpa campuran dari kedua isolat, medium tersebut

(27)

31

Untuk mengetahui hasil dari uji kemampuan isolat dalam mendegradasi

fenol dengan metode analisis HPLC (Mohite et al., 2010) yaitu dengan cara

menghitung perbandingan area standar dengan area sampel secara matematis dari

hasil kromatogram HPLC, berikut merupakan rumus penghitungan:

F. Analisis Data

Setelah sampling limbah cair dari industri kertas selesai dilakukan dan

dihasilkan isolat murni pada medium agar miring, maka kultur bakteri dari limbah

cair tersebut akan diidentifikasi melalui reaksi pewarnaan Gram, pewarnaan

Endospora dan uji biokimia agar diketahui karakteristik bakteri aerob yang

mampu mendegradasi senyawa fenol dari limbah cair kertas sebagai tahap

identifikasi yang diharapkan. Kemudian hasil identifikasi bakteri dicocokkan

dengan buku Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology Ninth Edition (1994)

dan Cowan and Steel’s Manual for the Identification of Medical Bacteria Third

(28)

32

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

G. Alur Penelitian

Alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut:

Gambar 3.1 Alur penelitian Analisis data

Tahap Persiapan

Sterilisasi alat

Tahap Penelitian

Pengambilan Sampel

Isolasi bakteri dalam Mineral Salt Medium (MSM) yang ditambahkan 0,26 mg/L larutan fenol

Pembiakan isolat bakteri dalam medium Nutrient broth

Uji kemampuan isolat mendegradasi fenol

Kesimpulan

Penyusunan laporan Pengamatan morfologi,

Pewarnaan Gram dan Endospora

(29)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari pengamatan morfologi, pewarnaan Gram dan

endospora serta uji aktivitas biokimiawi yang telah dilakukan terhadap kedua

isolat yaitu isolat LK1 dan LK2 terdapat beberapa karakteristik koloni yaitu

berbentuk bundar dengan tepian licin, pigmen warna yang dihasilkan oleh kedua

isolat yaitu putih untuk isolat LK1 dan warna kuning untuk isolat LK2 dengan

kenampakan mengkilat untuk kedua isolat. Hasil dari pewarnaan Gram

menunjukkan isolat LK1 berjenis Gram negatif sedangkan isolat LK2 berjenis

Gram positif dan pewarnaan endospora hanya isolat LK1 yang memiliki

endospora dengan bentuk subterminalis. Hasil dari uji aktivitas biokimiawi

menunjukkan kedua isolat memiliki karakteristik biokimia yang berbeda.

Isolat LK1 memiliki kemiripan dan diduga termasuk ke dalam genus

Pseudomonas sedangkan isolat LK2 memiliki kemiripan dan diduga termasuk ke

dalam genus Staphylococcus.

Hasil dari uji kemampuan bakteri dalam mendegradsi fenol menunjukkan

bahwa kedua isolat yaitu isolat LK1 dan isolat LK2 memiliki kemampuan

(30)

59

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

B. Saran

Berdasarkan hasil penelitian dan kesimpulan di atas maka perlu adanya

saran untuk pengembangan serta perbaikan dalam penelitian tentang identifikasi

bakteri pendegradasi senyawa fenol agar mendapat informasi yang lebih banyak

mengenai penelitian yang terkait, yaitu :

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang kemampuan kedua isolat dalam

mendegradasi senyawa fenol dari limbah kertas dengan konsentrasi yang lebih

tinggi.

2. Dilakukan analisis secara molekuler terhadap kedua isolat agar identifikasi

(31)

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, R. (2004). Kimia Lingkungan. 134-135. Yogyakarta: ANDI

Al- Mahin, A. et al. (2011). Phenol Biodegradation by Two Strains of Pseudomonas putida and Effect of Lead and Zinc on the Degradation Process. International Journal of Environment. 1 : 27-33.

Bismo, S. et al. (2008). Studi Awal Degradasi Fenol dengan Teknik Ozonasi di New York: The Benjamin Cummings Publishing Company. Inc.

Chakraborty, S. et al. (2010).Biodegradation of Phenol by Native Microorganisms Isolated from Coke Processing Wastewater.Journal of Environmental Biology. 31, 293-296.

Djasmasari, W. et al. (2008). Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Perombak Fenol dari Ekosistem Air Hitam. Warta Akab, No 19.

El-Naas, M. et al. (2009). Biodegradation of phenol by Pseudomonas putida immobilized in polyvinyl alcohol (PVA) gel. Journal of Hazardous Materials. 164, 720-725.

Hank, D. et al. (2010). Batch Phenol Biodegradation Study and Application of Factorial Experimental Design. Journal of Engineering Science and Technology Review. 3, (1), 123-127.

Kusnadi et al. (2003). Mikrobiologi, Bandung: JICA-IMSTEP

Michalowicz. J., Duda. W., (2007) Phenols-Sources and Toxicity. Polish J. of Environ. Stud. Vol. 16, (3), 347-362.

Milasari, I. N., Ariyani, B. S., (2010) Pengolahan Limbah Cair Kadar COD dan Fenol Tinggi dengan Proses Anaerob dan Pengaruh Mikronutrien Cu,

Kasus Limbah Industri Jamu Tradisional. [Online]. Tersedia:

(32)

61

Muhammad Irfan Tazoel Arifin, 2013

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI PENDEGRADASI SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS

Mohite, V. et al. (2010). Isolation and Characterization of Phenol Degrading Bacteria From Oil Contaminated Soil. Research Article: Innovative Romanian Food Biotechnology vol.(7)

Nair, I. C. et al (2008). Biodegradation of Phenol. African Journal of Biotechnology. Vol. 7, (25), 4951-4958.

Nazir, M. (1988). Metode Penelitian. Jakarta: Ghalia Indonesia

Nursaadah, Santosa D. A, Suhartono T. M. (2000). Karakterisasi Bakteri Pendegradasi Fenol Asal Danau Buntal Kalimantan Tengah. Jurnal ilmu tanah dan lingkungan. 3, (2), 24-31.

Pamungkas, N. R. et al. (2010). Pemanfaatan Lengkuas (Lenguas Galanga L) sebagai Bahan Pengawet Pengganti Formalin. [Online]. Tersedia: http://kemahasiswaan.um.ac.id/wp-content/uploads/2010/04/PKM-AI-10-UM-Ratih-Pemanfaatan-Lengkuas-Sebagai-.pdf [5 Juli 2012].

Prantowati, S. P. (2010). Isolasi, Karakterisasi, dan Identifikasi Bakteri yang Mempunyai Potensi Mendegradasi Fenol dari Limbah Cair Rumah Sakit.

[Online]. Tersedia:

http://digilib.uin-suka.ac.id/4266/1/BAB%20I,%20V,%20DAFTAR%20PUSTAKA.pdf [18 September 2012].

Siswoyo, R. (2009). Kimia Organik. Departemen Kimia Fakultas MIPA UI. Jakarta: Erlangga

Slamet.et al. (2008). Degradasi Senyawa Fenol dengan Metode Fotokatalisis

Menggunakan Reaktor Annular UV-C. [Online]. Tersedia:

http://staff.ui.ac.id/internal/132048271/publikasi/ProsidingSeminarNasion alRekayasaKimiadanProses2008TeknikKimiaUNDIP.pdf [28 September 2012].

Sridevi, V. et al. (2012). Metabolic Pathways for the Biodegradation of Phenol. International Journal of Engineering Science & Advanced Technology. IJESAT. 3, (2), 695-705.

Suhaila, N. et al. (2010). Optimization of Parameters for Phenol Degradation by Rhodococcus UKM-P in Shake Flask Culture. Proceeding of the World Congress on Engineering. (1)

Suhara. (2009). Dasar- Dasar Biokimia. Bandung: Prisma Press.

(33)

62

Susilorukmi A., Ekoputro A. B., Sembiring T. (1997) Isolasi Bakteri Aerob

Pengurai Fenol. [Online]. Tersedia:

http://elib.pdii.lipi.go.id/katalog/index.php/searchkatalog/downloadDataby Id/459/459.pdf [30 Desember 2012].

Gambar

Tabel 3.1: Daftar alat-alat penelitian Spesifikasi Merck
Tabel 3.2: Bahan-bahan Penelitian Bahan-bahan
Gambar 3.1 Alur penelitian

Referensi

Dokumen terkait

Hasil tabulasi silang diketahui dari 32 responden dapat dilihat bahwa terdapat 12 orang yang mempunyai kemampuan stimulasi baik sehingga menyebabkan tingkat

Kajian ini juga mendapati tidak terdapat perbezaan yang signifikan berdasarkan umur pentadbir dengan tahap burnout pada subskala depersonalisasi tetapi terdapat perbezaan yang

F Kualitas produk yang diberikan oleh toko online gifuto handicraft sangat baik F Produk souvenir dari toko online gifuto handicraft mudah rusak dan tidak tahan lama UF Pelayanan

Pendekatan ini adalah salah satu cara mengatasi kekhawatiran langsung dan sampai taraf tertentu, memiliki keyakinan bahwa rencana dan tindakan kecil yang agak terputus akan

sesuai. Pada tahap ini terdapai 1 dari 30 responden yang mengalami kesulitan, artinya sebagian kecil siswa tidak memahami masalah atau soal Nomor 1 dengan

Penulis menganggap bahwa Putusan Mahkamah Konstitusi cukup progresif dan revolusioner karena terlepas dari hukum Agama yang tidak pernah mungkin bisa berubah

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Shao Ming [6] melakukan reaksi kondensasi aldol antara furfural dan aseton dengan katalis 20% MgO/NaY menggunakan pelarut