Biodegradasi Plastik Low Density Polyethylene Menghunakan Jamur dari Tenpat Pembuangan Akhir (TPA)

(1)

BIODEGRADASI PLASTIK (LOW DENSITY POLYETHYLENE) MENGGUNAKAN JAMUR DARI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA)

SKRIPSI

RASMIN SETIA MURNI HAREFA 110805066

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

RASMIN SETIA MURNI HAREFA 110805066

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERNYATAAN

Judul : Biodegradasi Plastik Low Density Polyethylene Menghunakan Jamur dari Tenpat Pembuangan Akhir (TPA)

Kategori : Skripsi

Nama : Rasmin Setia Murni Harefa Nomor Induk Mahasiswa : 110805066

Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen : Biologi

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universtas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, November 2016

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc Dra. Nunuk Priyani, M.Sc NIP 19651101 199103 1 002 NIP 19640428 199603 2 001

Disetujui oleh

Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,

(4)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, November 2016

(5)

PENGHARGAAN

Penulis memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Biodegradasi Plastik (Low Density Polyethylene) Menggunakan Jamur Dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA)”.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terkasih Ayahanda Amin Otoni Harefa dan Ibunda Sitti Murni Zebua yang selalu mendoakan, memberikan semangat, kasih sayang, dan pengorbanan yang sangat besar bagi penulis, serta keluarga spiritual yang terkasih yang selalu mendukung dan mendoakan penulis agar mampu memberikan yang terbaik dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc selaku Pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc selaku Pembimbing II atas segala pengobanan yang besar bagi penulis, meluangkan waktu, tenaga, dan pemikirannya dalam memberikan bimbingan dan arahan selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr.It.Jamilah, M.Sc dan Bapak Drs.Arlen Hanel Jhon, M.Si selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis selama penyusunan skripsi ini, Bapak Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M.Sc sebagai Penasihat Akademik yang memberikan semangat dan nasihat selama masa perkuliahan, Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. selaku Ketua Departmen Biologi S1 FMIPA USU yang juga telah mendukung dan memberi nasihat demi kemajuan penulis, dan seluruh Bapak Ibu dosen Biologi FMIPA yang telah selalu memberi semangat dalam segala keramahtamahannya, Ibu Nurhasni Muluk, Bang Endra Raswin, dan Ibu Rosalina Ginting selaku staf pegawai Departemen Biologi S1 FMIPA USU yang juga telah banyak membantu penulis dalam berbagai hal administrasi.

Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada keluarga besar Biologi USU, semua kakak senior dan adik junior yang selalu membantu dan memberikan semangat, teristimewa bagi teman-teman stambuk 2011 (Khairiyah, Maya, Chandra, Famela, Neli, Rani Apriani, Steven, Grace Sonia, Siska Teresya, Imelda, Sahrina, Dedeck, Junaidi, Venitha, Sera, Friska, Friko, Ribka, Jordani, Natanael, Titis, Risky, Grace Lumbantoruan, Ria Yelvi, Virza, Rani Arta, Siska Dewi, Siska Renata, Romida, Harnisya, dan seterusnya).

Penulis sepenuhnya menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas semua kebaikan kita dengan melimpah. Amin.

Medan, November 2016

(6)

ABSTRAK

Penggunaan plastik berjenis low density polyethylene (LDPE) terus meningkat setiap tahun. Plastik sangat sulit terdegradasi secara alami sehingga menyebabkan pencemaran lingkungan dan terancamnya ekosistem. Upaya untuk mendapatkan isolat jamur potensial dalam mendegradasi plastik telah dilakukan. Jamur diisolasi dari TPA Namo Bintang, Medan Tuntungan dan diperoleh dua isolat jamur, yaitu RH03 dan RH06 berdasarkan respon pertumbuhannya pada Mineral Salt Medium

Brooth (MSMB) yang mengandung serbuk LDPE. Berdasarkan karakteristik

morfologi, kedua isolat jamur diduga sebagai Aspergillus sp. Uji kemampuan mendegradasi lembaran LDPE selama 45 hari menunjukkan isolat RH03 dan RH06 mampu menurunkan bobot LDPE masing-masing sebesar 5,13% dan 6,63% dan daya tarik (tensile strength) menurun hingga 58% dan 40%. Fotomikrograf SEM setelah perlakuan menunjukkan perubahan pada permukaan lembaran LDPE yang menjadi kasar, terbentuknya lekukan-lekukan, dan adanya spora jamur pada permukaan LDPE.

(7)

BIODEGRADATION OF PLASTIC (LOW DENSITY POLYETHYLENE) BY FUNGUS FROM MUNICIPAL DUMP SITE

ABSTRACT

The use of plastic low density polyethylene (LDPE) has been increasing every year. Plastic is naturally recalcitrant causing environmental pollution and endangers the ecosystems. An effort to get fungal isolate which are potential to degrade plastic has been conducted. Fungi were isolated from Namo Bintang dump site at Medan Tuntungan. It was obtained two fungal isolates RH03 and RH06 based on their ability to grow on Mineral Salt Medium Brooth (MSMB) containing of LDPE powder. Based on morphological characteristic, two fungal isolate were assumed

as Aspergillus sp. The ability test to degrade LDPE sheets for 45 days showed RH03

and RH06 were able to reduce the weight of LDPE by 5,13% and 6,63% and tensile strength reduced up to 58% and 40%. SEM photomicrograph of LDPE showed surface changes into rough, groove, and some fungal spore were noticed.

(8)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN x

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah 3

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Manfaat Penelitian 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Plastik 5

2.2 Jenis dan Sifat Fisika Kimia Plastik 6 2.3 Polietilena Kerapatan Rendah (Low Density

Polyethylene)

9

2.4 Biodegradasi Plastik 9

2.5 Mikroba Pendegradasi Plastik 12

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat 15

3.2 Prosedur Penelitian

3.2.1 Isolasi Jamur dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA)

15

3.2.2 Penyiapan Serbuk Low Density Polyethylene

(LDPE)

15

3.2.3 Skrining Jamur Pendegradasi Plastik (Low

Density Polyethylene) dengan Parameter

Kemampuan Tumbuh pada Media Cair

16

3.2.4 Identifikasi Jamur 16 3.2.5 Uji Biodegradasi Lembaran Plastik (Low

Density Polyethylene) Menggunakan Jamur

Pendegradasi

3.2.5.1 Sifat Mekanis

3.2.5.1.1 Persentase Kehilangan Bobot

17

3.2.5.1.2 Daya Tarik (Tensile

Strength)

(9)

3.2.5.2 Sifat Fisika 17

3.2.5.3 Sifat Kimia 17

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Isolasi Jamur 18

4.2 Skrining Jamur Pendegradasi Plastik (Low Density

Polyethylene)

21

4.3 Idetifikasi Jamur Potensial Pendegradasi Low Density Polyethylene

4.3.1 Isolat RH03 22

4.3.2 Isolat RH06 23

4.4 Uji Biodegradasi Lembaran Plastik (Low Density

Polyethylene)

4.4.1 Sifat Mekanis

4.4.1.1 Persentase Kehilangan Bobot 25 4.4.1.2 Daya Tarik (Tensile Strength) 26

4.4.2 Sifat Fisika 28

4.4.3 Sifat Kimia 30

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 33

5.2 Saran 33

DAFTAR PUSTAKA 34

LAMPIRAN 38

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel Judul Halaman

1 Sifat Fisika dan Mekanik Polietilena 7 2 Beberapa Jamur dan Bakteri yang Mampu Mendegradasi

Plastik

13

3 Karakteristik Morfologi Koloni Jamur dari TPA Namo Bintang

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Judul Halaman

1 Degradasi Polimer 10

2 Mekanisme Biodegradasi Plastik 11 3 Isolat Jamur Potensial Pendegradasi LDPE 21 4 Morfologi makro dan mikroskopis isolat jamur RH03 22 5 Morfologi makro dan mikroskopis isolat jamur RH06 23 6 Visualisasi koloni jamur yang tumbuh dan melekat di

lembaran LDPE pada uji biodegradasi hari ke-0 dan hari ke-45 LDPE setelah 45 hari uji biodegradasi

27

9 Fotomikrograf Scanning Electron Microscopy (SEM) dengan perbesaran 5000× setelah inkubasi 45 hari uji biodegradasi

29

10 Spektrum Fourier Transform Infrared Spectroscopy

(FTIR) setelah 45 hari uji biodegradasi

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Judul Halaman

1 Alur Kerja Biodegradasi LDPE Menggunakan Jamur dari TPA

38

2 Komposisi Media 39

3 Foto Bahan 40

4 Hasil Analisis Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR Spectroscopy)