documentbo
Post on 18-Feb-2016
217 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
MIKROBA PENDEGRADASI SENYAWA XENOBIOTIK
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kemajuan industri telah menciptakan sebagian besar senyawa toksik ke lingkungan dan
menyebabkan pencemaran yang luas pada tanah dan air. Herbisida, insektisida, dan pupuk kimia
sintetik yang digunakan dalam aktivitas pertanian, serta bahan kimia sintetik lainnya seperti
bahan sisa pembuatan plastik, pewarna, pigmen, pelarut, obat-obatan, senyawa-senyawa
berhalogen yang dihasilkan melalui aktivitas industri, secara sengaja atau tidak sengaja
dilepaskan ke lingkungan dan mengubah proses-proses dan kondisi (ekosistem) lingkungan
sehingga menciptakan situs pencemaran. Pencemaran membahayakan flora dan fauna karena
dapat terjadi akumulasi senyawa toksik pada rantai makanan dan menimbulkan berbagai masalah
kesehatan akut dan kronis pada manusia.
Bioremediasi diartikan sebagai proses pendegradasian bahan organik berbahaya secara
biologis menjadi senyawa lain seperti karbondioksida (CO2), metan, dan air. Sedangkan menurut
Craword (1996), bioremediasi merujuk pada penggunaan secara produktif proses biodegradatif
untuk menghilangkan atau mendetoksi polutan (biasanya kontaminan tanah, air dan sedimen)
yang mencemari lingkungan dan mengancam kesehatan masyarakat.
B. Tujuan
1. Mengetahui kemampuan bakteri pendegredasi PAH?
2. Mengetahui jenis jamur pendegredasi limbah tekstil?
BAB II
PEMBAHASAN
Bahan-bahan polutan umumnya adalah senyawa xenobiotik dari produk industri kimia
sintetik dengan komponen-komponen struktural tidak alamiah yang merupakan kimia
anthropogenik. Xenobiotik mempunyai ciri heteroatom (yaitu oksigen, nitrogen, sulfur) dalam
kerangka karbon, substituen halogen, bercabang, atau struktur polimerik. Struktur xenobiotik
memiliki ciri kombinasi elemen struktural yang diperoleh melalui proses anthropogenik.
Senyawa-senyawa xenobiotik bersifat rekalsitran atau resisten terhadap biodegradasi seperti
yang ditunjukkan oleh senyawa alamiah seperti lignin dan asam humat dan beberapa komponen
minyak bumi (Jain et al., 2005).
Minyak bumi merupakan campuran kompleks berbagai senyawa, yang dapat dibagi
menjadi empat kelompok utama yaitu 1) alkana; 2) senyawa aromatik; 3) resin; dan 4)
asphaltena. Fraksi alkana paling mudah didegradasi secara biologis, sementara fraksi polar (yaitu
resin dan asphaltena) resisten terhadap degradasi biologis. Senyawa-senyawa aromatik, terutama
PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons) memiliki sifat dapat didegradasi pada tingkat
pertengahan tetapi perlu mendapat perhatian karena toksisitasnya dan kecenderungannya
berakumulasi secara biologis. Mikroba merupakan pendaur ulang alamiah yang mampu
mengubah senyawa organik toksik menjadi produk yang tak berbahaya, yang umumnya
berbentuk CO2 dan air (Jain et al., 2005). Beberapa mikroba pendegradasi hidrokarbon
ditampilkan pada Tabel 1.
Mikroba pendegradasi polutan diisolasi dengan media pengkayaan berupa medium garam
minimal yang disuplemantasi dengan sumber C jenis poli hidrokarbon aromatik (PAH) atau
senyawa xenobiotik tertentu sebagai substrat selektif. Medium pengkayaan berguna untuk
mengaktifkan mikroba yang berada dalam lingkungan dengan kondisi stres. Seleksi isolat-isolat
pendegradasi hidrokarbon dilakukan dengan cawan semprot (spray plate). Biakan dari media
pengkayaan digores kuadran pada media garam minimal dan setelah itu disemprot sumber C
berupa PAH tertentu dalam larutan eter. Pendegradasi PAH akan menunjukkan zona jernih
sekitar koloni.
Gambar 1. Bakteri pendegradasi PAH ditunjukkan oleh zona jernih (Kiyohara et al.,1982).
Salah satu senyawa polutan yang toksik bagi lingkungan adalah limbah tekstil.
Pengolahan limbah cair dapat dilakukan juga menggunakan cara kimia, fisika dan biologi.
Pengolahan air limbah tekstil cara kimia dan fisika cukup efektif untuk menghilangkan warna,
akan tetapi tidak efisien dari segi biaya dan pemakaian bahan kimia serta menimbulkan sludge
yang banyak. Untuk itu, penelusuran metode pengolahan limbah cair tekstil saat ini diarahkan
dengan memanfaatkan mikroorganisme. Salah satu mikroorganisme potensial dikembangkan
untuk mengolah limbah tekstil adalah jamur pendegradasi kayu. Jamur Pendegradasi kayu
menghasilkan enzim ligninolitik ekstraseluler seperti laccase, mangan peroksidase (MnP) dan
lignin peroksidase (LiP) yang berperan penting dalam mendegradasi lignin, selulosa dan
hemiselulosa. Enzim ligninolitik dari jamur pendegradasi kayu telah banyak digunakan untuk
bioremediasi limbah cair yang mengandung polihidrokarbon aromatik (PHA), trinitrotoluen
(TNT) dan pestisida (Johannes dan Majcherczyk, 2000). Jamur pendegradasi kayu
diklasifikasikan dalam tiga kelompok yaitu white-rot fungus, brown-rot fungus dan soft-rot
fungus.
Diantara ketiga jenis jamur tersebut, jamur kelas basidiomycetes memiliki potensi yang
lebih besar digunakan untuk merombak senyawa xenobiotik seperti fenolik, non fenolik,
senyawa aromatik dan zat warna tekstil. Keunggulan penggunaan mikrob untuk pengolahan
limbah cair dibandingkan cara fisika dan kimia yaitu (a) operasional lebih mudah, (b) low cost,
(c) dapat digunakan secara berulang manakala mikrob teramobil dan (d) ramah lingkungan
(Adosinda et al., 2003).
Jamur Polyporus sp. merupakan salah satu jamur pendegradasi kayu kelas
basidiomycetes. Jamur ini memiliki tubuh buah berupa kipas berwarna merah kecoklatan dan
hidup menempel pada batang kayu yang mati atau lapuk. Enzim ligninolitik dari jamur
pendegradasi kayu bersifat nonspesifik yang artinya disamping merombak lignin, hemiselulosa
dan lignin juga mampu merombak senyawa-senyawa kimia yang mempunyai struktur aromatik
seperti fenol dan zat warna tekstil. Pada prinsifnya, perombakan zat warna tekstil oleh enzim
ligninolitik diawali dari oksidasi enzim ligninolitik oleh oksigen dan selanjutnya enzim
ligninolitik dalam keadaan teroksidasi akan mengoksidasi zat warna tekstil menjadi produk lebih
sederhana yang tak berwarna (Christian et al., 2005).
Perombakan limbah tekstil menggunakan jamur pendegradasi kayu dapat dilakukan
dengan dua cara yaitu menggunakan jamur bebas (tersuspensi) dan jamur terlekat (teramobil).
Pada Perombakan dengan proses pertumbuhan terlekat, jamur dapat tumbuh dengan baik dan
menghasilkan enzim ligninolitik lebih banyak sehingga menghasilkan efisiensi perombakan lebih
tinggi dibandingkan dengan proses pertumbuhan tersuspensi (Fang et al., 2004). Gervais et al.
(1996) melaporkan bahwa limbah-limbah pertanian merupakan material yang baik digunakan
sebagai bahan pengamobil jamur karena mengandung mengandung lignin, selulosa dan
hemiselulosa yang dapat berfungsi sebagai inducer dalam proses produksi enzim ligninolitik.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
1. Senyawa PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons) memiliki sifat dapat didegradasi
tetapi toksisitasnya dan kecenderungannya dapat berakumulasi secara biologis. Mikroba
mampu mengubah senyawa organik toksik menjadi produk yang tak berbahaya. Mikroba
pendegradasi PAH akan menunjukkan zona jernih sekitar koloni.
2. Jamur pendegradasi kayu diklasifikasikan dalam tiga kelompok yaitu white-rot fungus,
brown-rot fungus dan soft-rot fungus. Diantara ketiga jenis jamur tersebut, jamur kelas
basidiomycetes memiliki potensi yang lebih besar digunakan untuk merombak senyawa
xenobiotik seperti fenolik, non fenolik, senyawa aromatik dan zat warna tekstil.
DAFTAR PUSTAKA
Adosinda, M., M. Martins, N. Lima, Armando, J. D. Silvestre, and M. J. Queiroz. 2003. Comparative studies of fungal degradation of single or mixed bioaccessible reactive azo dyes. Chemosphere 52: 967–973.
Christian V., Rshrivastava, D. Sukla, M. A. Modi, and B. R. M. Vyas. 2005. “Degradation of xenobiotic compounds by lignin-degradibg white-rot fungi: enzymology and mechanism involved”. Indian Journal of Experimental Biology 43: 301-312.
Fang, H., H. Wenrong, and L. Yuezhong. 2004. Biodegradation mechanisms and kinetics of azo dys 4BS by a micobial consortium. Chemosphere 57: 293-301.
Gervais, P., P. A. Marechal, and P. Molin. 1996. Water relation of solid state fermentation. Journal of Scientific and Industrial Research, 55. 343-357.
Jain R.K., M. Kapur, S. Labana, B. Lal, P. M. Sarma, D. Bhattacharya, and S. Thakur. 2005. Microbial diversity: Application of microorganism for biodegradation of xenobiotics. Current Science 89: 101-112.
Johannes, C., and A. Majcherczyk. 2000. Natural mediators in the oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons by laccase mediator systems. Applied and Environmental Microbiolog, 66: 524-528.
Kiyohara, H., K. Nagao, & K. Yana. 1982. Rapid screen for bacteria degrading water insoluble, solid hydracarbons on agar plates. Appl Environ Microbiol 43: 454-457.
MAKALAH BIODEGREDASI DAN BIOREMEDIASI
MIKROBA PENDEGRADASI SENYAWA XENOBIOTIK
Disusun Oleh :
Nama : Rahmi Amini Mahardikawati
NIM : 12805
Dosen Pengampu : Jaka Widada, Ph.D
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2015
top related