aplikasi bakteri bioremediasi minyak

97

Aplikasi Micro Morr E-3360 sebagai Bahan Bioremedian.........................................................(E. Marraskuranto et al.)

APLIKASI MICRO MORR E-3360 SEBAGAIBAHAN BIOREMEDIAN TUMPAHAN MINYAK DI LAUT

Application of Micro Morr E-3360 as Bioremediation Materialfor Marine Oil Spill

Endar Marraskuranto*, Hedi Indra Januar, dan Asri Pratitis Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan,

Balitbang KP, KKP. Jl. K.S. Tubun Petamburan VI, Jakarta Pusat 10260.* Korespondensi Penulis: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk menguji kelayakan Micro Morr E-3360 sebagai bahan bioremediantumpahan minyak di laut pada skala laboratorium. Kelayakan didasari pada efektivitaspengurangan kadar Total Petroleum Hydrocarbon (TPH), toksisitas air laut hasil bioremediasidan residu media imobilisasi dari produk. Analisis kadar TPH dilakukan dengan menggunakanspektrofotometer UV-Vis dan tingkat toksisitas diukur menggunakan metode Brine Shrimp LethalityTest (BSLT). Identifikasi konsorsium bakteri dilakukan pada media imobilisasi dengan analisissekuens gen 16S rDNA. Penelitian dilakukan dengan lima uji coba dalam beaker, yaitu air lautdan minyak 2% w/w dari air laut (M); air laut, minyak 2% w/w dari air laut, bioremedian 10% w/wdari minyak, dan nutrien (P); kontrol air laut (AL); kontrol air laut dan bioremedian 10% w/w dariminyak (B); serta air laut dan nutrien (K). Hasil analisis menunjukkan bahwa konsorsium bakteriterdiri dari 3 spesies bakteri, yaitu Bacillus licheniformis, B. thermoamylovorans, dan Geobacilluspallidus. Bioremedian ini mampu menurunkan kadar TPH dalam air sebesar 77% dan tingkattoksisitas sebesar 88% selama 20 hari. Kadar residu minyak dalam media imobilisasi jugarendah, yaitu di bawah 2 ppm. Namun, penurunan kadar oksigen dan peningkatan turbiditasyang signifikan (P

JPB Perikanan Vol. 7 No. 2 Tahun 2012: 97104

98

Upaya penanggulangan polusi tersebut di wilayah lautrelatif lebih sulit jika dibandingkan dengan oil wastetreatment yang berada di darat/tanah. Aplikasibioremedian di badan air yang merupakan mediumbergerak memerlukan akurasi modelling yang tepatagar penyelesaiannya optimal. Salah satu carapenanggulangan tumpahnya minyak mentah adalahmenggunakan metode bioremediasi yangmemanfaatkan kemampuan mikroorganisme (bakteridan/atau kapang) untuk mendegradasi residutumpahan minyak.

Berdasarkan environmental fate, tumpahan minyakdi ekosistem laut meliputi pemindahan dan perubahanberbagai senyawa minyak menjadi berbagai fase dipermukaan, badan air hingga sedimentasi (Patin,2009). Kandungan senyawa hidrokarbon dalamminyak hanya berkisar 1% saja, namun memilikitingkat toksisitas terhadap ikan berkisar pada levelantara 1628 ppm (Anon., 2003). Bahan bioremedianyang efektif mampu menurunkan kandungankomponen minyak di air hingga berada pada level tidakberbahaya bagi ikan dan biota laut lainnya.

Di laboratorium, pengujian cara cepat toksisitaspaparan suatu bahan polutan terhadap lingkungan lautdapat dilakukan dengan menggunakan biota brineshrimp atau udang renik (Anon., 2003; George-Areset al., 2003). United States-Environmental ProtectingAgencies (US-EPA) secara rutin mempergunakanArtemia salina sebagai biota indikator ekotoksisitastumpahan minyak selain crustacea dan ikan(Persoone & Wells, 1987). Sanchez et al. (1995) inKhairunnuur et al. (2009) menerangkan bahwa brineshrimp (A. salina) merupakan invertebrata yangmemiliki peran penting dalam aliran energi di rantaimakanan ekosistem laut. Hal ini yang mendasaripenggunaan A. salina dalam penelitian ini.

Pada prinsipnya, bioremediasi adalah penggunaanmikroorganisme yang telah dipilih untuk ditumbuhkanpada polutan tertentu untuk menurunkan kadar polutantersebut. Enzim-enzim yang dihasilkan olehmikroorganisme tersebut yang memegang peranandalam memodifikasi struktur polutan beracun menjaditidak kompleks sehingga menjadi metabolit yang tidakberacun dan tidak berbahaya (Priadie, 2012). Aplikasibioremedian dapat dilakukan dengan menggunakanbakteri indigenous dan bakteri komersial. Bakteriindigenous dapat diperoleh dengan melakukan isolasibakteri dari tempat yang tercemar, sedangkan bakterikomersial (ataupun enzim) sudah mudah diperoleh dipasaran berkat perkembangan iptek bioremediasi(Priadie, 2012), di antaranya adalah Micro Morr-E3360,yang berupa konsorsium bakteri dalam inokulum(media imobilisasi) terapung di permukaan air laut

sehingga diharapkan dapat merombak tumpahanminyak dengan efektif. Namun dampak ekologis dantingkat toksisitas bahan tersebut belum diketahui. Halini yang mendasari dilaksanakannya penelitian ini.Penelitian ini bertujuan memberikan gambarankelayakan Micro Morr-E3360 sebagai bioremedian,yang akan diverifikasi dari sisi efektivitasnya dalammenurunkan kadar minyak di laut dan ekotoksisitasbagi biota laut.

BAHAN DAN METODE

Bahan

Bahan yang digunakan antara lain air lautdiperoleh dari Lembaga Oseanografi Nasional (LON)LIPI yang bersumber dari air laut Teluk Jakarta, produkbioremediasi komersial MM EM-3360 diperoleh dariDr. Edison Effendi (Universitas Trisakti, Jakarta),minyak mentah diperoleh dari kilang minyak Balongan,Indramayu, Jawa Barat, dan urea serta NPK teknisdiperoleh dari Toko Tanaman TRUBUS.

Metode

Sterilisasi wadah dan media air laut

Pada tahap awal, agar penurunan tingkat TotalPetroleum Hydrocarbon (TPH) hanya didasari olehaktivitas biologis mikroba yang diujicobakan, makawadah dan media air laut disterilisasi terlebih dahulusebelum digunakan. Proses sterilisasi dilakukandengan menggunakan autoclave. Wadah yangdigunakan adalah beaker glass 2 L. Sedangkan mediayang dipergunakan adalah air laut yang diambil darikawasan Teluk Jakarta. Untuk persiapan sterilisasi,air laut terlebih dahulu disaring menggunakanpenyaring bakteri 0,22 m.

Identifikasi konsorsium bakteri pada bahanremediasi

Identifikasi dilakukan dengan uji biokimia, yaitumengisolasi bakteri yang terkandung dalam inokulum(media imobilisasi) menggunakan media lactose broth(LB) dan diinkubasi pada suhu 55oC selama semalam.Media LB yang sudah ditumbuhi bakteri disuspensipada media padat dengan pengenceran lalu diinkubasipada suhu yang sama selama 24 jam. Koloni yangtelah ditumbuhkan kemudian digoreskan pada mediasampai mendapatkan isolasi murni. Isolat murnidiekstraks DNA-nya untuk diidentifikasi denganmetode 16S rDNA-Based Analysis menggunakanpolymerase chain reaction (PCR) dan hasilnyadibandingkan dengan bank data. Viabilitasperkembangan isolat dalam lingkungan sebenarnya

99


dilakukan dengan menumbuhkan konsorsium bakteridalam air laut dari Kepulauan Seribu, yaitu perairanPulau Sebaru.

Rancangan percobaan dan parameterkimiawi air laut

Percobaan penurunan kadar cemaran minyakdalam air laut dilakukan secara simulasi dalampenampang beaker glass 2 L yang diaerasi secaraterus menerus selama penelitian berlangsung. Masing-masing penampang berisikan variasi antara air laut,cemaran minyak 2%, dan nutrien pertumbuhan bakterikonsorsium, untuk mengetahui efektivitas kinerja darikonsorium minyak dalam menurunkan kadar cemaranminyak. Tiap perlakuan masing-masing dibuat denganulangan sebanyak tiga kali, dengan kode tiapperlakuan adalah M, P, AL, K, dan B, yang merupakan:

M : Air laut 2 L dan minyak 2% w/w dari air laut.P : Air laut 2 L, minyak 2% w/w dari air laut, bahan

bioremedian 10% w/w dari minyak, serta nutrienurea NPK yang beratnya sebanyak 45% dan15% w/w dari bahan bioremedian.

AL : Kontrol Air laut 2 LK : Kontrol air laut 2 L dan nutrien Urea-NPK dengan

jumlah yang sama seperti perlakuan (P)B : Air laut dan bahan bioremedian dengan jumlah

yang sama seperti perlakuan (P)

Konsentrasi bahan bioremedian yangdipergunakan tersebut (10% w/w dari minyak) dibuatsesuai dengan petunjuk yang terdapat pada bahanbioremedian. Setiap lima hari sekali selama 20 haridilakukan pengambilan air dari beaker glass sebanyakmasing-masing 50 ml dari bagian permukaan (a),tengah (t), dan dasar (b) beaker glass untuk ujitoksisitas (10 ml) dan efektivitas pengurangan kadarhidrokarbon dalam minyak (10 ml), serta 1 mg minyakdi permukaan. Berdasarkan kombinasi antaraperlakuan dan titik pengambilan tersebut, makasampel yang dianalisis diberi kode sebagai:

MA (bagian permukaan perlakuan M);MT (bagian tengah perlakuan M);MB (bagian dasar perlakuan M);PA (bagian permukaan perlakuan P);PT (bagian tengah perlakuan P);PB (bagian dasar perlakuan P);AL (kontrol air laut saja);K (kontrol nutrien); danB (kontrol bioremedian).

Analisis parameter kualitas air yang meliputi kadarkarbon terlarut (TOC), kadar fosfat (P), dan nitrogeninorganik (jumlah ammonia, nitrat, dan nitrit) dilakukanmenggunakan kolorimeter Hach DR-890.

Tingkat toksisitas perlakuan bioremediasiterhadap udang renik

Penentuan toksisitas hasil perlakuan bioremediasiterhadap udang renik dilakukan berdasarkan metodePersoone & Wells (1987) terhadap air laut dan padatanresidu bioremedian. Penentuan toksisitas diketahuidari nilai persentase kematian udang renik yangdilakukan dengan menghitung jumlah udang renikyang mati selama ditumbuhkan dalam air sampel darisetiap perlakuan selama 24 jam.

Tingkat efektivitas bahan bioremedian

Pengkajian tingkat efektivitas pemecahanhidrokarbon dan residunya dilakukan dalam waktuyang sama dengan bagian sebelumnya, yaitu limahari sekali selama 20 hari. Analisis Total PetroleumHydrocarbons (TPH) dalam media air laut dan padatanresidu dilakukan menggunakan metode spektro-fotometri visibel. Pada tahap awal, dilarutkan 1 mgminyak mentah dalam 10 ml n-heksana untukmembuat kurva standar absorbansi sinar visibelmaksimum terhadap konsentrasi TPH. Deretkonsentrasi TPH yang dipilih adalah 3,125 ppm hingga50 ppm dengan panjang gelombang 340 nmberdasarkan Deshpande et al. (2005). Setiap 5 hari,10 ml sampel cair dan 1 mg padatan diekstrak dengan10 ml n-heksana untuk mengetahui penurunan TPHakibat penambahan bahan bioremedian.

Pengolahan Data Hasil

Pengolahan data meliputi korelasi antara variabeldependen kematian A. salina terhadap variabelindependen parameter kimia air laut dalam wadah uji.Pengujian dilakukan secara parametrik menggunakanregresi keseluruhan (enter) dan bertingkat (stepwise).

HASIL DAN BAHASAN

Hasil identifikasi konsorsium bakteri telah selesaidilaksanakan dan mendapatkan hasil yang sangatbaik, yaitu memiliki kesamaan/kemiripan sebesar99% terhadap data yang ada di dalam bank data.Jenis-jenis bakteri tersebut terdapat pada Tabel 1.

Genus Bacillus merupakan golongan bakteri yangtelah banyak dipublikasikan yang memilikikemampuan untuk mendegradasi minyak mentahmaupun minyak olahan. Hal yang menarik dalamkonsorsium adalah terdapatnya jenis Geobacillusyang merupakan jenis bakteri thermofilik baru yangdiketahui memiliki aktivitas degradator minyak. Zhenget al. (2011) mengungkapkan dua strain XS2 dan XS3,yang memiliki homolog 100% dengan Geobacilluspallidus, diisolasi dari tanah yang tercemar minyak


100

Tabel 1. Spesies bakteri pada produk konsorsium bakteri bioremediasiTable 1. Bacterium species in bioremediation bacteria consortium

Kode/Code Spesies/Species

Kode Akses Bank Data/Data Bank Access Code

Persentase Similaritas/Similarty Percentage

1 Bacillus licheniformis FN556452.1 992 Bacillus thermoamylovorans AB360824.1 993 Geobacillus pallidus AB543491.1 99

Gambar 1. Grafik perubahan turbiditas (A), oksigen terlarut (B), fosfat (C), TOC (D), dan nitrogen (E) selama20 hari.

Figure 1. Graphics of turbidity (A), DO (B), phosphate (C), TOC (D) and nitrogen (E) changes for 20 days.

Keterangan/Note:M (Air laut dan minyak 2% w/w air laut);M (seawater and oil 2% (w/w) of seawater);P (air laut, minyak 2% w/w dari air laut, bioremedian 10%w/w dari minyak, dan nutrien);P (seawater, oil 2% (w/w) of seawater, bioremediant 10%(w/w) of oil and nutrient);MA (bagian permukaan perlakuan M);MA (surface section for treatment M);MT (bagian tengah perlakuan M);MT (middle section for treatment M);MB (bagian dasar perlakuan M);MB (bottom section for treatment M);

PA (bagian permukaan perlakuan P);PA (surface section for treatment P);PT (bagian tengah perlakuan P);PT (middle section for treatment P);PB (bagian dasar perlakuan P);PB (bottom section for treatment P);AL (kontrol air laut);AL (control seawater);K (kontrol nutrien); danK (control nutrient); andB (kontrol bioremedian)B (control of bioremediant)

Turbiditas /Turb idity

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

Hari/Days

Uni

t Tur

bidi

tas/

Turb

idity

Uni

t (F

AU)

MAMTMBPAPTPBA LKB

A Oksigen Terlarut/Dissolved O xygen

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

0 5 10 15 20

Hari/DaysKo

nsen

trasi

/C

once

ntra

tion

(mg/

L)

MAMTMBPAPTPBA LKB

B

Fosfat/Phosphorous

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.1

0 5 10 15 20

Hari/Days

Kons

entra

si/

Con

cent

ratio

n (m

g/L)

MA

MT

MB

PA

PT

PB

A L

K

B

C

Di atas lim it alat

Total Karbon Organik/Total O rganic Carb on

0

2040

60

80100

120

0 5 10 15 20

Hari/Days

Kons

entra

si/

Con

cent

ratio

n (m

g/L)

MAMTMBPAPT

PBA LKB

D

Di atas lim it a lat

Total Nitrogen A norganik/Total Inorganic Nitrogen

00.10.20.30.40.50.60.70.8

0 5 10 15 20

Hari/Days

Kons

entra

si/

Con

cent

ratio

n (m

g/L)

MA

MT

MB

PA

PT

PB

A L

K

B

E

Di atas limit alat

101


di kilang minyak Yumen, Cina, dan ditumbuhkan padamedia yang mengandung Polycyclic AromaticHydrocarbons (PAH) dan minyak mentah.Berdasarkan perlakuan tersebut, kedua strainmenunjukkan aktivitasnya yang mampu mendegradasisenyawa hidrokarbon dan menghasilkan bioemulsifieryang terdiri dari kompleks karbohidrat, lipid, danprotein. Isolat ST3, yang teridentifikasi sebagaiBacillus pallidus, diketahui mampu mendegradasiisopropil alkohol atau 2-propanol (IPA) hingga 24 g/l.Dalam hal ini, IPA dimanfaatkan sebagai satu-satunyasumber karbon oleh strain tersebut di dalam mediamiskin garam (Bustard et al., 2002).

Secara visual terlihat terjadinya emulsifikasi danagregatasi di permukaan yang diikuti dengan pelarutanbahan polar ke air laut percobaan sewaktu minyakdicampurkan ke dalam wadah uji. Dapat diduga bahwacepatnya agregat yang terbentuk diakibatkan suhuruang pencobaan yang rendah, yaitu 25oC. Hasilanalisis parameter kimiawi terdapat pada grafik dalamGambar 1.

Analisis titik 0 dimulai 2 jam setelah penambahanminyak, yaitu setelah agregat minyak terbentuk.Kandungan DO dipertahankan dengan aerator untukmemenuhi kebutuhan oksigen konsorsium bakteriaerobik dalam merombak minyak. Namun penurunankadar DO tetap terjadi, kondisi ini menunjukkanpeningkatan aktivitas mikroba dalam merombakminyak. Hal yang sama juga terjadi pada kontrol,masing-masing air laut, nutrien, dan bahanbioremedian, yang diduga diakibatkan oleh pengayaanbakteri kontaminan, yang sulit dihindari karena sistemwadah yang terbuka. Selain itu, efek penambahanbioremedian ternyata secara visual meningkatkankekeruhan.

Peningkatan kekeruhan, terutama pada perlakuanyang ditambahkan bahan bioremedian, kemungkinanbesar diakibatkan oleh peningkatan karbon terlarutdalam air hasil aktivitas bakteri dalam menguraikanrantai karbon dalam minyak mentah menjadi bentukkarbon inorganik dan terlepas ke udara. Inokulumkonsorsium bakteri berupa kapas berwarna coklat,yang dapat menjadi sumber turbiditas karena teradukoleh aerator di dalam wadah beaker glass percobaan.Hal ini memperlihatkan kelemahan aplikasi bahanbioremedian yang diuji, karena jika diaplikasikan padawilayah terumbu karang, media kapas yang turun danmengendap dapat menutupi wilayah terumbu karangsehingga menutupi kebutuhan karang akan sinarmatahari.

Kandungan kadar TOC yang tinggi pada setiapperlakuan dan kontrol yang hanya ditambahkan nutrienmenunjukkan peningkatan karbon organik yangdirombak dari bentuk minyak (Gambar 1 (D)). Selain

itu, secara keseluruhan hasil analisis P dan N beradadi atas limit alat. Hal ini dapat diduga karenapenambahan nutrien hasil rekomendasi produsenbioremedian berlebih dan mengakibatkan terjadinyaeutrofikasi. Jika diaplikasikan pada kondisisesungguhnya di laut, maka HAB (harmful algalbloom) dapat terjadi dan menimbulkan kerentananakumulasi biotoksin pada biota laut. Oleh karena itu,penambahan nutrien harus dilakukan dengan tepatsesuai dengan kondisi air laut dan kebutuhan mikrobabioremedian yang akan diaplikasikan.

Hasil uji toksisitas terhadap brine shrimp terdapatpada Gambar 2 yang memperlihatkan kemampuaninokulum bakteri bioremedian dalam mengurangitoksisitas bahan. Jika dirata-ratakan dari tiga titik (airpada bagian permukaan, tengah, dan bawah), makapenambahan bioremedian telah mengurangi toksisitaspada wadah uji sebesar 88%.

Pada Gambar 2, perlakuan M memperlihatkankecenderungan toksisitas yang terus meningkat.Peningkatan diduga karena dalam keadaan tanpabioremedian, peningkatan kandungan senyawahidrokarbon dari minyak terus meningkat hinggamencapai titik kesetimbangan dalam fase air yangditandai dengan penurunan slope mulai hari ke-10.Pada perlakuan P, sisi permukaan air yang memilikikontak dengan agregat dan emulsi minyak memilikitingkat toksititas yang cenderung stasioner. Namunpada bagian tengah dan dasar, terjadi fluktuasi. Padahari ke-5 hingga ke-10, persentase kematianmenunjukkan kecenderungan menurun, namunsetelah itu terjadi peningkatan kembali mulai hari ke-10 hingga hari ke-20.

Jika hal tersebut hanya berhubungan denganpeningkatan jumlah minyak terlarut dalam air, makaini berhubungan dengan pertumbuhan bakteri. Padapengamatan hari ke-0 hingga ke-5 diperkirakan terjadifase lag dari bakteri bioremedian, sehingga jumlahminyak terlarut dan kematian A. salina meningkat.Selanjutnya, pada pengamatan hari ke-5 hingga ke-10 terjadi fase log, sehingga jumlah minyak terlarutdan A. salina menurun. Pada pengamatan hari ke-10hingga ke-20 terjadi fase stasioner atau bahkan lisisbakteri bioremedian. Jika minyak larut dalam air lautdan belum mencapai kesetimbangan, makapersentase kematian A. salina meningkat kembali.Hasil analisis terhadap padatan bioremedianmenunjukkan bahwa terjadi sedikit peningkatankematian A. salina selama perlakuan. Namun dalamselang 20 hari, tingkat toksisitasnya kembali sepertisemula sebelum perlakuan. Selain itu, kecenderunganpeningkatan toksisitas pada kontrol, yaitu K (air lautdan nutrien), B (air laut, nutrien, dan bahanbioremedian), dan AL (air laut kontrol), memunculkandugaan baru bahwa variabel kematian A. salina tidak


102

Gambar 2. Grafik persentase kematian A. salina.Figure 2. Graphic of A. salina mortality percentage.

Keterangan/Note:M (Air laut dan minyak 2% w/w air laut);M (seawater and oil 2% (w/w) of seawater);P (air laut, minyak 2% w/w dari air laut, bioremedian10% w/w dari minyak, dan nutrien);P (seawater, oil 2% (w/w) of seawater, bioremediant10% (w/w) of oil and nutrient);MA (bagian permukaan perlakuan M);MA (surface section for treatment M);MT (bagian tengah perlakuan M);MT (middle section for treatment M);MB (bagian dasar perlakuan M);MB (bottom section for treatment M);

PA (bagian permukaan perlakuan P);PA (surface section for treatment P);PT (bagian tengah perlakuan P);PT (middle section for treatment P);PB (bagian dasar perlakuan P);PB (bottom section for treatment P);AL (kontrol air laut);AL (control seawater);K (kontrol nutrien); danK (control nutrient); andB (kontrol bioremedian)B (control of bioremediant)

hanya karena kadar minyak terlarut. Kadar minyakterlarut dihitung melalui analisis kandungan TPH (TotalPetroleum Hydrocarbon) yang terdapat pada Gambar3.

Kecenderungan yang sama pada kematian A.salina juga terlihat pada perlakuan P dan M, yaitukadar minyak untuk MA, MT, dan MB terlihatmeningkat dengan pertambahan hari. Sementara padaperlakuan P dan ekstrak padatan bioremedian terjadipenurunan kandungan TPH. Jika antara perlakuan Mdan P dibuat rata-rata, maka penambahan bioremediantelah mengurangi kandungan minyak terlarut di airwadah percobaan sebesar 77,7% selama 20 hari. Halini selaras dengan penurunan toksisitas terhadap A.salina yang terhitung sebelumnya sebesar 88%.Sesuai dengan uji toksisitas, keberadaan minyakdalam sekam juga rendah, yaitu hanya sebatas rata-rata perlakuan kontrol.

Penurunan jumlah minyak terlarut dalam air, sesuaidengan hasil uji toksisitas, terjadi pada hari ke-5hingga ke-10. Hal ini membuktikan dugaan bahwapada kurun waktu tersebut terjadi fase log daripertumbuhan bakteri bioremedian sehingga laju reaksipemecahan minyak terlarut lebih besar dibandingkandengan laju kelarutan senyawa polar dalam agregatminyak di permukaan air ke dalam kolom air dalam

wadah uji. Namun setelah hari ke-10, gradien yanglandai dari kandungan minyak di bagian permukaan,tengah, maupun dasar, diperkirakan terjadi akibat fasestatis atau lisis pertumbuhan bakteri sehingga lajupemecahan minyak menurun.

Kadar minyak dalam air laut, setelah hari ke-10dalam perlakuan penambahan bioremedian,menunjukkan kecenderungan statis namuntoksisitasnya menunjukkan kecenderunganmeningkat. Hal ini memperkuat dugaan bahwakematian A. salina tidak hanya disebabkan kadarminyak terlarut, namun juga disebabkan oleh variabelyang lain.

Korelasi Penambahan Bioremedian padaToksisitas Air Laut terhadap A. salina

Hasil analisis korelasi Spearman menunjukkanbahwa secara individual, variabel yang berkorelasi kuatsecara signifikan terhadap kematian A. salina adalahkadar minyak dan oksigen terlarut. Hubungan antarakematian A. salina dan kadar minyak menunjukkankorelasi positif sedangkan terhadap oksigen terlarutberkorelasi negatif.

Untuk mengetahui koefisien determinasi dari hasilanalisis, dilakukan analisis regresi. Hal ini dilakukan

Perlakuan/Treatment

-10

0

10

20

30

40

50

0 5 10 15 20 25

Hari/Days

Pers

enta

se

Kem

atia

n/M

orta

lity

Per

cent

age

(%)

Media

MT

MBPA

PT

PB

Kontrol/Control

-10

0

10

20

30

40

50

0 5 10 15 20 25

Hari/Days

Pers

enta

se

Kem

atia

n/M

orta

lity

Per

cent

age

(%)

AL

K

B

103


-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0 5 10 15 20

Hari/Days

Kon

sent

rasi

/Con

cent

ratio

n (m

g/L)

A

B

C

DE

F

G

untuk mengetahui sejauh mana variasi dependenkematian A. salina dapat diprediksi dari variabelindependen yang diuji. Uji regresi menunjukkan bahwakadar kelarutan minyak dalam wadah uji tidak secarasignifikan (P>0,05) berperan sebagai prediktorkematian A. salina. Hal ini memperkuat dugaan bahwaproduk Micro Morr E-3360 telah secara efektifmengurangi kandungan berbahaya dalam minyaksehingga kadar minyak tidak secara signifikanberperan dalam kematian A. salina. Variabel yangberpengaruh adalah kadar oksigen terlarut danturbiditas dengan model matematis:

Kematian A. salina = 2.208 0,335[DO] 0,005[turbiditas] ......(R2 = 0,532)

Hasil ini menunjukkan bahwa 53,2% kematian A.salina disebabkan oleh perubahan oksigen terlarut daninteraksinya dengan kenaikan turbiditas. Kurva inilayak karena hasil uji residu regresinya tidak berbedasecara signifikan terhadap kurva normal, yangmerupakan syarat validitas persamaan regresi (Anon.,2006). Koefisien determinasi 53,2%, jika ditinjau darianalisis kimiawi adalah sangat rendah, namun pada

uji biologis, determinasi yang tepat berkorelasi (di atas95%) sangat jarang terjadi karena banyak faktor yangmungkin tidak terkontrol dan mempengaruhi variasiantar organisme yang di uji (Fowler & Cohen, 1992).Oleh karena itu, uji regresi variabel biologis secaraumum dilakukan untuk mengetahui seberapa jauhvariabel dependen dapat diprediksi dari variabelindependen yang diuji serta seberapa besarvariabilitas dalam pengujian.

Dengan demikian, jika didasarkan pada nilai R2,diketahui bahwa penelitian ini baru mampu mengetahuiprediktor yang dapat memprediksi penyebab kematian50% populasi A. salina. Hal ini menunjukkan bahwaterdapat variabilitas lain pada kematian A. salina yangtidak termasuk dalam persamaan regresi, misalnyadapat diduga karena kerapatan dan hasil sekresimetabolit dari bakteri lain yang juga berkembang.Dugaan ini terjadi karena seperti yang terlihat padaperlakuan kontrol yang juga menyebabkan A. salinamati. Faktor lainnya seperti kejenuhan kandungannutrien yang tidak dapat teruji karena mencapai limitdeteksi alat, maupun faktor ketidakpastian dan galatselama percobaan. Namun, penyebab kematian 50%

Keterangan/Note:M =Air laut dan minyak 2% w/w air laut;M =seawater and oil 2% (w/w) of seawater;P =air laut, minyak 2% w/w dari air laut, bioremedian

10% w/w dari minyak, dan nutrien;P =seawater, oil 2% (w/w) of seawater, bioremediant

10% (w/w) of oil, and nutrient;A = MA (bagian permukaan perlakuan M)/

MA (surface section for treatment M);B = MT (bagian tengah perlakuan M)/

MT (middle section for treatment M);

Gambar 3. Penurunan kandungan TPH pada minyak, bahan bioremedian, dan ekstrak padatannya.Figure 3. TPH content decline in oil, bioremediation material, and its extract.

C =MB (bagian dasar perlakuan M)/MB (bottom section for treatment M);

D =PA (bagian permukaan perlakuan P)/PA (surface section for treatment P);

E =PT (bagian tengah perlakuan P)/PT (middle section for treatment P);

F = PB (bagian dasar perlakuan P)/PB (bottom section for treatment P);

G =Ekstrak 5 g padatan bioremedian dalam 10 mL n-heksana/Extract of 5 g-bioremediant residue in 10 mL n-hexane


104

populasi A. salina dapat diprediksi, maka dapatdiasumsikan bahwa antaraksi independen dapatmenjadi komponen utama prediktor dependen padakematian A. salina.

Oleh karena itu, berdasarkan analisis ini, dapatdiketahui bahwa kandungan minyak yang terlarutdalam air selama percobaan secara tidak langsungmembunuh A. salina. Namun, kematian 50% populasiA. salina dapat diakibatkan oleh antaraksi daripeningkatan turbiditas akibat keberadaan sekam ataukerapatan bakteri dengan aktivitas bakteri bioremedianmaupun bakteri lainnya secara aerobik di dalamwadah uji yang menurunkan kadar oksigen, sehinggamembuat air laut dalam wadah uji menjadi tidakoptimal bagi kehidupan A. salina.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian maka dapatdisimpulkan bahwa bahan bioremedian Micro Morr-E3360 efektif dalam merombak cemaran minyakmenjadi bahan-bahan tidak berbahaya bagi A. salinadalam skala laboratorium. Namun, permasalahanyang dapat terjadi dari aplikasi bioremedian ini adalahpeningkatan turbiditas dan kadar nutrien yang berlebihjika sesuai petunjuk penggunaan bioremedian. Olehkarena itu, walaupun Micro Morr-E3360 memilikiaktivitas yang sangat baik, namun untuk diaplikasikansaat ini sebagai produk bioremedian dalampenanganan kasus tumpahan minyak di laut terdapathal-hal yang harus diteliti lebih lanjut agar tidakmenimbulkan permasalahan baru terhadap lingkunganlaut.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada KukuhAdyana dari Pusat Pengkajian dan PerekayasaanTeknologi Kelautan dan Perikanan untuk penyediaanminyak mentah yang diuji cobakan, serta Dr. EdisonEffendi atas pengadaan bahan bioremedian Micro MorrE-3360 yang diuji serta rekomendasi penambahannutrien yang dipergunakan di dalam penelitian ini, danGintung Patantis untuk bantuan analisis pada

identifikasi konsorsium bakteri pada media imobilisasibahan bioremedian.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2003. Robust Summary of Information on CrudeOil (CAS Number 8002-05-9). American PetroleumInstitute.

Anonim. 2004. Tumpahan minyak terus ancamKepulauan Seribu. Republika. 10-November-2004.

Anonim. 2006. Help on SPSS Ver. 15. SPPS Inc.Bustard, M.T., Whiting, S., Cowan, D. A., and Wright, P. C.

2002. Biodegradation of high-concentrationisopropanol by a solvent-tolerant thermophile,Bacillus pallidus. Extremophiles. 6: 319323.

Deshpande, N., Chandrasekar, S., Sorial, G.A., andWeaver, J.W. 2005. Dispersant Effectiveness on OilSpills - Impact of Environmental Factors. 2005 AnnualScience Conference, International Council for theExploration of the Sea, Aberdeen, Scotland.

Fowler, J. and Cohen, L. 1992. Practical Statistics forField Biology. John Wiley and Sons, Chichester, NewYork, Brisbane, Toronto. 227 pp.

George-Ares, A., Febbo, E.J., Letinski, D.J., Yarusinsky,J., Safadi, R.S., and Aita, A.F. 2003. Use of brine shrimp(A. salina) in dispersant toxicity tests- some caveats.Proceedings of the 2003 International Oil Spill.

Khairunnuur, F.A., Zulkhairi, A., Azrina, A., Moklas, M.A.M.,Khairullizam, S., Zamree, M.S., dan Shahidan, M.A.2009. Nutritional composition, in vitro antioxidantactivity and A. salina L. lethality of pulp and seed ofTamarindus indica L. extracts. Mal J Nutr. 15(1): 6575.

Priadie, B. 2012. Teknik bioremediasi sebagai alternatifupaya pengendalian pencemaran air. J. IlmuLingkungan. 10(1): 135145.

Patin, S. 2009. Environmental Impact of The Offshoreand Gas Industry, Ecomonitoring Publishing, USA.

Persoone, G. dan Wells, P.G. 1987. A. salina in aquatictoxicology: a review. In Sargeloos, P., Bengson, D.A.,Declair, W., dan Jaspers, E. (eds). A. salina researchand Its Application. Vol 1: Morphology, Genetics,Strain Characteristics, Toxicology. Universa Press,Weneren, Belgium.

Zheng, C., He, J., Wang, Y., Wang, M., and Huang, Z.2011. Hydrocarbon degradation and bioemulsifierproduction by thermophilic Geobacillus pallidusstrains. Bioresource Technology. 102: 91559161.

aplikasi bakteri bioremediasi minyak

Documents

Transcript of aplikasi bakteri bioremediasi minyak