BIODEGRADASI CEMARAN MINYAK MENTAHMENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI DARI

PERTAMBANGAN MINYAK RAKYAT CEPU

Nana Mulyana*, Tri Retno Dyah*, Dadang Sudrajat *, Arief Adhari*Laboratorium Biologi Kelompok Lingkungan Bidang Kebumian dan Lingkungan PATIR- BATAN

ABSTRAKProses pengolahan dan transportasi minyak mentah maupun minyak olahan sering

menghasilkan kebocoran atau tumpahan minyak ke lingkungan, seperti yang terjadi di pertambangan minyak rakyat di Cepu. Alternatif penanggulangan lingkungan tercemar minyak yang ramah lingkungan, efektif dan ekonomis adalah dengan teknik bioremediasi. Penelitian ini bertujuan menguji dan mengetahui potensi 5 isolat bakteri dari pertambangan minyak rakyat Cepu dalam mendegradasi minyak mentah. Analisa yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu perubahan pH, Total Plate Count (TPC), Optical Density (OD), dan analisa Totol Petroleum Hydrocarbon (TPH) dengan metode gravimetri. Degradasi minyak mentah terbesar didapat dari isolat 5 dengan persen degradasi 41,53%, diikuti oleh isolat 1, isolat 2, isolat 3, dan isolat 4 dengan 41,15%, 32,42%, 29,77%, dan 22,51%. Berdasarkan nilai penurunan Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) danpertumbuhan bakteri, isolat terbaik adalah isolat 5, karena memiliki penurunan TPH terbesar dan pertumbuhan isolat tertinggi.Kata kunci: minyak mentah, bioremediasi, biodegradasi, gravimetri, TotalPetroleum Hydrocarbon (TPH).

ABSTRACTCrude oil or petroleum product processing and transportation could bring any oil spill to

the environtment, which is happen in Cepu conventional oil mine, West Java. An alternative way that effective, environmental friendly, and economist to solve this problem is by bioremediation. The main idea of this research are to test and determine the potentional of 5 isolated bacteria from Cepu conventional oil mine in degradate crude oil. Parameters used in this research are pH, Total Plate Count (TPC), Optical Density (OD), and Totol Petroleum Hydrocarbon (TPH). The result shown the biggest crude oil degradation achieved by Isolat 5 with degrees of degradation 41,53%, following by Isolat 1, Isolat 2, Isolat 3, and Isolat 4 with 41,15%, 32,42%, 29,77%, and 22,51%. According to the Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) reduction and bacterial growth, the best isolate from whole isolates was Isolat 5.Keyword: crude oil, bioremediation, biodegradation, gravimetric, TotalPetroleum Hydrocarbon (TPH).

1. PENDAHULUAN

Di dalam negeri, kasus pencemaran lahan akibat limbah minyak mentah dan minyak olahan tidak sedikit jumlahnya. Zakiyah (2007) menyebutkan, pada tahun 2006 terjadi kebocoran tangki timbun bawah tanah di SPBU Pondok Aren, Tangerang,

yang menyebabkan sumur warga tercemar dan berbau minyak. Pertambangan minyak rakyat di Cepu, Jawa Tengah juga menyebabkan kerusakan lahan yang cukup mengkhawatirkan. Sehingga perlu dilakukan tindakan yang lebih efektif dan efisien dalam mengatasi limbah yang ditimbulkan oleh produk minyak mentah.

Salah satu alternatif penanggulangan lingkungan tercemar minyak adalah dengan teknik bioremediasi, yaitu suatu teknologi yang ramah lingkungan, efektif dan ekonomis dengan memanfaatkan aktivitas mikroba seperti bakteri. Melalui teknologi ini diharapkan dapat mereduksi minyak buangan yang ada dan mendapatkan produk samping yang tidak bersifat toksik lagi (Udiharto et al.,1995). Metode dan prinsip bioremediasi adalah biodegradasi yang dilakukan secara aerob (Eweis, et al.,1998).Mikroorganisme yang digunakan adalah bakteri yang memiliki kemampuan untuk mendegradasi minyak mentah. Mikroorganisme yang memiliki kemampuan tersebut, dikenal sebagai mikroorganisme hidrokarbonoklastik, yaitu mikrooganisme yang mampu memanfaatkan minyak mentah sebagai sumber karbon untuk pertumbuhannya. Bakteri sering digunakan dalam proses bioremediasi karena memilki kemampuan adaptasi dan reproduksi yang tinggi. Bakteri ini dapat diperoleh dengan cara mengisolasi bakteri secara langsung dari limbah minyak mentah (Atlas, 1992).

Penelitian-penelitian bioremediasi sebelumnya menghasilkan banyak informasi tentang mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon, namun penelitian tentang pengembangan mikroorganisme yang berasal dari Indonesia masih minin jumlahnya. Bosser dan Bartha (1984), menemukan beberapa genus bakteri yang dapat hidup pada lingkungan minyak mentah yaitu genus Alcaligenes, Arthrobacter, Acinetobacter, Nocardia, Achrornobacter, Bacillus, Flavobucterium, dan Pseudomonas sedangkan Okoh (2003), mengisolasi bakteri pendegradasi minyak mentah jenis Pseudomonas aeruginosa di stasiun penyimpanan minyak mentah di Nigeria. Penelitian ini diharapkan bisa memberikan informasi tentang potensi bakteri pendegradasi minyak mentah yang langsung diisolasi dari pertambangan

minyak di Indonesia (Cepu, Jawa Tengah). Dasar dari penelitian ini adalah menguji kemampuan degradasi hidrokarbon bakteri hasil isolasi dari minyak mentah yang berasal dari lokasi pertambangan rakyat kawasan Cepu, Jawa Tengah. Variasi isolat bakteri yang digunakan dalam penelitian ini berjumlah 5 (lima) dan keseluruhannya merupakan isolat yang belum teridentifikasi(unidentified). Penggunaan isolat yang belum teridentifikasi disebabkan oleh masih minimnya informasi tentang kemampuan masing-masing bakteri dalam mendegradasi hidrokarbon.

2. METODE PENELITIAN

2. 1. Preparasi Kultur Isolat BakteriDisuspensikan Isolat bakteri ke

dalam media NB (Nutrient Broth) kemudian digoyang dengan kecepatan 125 rpm dan diinkubasi selama 24 jam. Sebanyak 1 mL suspensi bakteri di masukkan kedalam microtube (tabung sentrifuge) kemudian disentrifuse dengan kecepatan 12.000 rpm selama 5 menit. Selanjutnya supernatan dan endapan sel bakteri dipisahkan dengan cara dekantasi menggunakan mikropipet. Sel bakteri dicuci kembali dengan air fisologis (Larutan NaCl 0,85%) dan dilakukan penyetaraan kekeruhan suspensi bakteri dengan larutan standar Mc Farland (0,6 mL BaCl2 1% + 9,4 mL H2SO4 1%) yang setaradengan 109 sel/mL. Subkultur isolat bakteri dilakukan untuk semua isolat.

2.2. Pembuatan Media Cair (Mineral Salt Medium)

Dicampurkan 1,8 g K2HPO4, 1,2 g KH2PO4, 4,0 g NH4Cl, 0,2 g MgSO4.7H2O, 0,1 g NaCl, 0,01 g FeSO4.7H2O dan dilarutkan dalam 1 L aquades. Sebelum ditera, pH medium di-adjust menjadi 6,8 menggunakan larutan

KOH 1 N (5,6 g KOH dalam 1 L). Setelah itu media disterilisasi dengan autoklaf padasuhu 121oC dan tekanan 1,5 atm selama 120 menit.

2.3. Pembuatan SampelDisiapkan 60 botol steril dan diberi

label kontrol, isolat 1, isolat 2, isolat 3, isolat 4, dan isolat 5 yang masing-masing berjumlah 10. Dimasukkan 10 mL Mineral Salt Medium kedalam seluruh botol steril. Setelah itu diinokulasikan 5 isolat bakteri (kecuali kontrol yang tidak menggunakan isolat bakteri) masingmasing ke dalam 10 botol yang telah dipisahkan dan diberi label berdasarkan jenisisolatnya. Inokulasi isolat bakteri dilakukan di dalam laminar air flow. Selanjutnya dimasukkan 500 μL minyak mentah (crude oil) pada permukaan media sehingga terdapat 2 lapisan, lapisan atas merupakan minyak mentah sedangkan lapisan bawah merupakan kultur isolat bakteri (Media MSM + isolate bakteri). Kemudian botol ditutup menggunakan tutup karet yang dilapisi dengan alumunim foil. Selama masa inkubasi, botol di goyang dengan kecepatan 125 rpm yang bertujuan menyuplai oksigen untuk kebutuhan bakteri. Pada waktu pengamatan (7, 14, 21, 28, dan 35 hari), diambil masingmasing 2 botol untuk dianalisa pH, Optical Density (OD). Total Plate Count (TPC), Total Petroleum Hydrocarbon (TPH), dan pengamatan visual.

2.4. Pengukuran pHKultur isolat diambil dengan hati-

hati menggunakan pipet mikro lalu diteteskan pada indikator universal Merck. Setelah itu dibiarkan kurang lebih 1 menit hingga tidak terjadi perubahan warna dan nilai pH dibaca berdasarkan warna yg terbentuk dan dicocokkan dengan skala warna acuan pada kemasan indikator. 1 botol di analisa sebanyak 2 kali (duplo).

2.5. Pengukuran Optical Density (OD)Sebanyak 1 mL kultur isolat diambil

dan diencerkan ke dalam 1 - 4 mL MSS steril (2 hingga 5 kali pengenceran, tergantung kekeruhan media). Diambil 2 mL dari masing-masing sampel dan dimasukkan ke dalam kuvet. Tiap sampel diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer Hitachi Model 100-50 padapanjang gelombang 660 nm dengan MSM (Mineral Salt Medium) steril sebagai blanko. Metode pengukuran optical density ini merujuk pada penelitian U. J. J. Ijah dan L. I. Ukpe (1992).

2.6. Analisa Total Plate Count (TPC)Sebanyak 100μL kultur isolat

diambil dan dimasukkan ke dalam microtube yang berisi 900μL larutan NaCl 0,85% (pengenceran 10-1) yang sudah disiapkan sebelumnya. Kemudian diambil kembali 100μL kultur dari pengenceran 10-1dan ditambahkan ke dalam 900μL larutan NaCl 0,85% (pengenceran 10-2) dilanjutkan hingga seri pengenceran 10-9. Sebanyak 100μL kultur isolat pada seri pengenceran 10-9 diinokulasikan pada media NA (Nutrient Agar) dalam cawan petri dengan metode sebar (spread plate) dan diinkubasi pada suhu ruang selama 24 jam. Setelah 24 jam, dilakukan perhitungan secara langsung untuk mengetahui jumlah isolat bakteri dalam sampel yang dinyatakan dalam coloni forming unit dalam 10-9. Analisa TPC dilakukan duplo untuk masing-masing sampel.

2.7. Analisa TPH dengan metode Gravimetri (weight loss crude oil)

Penentuan weight loss crude oil dilakukan dengan modifikasi metode yang dikembangkan oleh U. J. J. Ijah dan L. I. Ukpe, (1992). Dimasukkan 20 mL toluene GR kedalam botol untuk mengekstrak sisa

minyak mentah. Kemudian campuran tersebut dimasukkan ke dalam corong pisah dan dilakukan pengocokan selama ± 15 menit agar ekstraksi minyak berjalan sempurna. Kemudian campuran didiamkan hingga terbentuk 2 lapisan, lapisan bawah merupakan suspense bakteri dan media MSS sedangkan lapisan atas merupakan ekstrak minyak mentah dalam toluene.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. pH dan Pertumbuhan IsolatpH merupakan salah satu faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan sel bakteri (Fardiaz, 1992). Fermentasi tidak akan berlangsung baikapabila pH bukan berada pada daerah hidup mikroba. Isolat bakteri yang digunakan dalam bioremediasi minyak mentah dapat hidup dengan baik pada pH 6-8 (Nghia,2007).

Berikut merupakan grafik perubahan pH yang terjadi selama biodegradasi minyak mentah menggunakan isolat bakteri dari pertambangan rakyat Cepu.

Berdasarkan hasil diatas, seluruh isolat menunjukkan penurunan nilai pH kecuali isolat 4 yang menunjukkan kenaikan diatas H-21. Penurunan nilai pH medium

menunjukkan aktivitas isolat bakteri dalam membentuk metabolitmetabolit asam. Menurut Rosenberg, E., Legmann,R., Kushmaro, A., Taube, R., dan Ron, E.Z. (1992), dalam biodegradasi alkana akan terjadi oksidasi alkana menjadi alkohol rantai pendek dan selanjutnya dioksidasi menjadi asam lemak. Asam lemak hasil degradasi alkana akan dioksidasi lebih lanjut membentuk asam asetat dan asam propionat, sehingga dapat menurunkan nilai pH (gambar 11). Hal ini diperkuat juga oleh Sugoro (2002) yang menyebutkan bahwa biodegradasi minyak mentah menyebabkan perubahan senyawa hidrokarbon kedalam bentuk senyawa lain yang bersifat asam (asam lemak dan alkohol). Selain itu Ifeanyiuchukwu (2008) juga menjelaskan bahwa degradasi senyawa hidrokarbon akan menghasilkan senyawa-senyawa berupa senyawa intermediate atau produk akhir yang akan bercampur dengan medium dan menyebabkan penurunan pH campuran.

Pertumbuhan mikroba ditandai dengan peningkatan jumlah dan massa sel sedangkan kecepatan pertumbuhan tergantung pada lingkungan fisik dan kimianya. Pada penelitian ini, pertumbuhan sel isolat bakteri dihitung menggunakan metode Total Plate Count (angka lempeng total) dengan pengenceran hingga 10-9 dan dilakukan pada waktu pengamatan 7, 14, 21,

28, dan 35 hari. Plate count / viable count didasarkan pada asumsi bahwa setiap sel mikroorganisme hidup dalam suspensi akan tumbuh menjadi satu koloni setelah ditumbuhkan dalam media pertumbuhan dan lingkungan yang sesuai. Setelah diinkubasi, jumlah koloni yang tumbuh dihitung dan merupakan perkiraan atau dugaan dari jumlah mikroorganisme dalam suspensi tersebut (Pelczar, 1986)

Berdasarkan data pertumbuhan bakteri diatas, tiap isolat mengalami pola pertumbuhan yang berbeda-beda. Isolat 1 mengalami puncak pertumbuhan pada H-14, isolat 2 mengalami pertumbuhan tertinggi justru pada H-7, sedangkan isolate 3,4, dan 5 menunjukkan populasi tertinggi pada H-21. Setelah mengalami puncak pertumbuhan selanjutnya seluruh isolat mengalami penurunan jumlah populasi secara signifikan. Perbedaan pola pertumbuhan masing masing mikroba disebabkan oleh perbedaan jenis mikroba itu sendiri. Selain itu perbedaan ketahanan bakteri terhadap polutan minyak mentah dan kemampuan masingmasing isolat dalam mendegradasi minyak mentah juga menjadi hal yang membedakan pola pertumbuhan masing-masing isolat. Semakin baik kemampuan bakteri dalam mendegradasi minyak mentah, maka ketahanan bakteri akan semakin baik

walaupun pola pertumbuhan bakteri akan berjalan lebih lambat. Ferguson (2003) menjelaskan bahwa hidrokarbon alkana adalah jenis hidrokarbon yang paling mudah didegradasi oleh mikroorganisme melalui jalur metabolisme aerob. Oleh karena kelarutan hidrokarbon dalam fase cair yang sangat rendah menyebabkan ketersediaan senyawa tersebut menjadi factor pembatas apabila digunakan sebagai sumber nutrisi bagi mikroorganisme. Substrat yang memiliki sifat yang demikian apabila digunakan sebagai media pertumbuhan dapat berpengaruh pada aktivitas metabolisme mikroorganisme, pengaruh tersebut antara lain dapat berupa waktu generasi yang lebih panjang. Kemungkinan lain, hal ini dapat disebabkan karena bakteri menggunakan minyak mentah, fosfor dan nitrogen yang terkandung dalam media sebagai nutrisi untuk pertumbuhan selnya, dan juga menggunakan minyak mentah sebagai sumber energinya dengan cara memotong rantai hidrokarbon minyak mentah menjadikomponen organik untuk kelangsungan hidup mikroba dibawah kondisi stabil (Ferguson, 2003 dalam Nababan, 2008).

Menurut Nababan (2008), bakteri memiliki peran yang sangat penting dalam biodegradasi limbah minyak, sehingga faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri juga berdampak pada keberhasilan proses biodegradasi. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses biodegradasi antara lain suhu, pH, keadaan nutrisi, dan ketersediaan O2. Dalam penelitian ini, faktor nutrisi tidak dijadikan parameter yang penting karena dalam penelitian ini media tumbuh bakteri tidak ditambahkan sumber nutrisi lain selain minyak mentah. Ketersediaan O2 menjadi salah satu penyebab penurunan populasi selain hal-hal yang dijelaskan diatas. Oksigen yang semakin berkurang hingga hari ke-35 karena penggunaan oksigen oleh bakteri sebagai

akseptor elektron dengan menggunakan enzim oksigenase yang akan memasukkan molekul oksigen ke hidrokarbon minyak mentah menyebabkan populasi bakteri menurun.

Berdasarkan kedua grafik diatas, penurunan pH yang dihasilkan kelima isolat menunjukkan hasil yang berbeda-beda bergantung pada persentasedegradasi dan jenis bakteri yang mendegradasinya. Semakin meningkat aktivitas bakteri pendegradasi hidrokarbon, semakin meningkat pula jumlah asam-asamorganik yang dihasilkan dan semakin besar pula penurunan pH. Peningkatan jumlah asam-asam organik hasil degradasi minyak mentah menyebabkan penurunan jumlah bakteri. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa senyawa-senyawa hasil degradasi dapat menyebabkan kematian isolat bakteri. Presentasi biodegradasi yang sama pada bakteri yang berbeda, dapat menyebabkan penurunan pH yang berbeda, begitu juga sebaliknya. Hal ini dikarenakan setiap bakteri akan menghasilkan jenis asam-asam organik yang berbeda jenis dan jumlahnya (Styani, Erna, 2008).

3.2. Analisa Optical DensitySelain menggunakan metode TPC, pengukuran jumlah sel dilakukan dengan metode kerapatan optik (optical density). Pengukuran biomassa bertujuan untuk mengetahui pola pertumbuhan dari isolat bakteri pendegradasi minyak mentah yang diperoleh. Banyaknya biomassa isolat bakteri di dalam larutan sebanding dengan besarnya absorbansi yang diperoleh dari hasil pengukuran spektrofotometer pada panjang gelombang 660 nm. Semakin besar absorbansi larutan yang diperoleh, maka jumlah biomassa isolat di dalam larutan semakin banyak. Hasil pengukuran biomassa disajikan pada Gambar 13.

Pada awal pengukuran, seluruh isolat mengalami kenaikan absorbansi seiring dengan pertambahan waktu inkubasi, namun kenaikan biomassa masingmasing isolat menunjukkan nilai yang berbeda. Pertambahan sel isolat 3, 4, dan 5 terjadi pada H-7 sampai H-21 kemudian mengalami penurunan biomassa yang signifikan hingga H-35. Isolat 1 menunjukan pertumbuhan bakteri pada H-14 setelah itu mengalami penurunan yang signifikan di H-28. Sementara itu isolat 2 menunjukkan peningkatan jumlah sel yang tinggi pada awal inkubasi lalu mengalami penurunan jumlah biomassa seiring bertambahnya waktu inkubasi. Sama halnya dengan perhitungan jumlah sel bakteri dengan metode TPC, perbedaan pola pertumbuhan masing-masing isolat disebabkan oleh perbedaan ketahanan bakteri terhadap polutan minyak mentah dan kemampuan masingmasing isolat dalam mendegradasi minyak mentah. Selain karena faktor

lingkungan yang sudah dijelaskan pada sub bab sebelumnya, pertumbuhan bakteri di pengaruhi oleh aspek yang terkait dengan metabolisme bakteri itu sendiri antara lain pH, penggunaan karbon dan sumber energi, efisiensi degradasi substrat, sintesis protein dan berbagai materi penyimpan, dan pelepasan produk metabolisme dari dalam sel (Baily & Ollis, 1986).

Hasil degradasi PAH melalui jalur enzim dioksigenase (Gambar 7.) yang menghasilkan intermediate berupa senyawa fenolik diduga merupakan salah satu penyebab penurunan populasi isolat bakteri pada waktu pengamatan diatas H-21 karena senyawa ini bersifat toksik bagi bakteri. Menurut Komar & Irianto (2000), fenol merupakan salah satu senyawa intermediate (hasil samping) degradasi minyak berupa senyawa aromatik yang dalam konsentrasi kecil sudah berbahaya dan mempunyai toksikositas yang tinggi bagi lingkungan. Pada konsentrasi diatas 2 ppm senyawa ini dapat mengakibatkan perubahan rasa dan warna pada air, kematian ikan dan organisme lain (termasuk bakteri). Apabila dibandingkan antara kesesuaian data perhitungan jumlah sel metode TPC dan metode turbidimetri, pada waktu pengamatan awal (H-7, H-14, dan H-21) hasil yang ditunjukkan oleh metode TPC maupun Optical density menunjukkan kesesuaian data, namun terjadi ketidaksesuaian data pada jumlah sel diatas H-21. Beberapa isolat menunjukkan penurunan jumlah sel namun justru disertai dengan kenaikan nilai absorbansi. Menurut Pelczar (1986), perhitungan dengan metode tidak langsungseperti ini memiliki kekurangan. Pada perhitungan jumlah bakteri menggunakan metode turbidimetri, sel atau biomassa bakteri yang mati dapat mempengaruhi suspensi dalam larutan sehingga mempengaruhi nilai absorbansi. Selain hal

tersebut, secara teknis pengukuran nilai optical density memiliki tingkat kesulitanyang agak tinggi. Dalam biodegradasi minyak dengan model bioreaktor seperti penelitian ini, perbedaan sifat kepolaran antara medium (Mineral Salt Medium) dengan minyak mentah menyebabkan posisi bakteri akan cenderung berada diantara fase minyak dan medium. Posisi tersebut akan menyebabkan suspense bakteri dalam larutan medium menjadi kurang homogen sehingga mempengaruhi hasil pengukuran absorbansi.

3.4. TPH (Total Petroleum Hidrocarbon)

TPH (Total Petroleum Hidrocarbon) merupakan istilah umum yang digunakan untuk menyatakan jumlah senyawa hidrokarbon berbasis minyak bumi yang terdapat dilingkungan. Sampai saat ini belum ada metode baku/standar untuk menghitung nilai TPH, walaupun beberapa metode telah biasa dilakukan. Metode yang dilakukan pada analisa ini didasarkan pada perbedaan bobot kering control dan sampel yang diekstrak dengan toluena, karena toluena memiliki kemampuan untuk mengekstrak hidrokarbon parafinik maupun aromatik. Selisih perbedaan bobot kering tersebut disimpulkan sebagai total senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam sampel. Berdasarkan hasil analisa TPH diatas, penurunan TPH terbesar terjadi pada isolat 5

dengan nilai penurunan 41,53%, diikuti oleh isolat 1 dengan 41,15%,kemudian isolat 2 dan 3 yang masing-masing nilai penurunannya 32,42% dan 29,77%, dan yang terakhir adalah isolat 4 dengan penurunan terendah yaitu 22,51%. Semua isolat menunjukkan kenaikan persentasi degradasi dari H-7 hingga H-35 kecuali isolat 3 yang mengalami penurunan persentase degradasi TPH pada H-35. Fenomena penurunan persentase degradasi pada isolat 3 pada H-35 merupakan hal yang tidak wajar. Peningkatan jumlah populasi isolat 3 seharusnya diiringi oleh peningkatan persentase degradasi TPH. Proses ekstraksi yang kurang tepat bisa menjadi salah satu faktor yang menyebabkan hal tersebut. Proses pemisahan sisa minyak mentah, media, dan suspensi bakteri ketika masa inkubasi H-35 menjadi hal yang memicu terjadinya human error karena populasi mikroba yang tinggi menyebabkan proses pemisahan menjadi sulit. Namun kecenderungan yang ditunjukkan seluruh isolat masih menunjukkan kemampuan degradasi yang baik. Penurunan persentasi minyak mentah oleh semua isolat bakteri dari pertambangan minyak rakyat di Cepu menandakan degradasi dari cemaran minyak mentah berjalan baik dan hal tersebut juga menjelaskan bahwa seluruh isolat bakteri memiliki kemampuan dalam mendegradasi limbah minyak mentah. Kemampuan isolat-isolat dalam mendegradasi minyak mentah disebabkan oleh enzim oksigenase yang dihasilkan oleh bakteri mampu memecah senyawa hidrokarbon dalam minyak dan mengubahnya menjadi senyawa-senyawa yang bisa dimanfaatkan oleh bakteri seperti asam asetat dan asam lemak (Sugoro, 2002).Produksi biosurfaktan juga menentukan besar kecilnya kemampuan degradasi minyak oleh isolat. Biosurfaktan berpengaruh pada interaksi sel dengan hidrokarbon yang teremulsi atau tersolubilisasi oleh bakteri sehingga

mempermudah kontak antara subtrat dengan enzim (Wulandari et al, 2010).Produksi surfaktan oleh bakteri berfungsi untuk meningkatkan hasil biodegradasi cemaran minyak mentah karena surfaktan mampu memperluas permukaan minyak dengan air melalui pembentukan mikroemulsi dan ketersediaan biologis untuk keperluan metabolisme mikroorganisme. Adanya peningkatan kontak antara minyak dan air akan mempermudah masuknya suplaioksigen dan nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme pada permukaan senyawa hidrokarbon dimana kondisi ini sangat membantu mikroorganisme untuk lebih cepat dapat mendegradasikan limbah minyak tersebut. Menurut Swisher (1987) dalam Azhar (2010) menyatakan bahwa pengaruh fisiologis dan fisika kimia surfaktan memainkan peran penting didalam proses kehidupan mikroorganisme karena dapat membentuk senyawa kompleks dengan protein membran sel di sekitar membran sel.Menurut Putu Suardana dkk (2002) dalam Azhar (2010) menyatakan bahwa membran protein ini memegang peranan yang sangat penting didalam transportasi material melewati dinding sel. Dari interaksi surfaktan dengan mikroorganisme ini, surfaktan selanjutnya membentuk kompleks protein surfaktan yang dapat meningkatkan mekanisme transportasi material tersebut. Selain itu, pengaruh penurunan tegangan permukaan kontaminan senyawa organic hidrokarbon menjadi mikroemulsi akibat kerja surfaktan akan sangat membantu kerja enzim untuk memecah substrat agar mikroorganisme lebih mudah menyerap substrat tersebut untuk keperluan metabolism tubuhnya. Fungsi surfaktan ini pada akhirnya dapat meningkatkan terjadinya degradasi senyawa hidrokarbon oleh mikroorganisme didalam proses bioremediasi. Mekanisme biodegradasi

hidrokarbon alifatik biasanya terjadi pada kondisi aerob. Mikroorganisme aerob cepat dan paling efisien dalam mendegradasi karena reaksi aerob memerlukan lebih sedikit energi bebas untukinisiasi dan menghasilkan lebih banyak energi. Hidrokarbon akan didegradasi secara beruntun oleh sejumlah enzim, dimana oksigen akan bertindak sebagai akseptor eksternal. Adapun tahap degradasi alkana melibatkan pembentukan alkohol, aldehid dan asam lemak. Asam lemak dipecah, CO2

dilepaskan dan membentuk asam lemak baru yang merupakan 2 unit karbon yang lebih pendek dari molekul induk, proses ini dikenal sebagai beta oksidasi (Hamme et al., 2003 dalam Nababan, 2008). Melalui jalur β-oksidasi asam lemak akan diubah menjadiasetil ko-A dan masuk ke dalam siklus asam sitrat, diubah menjadi CO2 dan energi. Berikut ini merupakan mekanisme reaksi degradasi aerob alkana oleh bakteri Acinetobacter menggunakan enzim alkana monooksigenase untuk merubah hidrokarbon menjadi alkohol.

Selain produksi enzim, produksi biosurfaktan juga mempunyai hubungan dengan kemampuan yang tinggi dalam menguraikan senyawa hidrokarbon. Penambahan jumlah inokulum bakteri penghasil biosurfaktan diketahui dapat menaikkan tingkat degradasi dan menyebabkan terdegradasinya senyawa alifatik, senyawa aromatik dan sikloalkana yang diketahui sulit terdegradasi. Hal lain mungkin disebabkan karena enzim yang dihasilkan lebih bervariasi dalam jenis dan tingkat penguraian serta jumlah enzim yang lebih banyak dibanding dengan biakan tunggal sehingga penguraian lebih cepat (Nababan, 2008).

Selain 2 hal diatas, kondisi lingkungan fisik seperti temperatur dan aerasiserta faktor mekanik seperti pengadukan juga sangat mempengaruhi besarnyapersentase degradasi. Menurut Nugroho (2006) senyawa hidrokarbon yangtertumpah di alam akan mengalami degradasi secara alamiah karena faktor-faktorlingkungan, meskipun laju

degradasinya berlangsung lambat. Proses degradasitersebut meliputi penguapan, teremulsi dalam air, teradsorpsi pada partikel padat,tenggelam dalam perairan serta mengalami biodegradasi oleh mikroba penggunahidrokarbon.

4. KESIMPULAN DAN SARAN4.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa seluruh isolat bakteri memiliki kemampuan dalam mendegradasi cemaran minyak mentah. Potensi penurunan cemaran minyak mentah terbesar didapat dari isolat 5 dengan persen degradasi 41,53%, diikuti isolat 1 dengan 41,15%, kemudian isolat 2 dan 3 dengan 32,42% dan 29,77%, dan isolat 4 dengan penurunan 22,51%. Isolat terbaik dari kelima isolat adalah isolat 5, karena memiliki penurunan TPH terbesar dan pertumbuhan tertinggi disbanding isolat lainnya.

5.2. Saran1. Penelitian lanjutan menggunakan isolate isolat hasil penelitian ini dengan analisis instrumentasi seperti Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) atau Gas Chromatograpy Mass Spectrometer (GC-MS) untuk mengetahui pola degradasi dan jenis hidrokarbon apa yang memiliki penurunan terbesar .

2. Analisa lanjutan berupa identifikasi jenis spesies dan morfologi dari isolat 1, 2, 3, 4, dan 5.3. Analisa lanjutan berupa penentuan jumlah sel isolat dan substrat minyak mentah yang harus ditambahkan untuk mendapatkan kecepatan degradasi yang optimum.4. Menguji faktor-faktor eksternal (Suhu inkubasi, pH, dan mineral) terhadap laju biodegradasi cemaran minyak mentah.

DAFTAR PUSTAKA

Alidadi, H., A.R. Parvaresh, and M.R. Shanmansouri. 2007. Combine Compostand Composting Process in the Treatment and Bioconversion of Sludge,Pakistan Journal of Biological Science 10(21) : 3944-3947.Alpentri. 1999. Evaluasi Kemampuan Isolat Jamur Dan Salah Satu SumurMinyak Bumi Minas Dalam Mendegradasi Minyak Bumi. Thesis magisterITB. Bandung.Anonimous, 1982, Penelitian dan Pengembangan Serat Alami sebagai BahanPenyerap Tumpahan Minyak untuk Mencegah Pencemaran Laut, BalaiBesar Penelitian dan Pengembangan Industri Tekstil : Bandung.Alpentri. 1999. Evaluasi Kemampuan isolat jamur Dan Salah Satu Sumur MinyakBumi Minas Dalam Mendegradasi Minyak Bumi. Thesis magister ITB.Bandung.Atlas, R.M. 1992. Petroleum Microbiology, In: Encyclopedia of Microbiology,vol. 3. Academic press, Inc.Baily J. E., Ollis D.F. 1986. Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw-Hill, New York, pp. 620-630.Bossert I., & Bartha R. 1984. The Fate Of Petroleum In The Soil Ecosystem.Macmillan, New York pp. 435-475.Connel, D.W. & G.J. Miller. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran.Jakarta. UI Press.Cookson J.T. 1995. Bioremediation engineering: Design and application.McGraw-Hill Inc., Toronto.Dwidjoseputro. 1990. Dasar-dasar Microbiologi. Penerbit Djambatan. Jakarta.Edward, R.& I.White. 1999. The Sea Empress Oil Spill.Environmental Impact andRecovery. Proceeding of International Oil Spill Conference. AmericanPetroleum Institute Washington DC.

Erdogan, Esin, and Karaca, Ayten. 2011. Bioremediation of Crude Oil PollutedSoils. Asian Journal of Biotechnology 3 (3) : 206-213.Eweis, J.B., S.J. Ergas., D.P.Y. Chang & E.D. Schroeder. 1998. BioremediationPrinciples. Singapore. WCB McGraw-Hill.Fahruddin, 2004, Dampak Tumpahan Minyak pada Biota Laut,http://www.kompas.com (5 Mei 2011, 10.00 WIB).Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Bogor: PAU Pangan dan Gizi. InstitutPertanian BogorGunalan. 1996. Penerapan Bioremediasi pada Pengelohan Limbah danPemulihan LingkunganTercemar Hidrokarbon Petroleum. MajalahSriwijaya. UNSRI. Vol 32, No 1.Gray, N. F., 1994. Drinking Water Quality, Wiley : Chicester.Hamdiyah, Siti. 2000. Isolasi dan Identifikasi Morfologi Bakteri PendegradasiMinyak Bumi Serta Efektivitasnya dalam Proses Bioremediasi. FakultasKelautan dan Perikanan : IPB.Hardjono, A. 2000. Teknologi Minyak Bumi, Universitas Gajah Mada Press :Yogyakarta.Higgins, I. J dan P.D. Gilbert. 1978. The Biodegradation of Hydrocarbon in TheOil Industry and Microbial Ecosystem. Hayden and Sons Limited.London.Ifeanyichukwu Atagana, Harrison. 2008. Compost bioremediation ofhydrocarbon-contaminated soil inoculated with organic manure. AfricanJournal of Biotechnology Vol. 7 (10), pp. 1516-1525.Jordan, R. E dan J. R. Payne. 1980. Fate and Weathering of Petroleum Spills inThe Marine Environment. Ann Arbor Science Publication, Inc. Ann Arbor.Mich.

Jusfah, J. 1995. Peranan Mikroorganisme Dalam Pengelolaan Limbah UntukMengatasi Pencemaran Lingkungan. Pidato Pengukuhan Sebagai GuruBesar Tetap Dalam Ilmu Biologi FMIPA Universitas Andalas. Padang.Kementerian Lingkungan Hidup. 2003. Pengelolaan limbah minyak bumi secarabiologi. Badan Pengendali Dampak Lingkungan, Jakarta.Komar, M.S. & Irianto, A. 2000. Pengaruh Penambahan Kultur Bacillus UK41dan UK44 terhadap Biodegradasi Fenol pada Proses Bioremidiasi TanahTercemar Minyak Bumi. Jurnal Sains dan Matematika. Vol. 8(1): 1-5.Lay, B. 1994. Analisis Mikroba Di Laboratorium. Jakarta.Leahy, J.G dan R.C. Rita. 1990. Microbiology Degradation of HydrocarbonEnvironmental Microbiology Review. Vol. 54.Lemigas. 1994. Aktivitas Milroba Dalam Transformasi Substansi. PertaminaResearch Grant Team Studi Lemigas. PPPTMGB "Lemigas". Jakarta.Mangkoedihardjo, S. 2005. Seleksi Teknologi Pemulihan untuk Ekosistem LautTercemar Minyak (Remediation Technologies Selection for Oil-PollutedMarine Ecosystem). Seminar Nasional Teori dan Aplikasi TeknologiKelautan ITS. Surabaya: 1-9.Misran, Erni, ST.,MT. 2002. Aplikasi Teknologi Berbasiskan Membran dalamBidang Bioteknologi Kelautan: Pengendalian Pencemaran. FakultasTeknik Program Studi Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara.Munir, Erman. 2006. Pemanfaatan Mikroba dalam Bioremediasi : SuatuTeknologi Alternatif untuk Pelestarian Lingkungan. Pidato PengukuhanJabatan Guru Besar Tetap dalam Bidang Mikrobiologi UniversitasSumatera Utara.

Nababan, Bungaria. 2008. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pendegradasi MinyakSolar dari Laut Belawan. Tesis Magister : Universitas Sumatera Utara.Natural Resources Conservation Service (NRCS). 2000. Chapter 2 Composting,National Engineering Handbook, Part 637 Environmental Engineering,Natural Resources Conservation Service – USDA, Pages 29-35.Nghia. N. K. 2007. Degradation of Aged Creosote and Diesel Contaminated Soilsby Phytoremediation or Biostimulation (nutrients). MASTER THESIS inSoil Science, 20 credits. Sveriges lantbruksuniversitet.Nugroho, Astri. 2006. Biodegradasi ‘Sludge’ Minyak Bumi Dalam SkalaMikrokosmos. Makara Teknologi. 10 (2): 82-89.Nugroho, Astri. 2009. Produksi Gas Hasil Biodegradasi Minyak Bumi: KajianAwal Aplikasinya dalam MEOR. Makara Teknologi. 13 (2): 111-116.Okoh, A.I. 2003. Biodegradation Of Bonny Light Crude Oil In Soil MicrocosmBy Some Bacterial Strains Isolated From Crude Oil Flow Stations SaverPits In Nigeria. African Journal of Biotechnology Vol. 2 (5), pp. 104-108Pariwaraonline, 2006, Pencemaran Minyak Bumi pada Lahan,http://ipb.ac.id/pariwara/pilihan (5 Mei 2011, 10.00 WIB).Pikoli, M.R., A. Pingkan, dan I. A. Dea. 2000. Isolasi Bertahap dan Identifikasiisolat Bakteri Termofilik Pendegradasi Minyak Bumi dari Sumur Bangko.Proseding Institut Teknologi Bandung: 1-10.Pelczar, Jr. M. J dan E. C. S Chan. 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi. PenerbitUniversitas Indonesia. UI Press. Jakarta.PPSDAL LP UNPAD. 2000. Penelitian Pendahuluan Bioremediasi LimbahMinyak Bumi dengan Mikroba Lokal di UP III Pertamina Balongan.

Laporan penelitian PPSDAL Lembaga Penelitian Unpad. Bandung.Rosenberg, E., Legmann, R., Kushmaro, A., Taube, R., dan Ron, E.Z. PetroleumBioremediation a Multiphase Problem: Biodegradation, (1992). p. 337 -350.Rossiana, Nia dkk. 2007. Fitoremediasi Limbah Cair Dengan Eceng Gondok(Eichhornia crassipes (Mart) Solms) Dan Limbah Padat Industri MinyakBumi Dengan Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) Bermikoriza.Laporan Penelitian Fakultas MIPA Univ. Padjadjaran : Bandung.Saidi, Didi, dkk. 1999. Kemampuan Bakteri dari Ekosostem Air HitamKalimantan Tengah dalam Merombak Minyak Bumi dan Solar. JurnalIlmu Tanah dan Lingkungan. Volume 2 No. 2 Hal. 1-7.Styani, Erna. 2008. Bioremediasi Tanah Terkontaminasi Minyak BumiMenggunakan Bakteri Bacillus sp. dan Pseudomonas sp.. Warta AKABNo. 19. Akademi Kimia Analisis.Sumadhiharga, Kurnaen, 1995, Zat-Zat yang Menyebabkan Pencemaran di Laut,dalam Jurnal Pusat Studi Lingkungan Perguruan Tinggi SeluruhIndonesia: Lingkungan dan Pembangunan 15 (4), 376-387.Suprapti, Diah. 2010. Pengaruh Konsentrasi Minyak Pelumas Bekas TerhadapPertumbuhan Lysinibacillus sphaericus strain HytAP-B60 dan IndeksEmulsifikasi Biosurfaktan yang Dihasilkannya. Skripsi Jurusan BiologiFakultas Sains dan Teknologi, UIN : Jakarta.Sharpley, J.M. 1966. Elementary Petroleum Microbiology. Gulf Publishing Co.Houston. Texas.Sugoro, Irawan. 2002. Bioremediasi ‘Sludge’ Limbah Minyak Bumi LahanTercemar Dengan Teknik ‘Land Farming’ Dalam Skala Laboratorium.

Tesis Megister. ITB: Bandung.Suthersan, Suthan S. 1997, Remediation Engineering design Concept, LewisPublisher : Boca Raton.U. J. J. Ijah and L. I. Ukpe. 1992. Biodegradation of Crude Oil by Bacillus Strain28A and 61B Isolated from Oil Spilled Soil. Waste Management JournalVol. 12, pp. 55-60, 1992.Udiharto, M., S. A. Rahayu, A. Haris dan Zulkifliani. 1995. Peran Bakteri dalamDegradasi Minyak dan Pemanfaatannya dalam Penanggulangan MinyakBumi Buangan. Proceedings Diskusi Ilmiah VIII PPTMGB. Lemigas,Jakarta.Wrenn, B. A, J. R. Haines, A. D. Venosa, M. Kadkhodayan dan M. J. Suidan.1994. Effects of Nitrogen Source on Crude Oil Biodegradation. Journal ofIndustrial Microbiology, 13. Published by The Macmillan Press Ltd.Wulandari, A. Arif, W. Khusnul. Nevy, Y.P. Rena, T.H. Sofiyah, K.B. Sri, L.D.2010. Tugas Terstuktur Bakteriologi. Bioremediasi Minyak Bumi olehBakteri pseudomonas sp. Kementrian Pendidikan Nasional. Univ JendralSudirman : Purwokerto.Yojana, R. N. 1995. Aktivitas Hasil Isolasi Dari Tumpahan Minyak Di PelabuhanDumai Dalam Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi. Skripsi SarjanaBiologi. FMIPA. Universitas Andalas. Padang.Zakiyah. 2007. Remediasi Lahan Tercemar Minyak Bumi dengan TeknologiSOIL WASHING (Cuci Lahan), Skripsi Jurusan Kimia Fakultas Sains danTeknologi, UIN : Jakarta.