Degradasi Polimer Dengan Kolom Winogradsky
-
Upload
jehannoorauda -
Category
Documents
-
view
126 -
download
7
description
Transcript of Degradasi Polimer Dengan Kolom Winogradsky
1
Potensi Isolat Bakteri Bacillus dalam Mendegradasi Plastik dengan Metode Kolom Winogradsky
Disarikan dari :Fiki Rahmah Fadlilah dan Maya ShovitriJurnal Teknik Pomits Vol 3, No 2 (2014)
Oleh : Jehan Noor Auda (082.12.034)
Jurusan Teknik LingkunganFakultas Arsitektur Lansekap dan Teknologi Lingkungan
Universitas Trisakti2015
3
2.1 Maksud
Memberikan pengetahuan mengenai degradasi polimer (plastik) dengan bantuan mikroba.
2.2 Tujuan
• Menjelaskan proses degradasi polimer (plastik) dengan metode biodegradasi
• Menjelaskan mikroba yang berperan penting dalam proses degradasi polimer (plastik)
2.3 Hipotesis
Metode biodegradasi dapat dijadikan alternatif degradasi polimer (plastik), karena prosesnya ramah
lingkungan
2. PENDAHULUAN
4
Terdapat tiga jenis metode degradasi polimer seperti fotodegradasi, degradasi termo-oksidatif dan
biodegradasi. Proses biodegradasi dapat dijadikan alternatif degradasi pilihan karena prosesnya yang ramah
lingkungan.
3.1 Polimer
Polimer berasal dari bahasa Yunani, yaitu poly yang berarti “many” (banyak) dan meros yang berarti “part”
(bagian). Secara lengkapnya, Polimer ialah rangkaian atom yang panjang dan berulang-ulang dan dihasilkan dari
sambungan beberapa molekul lain yang dinamakan monomer.
3. TINJAUAN PUSTAKA
5
3.2 Penggolongan Polimer Berdasarkan Asalnya
1. Polimer Alam
No Polimer Monomer Polimerisasi Contoh
1. Pati/amilum Glukosa Kondensasi Biji-bijian, akar umbi
2. Selulosa Glukosa Kondensasi Sayur, Kayu, Kapas
3. Protein Asam amino Kondensasi Susu, Daging, Telur, Wol, Sutera
4. Asam nukleat Nukleotida Kondensasi Molekul DNA dan RNA (sel)
5. Karet alam Isoprena Adisi Getah pohon karet
6
2. Polimer Sintetis
No Polimer Monomer Terdapat pada
1. Polietena Etena Kantung, kabel plastik
2. Polipropena Propena Tali, karung, botol plastik
3. PVC Vinil klorida Pipa paralon, pelapis lantai
4. Polivinil alcohol Vinil alcohol Bak air
5. Teflon Tetrafluroetena Wajan atau panci anti lengket
6. Dakron Metil tereftalat dan etilene glikol
Pipa rekam magnetik, kain atau tekstil (wol
sintetis)
7. Nilon Asam adipat dan heksametilena diamin Tekstil
8. Polibutadiena Butadiena Ban motor
9. Poliester Ester dan etilena glikol Ban mobil
10. Melamin Fenol frmaldehida Piring dan gelas melamin
11. Epoksi resin Metoksi benzena dan alcohol sekunder Penyalut cat (cat epoksi)
7
3.3 Plastik
3.4 Biodegradasi
Biodegradasi adalah proses dimana mikroorganisme mampu mendegradasi atau memecah polimer
alam (seperti lignin, selulosa) dan polimer sintetik (seperti polietilen, polistiren). Setiap mikroorganisme
memiliki karakteristik degradasi yang berbeda, sehingga bervariasi antara satu mikroorganisme dengan
mikroorganisme yang lain.
Polimer rantai panjang
Dapat dibentuk menjadi film atau
fiber sintetik
Dapat menoleransi panas, keras, reliency dll
8
3.5 Mikroba Pendegradasi Polimer
3.6 Metode Kolom Winogradsky
Salah satu metode yang dapat dilakukan untuk mendeteksi proses biodegradasi plastik yaitu dengan
metode Kolom Winogradsky. Metode kolom tersebut tergolong metode pengayaan yang menunjukkan
keberadaan mikroorganisme pada kondisi lingkungan yang kurang mendukung. Metode ini mendukung
suatu konsorsium. Konsorsium mikroorganisme mengontrol laju reaksi redoks dan memodifikasi lingkungan
membentuk biofilm
• Streptococcus sp • Staphylococcus sp• Micrococcus sp• Moraxella sp• Pseudomonas sp • Bacillus (masih parsial)
9
4.1 Prinsip Dasar
Metode yang digunakan adalah kolom Winogradsky, proses biodegradasi dilakukan selama 4
bulan, dengan parameter berat kering plastik, dan pengukuran densitas bakteri uji pada λ 600 nm.
4.2 Alat dan Bahan
Alat
Botol ukuran 1,5 Liter
Bahan
- Pasir steril
- Medium salt
- Kantong plastik hitam dan putih ( 15 X 4 cm)
4. STUDI KASUS
10
4.3 Metode Penelitian
1. Persiapan Kantong Plastik
Plastik putih dan hitam ukuran 15x4 cm yang telah
disterilkan dengan alkohol 70 %
2. Peremajaan Isolat Bakteri Uji dan Pembuatan
Strater
Tahap 1 : subkultur pada medium padat nutrient
agar
Tahap 2 : subkultur pada medium nutrient broth
3. Biodegradasi Plastik
Menggunakan metode kolom winogradsky.
Proses degradasi dilakukan selama 4 bulan.
Plastik hitam lebih sukar terdegradasi karena
mengandung zat aditif
11
4.4 Rumus Berikut adalah rumus perhitungan persentase kehilangan berat plastik :
Keterangan :
1. Wi adalah berat kering awal sebelum degradasi (gram)
2. Wf adalah berat kering akhir setelah degradasi (gram
4.5 Metode Analisis
• Isolat bakteri yang digunakan adalah Bacillus
• Proses biodegradasi dilakukan selama 4 bulan, dengan parameter berat kering plastik dan pengukuran
densitas bakteri uji pada λ 600 nm.
• Proses biodegradasi dengan metode kolom Winogardsky dilakukan dengan menggunakan medium Salt
Mineral Medium (MSM)
12
Penampang Mikroskopis Isolat Bacillus
Sebelum di
Inkubasi
Sesudah di
Inkubasi
Hasil rekonfirmasi yang dilakukan
menunjukkan :
Bakteri yang berperan dalam proses
dgradasi yang digunakan pada pra
masa inkubasi dan pasca masa
inkubasi adalah siolat mikroba
dengan karakter kunci gram positif
basil, membentuk endospora dan
anaerob fakultative
13
Pertumbuhan Bacillus Menurut Optical Density 600 nm Persentase Kehilangan Berat Plastik oleh Bakteri Bacillus
Jumlah densitas bakteri pada biofilm semakin
meningkat setiap bulan, menunjukkan kemampuan
bakteri dalam menggunakan polimer plastik
sebagai sumber karbon, sehingga bakteri mampu
membelah diri
Ketika diaplikasikan dengan isolat Bacillus
penurunan berat kering pada semua plastik uji
sudah terlihat dari bulan pertama setelah inkubasi,
namun setelah analisis statistika, pada bulan
pertama tidak terdapat perbedaan signifikan
14
Persen Degradabilitas Plastik
Pada Isolat Bacillus persen degradabilitas plastik
putih dan hitam secara berturut-turut adalah 1,9 %
dan 2,3 %
15
• Peningkatan densitas bakteri Bacillus pada plastik putih cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan
plastik hitam. Hal ini diasumsikan berkaitan dengan tingkat kejenuhan moleku polimer. Penambahan
adanya bahan aditif dan proses daur ulang meningkatkan tingkat kejenuhan molekul sehingga bakteri
susah untuk melakukan degradasi
• Terdapat berbagai faktor yang mempengaruhi biodegradasi antara lain adalah jenis polimer,
karakteristik organisme, dan jenis perlakuan yang diperlukan. Perubahan warna, pemisahan fasa, retak,
erosi dan delimitasi adalah beberapa karakteristik yang menunjukkan adanya degradasi polimer
• Terdapat dua enzim aktif yang terlibat dalam biodegradasi polimer yaitu enzim ekstraseluler dan
enzim intracellular depolymerases. Enzim ekstraseluler dan intraseluler yang berperan dalam
depolimerasi secara aktif memicu proses degradasi polimer secara bologis
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
16
• Plastik hitam memiliki tingkat persentase kehilangan berat kering plastik rendah jika dibandingkan
dengan plastik putih, yaitu hanya sebesar 6% setelah 4 masa inkubasi, karena plastik hitam
ditambahkan zat pewarna berlebihan. Penambahan adanya bahan aditif dan proses daur ulang
meningkatkan tingkat kejenuhan molekul sehingga bakteri susah untuk melakukan degradasi
17
1. Isolat bakteri Bacillus memiliki potensi dalam mendegradasi plastik uji, karena mampu tumbuh
dalam kolom Winogradsky selama 4 bulan masa inkubasi.
2. Isolat Bacillus memiliki Optical Density pada plastik hitam : putih sebesar 0,210: 0,234.
3. Pada isolat Bacillus persen degradabilitas plastik putih dan hitam secara berturut adalah 1,9% dan
2,3%.
5. KESIMPULAN
18
Rahmah Fadilah Fiki, Shovitri Maya. “Potensi Isolat Bakteri Bacillus dalam Mendegradasi Plastik dengan Metode
Kolom Winogradsky”. Jurnal Teknik Pomits (2014) Vol 3 No 2 ISSN : 2337-3539
Ainiyah Dewi Nur, Shovitri Maya. “Bakteri Tanah Sampah Pendegradasi Plastik dengan Kolom Winogradsky”. J
urnal Sains dan Seni Pomits (2014) Vol 3 No 2 2337-3520
Nathania Thalita Rahma, Kuswytasari Nengah Dwianita. “Studi Potensi Isolat Kapang Wonorejo Surabaya dalam
Mendegradasi Polimer Bioplastik Poly Hydroxy Butyrate (PHB)”. Jurnal Sains dan Seni Pomits (2013)
Vol 2 No 2 2337-3520
DAFTAR PUSTAKA