nyoba ngerjain

8/7/2019 nyoba ngerjain

1/20

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar BelakangMikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran

sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme

memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain

dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi

dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang

tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan

menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi

dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula.

Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk

menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim

yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-

enzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan

diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada.

Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tembat yang besar, mudah

ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat

(Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap

mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan

maupun yang menguntungkan.

1.1. Tujuan

Artikel ilmiah ini dibuat dengan tujuan menjelaskan bagaimana

mikrobiologi, cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari organisme

mikroskopis dengan segala karakteristik dan keunikannya dan dimanfaatkan

dalam pelestarian lingkungan. Adapun pemanfaatan mikroorganisme

tersebut yakni dengan penerapan metode pengomposan limbah kakao

sebagai penunjang pupuk yang ada dipasaran, menjaga kandungan bahan


2/20

organik dan tingkat kesuburan tanah serta dapat mendukung pelestarian

lingkungan sehingga mahasiswa diharapkan dapat menerapkan konsep ini

dimasa yang akan datang.


3/20


4/20

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Peranan Mikroorganisme

Sekilas, makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena

kerugian yang ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan.

Misalnya dalam bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak

ditemukan mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan penyakit

dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Walaupun di bidang lain

mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang menguntungkan

jauh lebih menonjol. Menurut Schlegel ( 1994) beberapa bukti mengenai

peranan mikrobiologi dapat dikemukakan sebagai berikut:

Proses klasik menggunakan mikroorganisme

Di Jepang dan Indonesia sudah sejak zaman dahulu kacang kedelai

diolah dengan menggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri asam laktat.

Bahkan sudah sejak zaman perang dunia pertama fermentasi terarah dengan

ragi digunakan untuk membuat gliserin. Asam laktat dan asam sitrat dalam

jumlah besar yang diperlukan oleh industri makanan, masing-masing dibuat

dengan pertolongan bakteri asam laktat dan cendawan Aspergillus niger.

Produk Antibiotika

Penemuan antibiotik telah menghantarkan pada terapi obat dan

industri obat ke era baru. Karena adanya penemuan penisilin dan produk-

produk lain sekresi fungi, aktinomiset, dan bakteri lain, maka kini telah

tersedia obat-obat yang manjur untuk memerangi penyakit infeksi bakteri.

Proses menggunakan mikroba


5/20

Fermentasi klasik telah diganti dengan cara baru untuk produksi dan

konversi menggunakan mikroba. Senyawa karotenoid dan steroid diperoleh

dari fungi. Sejak ditemukan bahwa Corynebacterium glutamicum

memproduksi glutamat dengan rendemen tinggi dari gula dan garam

amonium, maka telah diisolasi berbagai mutan dan dikembangkan proses

baru yang memungkinkan pembuatan banyak jenis asam amino, nukleotida,

dan senyawabiokimia lain dalam jumlah besar. Mikroorganisme juga

diikutsertakan oleh para ahli kimia pada katalisis sebagian proses dalam

rangkaian sintesis yang panjang; biokonversi oleh mikroba lebih spesifik

dengan rendemen lebih tinggi, mengungguli koversi secara kimia; amilase

untuk hidrolisis pati, proteinase pada pengolahan kulit, pektinase untuk

penjernihan sari buah dan enzim-enzim lain yang digunakan di industridiperoleh dari biakan mikroorganisme.

Posisi monopoli dari mikroorganisme

Beberapa bahan dasar yang terutama tersedia dalam jumlah besar,

seperti minyak bumi, gas bumi, dan selulosa hanya dapat diolah oleh

mikroorganisme dan dapat mengubahnya kembali menjadi bahan sel

(biomassa) atau produk antara yang disekresi oleh sel.

Teknik genetika modern

Kejelasan mengenai mekanisme pemindahan gen pada bakteri dan

peran dari unsur-unsur ekstrakromosom, telah membuka kemungkinan untuk

memindahkan DNA asing ke dalam bakteri. Manipulasi genetik

memungkinkan untuk memasukkan sepotong kecil pembawa informasi

genetik dari manusia ke dalam bakteri sehingga terjadi sintesis senyawa

protein yang bersangkutan. Kegiatan ini sering dilakukan dalam halpembuatan hormon, antigen, dan antibodi.

Berdasarkan penjelasan di atas, mikroorganisme memiliki peranan

yang cukup besar dalam kehidupan, baik peranan yang merugikan maupun

yang menguntungkan.


6/20

Beberapa peranan yang dimiliki oleh mikroorganisme antara lain

sebagai berikut:

1. Peranan yang Merugikan o Penyebab penyakit, baik pada manusia, hewan maupun tumbuhan

Misalnya Strptococcus pneumoniae penyebab pneumonia dan

Corynebacterium diphtheriae penyebab dipteri.

o Penyebab kebusukan makanan (spoilage)

Adanya kebusukan pada makanan dapat disebabkan oleh beberapa

jenis bakteri yang tumbuh dalam makanan tersebut. Beberapa di

antara mikroorganisme dapat mengubah rasa beserta aroma dari

makanan sehingga dianggap merupakan mikroorganisme

pembusuk. Dalam pembusukan daging, mikroorganisme yang

menghasilkan enzim proteolitik mampu merombak protein-protein.

Pada proses pembusukan sayur dan buah, mikroorganisme

pektinolitik mampu merombak bahan-bahan yang mengandung

pektin yang terdapat pada dinding sel tumbuhan (Tarigan, 1988).

Mikroorganisme seperti bakteri, khamir (yeast) dan kapang (mould)

dapat menyebabkan perubahan yang tidak dikehendaki pada

penampakan visual, bau, tekstur atau rasa suatu makanan.

Mikroorganisme ini dikelompokkan berdasarkan tipe aktivitasnya,

seperti proteolitik, lipolitik, dll. Atau berdasarkan kebutuhan

hidupnya seperti termofilik, halofilik, dll.

o Penyebab keracunan makanan (food borne disease).

Kusnadi, dkk (2003) menjelaskan bahwa bakteri penghasil racun

(enterotoksin atau eksotoksin) dapat mencemari badan air,

misalnya spora Clostridium perfringens, C. Botulinum, Bacillus

cereus, dan Vibrio parahaemolyticus. Spora dapat masuk ke dalam

air melalui debu/tanah, kotoran hewan, dan makanan-limbah. Jika


7/20

makanan atau minuman dan air bersih tercemari air tersebut, maka

dalam keadaan yang memungkinkan, bakteri tersebut akan

mengeluarkan racun sehingga makanan atau minuman mengandung

racun dan bila dikonsumsi dapat menyebabkan keracunan

makanan. Bahkan menurut Dwidjoseputro (2005) pada makanan

yang telah dipasteurisasi pun juga dapat mengandung racun

(toksin) . Makanan yang telah dipasteurisasi kemudian terus

menerus disimpan di dalam kaleng pada temperatur kamar, dapat

mengandung racun yang berasal dari Clostridium botulinum.

Spora-spora dari bakteri ini tidak mati dalam proses pasteurisasi.

Dalam keadaan tertutup (anaerob) dan suhu yang menguntungkan,

maka spora-spora tersebut dapat tumbuh menjadi bakteri sertamenghasilkan toksin. Racun yang dihasilkan tidak mengganggu

alat pencernaan, melainkan mengganggu urat saraf tepi.

o Menimbulkan pencemaran

Materi fekal yang masuk ke dalam badan air, selain membawa

bakteri patogen juga akan membawa bakteri pencemar yang

merupakan flora normal saluran pencernaan manusia, misalnya E.

coli. Kehadiran bakteri ini dapat digunakan sebagi indicator

pencemaran air oleh materi fekal.

2. Peranan yang Menguntungkan Banyak yang menduga bahwa mikroorganisme membawa dampak

yang merugikan bagi kehidupan hewan, tumbuhan, dan manusia, misalnya

pada bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan

mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-

sifat kehidupannya yang khas. Meskipun demikian, masih banyak manfaat

yang dapat diambil dari mikroorganisme-mikroorganisme tersebut.

Penggunaan mikroorganisme dapat diterapkan dalam berbagai bidang


8/20

kehidupan, saperti bidang pertanian, kesehatan, dan lingkungan. Beberapa

manfaat yang dapat diambil antara lain sebagai berikut:

1. Bidang pertanianDalam bidang pertanian, mikroorganisme dapat digunakan untuk

peningkatan kesuburan tanah melalui fiksasi N2, siklus nutrien, dan

peternakan hewan. Nitrogen bebas merupakan komponen terbesar udara.

Unsur ini hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat

dan pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari

nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan

nitrat dilakukan secara bertahap oleh beberapa genus bakteri secara

sinergetik.

Dalam Dwidjoseputro (2005) dijelaskan bahwa ada beberapa

genera bakteri yang hidup dalam tanah (misalnya Azetobacter,

Clostridium, dan Rhodospirillum) mampu untuk mengikat molekul-

molekul nitrogen guna dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuh

mereka, misalnya protein. Jika sel-sel itu mati, maka timbullah zat-zat

hasil urai seperti CO2 dan NH3 (gas amoniak). Sebagian dari amoniak

terlepas ke udara dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh beberapa

genus bakteri (misalnya Nitrosomonas dan Nitrosococcus) untuk

membentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain

untuk memperoleh energi daripadanya. Oksidasi amoniak menjadi nitrit

dan oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang

aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Pengoksidasian nitrit

menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter.

Proses nitrifikasi ini dapat ditulis sebagai berikut:

2NH3 + 3O2 Nitrosomonas, Nitrosococcus 2HNO2 + 2H2O + energi

2HNO2 + O2Nitrobacter2HNO3 + energi


9/20

Selain itu, mikroorganisme ini juga dapat digunakan sebagai agen

pembusuk alami, yang akan mendekomposisi sampah-sampah organik

menjadi materi inorganik sehingga dapat mengurangi kuantitas sampah,

menyuburkan tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagi tumbuhan

(Anonim a, 2006). Seorang peneliti dari Amerika Serikat yaitu Waksman

telah menemukan mikroorganisme tanah yang menghasilkan streptomisin,

yaitu bakteri Streptomyces (Dwidjoseputro, 2005).

Peran lain mikroba dalam bidang pertanian antara lain dalam

teknologi kompos bioaktifdandalam hal penyediaan dan penyerapan

unsur hara bagi tanaman(biofertilizer). Kompos bioaktif adalah kompos

yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoslulotik unggul yang tetap

bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali

penyakit tanaman. Teknologi kompos bioaktif ini menggunakan mikroba

biodekomposer yang mampu mempercepat proses pengomposan dari

beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Mikroba akan tetap hidup

dan aktif di dalam kompos, dan ketika kompos tersebut diberikan ke tanah,

mikkroba akan berperan untuk mengendalikan organisme.

Dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi

tanaman(biofertilizer), aktivitas mikroba diperlukan untuk menjaga

ketersediaan tiga unsur hara yang penting bagi tanaman antara lain,

Nitrogen (N), fosfat (P), dan kalim (K). Kurang lebih 74% kandungan

udara adalah N. Namun, N udara tersebut harus ditambat oleh mikroba dan

diubah bentuknya terlebih dahulu agar bisa langsung dimanfaatkan oleh

tanaman. Mikroba penambat N ada yang hidup bebas dan ada pula yang

bersimbiosis. Mikroba penambat N simbiotik antara lain : Rhizobium sp

yang hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan ( leguminose ).

Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan

Azotobactersp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan

untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-

simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.


10/20

Mikroba tanah lain yang berperan dalam penyediaan unsur hara

adalah mkroba pelarut unsur fosfat (P) dan kalium (K). Kandungan P yang

cukup tinggi (jenuh) pada tanah pertanian kita, sedikit sekali yang dapat

digunakan oleh tanaman karena terikat pada mineral liat tanah. Di sinilah

peran mikroba pelarut P yang melepaskan ikatan P dari mineral liat dan

menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu

melarutkan P, antara lain: Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp

dan Bacillus megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi

melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K.

Mikroba sebagai agen biokontrol. Mikroba yang dapat

mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus thurigiensis (BT),

Bauveria bassiana , Paecilomyces fumosoroseus, dan Metharizium

anisopliae . Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai

serangga hama. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman

misalnya: Trichoderma sp yang mampu mengendalikan penyakit tanaman

yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar putih), dan

Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di pasaran antara lain:

Greemi-G, Bio-Meteor, NirAma, Marfu-P dan Hamago.

2. Bidang makanan dan industriBeberapa bahan makanan yang sampai saat ini dibuat dengan

menggunakan mikroorganisme sebagai bahan utama prosesnya, misalnya

pembuatan bir dan minuman anggur dengan menggunakan ragi,

pembuatan roti dan produk air susu dengan bantuana bakteri asam laktat,

dan pembuatan cuka dengan bantuan bakteri cuka.

Pengolahan kacang kedelai di beberapa negara banyak yangmenggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri bakteri asam laktat. Bahkan

asam laktat dan asam sitrat yang dalam jumlah besar diperlukan oleh

industri bahan makanan masing-masing dibuat dengan bantuan asam laktat

dan Aspergillus niger (Darkuni, 2001). Beberqapa kelompok

mikroorganisme dapat digunakan sebagai indikator kualitas


11/20

makanan. Mikroorganisme ini merupakan kelompok bakteri yang

keberadaannya di makanan di atas batasan jumlah tertentu, yang dapat

menjadi indikator suatu kondisi yang terekspos yang dapat mengintroduksi

organisme hazardous (berbahaya) dan menyebabkan proliferasi spesies

patogen ataupun toksigen. Misalnya E. coli tipe I, coliform dan fekal

streptococci digunakan sebagai indikator penanganan pangan secara tidak

higinis, termasuk keberadaan patogen tertentu. Mikroorganisme indikator

ini sering digunakan sebagai indaktor kualitas mikrobiologi pada pangan

dan air.

Tidak semua mikroba yang ada dapat digunakan dalam industri.

Menurut Kusnadi, dkk (2003) mikroorganisme industri merupakan

organisme yang dipilih secara hati-hati sehingga dapat membuat satu atau

banyak produk khusus. Bahkan jika mikroorganisme industri merupakan

salah satu yang sudah diisolasi dengan teknik tradisional, mikroorganisme

tersebut menjadi organisme yang sangat termodifikasi sebelum memasuki

industri berskala besar. Sebagian besar mikroorganisme industri

merupakan spesialis metabolik yang secara spesifik mampu menghasilkan

metabolit tertentu dalam jumlah yang sangat besar pula. Untuk mencapai

spesialisasi metabolik tinggi tersebut, strain industri diubah secara

genetika melalui mutasi dan rekombinasi.

Berbagai proses industri digunakan untuk menghasilkan produk

mikrobiologi dan dipisahkan menjadi beberapa kategori berdasarkan

kecenderungan penggunaan produk akhir sebagai berikut:

3. Produksi bahan kimia farmasiProduk yang paling terkenal adalah antibiotika, obat-obatan steroid,

insulin, dan interferon yang dihasilkan melalui bakteri hasil rekayasa

genetika.

4. Produksi bahan kimia bernilai komersial


12/20

Produk yang termasuk dalam kelompok ini adalah pelarut dan enzim serta

berbagai senyawa yang digunakan untuk bahan pemula (starting) untuk

industri sintesis senyawa lain.

5. Produksi makanan tambahanProduksi massa ragi, bakteri dan alga dari media murah mengandung

garam nitrogen anorganik , cepat saji, dan menyediakan sumber protein

dan senyawa lain yang sering digunakan sebagai makanan tambahan untuk

manusia dan hewan.

6. Produksi minuman alkoholPembuatan beer dan wine dan poduksi minuman alkohol lain yangmerupakan proses bioteknologi berskala besar paling tua.

7. Produksi vaksinSel mikroorganisme maupun bagiannya atau produknya dihasilkan dalam

jumlah besar dan digunakan untuk produksi vaksin.

8. Produksi mikroorganisme untuk digunakan sebagai insektisida(biosida)

Pengendalian hama tanaman dengan menggunakan mikroorganisme yang

berperan sebagai insektisida. Khususnya untuk spesies tertentu, misalnya

Bacillus (B. Larvae, B. Popilliae, dan B. Thurungiensis). Spesies tersebut

menghasilkan protein kristalin yang mematikan larva lepidoptera (ngengat,

kupu-kupu, kutu loncat), misalnya ulat kubis, ngengat gipsy, dan sarang

ulat.

9. Penggunaanya dalam industri perminyakan dan pertambanganSejarah prosedur mikrobiologi digunakan untuk meningkatkan perolehan

kembali logam dari bijih berkadar rendah dan untuk perbaikan perolehan

minyak dari sumur-sumur bor.

10. Bidang kesehatan


13/20

Salah satu manfaat mikroorganisme dalam bidang kesehatan adalah dalam

menghasilkan antibiotika. Bahan antibiotik dibuat dengan bantuan fungi,

aktinomiset, dan bakteri lain. Antibiotik ini merupakan obat yang paling

manjur untuk memerangi infeksi oleh bakteri. Beberapa mikroba

menghasilkan metabolit sekunder, yang sangat bermanfaat sebagai obat

untuk mengendalikan berbagai penyakit infeksi. Sejak dulu dikenal jamur

Penicillium yang pertama kali ditemukan oleh Alexander fleming (1928),

dapat menghasilkan antibiotika penisilin. Sekarang banyak diproduksi

berbagai antibiotik dari berbagai jenis mikroba yang sangat berperan

penting dalam mengobati berbagai penyakit. Selain untuk antibiotik, dalam

bidang kesehatan mikrorganisme juga dapat digunakan sebagai agen

pembusuk di dalam saluran pencernaan alami, yang turut membantumencerna makanan di dalam saluran pencernaan.

11. Bidang lingkungan dan energiMikroorganisme ini banyak dimanfaatkan untuk bahan bakar hayati

(metanol dan etanol), bioremediasi, dan pertambangan. Selain itu,

mikroorganisme yang ada di lingkungan berperan dalam perputaran/siklus

materi dan energi terutama dalam siklus biogeokimia dan berperan sebagai

pengurai (dekomposer). Mikroorganisme tanah berfungsi merubah

senyawa kimia di dalam tanah, terutama pengubahan senyawa organik

yang mengandung karbon, nitrogen, sulfu, dan fosfor menjadi senyawa

anorganik dan bisa menjadi nutrien bagi tumbuhan. Mikroorganisme pada

lingkungan alami juga dapat digunakan sebagai indikator baik buruknyakualitas lingkungan, baik perairan ataupun terestrial.

12. Bidang bioteknologi


14/20

Kemajuan bioteknologi, tak terlepas dari peran mikroba.Karena materi

genetika mikroba sederhana, sehingga mudah dimanipulasi untuk

disisipkan ke gen yang lain. Disamping itu karena materi genetik mikroba

dapat berperan sebagai vektor (plasmid) yang dapat memindahkan suatu

gen dari kromosom oganisme ke gen organisme lainnya (Anonim b, 2007).

Misalnya terapi gen pada penderita gangguan liver. Terapi ini dapat

dilakukan secara ex-vivo maupun in-vivo.

Dalam terapi gen ex vivo, sel hati (misalnya) dari pasien yang hatinya

telah mengalami kerusakan dipindahkan melalui pembedahan dan

perawatan. Kemudian melalui terapi gen akan menyalurkannya dengan

menggunakan vektor. Sel-sel hati yang dirubah secara genetik kemudian

akan ditransplantasikan kembali dalam tubuh pasien tanpa khawatir akan

kegagalan dari proses pencangkokan jaringan tersebut karena sel-sel ini

pada awalnya berasal dari pasien.

Strategi terapi gen in vivo meliputi pemasukan gen ke dalam jaringan dan

organ di dalam tubuh tanpa diikuti oleh pemindahan sel-sel tubuh.

Tantangan utama dalam terapi gen in vivo adalah pengiriman gen hanya

terjadi pada jaringan yang diharapkan dan tidak terdapat pada jaringan

yang lain. Pada terapi ini, virus digunakan sebagai vektor untuk

pengiriman gen (Thieman, 2004).

Beberapa hasil perkembangan bioteknologi lain yang penting dan

melibatkan mikroba adalah produksi insulin, tanaman transgenik serta

antibodi monoklonal. Antibodi monoklonal (MAbs) merupakan salah satu

antibodi murni yang bersifat sangat spesifik dan menjadi peluru ajaib bagi

dunia pengobatan.


15/20

2.2 Aktivitas Enzim Selulase dan Lipase pada Mikrofungi Selama Proses

Dekomposisi Limbah Cair Kelapa Sawit

Dengan melihat banyaknya fungsi-fungsi dari mikroorganisme di

muka bumi ini, maka saya akan mengambil salah satu contoh peran

mikroorganisme terhadap penanganan hasil limbah.

Lumpur/sludge limbah cair kelapa sawit telah menimbulkanpermasalahan terbesar bagi industri pengolahan kelapa sawit di Lampung.

Limbah yang diproduksi ternyata mampu memenuhi kolam penampunganlimbah dengan cepat sedangkan pengalihannya ke tempat lain tidak

memungkinkan. Sehingga, jika meluber kelingkungan dan tidak diolah

dengan memadai sludge ini sangat berpotensi mencemari lingkungan. Untuk

itu diperlukan suatu temuan metoda tentang penanggulangan dan bahkan

pemanfaatannya sekaligus jika memungkinkan.

Menurut Siva, D.P, dkk (2005) perlakuan biologi adalah salah satu

metoda yang mungkin digunakan untuk menstabilisasi sludge, selain metode

termal, kimiawi dan dewatering. Perlakuan biologi perlu dipertimbangkan

penerapannya mengingat kandungan bahan organik yang tinggi pada sludge

(selulosa 40%, hemiselulosa 24%, lignin 21% dan abu) sehingga bila diolah

dengan benar bahan ini akan sangat berpotensi dimanfaatkan sebagai pupuk

organik. Untuk itu diperlukan suatu mekanisme yang mampu meningkatkan

laju dekomposisi senyawa organik kompleks ini menjadi senyawa sederhanasehingga memungkinkan dimanfaatkannya menjadi nutrisi tanaman.

Robinson dkk (1998) dalam penelitiannya telah mensimulasi bahwa padaproses dekomposisi dan mineralisasi senyawa organik akan

dilepaskan/dihasilkan nutrien N, P dan K.

Dekomposisi merupakan suatu proses yang dapat menjamin sikluskehidupan berlangsung di alam dengan cara biodegradasi bahan organik

(Killham,1994; Paul and Clark, 1996). Mikroorganisme tanah merupakan

organisme pendekomposisi dan fungi memiliki peran dominan sebagai

mikroorganisme dekomposer pada proses dekomposisi di dalam ekosistem

(Moore-Landecker, 1996). Fungi merupakan agen dekomposer utama yang

mampu menguraikan kembali senyawa senyawa organik yang telah terbuang

melalui matinya organ (Suberkropp, 1997).

Dekomposisi mencakup proses pembusukkan material oleh fungi.

Pembusukkan dimulai dengan sekresi enzim ekstraseluler yang dapat

menghidrolisis molekul kompleks berukuran besar menjadi molekul lebihkecil sehingga dapat dimanfaatkan oleh organisme lain. Jika tidak ada enzim

yang dihasilkan oleh fungi, maka tubuh tanaman atau hewan mati dan sisa

sisanya akan menumpuk pada permukaan bumi (Heritage dkk., 1996). Secaraumum fungi hanya mampu mengabsorbsi nutrien terlarut berukuran kecil

seperti monosakarida dan asam amino.Seandainya nutrien tersedia dalam bentuk disakarida maka inipun

harus didegradasi terlebih dahulu menjadi monosakarida sebelum akhirnya


16/20

dapat diserap oleh sebagian besar fungi. Sehingga ketersediaan nutrisi bagi

fungi sangat tergantung pada pelepasan enzim-enzim degradasinya (Deacon,

1997). Tingkat kompleksitas substrat yang dapat didegradasi fungi terlihat

pada gambar 1 di bawah.

Pelepasan enzim-enzim ekstraseluler adalah melalui dinding sel dalambentuk tersimpan dalam vesikel yang dikirim dari badan Golgi ke ujung hifa

dan kemudian dikeluarkan ke lingkungan secara eksositosis (Wessels, 1990).

Senyawa-senyawa organik dalam kategori yang luas bisa digunakan oleh

fungi sebagai sumber nutrisinya. Sebagian besar fungi mampu menggunakan

glukosa, beberapa monosakarida dan disakarida. Sekelompok kecil fungi

mampu menggunakan alkohol dan bahkan metan. Namun polimer yangpaling banyak tersedia sebagai nutrisi fungi dialam adalah selulose. Empat

puluh persen material dinding sel tanaman adalah selulose. Selulosemempunyai struktur kimia yang sederhana yang terdiri rantai lurus 3000-

10.000 residu glukosa yang diikat dengan ikatan -1,4. Untuk memutuskanrantai ini diperlukan enzim selulase yang merupakan kompleks dari enzim

selobiohidrolase, endoglukanase dan -glukosidase (Deacon, 1997).Selobiohidrolase memecah unit-unit disakarida (selobiose) dari ujung rantai,

endoglukanase menyerang bagian tengah rantai secara random dan -

glukosidase memecah selobiose menjadi glukose. Berdasarkan hasil

pemeriksaan pada fungi, sistem selulase sekurang kurangnya terdiri dari 3

enzim (Da silva dkk., 2005) :

1. enzim enzim endo- - 1,4 glukanase

2. enzim ekso- - 1,4 glukanase

3. enzim enzim - glukosidase.

Sampel diambil dari limbah cair kelapa sawit pada kolam

penampungan Bakteri. Pengambilan dilakukan pada 4 titik sampai kedalaman

10 cm. Kemudian sampel dimasukkan kedalamerlenmeyer yang telah

disterilisasi dan ditutup dengan alumunium foil. Isolasi fungidilakukukandengan metode dilution plate. Metode ini telah digunakan secara

luas dalam studi kulturmikrofungi tanah saprofitik (Christensen, 2003; OsonoandTakeda, 2002).

Pengujian aktivitas enzim selulase dilakukan dengan metode DNS

(Miller, 1959). Lumpur sawit hasil sedimentasi yang telah diinkubasi denganisolat, lalu dipindahkan ke tabung propylene. Kemudian ditambahkan 25 ml

buffer sitrat pH 6.0, 50 mM, divortex 15 menit dan disentrifuse selama 15

menit pada 3500 rpm, suhu 4-5 C. Selanjutnya sebanyak 0.75 ml supernatanenzim dicampur dengan 0.75 ml 1 % CMC dalam buffer sitrat pH 6.0.

kemudian diinkubasi pada suhu kamar selama 30 menit. Tambahkan 1.5 ml

dinitrosalcylic acid. Kemudian dipanaskan selama 15 menit dan didinginkan

selama 20 menit dan dibaca dengan spektrofotometer 575 nm.

Penghitungan aktivitas enzim selulase dilakukan dengan rumus berikut,


17/20

Aktivitas Enzim : kadar glukosa x factor pengenceran

Berat Molekul Glukosa x waktu inkubasi

Keterangan :

Satu unit aktivitas selulase adalah jumlah dari enzim yang melepaskan

mol glukosa dalam satu menit pada kondisi pengujian.Faktor pengenceran : 1

Berat Molekul glukosa : 180

Waktu Inkubasi : 30 menit

Pengujian aktivitas enzim lipase dilakukan dengan metode titrimetrik.

Substrat lumpur sawit hasil sedimentasi yang telah diinkubasi dengan isolat,lalu dipindahkan ke tabung propylene. Kemudian ditambahkan 25 ml buffer

sitrat pH 6.0, 50 mM, divortex 15 menit dan disentrifuse selama 15 menitpada 3500 rpm, suhu 4-5 C. Selanjutnya mencampurkan sebanyak 2 gram

minyak zaitun, 4 ml larutan buffer sitrat (pH 6), 1 ml supernatan enzim.Campuran dikultivasi pada shaker berpenggoyang pada suhu 37C selama 1

jam. Setelah dikultivasi campuran substrat enzim diinaktifkan denganpenambahan larutan aseton:alkohol (1:1) sebanyak 10 ml kemudian dititrasi

dengan NaOH 0.05 N dengan menambah 2-3 tetes phenolphtalien 1% sebagai

indikatornya. Aktivitas enzim lipase ditunjukkan dengan perubahan warna.

Perlakuan untuk kontrol supernatan diberikan setelah kultivasi selama 1 jam

(Paskevicius, 2001). Penghitungan aktivitas enzim lipase dilakukan dengan

rumus berikut,

Aktivitas hidrolisis lipase : (A-B) x N.NaOH x 1000

Wx 60

Keterangan :

Satu unit aktivitas lipase adalah banyaknya enzim yang dibutuhkan untuk

menghidrolisis minyak menghasilkan 1 mol produk selama 1 jam.

A : Volume NaOH untuk titrasi sample (ml)B : Volume NaOH untuk titrasi blanko (ml)

N.NaOH : Normalitas NaOH yang digunakan1000 : Faktor konversi dari mmol ke mol

W : Berat minyak (mg)60 : Waktu inkubasi (menit)


18/20

BAB IIIPENUTUPAN

3.1 Kesimpulan

1.Semua isolat mikrofungi bersifat lipolitik yaitu : Aspergillus flavus,Aspergillus sp, Fusarium sp(1), Fusarium sp(2) , Botryotrichum sp dan

Aspergillus sp(2), Trichoderm harzianum, Rhizopus sp.

2. Nilai aktivitas enzim selulase dan lipase dari masing-masing isolatmikrofungi bervariasi. Mikrofungi yang memiliki nilai aktivitas enzim

selulase tertinggi yaitu : Aspergillus flavus dan mikrofungi yang memilikinilai aktivitas enzim lipase tertinggi yaitu : Trichoderma harzianum.

3.2 SaranPerlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menguji sludge limbah kelapa sawit

setelah terdekomposisi oleh fungi untuk digunakan sebagai nutrisi tanaman

khususnya bagi mahasiswa-mahasiswa teknik Lingkungan agar dapat terus

melakukan pengembangan terhadap ilmu pengetahuan terutama masalah

penanganan limbah padat maupun cair.

DAFTAR PUSTAKA


19/20

Crawford. J.H. . Composting of Agricultural Waste. in Biotechnology

Applications and Research, Paul N, Cheremisinoff and R. P.Ouellette (ed).

p. 68-77.

Christensen, M. 2003. The Dilution Technique Isolation Of Soil Mikrofungi

Ecology. Botany Departement. University of wyo ming Pp 1-3.http://caroll.cc.edu/~jelausz/msamanual/diltq-html.

Da Silva, R., E. S. Lago, C.W. Merheb, M.M. Machione, Y.K. Park, E. Gomes.

2005. Production of Xylanase and CMCase on Solid State Fermentation in

Different Residues By Thermoascus auranticus Miehe. Brazilian Journalof

Microbiology 36: 235 241.

Deacon, J.W. 1997. Modern Micology. Blackwell Science. New York. 303 pp.

Heritage, J., E.G.V. Evans andR.A. Kilington. 1996. Introductory Microbology.Cambridge University Press. Cambrige.

Jalil, A.A.K. 2004. Enzim Mikroba Dan Bahan Penguraian Berselulosa.

Departement Biologi. Jakarta.

Killham, K. 1994. SoilEcology. Cambrige University Press. United Kingdom.

242 pp

Miller, G.L., 1959. Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent of Determination of

Reducing sugar. Anal. Chem. 31: 246-248.

Moore- Landecker, E. 1996. Fundamental Of The Fungi. Prentice Hall. Upper

Saddle River. New Jersey. 574 pp.

Osono, T andTakeda, H. 2002. Comparison of Litter Decomposing Ability

Among Diverse Fungi in a Cool Temperate Deciduous forest in JapanMycologia, 94 (3), 2002, pp. 421-427.

Paskevicius, A. 2001. Lipase Activity ofYeast And Yeasts-Like Fungi Functioning

Under naturalConditions. Institute Of Botany.http://images.katalogas.lt/maleidykla/bio4/B- 16.pdf

Paul, E.A., andF.A. Clarck.1996. Soil Microbiology and Biochemistry. Academic

Press. San Diego. 340 pp.

Suberkropp. 1997. Annual Production of leaf- decaying fungi in a woodland

stream. Freshwater boilogy 38, 169-178.

Robinson, C. H., P. J. Fisher, and B. C. Sutton. 1998. Fungal Biodiversity in dead

leaves of fertilized plants ofDryas octopetala from a high arctic site. Mycol.

Res 102 (5) p. 573-576


20/20

Silva, D.P., V. Rudolph, and O.P. Taranto. 2005. The Drying of Sewage Sludge

by Immersion Frying. Brazilian JournalofChemicalEngineering. Vol 22

No 02. pp. 271-276

Wessels, J. G. H. 1990. Role of the wall architecture in fungal tip growth. In: Tip

Growth in Plant and FungalCells ( ed. I. B. Heath), pp. 1-29. AcademicPress, New York.

nyoba ngerjain

Documents

Transcript of nyoba ngerjain