BIODEGRADASI PEWARNA AZO ORANGE G DENGAN TEKNIK IMMOBILISASI ISOLAT BAKTERI

YANU ARIYANTI PUSPITA RINI, Prof. Dr. Ir. Sebastian Margino

2013 | Tesis | S2 Bioteknologi

Zat warna azo merupakan pewarna sintetis yang banyak digunakan dibidang industri terutama industri tekstil. 7 x 105 – 1 x 106 ton/tahun zat warna diproduksi, dan 70% dari total zat warna tersebut merupakan zat warna azo. Ciri utama zat warna azo memiliki ikatan rangkap N (-N=N-). Sebanyak 10- 15% dari total zat warna azo yang digunakan pada industri tekstil, terbuang bersama limbah industri sehingga proses degradasi diperlukan untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Proses degradasi menggunakan metode biologi (biodegradasi) dinilai lebih efektif karena tidak menghasilkan secondary polution, jika dibandingkan dengan metode fisik dan kimia. Dengan memanfaatkan enzim lignolitik yang dihasilkan oleh bakteri, zat warna azo dapat terdegradasi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat bakteri yang mampu mendegradasi zat warna azo Orange G, mengetahui kondisi optimal isolat bakteri terpilih dalam memproduksi enzim lignolitik, dan mengetahui kemampuan enzim lignolitik terimmobilisasi dengan aplikasi pada zat warna Orange G. Tahapan penelitian ini meliputi: (i) isolasi bakteri lignolitik dari lingkungannya, (ii) seleksi untuk mendapatkan isolat bakteri unggul berdasarkan uji semi kuantitatif dan uji kuantitatif, (iii) identifikasi isolat terpilih, (iv) optimasi produksi enzim lignolitik, (v) aplikasi enzim lignolitik terimmobilisasi pada zat warna azo Orange G. Hasil penelitian diperoleh 225 isolat dengan 65 diantaranya merupakan isolat bakteri lignolitik. Seleksi semi kuantitatif isolat lignolitik didasarkan atas daya degradasi lignin. Daya degrasi lignin oleh isolat berkisar antara 1-10,75. Seleksi kuantitatif didasarkan atas kemampuan dekolorisasi biomass dan crude enzim terimmobilisasi pada Orange G. Kemampuan degradasi Orange G oleh biomass bakteri terimmobilisasi sebesar 37,5% dan 49,5%. Kemampuan degradasi Orange G oleh crude enzim terimmobilisasi sebesar 14,91% dan 29,18%. Berdasarkan hasil terbaik dari tahap seleksi, isolat PK.31 terpilih untuk optimasi produksi enzim lignolitik. Analisis produksi enzim menunjukkan produksi enzim laccase tertinggi sebesar 97,13 U/ml, enzim MnP sebesar 160,1 U/ml, dan enzim LiP sebesar 148,6 U/ml. Aplikasi enzim lignolitik terimmobilisasi pada Orange G menunjukkan nilai dekolorisasi tertinggi sebesar 57,2%. Isolat PK.31 diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium.

Azo dye are synthetic dyes that widely used in industry, especially textile industry. 7 x 105 – 1 x 106 of dyes are produced annually in the world, which azo dyes represents about 70% by weight. Azo dyes containing one or more azo bond (-N=N-). Estimated that about 10-15% of colorants lost during dyeing process, degradation process is needed to reduce environmental pollution. Degradation prosess using biological methods more effective, because it does not produce secondary pollution, compared to the physical and chemical methods. Azo dye can be degraded by bacterial lignolytic enzyme. The aims of this research was: to isolate lignolytic bacteria that able to degrade azo dye Orange G, to find out the optimum condition of selected isolate in producing lignolytic enzyme, and to determine the ability of immobilized lignolytic enzyme wich applicated on the Orange G. This research was done in steps: (i) lignolytic bacteria isolation, (ii) selection semi quanitative based on the degradation of lignin ability, and selection quantitative based on decolorization of Orange G by biomass and crude enzyme immobilized, (iii) identification of selected isolate, (iv) optimization of lignolytic enzyme production, (v) application immobilized crude lignolytic enzyme on Orange G. Research result showed that as many as 243 isolates were isolated and 56 among them were lignolytic. The ability of degradation lignin by isolates was ranging from 1-10,75. The lignolytic isolates was screened to decolorize Orange G by cell and crude enzyme immobilization. 37,5% and 49,5% decolorization of Orange G was reached by cells immobilization, and 14,91% and 29,18% by lignolytic enzyme. Based on the enzyme activity selection was found that isolate PK.31 was the potential one. Isolate PK.31 was further optimized for fermentation process for lignolytic enzyme production. Analysis of enzyme showed the highest of laccase production was 97,13 U/ml; 160,1 U/ml for MnP, and 148,6 U/ml for LiP. Application of immobilized lignolytic enzyme at azo dye Orange G, resulting 57,2% decolorization. Isolate PK.31 identified as Bacillus megaterium.

Kata Kunci : biodegradasi, isolat bakteri lignolitik indigenous, immobilisasi, enzim lignolitik, Orange G.