Penelitian ini mengkaji karakterisasi dan penyisihan pewarna sintetis Reactive Black 5 (RB5) dan Reactive Red 2 (RR2) oleh jamur *Aspergillus niger*.
**Karakterisasi Pewarna:**
* RB5 dan RR2 dikarakterisasi menggunakan spektrofotometer (panjang gelombang maksimum 600 nm dan 525 nm, berturut-turut) dan FTIR.
* RB5 memiliki rumus kimia C26H21N5Na4O19S6, berat molekul 991.8 g/mol, gugus azo, dan turunan antrakuinon. FTIR menunjukkan gugus hidroksil, amina, sulfonat, dan cincin aromatik.
* RR2 memiliki rumus kimia C19H10Cl2N6Na2O7S2, berat molekul 615.33 g/mol, gugus azobenzene, dan napthalen-1-ylamino. FTIR menunjukkan gugus hidroksil, amina, azo, cincin aromatik, dan alifatik klorin.
* Kedua pewarna memiliki struktur kompleks berdasarkan banyaknya puncak gelombang pada FTIR.
**Karakterisasi Medium Pertumbuhan (PDB):**
* Medium Potato Dextrose Broth (PDB) mengandung dextrose (C6H14O7) dan potato infusion.
* Dextrose sumber nutrisi dan pengontrol tekanan osmotik. Potato infusion mengandung ekstrak kentang, daging, peptone, dan mikronutrien.
* Kandungan ekstrak kentang: karbohidrat, protein, lemak, vitamin, kalium, besi, kalsium, natrium, dan fosfor.
* Analisis FTIR PDB menunjukkan gugus hidroksil, ikatan C-H, aromatik C=C, C-O, dan amina sekunder.
* COD medium PDB sebesar 22.200 ppm menunjukkan kandungan organik tinggi.
* Sterilisasi PDB dengan autoklaf penting untuk menghindari kontaminasi.
* Fermentasi batch dengan *shakeflask* aerobik digunakan untuk homogenisasi substrat, menghindari kontaminasi, dan mempercepat pertumbuhan.
* Selama fermentasi, dihasilkan 2-methylbutanal dan 3-methylbutanal dari pemutusan senyawa dextrose.
**Analisis Penyisihan Pewarna:**
* Penyisihan dilakukan dengan variasi konsentrasi awal pewarna (25, 50, 100, 200 ppm) dan kecepatan putaran shaker (50, 100, 150, 200, 250 rpm).
* Suhu dan pH optimum dijaga pada 30°C dan 5.
* Penyisihan RB5 dan RR2 mencapai efisiensi tinggi (>96%) pada semua konsentrasi setelah 6 hari.
* Konsentrasi awal yang tinggi dapat menyebabkan saturasi permukaan sel jamur.
* *Aspergillus niger* mampu menyisihkan pewarna hingga konsentrasi 200 ppm.
* Kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm memberikan kondisi optimum penyisihan untuk RB5 dan RR2.
* Kecepatan putaran terlalu tinggi (200, 250 rpm) menurunkan efisiensi penyisihan karena kompetisi oksigen.
* Penyisihan warna berkorelasi dengan penurunan Chemical Oxygen Demand (COD).
**Pertumbuhan dan Morfologi Jamur:**
* *Aspergillus niger* memanfaatkan substrat PDB dan pewarna sintetis untuk pertumbuhan.
* Biomassa pelet berperan sebagai bioadsorbate.
* Biosorpsi melibatkan interaksi antara pewarna dengan dinding sel biomassa.
* Grafik kurva tumbuh menunjukkan fase eksponensial yang berbeda untuk setiap variasi kecepatan putaran.
* Laju pertumbuhan spesifik lebih tinggi pada medium kontrol dibandingkan medium dengan pewarna.
* SEM menunjukkan perubahan filamen hifa pada biomassa yang terpapar pewarna.
* Keberadaan oksigen mempengaruhi pertumbuhan miselia. Konsentrasi oksigen tertinggi ada pada putaran 250 rpm.
* pH sistem menurun selama proses penyisihan.
* Kondisi pH asam dapat meningkatkan proses dekolorisasi.
**Analisis Aktivitas Enzim:**
* Enzim yang diuji: lakase, lignin peroksidase (LiP), dan mangan peroksidase (MnP).
* Variasi putaran 100 rpm menunjukkan aktivitas enzim oksidase yang paling optimum.
* Aktivitas enzim lakase mencapai maksimum pada hari ke-3 dan ke-4.
* LiP dan MnP terdeteksi pada hari ke-2 dan mencapai maksimum pada hari ke-3 dan ke-4.
* Enzim-enzim ini merupakan enzim ekstraseluler yang terinduksi oleh substrat.
* Aktivitas enzim berkorelasi dengan konsentrasi protein.
* Enzim MnP memiliki aktivitas tertinggi di kedua pewarna.
* Penyisihan warna optimum diperoleh pada kecepatan putaran 150 rpm dan 100 rpm.
**Analisis Profil Ikatan (FTIR) Setelah Penyisihan:**
* Beberapa puncak gelombang hilang dari FTIR pewarna awal, terutama pada rentang 1500-500 cm-1.
* Ikatan azo terbuka tidak terdeteksi.
* FTIR menunjukkan gugus fungsi produk degradasi (tersier fenol, ester, asam asetat, alkohol, dll.).
* Analisis GCMS menunjukkan keberadaan senyawa toluene dan propanoic acid.
* Kemungkinan jalur biodegradasi melibatkan pemutusan ikatan azo, deaminasi, dan hidroksilasi.
**Analisis Toksisitas:**
* Pewarna sintetis bersifat toksik.
* Uji toksisitas menggunakan Bacillus sp. menunjukkan zona inhibisi yang lebih kecil setelah perlakuan penyisihan.
* Senyawa hasil degradasi kurang toksik daripada senyawa awal.
**Analisis Kinetika:**
* Model orde nol cocok untuk kinetika penyisihan warna.
* Laju reaksi terbesar diperoleh pada konsentrasi awal 200 ppm.
* Reaksi orde nol mengindikasikan bahwa filamen jamur tidak memanfaatkan pewarna sebagai sumber energi utama.
* Penyisihan warna melibatkan reaksi enzim yang diinduksi oleh oksigen dan substrat spesifik (cometabolisme).
* Kinetika yang terjadi bisa juga merupakan reaksi pseudozero order.