Perpustakaan Digital ITB

Pewarna sintetis merupakan komponen organik kompleks yang cukup resisten terhadap kondisi lingkungan sehingga sangat merusak sistem ekologi. Penyisihan warna dengan mekanisme secara biologis dinilai lebih ekonomis, tidak menghasilkan by-product yang toksik, dan lebih eco-friendly. Penelitian ini melakukan analisis penyisihan warna sintetis tekstil Reactive Black 5 (RB5) dan Reactive Red 2 (RR2) dengan agen biologis jamur pelapuk coklat Aspergillus niger. Penelitian ini dilakukan secara aseptik. Proses inkubasi dilakukan pada reaktor Erlenmeyer ukuran 250 ml dengan total larutan pewarna dan medium Potato Dextrose Broth (PDB) 100 ml dengan kondisi optimum 30oC dan pH awal 5,14. Perlakuan dilakukan dengan penelitian pendahuluan variasi konsentrasi pewarna 200, 100, 50, dan 25 ppm. Kemudian, penelitian lebih lanjut dengan meninjau aktivitas enzim dan pertumbuhan jamur dengan variasi kecepatan putaran shaker 250, 200, 150, 100, dan 50 rpm. Hasil penelitian pendahuluan penyisihan warna untuk variasi konsentrasi menujukkan Aspergillus niger mampu menyisihkan seluruh konsentrasi hingga mencapai ±90%. Penelitian pendahuluan ini dapat menentukan kapasitas konsentrasi maksimum untuk penelitian selanjutnya, yaitu konsentrasi warna 200 ppm. Hasil penyisihan variasi kecepatan putaran pada kedua pewarna menujukkan kecepatan putaran 150 rpm (RB5 : 93%; RR2 : 94%) dan 100 rpm (RB5 : 95%; RR2 : 97%) merupakan hasil yang paling optimum hingga hari ke-6 dibadingkan kecepatan putaran 250 rpm (RB5 : 63%; RR2 : 66%), 200 rpm (RB5 : 71%; RR2 : 70%), dan 50 rpm (RB5 : 78%; RR2 : 89%). Penyisihan warna melibatkan enzim pendegradasi lakase, LiP dan MnP. Aktivitas enzim paling tertinggi diperoleh di variasi kecepatan putaran 100 rpm yang bekorelasi juga dengan penyisihan warna yang paling optimum. Kecepatan putaran shaker memengaruhi konsentrasi oksigen yang terlibat dalam sistem. Konsentrasi oksigen yang cukup akan meningkatkan proses penyisihan oleh enzim oksidase yang bersinergi dengan kontribusi enzim reduktase. Aktivitas enzim pada variasi 100 rpm yang paling tinggi adalah MnP (RB5 : 62,2 U/L; RR2 : 62,1 U/L), kemudian LiP (RB5 : 32,2 U/L;RR2 : 32,7 U/L) dan lakase (RB5 : 16,6 U/L;RR2 : 15,7 U/L). Pertumbuhan jamur Aspergillus niger berkorelasi dengan biomassa pelet yang dihasilkan dan berpengaruh pada mekanisme biosorpsi. Adanya mekanisme biosorpsi yang terjadi pada pelet biomassa jamur dapat terlihat dari hasil SEM. Filamen hifa pada perlakuan dengan pewarna sintetis mengalami perubahan struktur. Kapasitas biosorpsi dapat ditinjau dari total penyisihan hari ke-0 hingga hari ke-2. Kapasitas biosorpsi untuk kondisi optimum 100 rpm RB5, yaitu 23% dan RR2, yaitu 27%. Selain itu, pengaruh perlakuan dengan pewarna sintetis juga dapat terlihat dari berat biomassa dan specific growth. Spesific growth (????) kecepatan putaran 250 rpm (RB5 : 1,05 day-1 ;RR2 : 1,02 day-1 ), 200 rpm (RB5 : 0,98 day1 ;RR2 : 1,01 day-1 ), dan 50 rpm (RB5 : 0,43 day-1 ;RR2 : 0,41 day-1 ) cenderung lebih rendah dibandingkan 150 rpm (RB5 : 0,88 day-1 ;RR2 : 0,882 day-1 ) dan 100 rpm (RB5 : 0,704 day-1 ;RR2 : 0,723 day-1 ). Keberadaan pewarna sintetis dapat menurunkan pertumbuhan biomassa karena pewarna yang menginhibisi pertumbuhan akibat ikatan antara protein dinding sel dengan pewarna. Hasil FT-IR dan GC/MS menujukkan beberapa gugus-gugus dari senyawa antara hasil biodegradasi warna yang dapat dianalisis jalur biodegradasinya. Produk hasil biodegradasi menghasilkan senyawa yang kurang toksik akibat pemutusan ikatan organik, seperti toluene dan propanoic acid untuk kemungkinan jalur biodegradasi RB5. Analisis kinetika reaksi juga menunjukkan bahwa penyisihan warna dengan Aspergillus niger bahwa model linear kinetika reaksi zero-order merupakan model yang sangat cocok untuk sistem penyisihan warna oleh Aspergillus niger baik itu di RB5 maupun RR2. Kinetika reaksi ini menunjukkan penyisihan warna oleh biomassa jamur melalui reaksi co-metabolisme.