Perpustakaan Digital ITB

Plastik High Density Polyethylene (HDPE) merupakan salah satu limbah polimer sintetis yang terdiri atas rantai alkana panjang yang memiliki sifat sangat stabil, hidrofobik dan sulit terurai secara alami. Pendekatan biodegradasi plastik menggunakan mikroorganisme menjadi solusi yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan. Namun, penelitian biodegradasi plastik HDPE oleh isolat khamir masih sangat terbatas. Penelitian sebelumnya telah berhasil mengisolasi khamir dari sampah plastik di lingkungan laut yaitu Meyerozyma carpophila (M6.0.2), Candida tropicalis (M5.0.1), dan Rhodotorula mucilaginosa (BI.4.1.1) yang dilaporkan mampu mendegradasi plastik. Namun, peran biosurfaktan dalam proses biodegradasi plastik tersebut belum dikaji. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi degradasi HDPE oleh isolat khamir dan mengkarakterisasi biosurfaktan yang dihasilkannya. Tahapan penelitian ini dimulai dengan uji pendahuluan pada 3 jenis medium (Bushnell Haas, MSM1 dan MSM2) dengan menggunakan crude oil. Analisis yang dilakukan meliputi kepadatan sel (TPC), pH, indeks emulsifikasi (EI24%), dan oil spreading test. Selanjutnya, dilakukan uji aktivitas enzimatis (lignin peroksidase, lakase, lipase) ketiga isolat dengan metode kolorimetri. Kurva pertumbuhan dibuat untuk mengetahui umur inokulum pada uji biodegradasi HDPE. Uji biodegradasi HDPE dilakukan dengan menghitung persentasi degradasi total HDPE, nilai kepadatan sel planktonik (sel/mL), biofilm (CFU/cm2), dan berat biosurfaktan (g/L). Karakterisasi plastik HDPE hasil biodegradasi dilakukan melalui analisis FTIR dan SEM, serta karakterisasi crude biosurfaktan dilakukan dengan analisis FTIR dan LC-MS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan isolat dalam menghasilkan biosurfaktan terbaik pada medium MSM2 dengan crude oil 2% pada suhu 30°C, 150 rpm. Uji aktivitas enzim menunjukkan hasil positif untuk enzim lignin peroksidase (LiP) dan negatif untuk enzim lakase pada ketiga isolat, sementara enzim lipase hanya positif pada isolat M6.0.2 dan M5.0.1 pada hari ke-10. Berdasarkan kurva pertumbuhan, kultur M6.0.2 memiliki GT sebesar 6,1 jam dan ? = 0,114/jam, kultur M5.0.1 memiliki GT sebesar 7,8 jam dan ? = 0,089/jam, dan kultur BI.4.1.1 memiliki GT sebesar 7,1 jam dan ? = 0,098/jam. Pada uji biodegradasi HDPE, persentase degradasi tertinggi dicapai oleh M6.0.2 sebesar 1,55% (w/w), diikuti oleh M5.0.1 sebesar 1,34% (w/w), dan BI.4.1.1 sebesar 0,65% (w) yang diamati pada hari ke-10. Analisis SEM mengonfirmasi adanya perbedaan tingkat dan pola kerusakan permukaan plastik pada hari ke-10 waktu inkubasi, dari kerusakan intensif pada M6.0.2, kerusakan yang lebih ringan pada M.5.0.1 hingga perubahan minimal berupa robekan kecil pada BI.4.1.1. Analisis FTIR menunjukkan adanya gugus baru pada plastik HDPE hasil biodegradasi pada panjang gelombang di sekitar 1743-1745 cm-1 (C=O). Biosurfaktan rata-rata yang dihasilkan pada proses biodegradasi plastik HDPE secara berturutturut yaitu 0,825 g/L untuk M6.0.2, 1,039 g/L untuk M5.0.1, dan 1,104 g/L untuk BI.4.1.1. Struktur senyawa biosurfaktan ketiga isolat pada produksi hari ke-3 teridentifikasi sebagai senyawa glikolipid yang memiliki setidaknya 5 puncak hasil spektrum IR. Hasil analisis LC-MS memperkuat hasil FTIR bahwa biosurfaktan yang dihasilkan oleh isolat M5.0.1 dan BI.4.1.1 teridentifikasi sebagai senyawa glikolipid jenis sophorolipid dan pada M6.0.2 jenis mannosylerythritol lipid.