Perpustakaan Digital ITB

Biosurfaktan merupakan senyawa aktif permukaan yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan memiliki potensi aplikasi luas dalam bidang industri, lingkungan, farmasi, maupun kesehatan karena sifatnya yang biodegradable, biokompatibel, serta relatif rendah toksisitasnya dibandingkan surfaktan sintetik. Namun, penerapan biosurfaktan secara komersial masih terkendala oleh biaya produksi yang tinggi, terutama akibat penggunaan substrat fermentasi yang mahal. Pemanfaatan sumberdaya lokal sebagai substrat fermentasi alternatif dapat menjadi salah satu upaya untuk menekan biaya produksi. Pemanfaatan nira nipah (Nypa fruticans) dan koloidal kitin sebagai substrat alternatif dinilai memiliki potensi dalam mendukung pertumbuhan bakteri karena nira nipah mengandung gula sederhana yang relatif mudah difermentasi, sedangkan koloidal kitin dapat dimanfaatkan melalui aktivitas kitinolitik yang dimiliki oleh isolat uji. Selain itu, pemanfaatan kombinasi nira nipah dan koloidal kitin sebagai medium produksi biosurfaktan masih terbatas, sehingga perlu dikaji lebih lanjut. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi optimum nira nipah dan koloidal kitin untuk produksi ekstrak kasar biosurfaktan oleh Bacillus sp. AR3, serta mengevaluasi karakteristik fungsional dan kimia produk yang dihasilkan. Penelitian diawali dengan evaluasi awal potensi Bacillus sp. AR3 sebagai penghasil biosurfaktan melalui uji hemolisis, uji kitinase, dan uji emulsifikasi. Komposisi medium dioptimasi menggunakan Response Surface Methodology dengan rancangan Central Composite Design. Konsentrasi nira nipah dan koloidal kitin digunakan sebagai faktor yang diuji, sedangkan yield ekstrak kasar biosurfaktan digunakan sebagai respons. Karakterisasi eksrak kasar biosurfaktan dilakukan melalui pengujian indeks emulsifikasi (E24), interfacial tension (IFT), critical micelle concentration (CMC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), serta uji aktivitas antibakteri menggunakan indikator resazurin. Hasil evaluasi awal menunjukkan bahwa Bacillus sp. AR3 memiliki aktivitas ?-hemolisis, kemampuan kitinolitik, dan kemampuan mengemulsikan beberapa jenis minyak nabati. Hasil optimasi menunjukkan bahwa komposisi medium optimum diperoleh pada konsentrasi nira nipah 1,63% % (v/v) dan koloidal kitin 3,35% (v/v), dengan rasio C/N operasional sebesar 32,88:1. Model RSM memprediksi yield ekstrak kasar biosurfaktan sebesar 0,6887 mg/mL, sedangkan percobaan validasi yang dipanen setelah 48 jam inkubasi menghasilkan yield sebesar 0,71±0,022 mg/mL. Hasil aktual memiliki deviasi sebesar 3,09% terhadap nilai prediksi dan masih dalam interval prediksi model, sehingga menunjukkan kesesuaian antara hasil eksperimen dan prediksi RSM. Ekstrak kasar biosurfaktan menunjukkan nilai E24 tertinggi terhadap castor oil sebesar 52,75±0,023% pada suhu 25°C, sedangkan nilai E24 terhadap tamanu oil relatif stabil pada kisaran 36,47±0,017% - 35,70±0,026% pada suhu 25-50°C. aktivitas emulsifikasi terhap kedua minyak menurun pada suhu 80°C. produk yang dihasilkan mampu menurunkan tegangan antarmuka hingga 8,36±0,06 dyne/cm dari 11,83±0,06 dyne/cm dan memiliki nilai CMC sebesar 0,2578 mg/mL. Analisis FTIR menunjukkan keberadaan gugus hidrofilik dan hidrofobik, terutama gugus alifatik, karbonil, dan amida, sehingga ekstrak kasar biosurfaktan diduga mengarah pada golongan lipopeptida. Uji resazurin menunjukkan indikasi awal aktivitas antibakteri terhadap Cutibacterium acnes, Staphylococcus aureus, dan Staphylococcus epidermidis, tetapi tidak terhadap Escherichia coli. Hasil pengujian tersebut belum dapat digunakan sebagai penentuan nilai MIC secara definitif. Secara keseluruhan, optimasi menggunakan Response Surface Methodology berhasil menentukan komposisi medium yang sesuai untuk produksi ekstrak kasar biosurfaktan oleh Bacillus sp. AR3. Kesesuaian antara hasil prediksi dan hasil validasi menunjukkan bahwa model yang diperoleh mampu memprediksi respons pada kondisi optimum yang diuji. Ekstrak kasar biosurfaktan yang dihasilkan memiliki kemampuan emulsifikasi dan menurunkan tegangan antarmuka, serta menunjukkan karakterisasi gugus fungsi yang mengarah pada biosurfaktan golongan lipopeptida. Selain itu, produk juga menunjukkan potensi aktivitas antibakteri pada bakteri Gram positif.