Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan terhadap bahan bakar biodiesel terus mengalami peningkatan seiring dengan semakin terbatasnya bahan bakar minyak bumi. Peningkatan industri biodiesel diketahui dapat menyebabkan produksi gliserol sebagai produk samping juga semakin meningkat. Salah satu alternatif untuk memanfaatkan gliserol adalah dengan melakukan biokonversi gliserol menjadi senyawa yang bernilai. Pada penelitian ini dilakukan biokonversi gliserol menjadi biosurfaktan dengan menggunakan bakteri halofilik Halomonas elongata BK-AG18 isolat kawah Bledug Kuwu. Penelitian ini dimulai dengan screening empat bakteri halofilik isolat kawah Bledug Kuwu, meliputi Halomonas elongata BK-AG18, Halomonas elongata BK-AB8, Halomonas meridiana BK-AB4, dan Chromohalobacter japonicus BK-AB18 dalam medium Glis-Ur-MSM (mengandung 3% (v/v) gliserol, 0,3% (w/v) urea, dan beberapa garam lain). Setiap bakteri dikultivasi dalam medium LB sehingga diperoleh prekultur. Satu persen prekultur dari masingmasing bakteri ditumbuhkan pada medium Glis-Ur-MSM pada temperatur 37oC dan kecepatan aerasi sebesar 150 rpm selama 96 jam. Pengujian adanya aktivitas biosurfaktan dilakukan dengan menggunakan metode oil spreading test (OST), yaitu meneteskan supernatan yang diduga mengandung biosurfaktan ke permukaan minyak kemudian diameter sebaran minyak yang dihasilkan diukur. Di sisi lain, pertumbuhan bakteri juga diamati dengan cara mengukur kerapatan optik (OD) pada panjang gelombang 600 nm. Penentuan bakteri yang paling berpotensi dalam mengonversi gliserol menjadi biosurfaktan ditentukan berdasarkan nilai efisiensi produksi biosurfaktan yang dihasilkan per sel bakteri. Effiensi produksi dihitung dengan cara membagi diameter OST dengan OD setelah 96 jam inkubasi. Nilai effisiensi yang paling tinggi dihasilkan oleh bakteri Halomonas elongata BK-AG18 sebesar 63%. Bakteri ini selanjutnya digunakan dalam proses produksi biosurfaktan. Dalam rangka untuk peningkatan produksi biosurfaktan, optimasi produksi biosurfaktan dilakukan dengan cara memvariasikan konsentrasi gliserol, jenis sumber nitrogen (NH4Cl, NaNO3, (NH4)2SO4, KNO3, dan urea) dan konsentrasinya, konsentrasi NaCl, pH medium, dan temperatur. Produksi biosurfaktan terbaik dihasilkan pada medium produksi yang mengandung 2% (v/v) gliserol, 0,3% (w/v) urea, dan 5% (w/v) NaCl pada pH 6 dan temperatur inkubasi sebesar 35oC. Berdasarkan profil pertumbuhan dan produksi biosurfaktan, aktivitas biosurfaktan tertinggi diperoleh setelah 54 jam inkubasi dengan diameter OST sekitar 3,5 cm. Biosurfaktan diendapkan dengan NaOH 2 M dan diekstraksi dengan kloroform dan metanol (2:1) sebanyak tiga kali. Kemurnian biosurfaktan diperiksa dengan menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) menggunakan sistem pelarut kloroform:methanol:air (65:25:4) dimana diperoleh satu titik dengan nilai Rf sebesar 0,7 yang terdapat pada plat KLT. Biosurfaktan dikarakterisasi untuk mengetahui sifat fisikokimia yang meliputi nilai CMC, aktivitas pada berbagai pH dan salinitas, serta uji CTAB-MB. Biosurfaktan mempunyai nilai CMC sebesar 275 mg/L dan stabil pada pH 6 dengan aktivitas emulsifikasi (IE24) sebesar 49%. Biosurfaktan juga menunjukkan kestabilan pada rentang konsentrasi garam yang lebar, dimana pada konsentrasi NaCl sebesar 25% (w/v), nilai indeks emulsifikasi (IE24) hanya turun sebesar 8,6%. Uji CTAB-MB menunjukkan hasil negatif, sehingga biosurfaktan bukan termasuk rhamnolipid. Karakterisasi struktur biosurfaktan dilakukan dengan menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR) dan 1H NMR. Spektrum FTIR menunjukkan puncak pada bilangan gelombang 3450, 2962 and 2362 cm-1 yang masing-masing mengindikasikan adanya vibrasi dari gugus –OH, vibrasi ulur C-H simetrik dan asimetrik. Gugus karbonil (C=O) dan ikatan C-O-C secara berurutan ditunjukkan pada bilangan gelombang 1635 dan 1030 cm-1 sedangkan bagian alkena ditunjukkan pada bilangan gelombang 991 dan 850. Spektrum 1H NMR menunjukkan adanya signal proton dari bagian asam lemak dan gula (karbohidrat). Multiplisitas signal proton terdapat pada pergeseran kimia 1,0-2,0 ppm yang menunjukkan adanya bagian asam lemak pada struktur biosurfaktan. Pergeseran kimia pada 3,5-4,2 ppm menunjukkan proton dari bagian gula sedangkan proton anomerik ditunjukkan pada pergeseran kimia 5,0 ppm. Berdasarkan hasil analisis FTIR dan 1H NMR, biosurfaktan yang diproduksi oleh bakteri H. elongata BK-AG18 diprediksi termasuk dalam kelompok glikolipid. Potensi biosurfaktan sebagai antibakteri diuji terhadap dua jenis bakteri, yaitu bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Biosurfaktan ternyata tidak dapat menginhibisi pertumbuhan E. Coli namun mampu menginhibisi pertumbuhan S. aureus dengan konsentrasi minimum dalam menginhibisi sebesar 433 mg/L.