Optimasi Produksi Biosurfaktan dari Pseudomonas aeruginosa dengan Perbedaan pH Media dan Sumber Karbon Minyak Mentah

Abstract

Biosurfaktan merupakan metabolit sekunder senyawa aktif permukaan ramah lingkungan yang dapat diperoleh dari mikroorganisme. Bakteri dari galur Pseudomonas aeruginosa merupakan salah satu penghasil biosurfaktan yang berpotensi dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi termasuk microbial enhanced oil recovery (MEOR). Kualitas biosurfaktan yang baik dari mikroorganisme didukung oleh nutrisi dalam media dan faktor lingkungan yang sesuai. Tujuan penelitian adalah mendapatkan kondisi optimum produksi biosurfaktan dari bakteri Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 pada media minyak mentah untuk diaplikasikan pada MEOR. Faktor awal yang diamati adalah pH dan salinitas media. Optimasi kemudian dilakukan dengan metode permukaan respon (response surface methodology, RSM) yang dalam prosesnya hanya dilakukan dengan peubah pH dan konsentrasi minyak mentah. Data yang diperoleh berupa respon indeks emulsifikasi dan tegangan permukaan. Pembentukan emulsi yang stabil dari metabolit sekunder bakteri yang diujicobakan dalam waktu tertentu terhadap hidrokarbon menandakan adanya aktivitas biosurfaktan. Adapun tegangan permukaan antara dua fase berbeda dapat menurun dengan adanya aktivitas permukaan dari senyawa kimia biosurfaktan. Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 yang dikultur dalam minyak mentah sebagai sumber karbon dalam MSS (mineral salt solution) menunjukkan adanya aktivitas biosurfaktan. Waktu terbaik yang dibutuhkan untuk memproduksi biosurfaktan dari media tersebut adalah 11 hari. Konsentrasi minyak mentah terbaik pada uji pendahuluan berdasarkan nilai indeks emulsifikasi 24 jam (IE24) adalah 3%. Uji pendahuluan penentuan pH pada media ini menunjukkan nilai IE24 tertinggi dan tegangan permukaan terendah di pH 7, yaitu 52.35% dan 47.67 mN m-1. Adapun uji pendahuluan penentuan salinitas menunjukkan nilai IE24 tertinggi dan tegangan permukaan terendah di konsentrasi NaCl 0.2%, yaitu 51.78 % dan 53.67 mN m-1. Optimasi produksi biosurfaktan dengan RSM dilakukan dengan 2 peubah, yaitu pH media dan konsentrasi minyak mentah. Produksi biosurfaktan ini diduga optimum pada pH media 7.54 dan konsentrasi minyak mentah 3.2% dengan nilai IE24 55.66% dan tegangan permukaan 51.06 mN m-1. Kondisi optimum fermentasi yang dicoba memperoleh nilai IE24 lebih rendah sekitar 8% dibandingkan dengan pemodelan RSM, yaitu 51.06%. Adapun tegangan permukaan lebih tinggi sekitar 1%, yaitu 52.67 mN m-1. Produk biosurfaktan ini mampu mengeluarkan minyak mentah sebesar 58.99% pada uji MEOR skala laboratorium. Perolehan ini masih lebih rendah dibandingkan kontrol positif tween 80 maupun SDS 1%.