Biosensor Elektrokimia berbasis Biofilm Pseudomonas sp. menggunakan Screen-Printed Carbon Electrode untuk Deteksi Senyawa Benzena

Abstract

Benzena dikenal sebagai salah satu senyawa berbahaya yang tidak hanya mengganggu kesehatan tetapi juga dapat mencemari lingkungan. Pada umumnya deteksi benzena di lingkungan masih membutuhkan waktu analisis yang lama dan biaya yang mahal. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengkaji kualitas sensor berbasis komponen biologis dari Indonesia untuk mendeteksi senyawa benzena dalam air. Benzena dioksigenase yang disekresi dari Pseudomonas sp. merupakan komponen biologis yang diimobilisasi pada Screen-Printed Carbon Electrode (SPCE) hingga membentuk biofilm. Enzim yang dihasilkan oleh bakteri akan mengoksidasi benzena. Optimasi dilakukan dengan melihat kinerja biosensor melalui variasi kerapatan bakteri, pH larutan, dan konsentrasi benzena. Data yang diperoleh diolah menggunakan software Minitab dengan response surface methode. Kondisi optimasi biosensor yaitu konsentrasi benzena 3 mM, kerapatan bakteri 1.4×1011 sel/mL, dan pH larutan 7.5. Data hasil optimasi selanjutnya digunakan untuk mengevaluasi kinerja analitik biosensor. Parameter kinerja biosensor yang dievaluasi meliputi nilai linearitas rentang pengukuran 1-6 mM dengan persamaan y=21.593x+101.81dengan R2 = 0.9976. Limit deteksi dan limit kuantitas berturut-turut 0.2875 mM dan 0.9583 mM dengan sensitivitas metode 21.593 μA/mM. Evalusi kinerja biosensor terhadap senyawa garam penggangguberturut-turut adalah NaCl > CaCl2 > KCl > NH4Cl > MgSO4.7H2O = CaCO3. Nilai presisi menunjukkan bahwa metode biosensor secara elektrokimia dengan biofilm SPCE memiliki ketelitian sedang dengan nilai %SBR di bawah 5%, namun stabilitas biosensor bertahan hingga 35 hari. Hal ini menunjukkan imobilisasi sel Pseudomonas sp. berbasis biofilm pada SPCE berpotensi sebagai metode alternatif dalam pendeteksian benzena yang praktis, murah, dan dapat dikembangkan sebagai prototipe.