Efectiveness of Bacillus megaterium-Producing Biosurfactant on PolyAromatic Hydrocarbons (PAHs) Biodegradation

Abstract

Capability of Bacillus megaterium in producing biosurfactant were investigated. Biosurfactant has been produced using medium of MSM with two sources of carbon, which is crude oil (MSM-CO) and acetate amonium (MSM-AA). Biosurfactant extent was determined by the yield ofbiosurfactant and the surface tension reduction. Biosurfactant were investigated for their efectiveness on fluorene (a member of polyaromatic hydrocarbon I PAHs) biodegradation. The results showed that B. megaterium can produce biosurfactant at MSM with two carbon sources. Bacterium showed the highest biosurfactant yield (2,985 gil) when grown on MSM-AA, while we found 2,634 gil yield on MSM-CO. The best biosurfactant activity was obtained when using crude oil as carbon source, resulted in surface tension reduction up to 28,38 mN/m. The results clearly demonstrated carbon substrates affect the biosurfactant production showing an increase in biodegradation rate of fluorene up to 2,3 fold compared to the treatment without biosurfactant addition after 28 days. Our concluding remarks suggest that biosurfactant from B. megaterium when grown on crude oil substrate can be used as an effective agent to be applied on site contaminated with P AHs by enhancing biodegradation rate.

Sampai saat ini, minyak bumi merupakan sumber energi utama bagi kegiatan industri dan transportasi. Namun demikian dalam pemanfaatannya dapat pula menimbulkan masalah pencemaran lingkungan, diantaranya bagi lingkungan wilayah pesisir. Oleh karenanya, upaya penanggulangannya mutlak harus dilakukan. Salah satu altematif penanggulangan yang dapat dilakukan yaitu dengan metode biologi (bioremediasi) dengan memanfaatkan bakteri hidrokarbonoklastik. Bakteri-bakteri tersebut mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon dengan memanfaatkan senyawa tersebut sebagai sumber karbon dan energi yang diperlukan bagi pertumbuhannya. Selain itu bakteri tersebut juga menghasilkan biosurfaktan, yang diketahui mempunyai peran penting dalam proses biodegradasi hidrokarbon minyak burni. Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan Bacillus megaterium (EM) dalam memproduksi biosurfaktan, serta mengetahui pengaruh dari biosurfaktan tersebut terhadap biodegradasi P AHs (fluorene). PAHs dijadikan model kontaminan untuk penelitian karena alasan persistensi dan toksisitas serta sifat recalcitrant (sulit terdegradasi). Diharapkan hasil penelitian ini dapat memberikan kontribusi dalam penanganan permasalahan lingkungan terkait dengan pencemaran P AHs, sehingga keseimbangan dan fungsi ekosistem yang ada tetap terjaga dengan baik. Penelitian dilakukan melalui dua tahap, yaitu produksi biosurfaktan dan uji biodegradasi. Produksi biosurfaktan dilakukan pada media MSM dengan dua sumber karbon, yaitu crude oil (MSM-CO) dan amonium asetat (MSM-AA). Terhadap biosurfaktan yang dihasilkan dilakukan pengukuran bobot dan kemampuan menurunkan tegangan permukaan. Uji degradasi untuk mengetahui pengaruh dari biosurfaktan dilakukan dengan empat perlakuan, yaitu : (I) kontrol, (2) BM + fluorene, (3) BM + Fluorene + MSM-AA, dan (4) BM + Fluorene + MSM-CO. Hasil penelitian menunjukkan bahwa B. megaterium mampu memproduksi biosurfaktan pada dua sumber karbon yang digunakan, yaitu crude oil dan amonium asetat masing-masing sebesar 2,634 gil dan 2,985 gil. Penurunan tegangan permukaan terendah dicapai pada saat bakteri ditumbuhkan pada MSM-CO (28,38 mN/m), sementara pada media MSM-AA hanya mencapai 35,68 mN/m. Pada uji biodegradasi, tingkat biodegradasi tertinggi dicapai pada perlakuan dengan penambahan biosurfaktan dari crude oil (perlakuan 4), yaitu sebesar 25,3% .. Penambahan biosurfaktan telah meningkatkan efektivitas biodegradasi fluorene hingga mencapai 2,3 kali dibanding tanpa penambahan biosurfaktan. Oleh karenanya, biosurfaktan tersebut sangat berpotensi untuk diaplikasikan dalam proses bioremediasi lingkungan tercemar P AHs.