MAKALAH BIOTEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH
Disusun oleh :
Mego Saputro ( 22 )
Renold
Tasya
Shesil
Alamat : Jl. Raya Canggu Kecamatan Jetis Kabupaten Mojokerto Kode Pos 61352, Website : www.smpn2jetis.sch.id, Email :
[email protected].
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala Rahmat, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang mungkin sangat sederhana. Makalah ini berisikan tentang bioteknologi pengolahan limbah beserta penjelasan serta macam macam hasil pengolahan limbah. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman dan juga berguna untuk menambah pengetahuan bagi para pembaca.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh karena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Daftar isi
Kata pengantar
Daftar isi
Sejarah dan pengertian
Limbah dan upaya pengolahan limbah
Macam macam proses pengolahan limbah
Bioremediasi dan proses
Mikroganisme yang berperan
Bioteknologi konversal dan macam macamnya
Dampak
Kesimpulan
Daftar pustaka
SEJARAH DAN PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Awal diterapkan -1857 ( Bioteknologi non-mikrobial ). Karena pada saat itu belum diketahui bahwa makanan produk fermentasi merupakan hasil kerja dari mikroorganisme.
Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakan. Pada perkembangannya sampai pada tahun 1970, bioteknologi selalu berasosiasi dengan rekayasa biokimia (biochemical engineering).
Dilihat dari asal katanya, bioteknologi terdiri dari dua kata yakni bio dan teknologi yang berarti pemanfaatan organisme atau suatu sistem hidup untuk memberikan solusi bagi permasalahan manusia serta menghasilkan suatu produk yang berdaya guna.
Bioteknologi juga bisa diartikan sebagai suatu aplikasi terpadu antara mikrobiologi, rekayasa kimia dan biokimia untuk menghasilkan suatu teknologi berkemampuan pembiakan mikroba, sel maupun jaringan demi kemajuan perkembangan industri, pertanian maupun kesehatan.
latar belakang
Pertambahan jumlah penduduk dan peningkatan aktivitas konsumsi manusia, menyebabkan semakin bertambahnya zat sisa atau limbah yang dihasilkan oleh aktivitas manusia tersebut.
Limbah hasil aktivitas manusia atau sering disebut juga sebagai sampah tersebut, kini menjadi permasalahan lingkungan yang cukup serius karena mempengaruhi kualitas hidup makhluk hidup lainnya. Ditambah lagi adanya limbah industri juga turut mengancam keberlangsungan ekosistem lingkungan.
Oleh sebab itu, perlu dilakukan suatu upaya untuk mengurangi dampak kerusakan lingkungan akibat limbah tersebut. Salah satunya adalah menggunakan bioteknologi pada proses pengolahan limbah yang lebih ramah lingkungan.
LIMBAH DAN UPAYA PENGOLAHAN LIMBAH
Limbah pada umumnya berbentuk padat, cair dan gas. Limbah padat biasanya berupa hasil buangan industri yang berbentuk lumpur, bubur atau padatan yang bisa didaur ulang maupun tidak bisa didaur ulang.
Limbah cair merupakan sisa produksi atau sisa aktivitas yang berbentuk cair. Selain itu, ada pula limbah gas yang merupakan sisa produksi berbentuk gas atau asap.
Untuk mengurangi dampak negatif dari keberadaan limbah maupun sampah sisa produksi diperlukan suatu tindakan untuk mengelola sampah tersebut. Upaya yang dapat dilakukan di antaranya menimbun sampah, membakar sampah, atau mendaur ulang sampah tersebut. Dari semua upaya tersebut, mendaur ulang sampah atau limbah merupakan cara yang terbaik karena lebih ramah lingkungan.
macam macam proses pengolahan limbah
PENGELOLAAN SAMPAH INDUSTRI
Sampah yang berupa sampah organik atau berupa tumbuh-tumbuhan bisa diolah menggunakan metode pirolisis. Metode ini melakukan proses dekomposisi sampah menggunakan temperatur tinggi di kondisi tanpa oksigen (anaerob). Metode ini menghasilkan arang, gas metana dan bahan organik lain yang bisa digunakan sebagai bahan bakar.
Sedangkan sampah yang berbentuk plastik bisa diolah kembali menjadi barang baru dengan pencampuran bahan baku lain untuk meningkatkan kualitasnya. Selain itu, perlu adanya upaya pembatasan penggunaan plastik sebagai kemasan untuk mengurangi jumlah limbah yang dihasilkan.
PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI
Limbah hasil industri biasanya memiliki kandungan yang berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya untuk mengolah limbah cair tersebut menjadi netral atau tidak beracun dan lebih ramah lingkungan.
Salah satu caranya dengan memakai bioteknologi untuk mengelola limbah cair hasil industri. Metode ini menggunakan bakteri pengurai, jamur dan protista untuk menetralkan limbah cair industri sehingga air buangan yang dihasilkan benar-benar aman bagi lingkungan.
Pengelolaan air limbah hasil industri menggunakan metode bioteknologi dapat dilakukan dengan beberapa tahapan seperti berikut ini.
1) TAHAP PENGUMPULAN LIMBAH
Pertama-tama limbah cair baik dari industri maupun rumah tangga dialirkan ke saluran bawah tanah untuk kemudian dikumpulkan ke dalam suatu pusat pengelolaan
2) TAHAP PEMISAHAN
Proses ini memisahkan limbah yang masuk ke tempat pengelolaan dari material dan sampah-sampah seperti kertas, besi, potongan kayu dan sampah lainnya.
3) TAHAP PENGALIRAN LIMBAH
Limbah cair yang sudah bersih dari material sampah kemudian dialirkan melalui lubang-lubang kecil. Lubang-lubang kecil ini berfungsi untuk menyaring kerikil dan pasir yang masih tersisa.
4) TAHAP PENGENDAPAN
Proses selanjutnya adalah mengalirkan limbah cair ke tangki-tangki penampung untuk kemudian mengalami proses pengendapan. Jika masih ada material yang tersisa, maka material tersebut akan mengendap di dasar tangki.
5) TAHAP PROSES AEROB
Setelah mengalami pengendapan, cairan yang tersisa kemudian dialirkan ke dalam alat pengelolaan sekunder. Di dalam alat pengelolaan sekunder ini terjadlah proses aerob dimana mikroorganisme akan memecah materi organik menjadi mineral, gas dan air.
6) TAHAP PENGALIRAN AIR HASIL PROSES AEROB
Air hasil proses aerob sudah memiliki tingkat pencemaran yang rendah atau bisa dikategorikan sebagai air bersih sehingga bisa dialirkan ke sungai atau ke tempat lain untuk dimanfaatkan kembali.
7) TAHAP PEMBUANGAN SISA ENDAPAN
Sisa endapan hasil pengolahan limbah cair bisa dibuang atau digunakan sebagai pupuk.
PENGOLAHAN LIMBAH MINYAK BUMI
Limbah minyak bumi termasuk limbah yang sulit dan memerlukan waktu lama untuk dibersihkan. Namun, dengan metode bioteknologi, limbah minyak bumi dapat diatasi menggunakan cara-cara yang lebih ramah lingkungan. contoh penggunaan bakteri pemakan oli.
Mengatasi pencemaran laut serta menggunakan jamur dan mikroba untuk menguraikan minyak pada plastik dan parafin.
D.PENCEMARAN LOGAM BERAT.
Secara umum diketahui bahwa logam berat merupakan unsur yang berbahaya di permukaan bumi, sehingga kontaminasi logam berat di lingkungan merupakan masalah yang besar. Persoalan spesifik logam berat di lingkungan terutama akumulasinya sampai pada rantai makanan dan keberadaannya di alam menyebabkan keracunan terhadap tanah, udara maupun air. Bahan pencemar senyawa anorganik/mineral misalnya logam-logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), Timah hitam (pb), tembaga (Cu), timbal (Pb), dan garam-garam anorganik. Bahan pencemar berupa logam-logam berat yang masuk ke dalam tubuh
biasanya melalui makanan dan dapat tertimbun dalam organ-organ tubuh. Mikroba memerlukan logam sebagai fungsi struktural dan katalis serta sebagai donor atau reseptor elektron dalam metabolisme energi. Kemampuan interaksi mikroba terhadap logam antara lain : a. Mengikat ion logam yang ada di lingkungan eksternal pada permukaan sel serta membawanya ke dalam sel untuk berbagai fungsi sel. Contohnya bakteri Thiobaccilus sp. Mampu menggunakan Fe dalam aktivasi enzim format dehidrogenase pada sitokrom. b. Menggunakan logam sebagai donor atau akseptor elektron dalam metabolisme energi. c. Mengikat logam sebagai kation pada permukaan sel yang bermuatan negatif dalam proses yang disebut biosorpsi.
Mikroba mengurangi bahaya pencemaran logam berat dapat dilakukan dengan cara detoksifikasi, biohidrometalurgi, bioleaching, dan bioakumulasi. Detoksifikasi (biosorpsi) pada prinsipnya mengubah ion logam berat yang bersifat toksik menjadi senyawa yang bersifat tidak toksik. Proses ini umumnya berlangsung dalam kondisi anaerob dan memanfaatkan senyawa kimia sebagai akseptor elektron. Biohidrometalurgi pada prinsipnya mengubah ion logam yang terikat pada suatu senyawa yang tidak dapat larut dalam air menjadi senyawa yang dapat larut dalam air. Bioleaching merupakan aktivitas mikroba untuk melarutkan logam berat dari senyawa yang mengikatnya dalam bentuk ion bebas. Biasanya mikroba menghasilkan asam dan senyawa pelarut untuk membebaskan ion logam dari senyawa pengikatnya. Proses ini biasanya langsung diikuti dengan akumulasi ion logam. Bioakumulasi merupakan interaksi mikroba dan ion-ion logam yang berhubungan dengan lintasan metabolism. Interaksi mikroba dengan logam di alam adalah imobilisasi logam dari fase larut menjadi tidak atau sedikit larut sehingga mudah dipisahkan.
BIOREMEDIASI
Bioremediasi merupakan suatu teknologi inovatif pengolahan limbah, yang dapat menjadi teknologi alternatif dalam menangani pencemaran yang diakibatkan oleh kegiatan pertambangan di Indonesia. Bioremediasi ini teknik penanganan limbah atau pemulihan lingkungan, dengan biaya operasi yang relatif murah, serta ramah dan aman bagi lingkungan. Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).
Limbah adalah bahan sisa pada suatu kegiatan dan/atau proses produksi. Limbah dapat dibedakan berdasarkan nilai ekonomisnya dapat digolongkan dalam 2 golongan,yaitu: 1. Limbah yang memiliki nilai ekonomis limbah yang dengan proses lebih lanjut/diolah dapat memberikan nilai tambah. 2. Limbah non ekonomis limbah yang tidak akan memberikan nilai tambah walaupun sudah diolah, pengolahan limbah ini sifatnya untuk mempermudah sistem pembuangan.
PROSES BIOREMEDIASI
Proses bioremediasi harus memperhatikan antara lain temperatur tanah, derajat keasaman tanah, kelembaban tanah, sifat dan struktur geologis lapisan tanah, lokasi sumber pencemar, ketersediaan air, nutrien (N, P, K), perbandingan C : N kurang dari 30:1, dan ketersediaan oksigen.
Bioremediasi didefinisikan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi terkendali. Penguraian senyawa kontaminan ini umumnya melibatkan mikroorganisme (khamir, fungi, dan bakteri).
Pendekatan umum yang dilakukan untuk meningkatkan biodegradasi adalah dengan cara yang pertama menggunakan mikroba indigenous (bioremediasi instrinsik), kedua memodifikasi lingkungan dengan penambahan nutrisi dan aerasi (biostimulasi), dan yang ketiga penambahan mikroorganisme (bioaugmentasi). Ada dua jenis bioremediasi, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi. Sementara bioremediasi ex-situ atau pembersihan off-side dilakukan dengan cara tanah yang tercemar digali dan dipindahkan ke dalam penampungan yang lebih terkontrol, kemudian diberi perlakuan khusus dengan menggunakan mikroba. Bioremediasi ex-situ dapat berlangsung lebih cepat, mampu me-remediasi jenis kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam, dan lebih mudah dikontrol dibanding dengan bioremediasi in-situ.
4 TEKNIK DASAR
1. Stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar) dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi pH.
2. Inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus.
3. Penerapan immobilized enzymes
4. Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau mengubah pencemar.
Bioremediasi ex-situ meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Kelemahan bioremediasi ex-situ ini jauh lebih mahal dan rumit. Sedangkan keunggulannya antara lain proses bisa lebih cepat dan mudah untuk dikontrol, mampu meremediasi jenis kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam.
SALAH SATU CONTOH PENCEMARAN MINYAK BUMI BISA DIATASI DENGAN BIOREMEDIASI
Pencemaran lingkungan oleh hidrokarbon minyak bumi terus mengalami peningkatan dan telah menimbulkan dampak yang berarti bagi makhluk hidup. Bioremediasi adalah salah satu upaya untuk mengurangi polutan tersebut dengan bantuan organisme. Biodegradasi senyawa hidrokarbon dari minyak bumi ini dapat dilakukan oleh mikroorganisme, salah satunya adalah bakteri Pseudomonas sp.
Bakteri Pseudomonas sp. merupakan bakteri hidrokarbonoklastik yang mampu mendegradasi berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya bioremediasi lingkungan akibat pencemaran minyak bumi. Bahan utama minyak bumi adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Selain itu, minyak bumi juga mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan oksigen 0-3,5%.
Terdapat sedikitnya empat seri hidrokarbon yang terkandung di dalam minyak bumi, yaitu seri n-paraffin (n-alkana) yang terdiri atas metana (CH4) sampai aspal yang memiliki atom karbon (C) lebih dari 25 pada rantainya, seri iso-paraffin (isoalkana) yang terdapat hanya sedikit dalam minyak bumi, seri neptena (sikloalkana) yang merupakan komponen kedua terbanyak setelah n-alkana, dan seri aromatik (benzenoid). Oleh karena itu, akan dijelaskan mengenai mekanisme kerja bakteri Pseudomonas sp. dalam proses bioremediasi pada pencemaran minyak bumi.
Bakteri pseudomonas yang umum digunakan antara lain , Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas diminuta. Salah satu factor yang sering membatasi kemampuan bakteri pseudomonas dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat kelarutannya yang rendah, sehingga sulit mencapai sel bakteri. Oleh karena itu, untungnya, bakteri pseudomonas dapat memproduksi biosurfaktan. Kemampuan bakteri Pseudomonas dalam memproduksi biosurfaktan berkaitan dengan keberadaan enzim regulatori yang berperan dalam sintesis biosurfaktan. Ada 2 macam biosurfaktan yang dihasilkan bakteri Pseudomonas :
Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid, soforolipid, trehalosalipid, asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri dari molekul hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok ini bersifat aktif permukaan, ditandai dengan adanya penurunan tegangan permukaan medium cair.
Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan bioemulsifier polisakarida amfifatik. Dalam medium cair, bioemulsifier ini mempengaruhi pembentukan emulsi serta kestabilannya dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan permukaan medium.
Biosurfaktan merupakan komponen mikroorganisme yang terdiri atas molekul hidrofobik dan hidrofilik, yang mampu mengikat molekul hidrokarbon tidak larut air dan mampu menurunkan tegangan permukaan. Selain itu biosurfaktan secara ekstraseluler menyebabkan emulsifikasi hidrokarbon sehingga mudah untuk didegradasi oleh bakteri. Biosurfaktan meningkatkan ketersediaan substrat yang tidak larut melalui beberapa mekanisme.
Dengan adanya biosurfaktan, substrat yang berupa cairan akan teremulsi dibentuk menjadi misel-misel, dan menyebarkannya ke permukaan sel bakteri. Substrat yang padat dipecah oleh biosurfaktan, sehingga lebih mudah masuk ke dalam sel.
Pelepasan biosurfaktan ini tergantung dari substrat hidrokarbon yang ada. Ada substrat (misal seperti pada pelumas) yang menyebabkan biosurfaktan hanya melekat pada permukaan membran sel, namun tidak diekskresikan ke dalam medium. Namun, ada beberapa substrat hidrokarbon (misal heksadekan) yang menyebabkan biosurfaktan juga dilepaskan ke dalam medium. Hal ini terjadi karena heksadekan menyebabkan sel bakteri lebih bersifat hidrofobik. Oleh karena itu, senyawa hidrokarbon pada komponen permukaan sel yang hidrofobik itu dapat menyebabkan sel tersebut kehilangan integritas struktural selnya sehingga melepaskan biosurfaktan untuk membran sel itu sendiri dan juga melepaskannya ke dalam medium.
Terdapat tiga cara transpor hidrokarbon ke dalam sel bakteri secara umum yaitu :
Interaksi sel dengan hidrokarbon yang terlarut dalam fase air. Pada kasus ini, umumnya rata-rata kelarutan hidrokarbon oleh proses fisika sangat rendah sehingga tidak dapat mendukung.
Kontak langsung (perlekatan) sel dengan permukaan tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel mikroba. Pada kasus yang kedua ini, perlekatan dapat terjadi karena sel bakteri bersifat hidrofobik. Sel mikroba melekat pada permukaan tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel dan pengambilan substrat dilakukan dengan difusi atau transpor aktif. Perlekatan ini terjadi karena adanya biosurfaktan pada membrane sel bakteri Pseudomonas.
Interaksi sel dengan tetesan hidrokarbon yang telah teremulsi atau tersolubilisasi oleh bakteri. Pada kasus ini sel mikroba berinteraksi dengan partikel hidrokarbon yang lebih kecil daripada sel. Hidrokarbon dapat teremulsi dan tersolubilisasi dengan adanya biosurfaktan yang dilepaskan oleh bakteri pseudomonas ke dalam medium.
Mekanisme degradasi hidrokarbon di dalam sel bakteri Pseudomonas
Hidrokarbon Alifatik
Pseudomonas sp. menggunakan hidrokarbon tersebut untuk pertumbuhannya. Penggunaan hidrokarbon alifatik jenuh merupakan proses aerobik (menggunakan oksigen). Tanpa adanya O2, hidrokarbon ini tidak didegradasi. Langkah pendegradasian hidrokarbon alifatik jenuh olehPseudomonas sp. meliputi oksidasi molekuler (O2) sebagai sumber reaktan dan penggabungan satu atom oksigen ke dalam hidrokarbon teroksidasi. Reaksi lengkap dalam proses ini terlihat pada gambar 1.
Hidrokarbon Aromatik
Banyak senyawa ini digunakan sebagai donor elektron secara aerobik oleh bakteri Pseudomonas. Degradasi senyawa hidrokarbon aromatik disandikan dalam plasmid atau kromosom oleh gen xy/E. Gen ini berperan dalam produksi enzim katekol 2,3-dioksigenase. Metabolisme senyawa ini oleh bakteri diawali dengan pembentukan Protocatechuate atau catechol atau senyawa yang secara struktur berhubungan dengan senyawa ini.
Kedua senyawa ini selanjutnya didegradasi oleh enzim katekol 2,3-dioksigenase menjadi senyawa yang dapat masuk ke dalam siklus Krebs (siklus asam sitrat), yaitu suksinat, asetil KoA, dan piruvat. Gambar 2 menunjukkan reaksi perubahan senyawa benzena menjadi katekol.
Langkah Pemanfaatan Pseudomonas dalam bioremediasi
informasi dasar tentang pemanfaatan bakteri pemecah minyak dalam proses bioremediasi sehingga akan menjadi pertimbangan bagi penelitian selanjutnya;
bakteri pemecah minyak dalam penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan di lapangan dalam proses bioremediasi; dan
upaya pengelolaan lingkungan yang tepat untuk mengatasi pencemaran limbah minyak
memperoleh jenis bakteri pemecah minyak yang mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon dalam proses bioremediasi;
mengetahui pengaruh jenis bakteri, pH, dan waktu degradasi terhadap pertumbuhan bakteri pemecah minyak dan proses bioremediasi;
membandingkan pertumbuhan bakteri pemecah minyak dalam mendegradasi tanah terkontaminasi minyak dan tanah tidak terkontaminasi minyak;
mengetahui kondisi lingkungan yang optimum bagi pertumbuhan bakteri; dan
mengetahui alternatif penanggulangan pencemaran minyak bumi dalam upaya pengelolaan lingkungan.
5 MIKROORGANISME YANG BERPERAN DALAM BIOREMEDIASI ATAU PENGOLAHAN LIMBAH
1. BAKTERI NICTOBACTER
Bakteri ini merupakan bakteri probioaktif yang mampu bekerja menguraikan bahan organik protein,karbohidrat,dan lemak secara biologis.Bermanfaat dalam menguraikan NH3 dan NO pada sampah,tinja,dan kotoran hewan ternak,dan dapat menekan populasi bakteri patogen pada penampung tinja yang menyebabkan sumber air tanah akan terkontaminasi jika air remebesan tinja bercampur dengan sumber air tanah.
2.BAKTERI PSEUDOMONAS
Bakteri Pseudomonas sp. merupakan bakteri hidrokarbonoklastik yang mampu mendegradasi berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya bioremediasi lingkungan akibat pencemaran minyak bumi. Bahan utama minyak bumi adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Selain itu, minyak bumi juga mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan oksigen 0-3,5%.
Salah satu faktor yang sering membatasi kemampuan bakteri pseudomonas dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat kelarutannya yang rendah, sehingga sulit mencapai sel bakteri. Oleh karena itu, untungnya, bakteri pseudomonas dapat memproduksi biosurfaktan. Kemampuan bakteri Pseudomonas dalam memproduksi biosurfaktan berkaitan dengan keberadaan enzim regulatori yang berperan dalam sintesis biosurfaktan. Ada 2 macam biosurfaktan yang dihasilkan bakteri Pseudomonas :
Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid, soforolipid, trehalosalipid, asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri dari molekul hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok ini bersifat aktif permukaan, ditandai dengan adanya penurunan tegangan permukaan medium cair.
Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan bioemulsifier polisakarida amfifatik. Dalam medium cair, bioemulsifier ini mempengaruhi pembentukan emulsi serta kestabilannya dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan permukaan medium.
3.BAKTERI ENDOGENOUS
Tidak hanya mengendalikan senyawa amoniak dan nitrit, teknik bioremediasi dengan menggunakan bakteri endogenus juga bertujuan untuk mengendalikan senyawa H2S yang banyak menumpuk di sedimen tambak.
Dengan menggunakan bakteri fotosintetik dari jenis Rhodobakter untuk menghilangkan senyawa H2S. "Hasilnya H2S tidak terdeteksi sama sekali di tambak,"Untuk mengatasinya dia menggunakan bakteri dari jenis Bacillus. "Karena bakteri Bacillus yang di gunakan merupakan bakteri endogenous, maka efektivitasnya lebih baik jika dibandingkan dengan produk bioremediasi dengan menggunakan bakteri dari luar Indonesia,"
4.BAKTERI NITRIFIKASI
Nitirifikasi untuk menjaga keseimbangan senyawa nitrogen anorganik (amonia, nitrit dan nitrat) di sistem tambak. Pendekatan bioremediasi ini diharapkan dapat menyeimbangkan kelebihan residu senyawa nitrogen yang berasal dari pakan, dilepaskan bempa gas N2 1N20 ke atmosfir. Peran bakteri nitrifikasi adalah mengoksidasi amonia menjadi nitrit atau nitrat, sedangkan bakteri denitrifikasi akan mereduksi nitrat atau nitrit menjadi dinitrogen oksida (N20) atau gas nitrogen (Nz).
5.BAKTERI PEREDUKSI SULFAT
Kemampuan BPS dalam menurunkan kandungan sulfat sehingga dapat meningkatkan pH tanah bekas tambang batubara ini sangat bermanfaat pada kegiatan rehabilitasi lahan bekas tambang batubara. Peningkatan pH yang dicapai hampir mendekati netral (6,66) sehingga sangat baik untuk mendukung pertumbuhan tanaman revegetasi maupun kehidupan biota lainnya.
BIOTEKNOLOGI KONVERSAL
Dirunut dari konsepnya, pengertian bioteknologi konvensional diartikan sebagai suatu teknologi sederhana yang telah digunakan sejak lama dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai agen pembantu dalam menghasilkan suatu produk. Contoh bioteknologi konvensional yang dikembangkan oleh nenek moyang manusia pada zaman dahulu hingga kini masih diterapkan oleh sebagian masyarakat kita. Contoh-contoh penerapan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 jenis, yaitu penerapannya dalam bidang pengolahan produk susu, bidang pangan, dan bidang non-pangan.
MACAM MACAM PROSES PENGOLAHAN BOTEKNOLOGI KONVERSAL
Bioteknologi Konvensional dalam Pengolahan Susu
Penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan berbahan baku susu dapat kita temukan dalam yogurt, keju, dan mentega.
Contoh Produk
Keterangan
Yogurt
Camilan satu ini terbuat dari hasil fermentasi susu oleh bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobasilus bulgaricus. Susu yang biasa digunakan adalah susu hewan yang terlebih dahulu dipasteurisasi.
Keju
Keju merupakan contoh penerapan bioteknologi konvensional yang dilakukan melalui metode pengawetan susu. Metode ini sudah dilakukan semenjak zaman Romai dan Yunani kuno. Keju dibuat dengan menambahkan bakteri asam laktat pada susu. Bakteri asam laktat tersebut misalnya Pripioni bacterium (untuk keju keras), Penicilium roqueforti (untuk keju setengah lunak), dan Penicilium camemberti (untuk keju keras). Adapun bakteri-bakteri tersebut berfungsi sebagai mikrobia yang dapat mengubah laktosa (gula susu) menjadi asam laktat yang padat dan menggumpal.
Mentega
Mentega contoh produk bioteknologi konvensional yang dihasilkan dari fermentasi krim susu menggunakan bakteri Streptococcus lactis. Bakteri ini dapat memisahkan tetesan mentega yang berlemak dengan cairan yang terkandung di dalamnya.
Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Pangan
Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam bidang pangan dapat kita temukan dalam beberapa produk sebagai berikut.
Contoh Produk
Keterangan
Tapai atau tape
Dibuat melalui fermentasi ketan atau singkong menggunakan jamurSaccharoyces cerevisiae. Jamur ini merubah glukosa pada bahan menjadi asam asetat, energi, alkohol dan karbondioksida.
Tempe dan oncom
Tempe dibuat melalui fermentasi kedelai menggunakan bantuan jamurRhizopus sp. yang dapat merubah protein kompleks dari kedelai menjadi asam amino, oncom hitam dibuat dari fermentasi ampas tahu menggunakan jamur Neurospora crassa, sedangkan oncom hitam dibuat dari fermentasi bungkil kacang tanah menggunakan jamur Rhizopus oligosporus.
Roti
Roti terbuat dari bahan utama berupa tepung terigu. Agar adonan roti dapat mengembang, para pembuatnya biasanya akan menambahkan ragi roti atauSaccharomyces cerevisiae. Selain membuat adonan roti lebih mengembang, penambahan mikroorganisme ini juga membuat tekstur roti menjadi lebih lembut dan tidak bantat.
Kecap dan tauco
Kecap terbuat dari kedelai yang ditambahkan dengan jamur Aspergilus soyaedan Aspergilus wentii, sedangkan tauco terbuat dari kedelau yang ditambai bakteri Aspergilus oryzae. Jamur-jamur ini merubah protein kompleks kedelai menjadi asam amino yang lebih mudah dicerna oleh tubuh manusia.
Nata de Coco
Nata de coco adalah contoh bioteknologi konvensional berupa camilan sehat dengan tekstur kenyal. Makanan ini terbuat dari ari kelapa yang ditambahi dengan bakteri Acetobacter xylinum. Bakteri ini menrubah gula dalam air kelapa menjadi selulosa yang lebih kenyal dan padat. Selain dibuat dari air kelapa, nata juga dapat diproduksi dari sari nanas (nata de pineaplee), sari kedelai (nata de soya), sari biji kakao (nata de cacao), dan lain sebagainya.
Acar dan Asinan
Sayuran yang difermentasi menjadi asinan atau acar juga merupakan contoh bioteknologi konvensional. Bakteri-bakteri seperti Lactobacillus sp.,Streptococcus sp., dan Pediococcus sp., merupakan mikroba penting dalam pembuatan bahan panganan tersebut. Bakteri-bakteri ini mengubah gula dalam sayuran menjadi asam asetat yang menghasilkan rasa masam.
Minuman berakohol
Anggur, wine, rum, sake adalah beberapa contoh produk bioteknologi konvensional yang menggunakan lebih dari satu mikroorganisme dalam proses pembuatannya. Misalnya dalam produksi alkohol, pati dari ketan atau bahan berkarbohidrat lainnya diubah menjadi glukosa menggunakan bantuan jamur Aspergilus. Glukosa tersebut kemudian diubah menjadi etanol mengunakan bantuan jamur Saccharomyces.
Sufu atau Keju Kedelai
Sufu terbuat dari gumpalan protein kedelai yang dihasilkan dari proses fermentasi jamur Actinomucor elegans. Meski jamur-jamur lainnya seperti Mucor hiemalis, Mucor salvaticus, Mucor sufu, dan Mucor substilissimus dapat digunakan dalam pembuatan bahan pangan satu ini, jamur Actinomucor elegans lebih banyak dipilih karena lebih ekonomis.
Tempe Bongkrek
Tempe bongkrek adalah hasil sampingan dari produksi minyak kelapa yang difermentasi menggunakan bakteri Pseudomonas cocovenenans. Tempe bongkrek bisa bersifat racun jika dalam proses pembuatannya terjadi kontaminasi bakteri Burkholderia cocovenenans..
Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Lainnya
Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam berbagai bidang lainnya dapat kita temukan dalam beberapa hal berikut.
Contoh Produk
Keterangan
Biogas
Biogas merupakan salah satu energi alternatif pengganti minyak bumi yang dihasilkan melalui fermentasi kotoran ternak dan bahan organik lainnya. Melalui fermentasi ini, bahan-bahan tersebut diubah menjadi metana yang dapat berfungsi sebagai penghasil energi yang mirip gas LPG.
Pengolahan Limbah
Sebelum dibuang ke perairan, limbah industri mengalami serangkaian proses pengolahan untuk menurunkan tingkat pencemarannya. Pengolahan limbah dewasa ini dilakukan menggunakan bantuan mikroba pengolah limbah, misalnya Methanobacterium. Bakteri tersebut menguraikan limbah organik menjadi karbondioksida, metana, dan hidrogen.
Obat-obatan
Contoh bioteknologi konvensional dapat pula ditemukan dalam produksi obat-obatan. Jamur Penicillium sp. digunakan sebagai antibiotik penisilin, antibiotik yang perannya sangat penting di dunia kesehatan untuk mengobati penyakit-penyakit akibat infeksi patogen.
DAMPAK NEGATIF DAN POSITIF DALAM BIOTIK PENGOLAHAN LIMBAH
Dampak negatif
Dibidang etika dan moral.
Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen dari mahkluk hidup satu ke mahkluk hidup lain bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alam.
Dibidang sosial ekonomi
Menimbulkan kesenjangan antara negara/perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum memmanfaatkan bioteknologi
( negara dunia ketiga ).
Dampak positif
Peningkatan produksi pangan.
Seperti :
Ragi roti, protein sel tunggal
Amilase , glukosa dehiddrogenase
Antibiotik ,vitamin, asam amino, asam organik
Etanol ,metana, asam laktat
Sirup jagung berfruktosa tinggi
Lumpur aktif, penghancur anaerob
Peningkatan kesehatan
Pengangkatan cara pengolahan limbah
Penyedia bahan bakar alternatif
DLL.
KESIMPULAN
Bahwa biotik pengolahan limbah adalah pemanfaatan organisme atau suatu sistem hidup untuk memberikan solusi bagi permasalahan manusia serta menghasilkan suatu produk yang berdaya guna.
sebagai suatu teknologi sederhana yang telah digunakan sejak lama dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai agen pembantu dalam menghasilkan suatu produk. Contoh bioteknologi konvensional yang dikembangkan oleh nenek moyang manusia pada zaman dahulu hingga kini masih diterapkan oleh sebagian masyarakat kita. Contoh-contoh penerapan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 jenis, yaitu penerapannya dalam bidang pengolahan produk susu, bidang pangan, dan bidang non-pangan.selain untuk pengolahan produk susu, bidang pangan, dan bidang non-pangan, biotik pengolahan limbah juga berfungsi untuk limbah industri , sampah indrusti , minyak bumi ,dll.
Dalam pengolahan limbah ,mikroganisme sangatlah dibutuhan, seperti bakteri nictobacter, bakteri pereduksi sulfat, bakteri nitrifikasi, bakteri endogenous, bakteri pseudomonas. Bakteri bakteri ini sangat berperan penting dalam pengolahan limbah.
Namun dari pengolahan limbah ini juga ada dampaknya, yaitu dampak negatif dan juga negatif. Dampak negatifnya seperti Menimbulkan kesenjangan antara negara/perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum memmanfaatkan bioteknologi ( negara dunia ketiga ). Dan dampak positifnya atara lain Peningkatan produksi pangan, Peningkatan kesehatan ,Pengangkatan cara pengolahan limbah, Penyedia bahan bakar alternatif, DLL.
DAFTAR PUSTAKA
OLEH TANRI ALIM
Abi Royen " Agustus 4, 2016 " Info, Teknologi " Tidak ada Komentar
Anonim .2008. "Kemasan Polystirena Foam (Styrofoam)" . Info POM(Vol 9 No. 5, September 2008). Jakarta.
A. Suwanto. 1998. Bioteknologi molekuler: Mengoptimalkan manfaat keanekaan hayati melalui teknologi DNA rekombinan (in Indonesian). Bogor: IPB.
Fumento, Michael. 2003. Bioevolution: How Biotechnology Is Changing Our World . United State of America : Encounter Books.
Persley, G.J. 1996. Enabling the Safe Use of Biotechnology: Principles and Practice
Enviromentally Sustainable and Natural Studies and Monographs Series No. 10. World Bank. Washinton, DC.
Anonymous. 2008. Cancer Promoting Transgenik Rice. http://www.i-sis.org.uk/CPTR.php. Diakses tanggal 3 Oktober 2009.
Goenadi, D.H. & Isroi. 2003. Aplikasi Bioteknologi dalam Upaya Peningkatan Efisiensi Agribisnis yang Berkelanjutan. Makalah Lokakarya Nasional Pendekataan Kehidupan Pedesaan dan Perkotaan dalam Upaya Membangkitkan Pertanian Progresif, UPN "Veteran" Yogyakarta, 8-9 Desember 2003.
Huttner, S.L. 2003. Biotechnology and Food. University of California Systemwide Biotechnology Research and Education Program. http://www.acsh.org/publications . Diakses tanggal 3 Oktober 2009.
Khomsan, A. 2005. Dampak gizi dan kesehatan pada pangan transgenik.http://els.bappenas.go.id/upload/other/Dampak%20Gizi%20dan%20Kesehatan%20pada%20Pangan%20Transgenik.htm. Diakses tanggal 3 Oktober 2009.
Anonymous .2010. Pseudomonas: http://id.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas. Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous .2010. Bioremediasi. http://id.wikipedia.org/wiki/Bioremediasi . Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous. 2010.Bioremediasi Hidrokarbon MinyakBumi.http://j0emedia.wordpress.com/2011/07/17/bioremediasi-hidrokarbon-minyak-bumi . Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous. 2010. Mekanisme Kerja Bakteri. http://orpipu.blogspot.com/2008/11/mekanisme-kerja-bakteri-pseudomonas-sp.html . Diakses tanggal 8 November 2011
Anonymous .2010.Pemanfaatan bakteri pemecah minyak.http://jurnal.dikti.go.id/jurnal/detil/id/0:23592/q/pengarang:%20Dessy.Diakses tanggal 8
desember 2011
http://matakuliah. biologi.blogspot.com/). Bioremediasi. 1 Pebruari 2014
http://www.blogger.com/profile/). Bioremediasi. 1 Pebruari 2014
