Uji biodegradasi dan identifikasi bakteri pendegradasi plastik LDPE dengan metode profil matching berdasarkan Bergey's Manual of Determinative Bacteriology

INDONESIA:

Plastik merupakan bahan organik yang terbuat dari senyawa polimer. Plastik ini menimbulkan beberapa masalah pada lingkungan karena sifatnya yang sulit terdegradasi di alam, salah satunya yaitu kantong plastik yang memiliki komposisi utama Low Density Polyethylene (LDPE).

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi isolat bakteri pendegradasi plastik dan menentukan aktivitas degradasi isolat bakteri terhadap plastik LDPE treated. Identifikasi bakteri berdasarkan karakter fenotip yang meliputi morfologi, fisika dan biokimia. Uji biokimia yang dilakukan adalah uji pewarnaan Gram, pewarnaan endospora, fermentasi karbohidrat, hidrolisis pati, hidrolisis kasein, hidrolisis gelatin, katalase, methyl red, urease dan motilitas. Karakteristik fen`otip isolat bakteri dianalisis dengan metode profil matching berdasarkan pedoman Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Klasifikasi bakteri menggunakan program MVSP dengan alogaritma UPGMA. Treatment fisikokimia dilakukan terhadap plastik dengan penyinaran selama 72 jam dan perendaman asam nitrat 65% selama 6 hari. Aktivitas degradasi bakteri pada plastik LDPE yang telah di treatment fisikokimia dilakukan menggunakan media MSM dan diinkubasi selama 53 hari. Analisis perubahan gugus fungsi sebelum dan sesudah degradasi menggunakan spektrofotometer FTIR.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolasi bakteri diperoleh 2 isolat berbeda yang diberi kode isolat PDB1 dan PDB2. Hasil analisis isolat bakteri dengan program MVSP menunjukkan isolat PDB1 memiliki kemiripan sebesar 94% dengan bakteri Bacillus bataviensis dan isolat PDB2 memiliki kemiripan sebesar 96% dengan bakteri Bacillus substilis. Penentuan aktivitas degradasi plastik LDPE berdasarkan perhitungan weight loss menunjukkan nilai persen degradasi oleh isolat PDB1 sebesar 1,53% dan isolat PDB2 sebesar 1,96%. Hasil spektra FTIR pada plastik dengan treatment fisikokimia terdapat puncak baru pada bilangan gelombang 1637 dan 1557 cm-1 yang menunjukkan vibrasi ulur dari gugus karbonil, sedangkan hasil spektra pada plastik setelah biodegradasi terdapat puncak baru pada bilangan gelombang 1728 dan 1807 cm-1.

ENGLISH:

Plastics are organic materials made from polymer compounds. This plastic causes several problems in the environment because of its nature that is difficult to degrade in nature, one of which is a plastic bag which has the main composition of Low Density Polyethylene (LDPE). This study aims to identify plastic-degrading bacterial isolates and to determine the degradation activity of bacterial isolates on LDPE-treated plastic.

Identification of bacteria based on phenotypic characters which includes morphology, physics and biochemistry. The biochemical tests carried out were Gram staining, endospore staining, carbohydrate fermentation, starch hydrolysis, casein hydrolysis, gelatin hydrolysis, catalase, methyl red, urease and motility. The phenotypic characteristics of bacterial isolates were analyzed using a profile matching method based on Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. The classification of bacteria used the MVSP program with the UPGMA algorithm. Physicochemical treatment was carried out on plastics with irradiation for 72 hours and soaking 65% nitric acid for 6 days. Bacterial degradation activity on LDPE plastics was carried out using MSM media and incubated for 53 days. Analysis of functional group changes before and after degradation using a FTIR spectrophotometer.

The results showed that the isolates of bacteria obtained 2 different isolates coded PDB1 and PDB2 isolates. The results of the analysis of bacterial isolates with the MVSP program showed that PDB1 isolate was 94% similar to Bacillus bataviensis and PDB2 isolates had 96% similarities to Bacillus substilis bacteria. The determination of LDPE plastic degradation activity based on the weight loss calculation shows the percentage value of degradation by PDB1 isolates of 1.53% and PDB2 isolates of 1.96%. FTIR spectra results on plastics with physicochemical treatment there were new peaks at wave numbers 1637 and 1557 cm-1 which showed stretching vibrations of the carbonyl groups, while the spectra results on plastics after biodegradation had new peaks at wave numbers 1728 and 1807 cm-1.

ARAB:

البلاستيك عبارة عن مواد عضوية مصنوعة من مركبات البوليمر. يسبب هذا البلاستيك العديد من المشاكل في البيئة بسبب طبيعته التي يصعب تحللها بطبيعتها ، أحدها عبارة عن كيس بلاستيكي يحتوي على التركيب الأساسي للبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE). تهدف هذه الدراسة إلى تحديد العزلات البكتيرية المهينة للبلاستيك وتحديد نشاط تحلل العزلات البكتيرية على البلاستيك المعالج بـ LDPE.

تحديد البكتيريا على أساس الصفات المظهرية والتي تشمل التشكل والفيزياء والكيمياء الحيوية. الاختبارات الكيميائية الحيوية التي تم إجراؤها كانت تلطيخ الجرام ، تلطيخ البوغ ، تخمير الكربوهيدرات ، التحلل المائي للنشا ، التحلل المائي للكازين ، التحلل المائي للجيلاتين ، الكاتلاز ، الميثيل الأحمر ، اليورياز والحركة. تم تحليل الخصائص المظهرية للعزلات البكتيرية باستخدام طريقة مطابقة المظهر الجانبي بناءً على دليل بيرجي لعلم الجراثيم المحدد. تصنيف البكتيريا يستخدم برنامج MVSP مع خوارزمية UPGMA. تم إجراء نشاط التحلل البكتيري على بلاستيك البولي إثيلين المنخفض الكثافة الذي تم معالجته بالإشعاع الفيزيائي الكيميائي للأشعة فوق البنفسجية والنقع بحمض النيتريك باستخدام وسائط MSM وحضنت لمدة 53 يومًا. تحليل تغييرات المجموعة الوظيفية قبل وبعد التدهور باستخدام مقياس الطيف الضوئي FTIR.

أظهرت النتائج أن عزلات البكتيريا حصلت على عزلتين مختلفتين مشفرتين PDB1 و PDB2. وأظهرت نتائج التحليل من العزلات البكتيرية مع برنامج MVSP أن PDB1 عزل كان 94٪ على غرار bataviensis العصوية وكان العزلات PDB2 96٪ التشابه للبكتيريا العصوية substilis. تحديد LDPE النشاط تدهور البلاستيك على أساس يظهر حساب فقدان الوزن قيمة النسبة المئوية للتدهور من قبل PDB1 يعزل من 1.53٪ وPDB2 يعزل من 1.96٪. نتائج أطياف FTIR على البلاستيك مع المعالجة الفيزيائية والكيميائية ، كانت هناك قمم جديدة عند أرقام الموجات 1637 و 1557 سم -1 والتي أظهرت اهتزازات تمدد لمجموعات الكربونيل ، في حين أن النتائج على البلاستيك بعد التحلل البيولوجي كانت لها قمم جديدة بأرقام موجية 1728 و 1807 سم -1