Uji Biodegradasi Polyethylene Terephthalate (PET) oleh Bacillus subtilis dan Aspergillus niger

ABSTRAK:

Polyethylene terephthalate (PET) merupakan salah satu poliester yang paling umum diproduksi di seluruh dunia sebagai botol air minuman. PET sangat tahan lama sehingga dapat menimbulkan masalah lingkungan yang serius. Biodegradasi merupakan salah satu metode penangan permasalahan limbah PET. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan degradasi kultur tunggal dan campuran dari Bacillus subtilis dengan Aspergillus niger terhadap plastik PET, serta karakterisasi dari plastik PET setelah biodegradasi.
Metode pada peneltian ini antara lain plastik PET dipreparasi menggunakan sinar UV. Bacillus subtilis dan Aspergillus niger disubkultur dan dibuat inokulum. Uji biodegradasi dilakukan dengan menggunakan kultur tunggal dan campuran dalam rentang waktu 60 hari masa inkubasi. Presentase degradasi dihitung melalui penurunan berat pastik PET. Karakterisasi PET berupa analisis perubahan gugus fungsi plastik PET sebelum dan sesudah biodegradasi menggunakan spektrofotometer FTIR (Fourier Transform Infra Red), serta struktur morfologi plastik PET kontrol dan PET dengan persentase degradasi tertingi menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy).
Hasil penelitian ini diperoleh kemampuan degradasi tertinggi sebesar 1,11% pada plastik PET dengan penambahan Aspergillus niger. Hasil analisis FTIR pada plastik PET tidak terdeteksi perubahan gugus fungsi. Hasil analisis SEM pada permukaan PET kontrol terlihat rata tanpa adanya bongkahan, sedangkan permukaan PET dengan Aspergillus niger terlihat tidak rata, dan terdapat bongkahan yang menonjol akibat aktivitas mikroba yang mendegradasi plastik.

ABSTRACT:

Polyethylene terephthalate (PET) is one of the most commonly produced polyesters worldwide, mainly used for beverage bottles. PET is highly durable, but it can pose serious environmental problems. Biodegradation is one method of dealing with PET waste problems. This research aims to determine the degradation ability of single and mixed cultures of Bacillus subtilis and Aspergillus niger on PET plastic and also to determine the characterization of PET plastic after biodegradation.
The research method included PET plastic being prepared using UV light. Bacillus subtilis and Aspergillus niger were subcultured and used to prepare inoculants. Biodegradation tests were carried out using single and mixed cultures over a 60-day incubation period. The degradation percentage was calculated by reducing the weight of the PET plastic. The characterization of PET involved analyzing changes in the functional groups of PET plastic before and after biodegradation using a Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrophotometer. Additionally, the morphological structure of the control PET and PET with the highest degradation percentage was examined using Scanning Electron Microscopy (SEM).
The research shows that the highest degradation capacity at 1.11% for PET plastic with the addition of Aspergillus niger. The FTIR analysis on PET plastic did not detect any changes in functional groups. The result of SEM analysis on the surface of the control PET appeared flat without any lumps. In contrast, the surface of PET with Aspergillus niger exhibited an uneven texture with lumps, indicating microbial activity degrading the plastic.

مستخلص البحث
محمودي، ن. أ. 2023. اختبار التحلل البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) بواسطة عصوية رقيقة ورشاشية سوداء. البحث الجامعي. قسم الكيمياء، كلية العلوم والتكنولوجيا بجامعة مولانا مالك إبراهيم الإسلامية الحكومية مالانج. المشرف الأول: د. أعبن الجنة، الماجستيرة؛ المشرف الثاني: لؤلؤة حميدة العليا، الماجستيرة.

البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) هو أحد أكثر أنواع البوليستر شيوعا التي يتم إنتاجها في جميع أنحاء العالم كعلبة لمياه الشرب. PET متين للغاية لدرجة أنه يمكن أن يسبب مشاكل بيئية خطيرة. التحلل البيولوجي هو إحدى طرق التعامل مع مشكلة نفايات PET. يهدف هذا البحث إلى معرفة قدرة التحلل البيولوجية الفردية والمخلطة بين عصوية رقيقة ورشاشة سوداء على بلاستيك PET، وكذلك توصيف بلاستيك PET بعد التحلل البيولوجي.
تتضمن الطريقة في هذا البحث بلاستيك PET المحضر باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية. تم استزراع عصوية رقيقة ورشاشة سوداء وصنع اللقاح منهما. تم إجراء اختبار التحلل البيولوجي باستخدام مزارع مفردة ومختلطة خلال فترة حضانة مدتها 60 يوما. تم حساب نسبة التدهور من خلال انخفاض وزن معجنات PET. يتم توصيف PET في شكل تحليل للتغيرات في المجموعات الوظيفية لبلاستيك PET قبل وبعد التحلل البيولوجي باستخدام مقياس الطيف الضوئي (FTIR)، بالإضافة إلى الهياكل المورفولوجية للتحكم في بلاستيك PET و PET مع أعلى نسبة من التدهور باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).
حصلت نتائج هذا البحث على أعلى قدرة تحلل بنسبة 1.11٪ في بلاستيك PET مع إضافة رشاشة سوداء. لم تكتشف نتائج تحليل FTIR على بلاستيك PET تغيرات في المجموعات الوظيفية. بدت نتائج تحليل SEM على سطح PET المتحكم مسطحا بدون أي كتل، بينما بدا سطح PET مع رشاشة سوداء غير متساو، وكانت هناك قطع بارزة بسبب النشاط الميكروبي الذي أدى إلى تدهور البلاستيك.