BlOSORPSl DAN REWKSI KROM LUMPUR tCER1XO UMeAH PENYAMAKAN KUUT DENGAN BIOMASSA FUSAMCllW SP DAN ASPEROlLLUS NIGER Pendahuluan
Latar belakang Penyarnakan kulit menghesilkan limbah padat. cair dan gas. Limbah padat dan cair mengandung krom valensi 6 atau Cwl)dan LvMn vatensi 3 atau Cr(lll). Cr(lll) bersifat kurang toksik, kelarutannya rendah, tidak mobil (Rutland. 1991; Macchi ef al., 1991) dan lebih sulit menembus dinding sel tanaman maupun hewan (Lovley dan Phillips. 1994; Wang dan Xiao. 1995). Cr(lll) dalam jurnlah k&l dipertukan untuk metabolisrne glukosa dan berperan sebagai glucose tolerance
factors (GTF) baik pada ternak maupun manusia (Rutland, 1991 dan Manahan, 1992). Cr(VI) sangat toksik. bersifat karsinogenik dan mutagenik (Manahan. 1992; Wang dan Xiao, 1991; Balarnurugan et a/., 1999). Di alam logam krom baik Cr(VI) maupun Cr(lll) dapat mengalami transformasi bila kondisi lingkungannya sesuai ( Winter, 1985; Macchi et at.. 1991; Manahan, 1992).
Logam krom pada LKLPK terdapat dabm jumlah yang sangat tinggi (90%) sedangkan pada larutan sekiir 10% dari kmrn yang terdapat dalam limbah. ton logam berat biasanya diimbit dengan Kapoor et
a/-, 2000). Pengambilan ion
cam fWc dan kirniawi (Gadd.
1990 den
logam berat seam lisik clan k i m i i i
oda
kekurangannya antara lain ion logam yang d i i b i t tidak dapat diprediksi, memerlukan reagen yang banyak dan mewhasilken LKLPK dalam jumlah yang sangat besar (Kapoor dan Viraraghavan, 1995). Ion logam berat dapat diambil dari
larutan dengan biomassa bakteri, ragi den jamur (Gadd, 1990 dan Kapoor et at., 2000).
Beberapa mikroorganisme (bakteri. ragi ban jamur) mampu mereduksi CWI) menjadi Cr(lH) (Gadd. 1990; Manahan. 1992: Nmg dan Grant. 2000). P e n e l i n sebelumnya rnenunjukkan bahwa jarnur benang dapat diiunakan untuk mengambil logam be& dari larutan (Kapoor dan wraraghavan. 1995; Kapur dan Viraraghavan, 1998). Beberapa jenis bakteri rnarnpu mereduksi CWt) menjadi Cr(lll) (Manahan, 1992, Wang dan X i o , 1995; Chiwa ndan Wang, 2000; Solisio et al., 2000). sedangkan jamur benang beturn pemah ada yang menelii kernampuan reduksi krornnya. Aspe1gi7Ius niger dapat digunakan untuk mengambil ion logam Ni, Cu, Cd dan Pb (Kapoor dan Viraraghavan, 1998). tetapi M u m pemah digunakan untuk rnengambil ion Cr dari lanrtan).Telah dilakukan identif~kasidan uji resistensi jamur pada LKLPK, temyata Fusariurn sp dan A. iliger wkup resisten terhadap logam Cr, pada konsentras~50-100 rngll (Wibowo, 2001). Oleh karena itu akan dibuktikan bahwa kedua rnacarn jamur benang tersebut dapat digunakan untuk rnengabsorpsi dan mereduksi Cr(VI) dari tarutan. sehingga nantinya dapat
digunakan
sebagai
boorsorben &lam
penanganan
limbah
pemfamakan.
Tujuan penelltian PenJim ini dikejakan dengan tujuan rntuk memkrktikan bahwa biornassa jamur benang Fusarium sp dan AspetgiiUus niger marnpu rnereduksi Gel) menjadi Cr(lt1) dan mampu mengambil ion krorn dari lamtan. sehingga dapat menunrnkan toksisitas limbah yang tercemar logarn berat krom.
Manfaat penelitian
Diharapkan dapat diperoleh caracara penangaran limbah penyarnakan kulit
secara biologi rnenggunakanjamur Fusarium sp dan Aspetgillus niger. Landasan teori Penyamakan kulit hanya rnenggunakan Cr (Ilt) saja, tetapi bila berternu dengan oksidator yang sesuai (rnisal MnOz) dapat teroksidasi menjadi Cr(Vl) yang sangat toksik. C w l ) rnaupun Cr(lll) dapat diambil oleh biomassajarnur baik secara pasif rnaupun aMi. Pada biomassa hidup bimsorpsi dapat difakukan secara pasif rnaupun aktif. Logarn krom akan terikat pada gugus fungsionai seperti arnina, fenol dan karboksilat. Mernbran sel jarnur bersifat permiabel. Cr(VI) karena rnolekulnya lebih kecil dari Cr(lll) dan bersifat reamif dan rnobil, rnaka rnampu menernbus rnembran sel, sedangkan Cr(lll) lebih sukar menernbus membran sel biologi. Cr(lll) akan rneningkat kelarutannya bile terdapat ltgan organik, dan akan mernbawa masuk ke dalarn sel.
Di dalarn sel Cr(VI) akan mengalami transformasi kimia yaitu
perubahan valensi dari 6 rnenjadi 3 oieh aksi enzlm krornat reduktase. Transformasi ini pada jarnur yang tidak resisten akan mengganggu rnetabolisrne, karena krom akan mengikat gugus SH dari eneim dan berinteraksi dengan protein DNA, sehingga a k a terjadi keracunan. Tidak sernua Cr(Vl) dapat d i i u k s i rnenjadi Cr(lll), bila
jurnlah Cr(VI) sangat besar, rnaka akan diisdir pada vakuda, atau dikeluarkan lagi. sehingga tidak mengganggu rnetabotime sd, dan Wak menyebablcan toksisitas.
Hipotesis
Biornaasa Furan'um sp den A. n&er dpppt dQullgkPn untuk reduksi Cr(Vl) menjadi Cr(lll). Biosorpsi Cr(lll) dan C w l ) deh biornassa jamur dapat dilakukan
baik secara aktif maupun pasif.
Biornassa jamur dapat digunakan sebagai
binsorben logam krom yang efisien.
Bahan dan Metode
Lokasi penelltian Peneliiian ini
dikejakan
di
Laboratorium B i i n o l o g i
Pusat Antar
Universitas-Universitas Gadjah Mada, Junrran Tekndogi Hasil Temak Fakultas Peternakan, UGM, Yogyakarta, Balai Besar Peneiiiian dan Pengembangan Barang Kulit, Karet dan Plastik, Yogyakarta dan Laboratorium Biosistem. University of Tsukuba, Jepang. Bahan dan olat penelitian Bahan utarna yang digunakan di dalam peneltiin adalah jarnur Fusarium sp dan Aspergiilus niger yang diisolasi dan tehh diuji resistensinya terhadap logarn Cr(VI) pada penelitian sebelurnnya, K2Cr2O7. dan lumpur kering lirnbah penyamakan kulit yang diperoleh dari pabrik penyarnakanan kulit Budirnakrnur Jaya Murni. Yogyakarta. Bahan kimia yang digunakan adalah HN03, HCI. NaOH, H2S04, CrCb baku, K2Cr20, baku, NaCI, Ca CI2. H20, KCI, WPO4, NaHC03, MgS04 , Fe(SO4k.7 H20. difenilkarbazid. H a 2 . H3PO4,Natfiumada. reinst (N-),
buffer fosfat. kertas
saring Whatman No. 1. Whatman 40, Reagm Twaen, Bactb dekhsa.
Bacto
pepton, agar, Medium PDA (bacto), air mumi 8efta akuadets . Alat
yang
digunakan
spektrofotometer UV-1601
PC
adalah
artddaf,
W-visible.
Shimadzu AA-6800, pH meter, oven
.
s
laminar
UV.
kawat
ose,
v
Shimadzu, AAS
tanur lemari pendingin
, timbangan digital
kapasitas 2009, timbangan a d i i k kapasitas 1509, sentrifus, shaker o&ifel, filter vakurn 600 rnl
. mikrnpipet
100
prn, gelas beaker, 4abu erlenmeyer, penyaring
berbagai ukuran, pipet ukur, tabu ukur berbagai ukuran, gelas ukur, dan cawan petri. Metode penelman
Pembaan rmduksi dan bioakumulasi krom oleh Fusa8ium sp. Ke dalarn botol yang berisi 25 ml medium kentang dekfmsa cair steril ditarnbahkan 250 pl larutan stok K2CrZ07konsentrasi 10 gn. Kultur rnumi Fusarium sp ditambah 10 rnl O,l% larutan Tween 80, selanjutnya dilakukan penghiiungan kobni hingga mencapai
pengemran 1O6 (Lopez-Malo ef a/..1988). Kultur yang telah dincerkan (10% dari media perturnbuhan) diambahkan ke daiam botd yang telah mengandung krom dan ditumbuhkan dalam medium tersebut selama 8 hari pada suhu karnar (28 OC),pada penggojok orbital dengan putaran 125 p e r menit. Pemanenan dilakukan pada hari ke 4 dan 8, selanjutnya biornassa dikeringkan di dalam oven suhu 80 24jam.
"C selarna
Kandungan krorn biomassa diuji dengan metode dienil karbazid menurut
Standad Met-
(APHA, 1976).
Aplikasi Fusarium sp untuk mengambil krom dari Isrutan.
LKLPK
dibrutkan di dalam akuades steril, diaduk hingga rata dengan pengaduk magnatik selema 10 menit. Selanjutnya larutan disaring dengan kertas saring Whatman no 1. untuk mernperdeh larutan bebas lurnpur. Larutan disaring dengan Wyaring vakum dengan filter ukuran 0.45 urn, untuk membebaskandari mikmba pengganggu. Filtrat diuji kadar krornrlya dengan metode diinil lcarbezid (APHA. 1976) untuk dijadikan stok awal. Langkah berikutnya dibuat larutan lXLPK dengan konsentrasi krorn 100 ppm, dhmbah 25 rnl medium jamur Fusafium sp
kentang dekstrosa cair, diinokulasi dengan tO0h
selarna 4-8
hari pada penggojok berputar suhu 28 OC.
Pemanenan dilakukan pada hari ke 4 dan 8, sampel dipanaskan di dakm oven pada suhu 80 "C selama 24 jam, sdanjutnya dilakukan uji krom dengan metode diienil karbazid (APHA, 1976). Data yang terkurnpul dianalisis variansi dengan rancangan percobaan RAL dengan program statistik Mkmstat. Penentuan W a r Cr total, Cr(V1) dam Cr(1ll)
. Penentuan kadar krom total,
Cr(VI) dan Cr(lll) dengan rnetode dienil karbazid (APHA. 1976). C w l ) diientukan dengan cara sebagai berikut, sarnpel diencerkan dengan perbandingan 1:5 atau 1 bagian sampel diencerkan dengan 5 bagian asam sum. diambah HN03(pH 1)
Sarnpel dibuat 100 ml.
+ 3 tetes dan diambah difenil karbazid 2 mt, ditunggu 10-15
menit atau hingga warna violet.
Selanjutnya diambil subsarnpel untuk dibaca
absorbansinya dengan Spektorfdometer UV-vis Shimadzu pada panjang gelombang 540 nm.
Kadar krom total ditentukan dengan cara sebagai berikut, sampel
dilarutkan di dalarn akuades steel, ditarnbah H2S04 4N sebanyak 3 4 rnl dan dilanjutkan dengan penambahan H20230% sebanyak 3 mi dan diberi batu didih. Dididihkan beberapa sad, kernudlan ditambah KMn04 ?N setetes dem~setetes sampai terbentuk wama KMn04yang konstan yaitu kuning kemklatan, selanjutnya volume dibuat seperti semula. Pemanasan dilanjutkan selama 2 menit. ditambahkan 1 ml NaN3dan terus dipanaskan. Apabila wama kuning kecoklatan tidak berubah dengan pernanasan 30 menit, dapat dimbahkan lagi I ml NaN,,
pernanasan
dilanjutkan sampai rnendidih selama 1 menit, hingga wamanya hilang.
Larutan
kemudian didinginkan dan ditambahkan 5 tees (0,25 ml) HsPO~. Larutan yang sudah dingin dipindahkan ke dalam gelas ukur 100 ml dan diencerkan sampai tanda batas. Dimbahkan 2 ml tarutan difenil karbazid, dicampur hingga homogen. didiamkan
10-15
rnenit
sampai warna
tetap.
Larutan diperiksa dengan
spektrafatometer pada panjang gelombang 540 nrn. Kadar Cr(lll) dihitung dengan mengurangkankadar Cr(Vl) dari kmm total ( A M . 1976).
Percotman biosorpsi Cr(Vl) dan Cr(lll) dengan
Momassa A. niger.
A. nigerdi dalam media agar miring dipindah ke dalam potato dextmse agar (PDA)
dengan cara diipus dengan ose. Selanjutnya diinkubasikan pada suhu 30 "C selama 5-7 hari. Pertumbuhan telah tampak pada hari ke dua. Setelah 5 hari dipindah ke PDA lagi dengan cara diapus. Pemindahan dbkukan secara rutin setiip 5-7 hari
sekali dan baru dibiakkan pada medium pertumbuhan cair setelah dipindah ke PDA sebanyak tiga kali. Spora dan misalium jamur dipindah dari PDA ke dalam labu erlenmeyer
votume 250ml berisi 100ml medium pertumbuhan. Biomassa jamur dibiakkan di dalam medium cair dengan metode digojok &lam labu erlenmeyer menggunakan alat penggojok orbiil dengan putaran 125 kali per menit. Medium pertumbuhan setiap litertersusun dari: 209 Bacto dektrosa, 109 Bacto pepton, 0.29 NaCI, 0,lg Ca C12 . H20, O.lg KCI, 0.59 K2HP0,,
0,05g NaHCO,,
0,259 MgSO, dan 0,0005g
Fe(SO,)=. 7 H20. Sebelum diautoklaf pH medium pertumbuhan diatur ke pH 5 dengan I N HCI
. Pada saat inokulasi, labu erlenrneyer digojok dengan penggojok
oibital dengan putaran t 25 rpm selama 5 hari pada suhu kamar. Pernanenan biomassa dilakukan dengm cara rnemyaring dengan saringan berukuran 150 p - t . Selanjutnya biornassa diarci h n g a n air inumi (deionized water).
Biomassa yang telah dicud ini disebut hianassa hiiup. direbus dengan 250 ml IN -OH
Kemudian biirnassa
selama 15 menit, selanjutnya d i d dengan air
mumi hingga pH larutan bekas aucian pada kisaran netral (7.0-7.2). Setalah dicuci biomassa dikeringkan pada oven suhu 60%
-ma
12 jam dan dibuat bubuk
dengan cara digiling dengan mortar. Bubuk biomassa yang diperoleh disebut biiassa
prapeltakuan.
Pada
penelin
ini hanya digunakan biomassa
praperlakuan s e m i absorben untuk mengambil krorn dari lanhan.
Petcoban biosorpsi kmm dengan bkmassa A. nm
Larutan Cr O/I)
dibuat dengan cam rnelarutkan 2,5 g K2Cr2& di dakm 1 liter air suling, rnaka dipemleh konsentrasi 1000 mgll Cr. Larutan Cr (Ill) dibuat dengan cara rnelaNtkan 3,77 g CrASO4)3 di dalam air suling yang diasamkan dengan
H2S04
encer untuk
mencegah hirolisis, diperoleh bnsentrasi 1000 rngn Cr. pH lanitan krom diatur dengan IN NaOH dan IN H2S04 Konsentrasi krom diukur dengan AAS Shirnadzu 6800 pada panjang gelombang 357.9 nm. Semua percobam biisorpi dilakukan pada tabung erlenmeyer ukuran 250 mi dan digojok dengan alat pengojok orbiial dengan kecepatan 125 rprn. Percobaan drlakukan dua kali, nilai rerata digunakan dalam analisis data. Pembuatan larutan baku krom.
Larutan baku dibuat dengan cara
melarutan larutan baku krom tritisol (berisi 79 CaC13 dalam 4.2% HCI) dalam labu ukur. volume dibuat rnenjadi satu liter, dan digojok hingga homogen. maka diperdeh konsentrasi 1 gmmA krom baku.
Sdanjutnya dibuat larutan baku dengan
konsentrasi 1mgA dengan cara mengencerkan 1rnl larutan tersebut d i i menjadi I
liter. Setelah itu dibuat larutan baku dengan bsemtmsi 10 ppb. 20 ppb. 100 ppb, 200ppb dan 500ppb dengan cara memipet 10 ml, 20 rnl. f 00 mi, 200 ml dan 500 ml larutan baku 1mgA dan dmncerkan menjadi 1 liter. Larutan tersebut digunakan sebagai larutan baku dalam pengukuran krom.
Biosorpsi knrm pada berbagai konsentrasi awl. Konsentrasi awal 25, 50, dan 100 ppm dibuat dengan cara rnengencerkan 25, 50, 75 dan 100 rnl
konsentrasi 1000 mgll larutan krom sulfat (Cr Ill) dan larutan kalium bikrornal (CNI) rnenjadi 1 liter dengan air suling. 0,lg bimassa pra perlakuan d i i p u r dengan 75 ml larutan Cr(llt) atau C w l ) di dalam 250 rnl Qbu erknmeyer. Sebelum dicarnpur dengan biimassa A. niger, pH larutan diatur pada pH 2.0 dengan ?NNaOH dan 1N H2S04.Seianjutnya diarnbil 2 rnl sarnpel untuk dientukan kadar krornnya dengan
AAS. Labu erlenmeyer digojok pada alat penggojok orbital dengan kecepatan 125 rprn seaarna 12 jam. Biomassa dipisahkan dari larutan dengan cara disaring dengan ketias saring sdanjutnya disentrifus pada kecepatan 3000 rprn selama 30 menit. Sarnpel untuk uji kandungan krom yang tidak diabsorsi diambil dari supernatan, selanjutnya diamati dengan AAS. Hasil dan Pembahasan Reduksi dan bioakumulasi krom oleh Fwarium sp. Jamur Fusarium sp mampu rnereduksl Cr(VI) menjadi Cr(1ll) ditunjukkan dengan adanya perubahan warna larutan, yaitu dari wama aranye menjadi ungu (Wang dan Xiao, 1995).
Senyawa krom mempunyai variasi wama menurut
besarnya valensi, senyawa kromat kuning, dan bikrornat berwama oranye sedangkan oksida krom (Cra3) berwama hijau (Manahan. 1992). Bikrornat dalam larutan asarn direduksi menjadi senyawa Cr(lll) yang berwama hijau atau ungu, sedangkan pada lngkungan base ion Cr(lll) berubah menjadi C&hijau.
yang bemma
Mekanisme biikurnalsi logam berat Wum semuanya clapat dijehskan
(Solisio eta/.. 2000). Pada mikroorganisme polisakarida penywun dinding sel dapat bertindak sebagai tempat pengikatan logam berat, pada sistem yang lain logam berat mengalami presipitasi sebagai hidroksida di dalam dinding sel (Solisio st
a/.,
2000). Jamur dinding selnya m i a n besar tersusun dari kitin dan kitosan, kedua
bahan ini mempunyai atinitas yang tinggi dalam rrtengikat ion logarn berat (Kapoar dan Viraraghavan, 1995). Hasit penelitian ini sesuai dengan hasil penelian Chui ef
a/. (1996) yaitu
95-96% ion Cr(lll) dapat diambil dari l a w n denpn menggunakan
khiiin. Biosorpsi ion logam terutama tejadi oleh ikatan perrnukaan, termasuk reaksi tukar ion dan pengomplekan dengan gugus fungsional. Berbagai gugus fungsional diyakini ikut serta dalam pengikatan ion logam berat antara lain gugus karboksil, amina, fosfat, hidroksil dan sulfhidril (Kapoor dan Viraraghavan, 1995). Menurut Senthilkumaar ef at.,(2000) beberapa biomolekul terrnasuk protein, polisakarida dan polimer
ekstraselular yang
mengandung
gugus
bertanggung jawab terhadap bioakumulasi logarn berat.
RCOO',
dan
Poi
Selanjutnya disebutkan
bahwa pengambilan logam berat dari larutan rnengikutsertakan proses-proses pengkornplekan, koordinasi, kelasi, tukar ion, adsorpsi dan mikropresipitasi.
Cr
adalah ion logam sekaligus anion, sehingga dapat terikat secara eletctrostatis pada gugus karboksit den sutfat (Yesirn Saq dan Kutsal, 1996). Bila di lingkungan hidup mikroorganisme terdapat bahan beracun seperti logam berat, maka mikroorganisme akan menangapinya dengan rnebkukan mekanisme pertahanan din agar tetap hidup (Gadd. 1990). Mekanisrne tersebut
pada garis besamya berupa pencegahan masuknya ion logam berat, mengeluarkan kembali serta mengasingkan ion logam berat yang masuk ke daiam sel (Asmara, 1996).
Gadd (1990) menyatakan bahwa mekanisme detoksifikasi temadap ion-ion
logarn berat dapal berupa sintesis protein khusus (metallothionin). atau ektrapolimer yang dapat mengikat ion logam tersebut. Hughes dan P d e (1989) menjdaskan teori penyisihan dan penyerapan logarn berat sebagai berikut: (1). Pengikatan kation
iogam pada perrnukaan sel atau di dalarn Eel yang melibatkan perubahsm sistem transport. (2). Translokasi iogam berat ke dalam seI yang rnelibatkan sistem transport, (3). Pembentukan presipitat yang mengandung logarn hasil reaksi dengan poiimer ekstrasdluler, dan (4). Detoksiikasi oksidasi-reduksi enrlmatik rnenjadi bentuk yang kurang atau tidak toksik. Menurut Manahan (1992) transport hara ke dalarn sel dan keluarnya sisa metabolisme ke tuar sel hkteri, diatur oleh membran sitoplasma.Tenaga penghela untuk transport ham adalah gradien konsentrasi, transport aktii dan transbkasi gugus suatu sefiyawa.
Masuknya krom (Crlll dan
CrVI) ke dalam sel jamur dapat melalui satu atau lebih mekanisme biosorbsi tersebut. Pada biomassa jarnur yang hidup rnekanisme biosorpsinya dapat secara aktif maupun pasif. Setelah rnasuk ke dalarn set, Cr(V1) akan mengalarni reduksi rnenjadi Cr(lll) oleh enzim krornat reduktase. 6th Cr yang masuk ke dalarn sel terlalu banyak, maka akan diternpatkan di dalam vakuola atau dikeluarkan lagi dari sel (Gadd, 1990) Jamur marnpu mengakurnulasi haramikro seperti Cu. Zn , Cr dan Mn serta logam non hara dalam jumlah yang jauh melebihi kebutuhannya (Gadd, 1986 cit. Kapoor dan Viraraghavan, 1995).
Pada Tabel 3 tampak adanya peningkatan penyerapan total krom dan Cr(Vl) pada biomassa jarnur. Pada hari ke 4 ieQadipenyerapan krom total sebesar 91,I2
mgn (63.46%) dari konsentrasi awal sebesar 143.59 mgn, CWI) sebesar 62.01 mgn (66,579'0) dari konsentrasi awal sebesar 93.28 dan Cr(lll) sebesar 24.11 mg/l
(47,92%) dari konsentrasi awal 50,31 rng/l.
Pada hari ke 8 serapar total krom
rnenjadi 103.13 mgll (71.82%). Cr(VI) menjadi 79.00 mgll (84.69%) dan Cr(ll1) tiiak berubah 24+14mgn (47,97%).
C r w ) marnpu masuk ke dalam sel datam jumlah
yang lebih besar dari Cr(lll), karena Cr(VI) b e d a t rnobil dan mampu menembus membran sel. Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(lll) diduga teQadi baik di dalam sel
Tabel 2. Kandungan Cr total, Cr(lll) dan CrO/l) biornassa Fusarium sp pada medium kentang dekstrosa cair yang diberi )(2Cr2@defIgan --MU inkubasi 4 &A 8 hari Kandungan krom
Cairan 0 hari 14339 9328
Biomassa Biomassa 4 hari 8 hari Total Cr. mgll 91.12' 103,.13D me/l 62,01' 79.00~ Cr(ll1). mg/l 50.31 24,11 24.14 a. b, pada baris yang sama menunjukkan ada beda nyata (pc0,05)
crwr),
rnaupun di luar sel. sedangkan
di
dalam
Reduksi di luar sel dilakukan oleh enzim ekstraselular sel
dilakukan
oleh
enzirn-enzim
reduktase
intrasel.
Peningkatan biosorpsi pada h a r i ke 8 disebabkan masih adanya pertumbuhanjamur
Fusarium sp, sehingga sisi pengikatan pada dinding sel juga bertarnbah akibatnya penyerapan juga rneningkat. Cr(ll1) karena rnolekulnya lebih besar dari Cr(V1) dan kelarutannya rendah, maka kalah bersaing dalarn mendapatkan sisi aktii pada drnding sel.
Cr(lll) rnobilitasnya juga lebih rendah daripada Cr(VI), dan akan
meningkat bila ada ligan organik yang akan mengikat dan membawa masuk ke dalarn set. Tingginya penyerapan ion-ion logam ke ddalam sel jamur karma dinding sel jamur tersusun dari kitin dan kitosan, kedua senyawa ini mampu rnengikat ion logam krorn
Jamur juga memghasitkan fbkdatin dan metabtionin yaitu pepticla
berbobot molekul rendah dan kaya sistein yang rnampu mengikat ion logam berat
esensial maupun non esensial termasuk krom (Gadd, 1992). pada biomassa jarnur. Pa&
hari ke 4 terjadi penyerapan krom total sebesar 93,20 mgA (66+03Oh)dari
konsentrasi awal sebesar 141,06 mgn. Cr(Vt) sebesar 75.28 mgA (88.56OA)dari konsentrasi awal sebesar 8500 dan Cr(lll) sebesar 17.92 mgA (32.42Oh). Tabel 3. Kandungan Cr total, Cr(lll) dan Cwl)biomassa Fusanum sp pada medium kentang dekstrosa cair yang diberiLKLPK dengan waMu inkubasi 4 dan 8 hari Kandungan krom
Cairan 0 hari 141,06
Bimssa Biomassa 4 hari 8 hari Total Cr, mgll 93.20a 102,4g0 Cr(VI), mgll 75.2g 79,28b 85.00 Cr(HI). mgll 55.26 17.92" 23,2zb a, b, pada baris yang sama menunjukkan ada beda nyata ( ~ 4 . 0 5 ) Tabel 4 menun!ukkan ada peningkatan penyerapan total krom dan Cr(lil) Pada hari ke 8 serapan total krom menjadi t02.49 mgA (72,66%). Cr(VI) menjadi 79,28 rngfl (93.26%) dan Cr(lll) meningkai menjad~ 23.22 mgll (42.01%). Dari kedua tabel tersebut tampak ada kerniripan pola reduksi C-I) bioakumulasi krorn oleh jarnur
rnenjadi Cr(1ll) dan pola
Fusarium sp. Menurut Gadd (1992) biosorpsi logam
berat oleh sel hidup dapat terjadb secara aktif maupun pasif.
Biosorpsi pada
permukaan didrng sel terjadi sangat cepat (10 menit pertama), sedangkan ke dalam sel tergantung pada rnetabolisme sel. Menurut Manahan (1992) transport hara ke dalam sel dan keluarnya sisa rnetabolisme ke luar sel bakteri, diatur oleh membran sitoplasma.
Tenaga penghela untuk transport hara adalah gradien konsentrasi,
transport aktii dan translokasi gugus suatu senyawa. Menurut Gadd (1992). masuknya logam berat ke dalam sel secara aktif memedukan tenaga dari ATP. Penyerapan Cr(Vl) tampak lebih baik pada medium yang ditarnbah LKLPK, tetapi efisiensi reduksi kromnya rendah. terbukti dengan rendahnya Cr(ll1) pada biomassa. Diduga logam Cr(Vt) hanya sediki yang tereduksi, dan Cr(V1) ini hanya disimpan di organel di datam sel saja.
Narnun demikian dari sisi bioremediasi, penggunaan
Fusarium sp uniuk mengarnbil krom dari larutan tetmasuk limbah penyarnakan kuli cukup berhasil, karena mampu mengikat logarn krorn dalam jumlah yang cukup tinggi yaitu lebih dari 80% C w l ) dapat diarnbil dari tarutan. Biosorpsi logam krom dengan biornassa AspergIIIus niger Hasif peneliian rnenunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi awal larutan krorn meningkatkan jurnlah krom yang diabsorpsi oleh biornassa A, niger.
Pada
konsentrasi awal 25 pprn hanya 48.12% Cr(lll) dapat diabsorbsi oleh biornassa, tetapi pada konsentrasi 75 ppm rneningkat menjadi 72,59% dan konsentrasi awal 100 ppm meningkat rnenjadi 96.24%. Hasil yang lebih baik dmpai oleh biornassa A. niger dalarn mengikat Cr(VI) (Tabel 5). pada konsentrasi awal 25 pprn hanya
53.77% Tabel 4. Penyerapan Cr(ll1) oleh biornassa A. niger pada berbagai konsentrasi awal Konsentrasi awal ( P P ~ ) 25 50 75
100
Konsentrasi Cr terukur (ma/t) 23,16 25.21 109,13 382,07
yang dapat diabsorpsi.
Cr tak terabsorps~ (mgn) 72.02 ? 0.48 29.92 74.38
Cr yang diabsorsr (mgtl) 11,14 14.72 79.21 367.69
Persentase 48,12 58,41 72,58 96.24
Setelah diingkatkan sarnpai pefhkuan 2 yaitu 50 pprn ,
penyerapan meningkat menjadi 93,96Oh. Dari Tabel 4 dan 5 tampak bahwa pada konsentrasi awal 100-300 rngn pdtda pH 2.0 den menggunakan 0.1 g birnassa, penyerapan Cr(lll) dapat rnencapai 70-90%. sedangkan untuk C w l ) penyerapan pada
konsentrasi awal
100-300 rngn dapat mencapai lebih dari 90%. Menurut
Kapoor dan Wraravaghan (1995) biomassa sel mati rnempunyai efisiensi biosorpsi
yang lebih besar dibandingkan sel hidup karena tidak terpeflga~holeh toksisitas logam berat. Biosorpsi logam krorn okh sel mati hanya terjodi secara pasif. w a r n krom berikaian pada sisi-sisi pengikatan pada &dinding sel biomassa yaitu pada
Tabel 5. Penyerapan Cr(V1) oleh biomassa A. nigerpada berbagai konsentrasi awal Konsentrasi awal (ppm)
Konsentrasi Cr terukur
Cr tak terabsorpsi
Cr yang diabsorsi (mgll)
Persenuse
gugus fungsional seperti amina, karboksilat dan hidroksil (Gadd, 1992).
Logam
Cr(VI) bersifat mobil dan aktii, sehingga mampu menembus dinding sel dan masuk ke dalam sel lewat pori-pori sel. Pada peneltian in1 biomassa sudah direbus dengan IN NaOH. komponen dinding sel sudah dirusak oleh basa, kiin berubah menjadi
kompleks ktosan-glukan yang mempunyai afinitas iebih besar dalam pengikatan logam berat (Kapoor dan Viraraghavan. 1995 dan 1998). Dibanding biomassa hidup penyerapan logam berat jauh lebih cepat, hanya dalam waMu 12 jam hampir 100% logam Cr dapal diambil dari brutan. Perbedaan ini diduga oleh adanya perbedaan penyusun dan tirtgkah laku kornponen dinding s d di antara spesies jomur (Kapoor dan Viraraghavan, 1995). Peningkatan konsentrasi meilingkatkan penyerapan ion
k m ini berarti sisi aMif pada biomassa masih cukup menarnpung logam berat pada konsentrasi sampai dengen 300 mgA.
