## TEST THE ABILITY OF SEDIMENT BACTERIA ISOLATES IN DEGRADATING PHENOL
Siska Monika 1* Dessy Yoswaty 2 , Nursyirwani 2
1 Student of The Faculty of Fisheries And Marine Science University of Riau, Pekanbaru
2 Lecturer at the Faculty Of Fisheries And Marine Science University Riau, Pekanbaru
* siska76@yahoo.com

## ABSTRACT
Phenol degrading bacteria can be found in various habitats in marine environments. This study aims to obtain bacteria from sediments that are able to degrade phenol. The process of bacterial purification and degradation was carried out from August to September 2018 at the Marine  Microbiology  Laboratory,  Department  of  Marine  Sciences,  Faculty  of  Fisheries  and Marine, University of Riau. Analysis of the reduction in phenol concentration was carried out using the APHA 5530 method using UV-VIS spectrophotometry conducted at the Health and Environment  Laboratory.  The  bacterial  isolates  used  as  test  bacteria  were  isolates  BF1A, BF4B  and  BF9C.  Bacterial  and  biochemical  tests  were  carried  out  for all  bacterial  isolates. Two  isolated  showed  mehyl  red  negative,  all  isolates  were  motile.  Three  isolates  were positive catalase, able to ferment glucose and sucrose fermented citrate and two isolat were Gram  negative  bacterial.  The  three  bacterial  isolates  were  able  to  degrade  phenol  with  the highest  degradation  for  1ppm  shown  in  isolates  BF1A,  the  highest  degradation  of concentrations of 2 ppm and 3 ppm was shown in isolates BF9C. Thus, the isolat BF9C was able to degrade the highest phenol.
Keywords: Sediment Bacteria, Degradation, Phenol

## 1. PENDAHULUAN
Masalah lingkungan yang sering dijumpai  di  berbagai  wilayah  di  Indonesia adalah  pencemaran  oleh  air  limbah  yang mengandung  fenol  yang  dihasilkan  dari industri perminyakan, kertas, tekstil, electroplating , industri herbisida dan fungisida (Slamet e t al ., 2008). Penggunaan fenol  dan  turunannya  dalam  industri  akan mengakibatkan  tercemarnya  lingkungan oleh  senyawa  beracun  tersebut  dan memberikan  ancaman  terhadap  lingkungan (Nursaadah et al ., 2000)
Tumpahan  minyak  yang  mengandung senyawa fenol di laut dapat membahayakan kehidupan  biota  laut  karena  fenol  bersifat toksik.  Fenol  merupakan  senyawa  yang dapat menimbulkan bau tidak sedap,
bersifat  racun  dan  korosif  terhadap  kulit (iritasi), menyebabkan gangguan kesehatan manusia  dan  kematian  pada  organisme yang  terdapat  pada  air  dengan  nilai konsentrasi  tertentu.  Menurut  peraturan yang dikeluarkan Kementerian Lingkungan Hidup no 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk biota laut bahwa kadar fenol di perairan hanya boleh sekitar 0.002 mg/L. Fenol  bersifat  higroskopis,  berbau tajam,  dan  bersifat  iritasi.  Fenol  menguap lebih lambat dari pada air dan larut dengan baik  dalam  air,  tetapi  tidak  larut  dalam natrium  karbonat.  Fenol  juga  dapat  larut dalam  pelarut  organik  seperti  aromatik hidrokarbon,  alkohol,  keton,  eter,  asam, dan hidrokarbon halogen (Piakong, 2006).
Pembersihan  fenol  di  laut  dapat dilakukan  dengan  cara  fisik,  kimia  dan biologi.  Secara  fisika  dan  kimia  ini  tidak dapat melakukan pembersihan limbah fenol secara maksimal dan juga dapat mengganggu  ekosistem  laut  dan  biota  laut yang  hidup  disekitarnya,  oleh  karenanya dilakukan  pembersihan  secara  biologi
(bioremediasi) dengan menggunakan biosurfaktan yaitu surfaktan ramah
lingkungan  yang  dapat  dihasilkan  oleh mikroorganisme.
Beberapa jenis bakteri yang diketahui  mampu  mendegradasi  senyawa fenol  yaitu Streptococcus  epidermis yang mampu  bertahan  dan  mendegradasi  fenol hingga  200  mg/l  (Mohite et  al .,  2010), Rhodococcus sp yang mampu
mendegradasi  fenol  sebanyak  500  mg/l dalam  waktu  21  jam  pada  kisaran  suhu 30°C  (Suhaila et  al .,  2010), Pseudomonas aeruginosa yang mampu beradaptasi dengan  baik  dan  mendegradasi  senyawa fenol  pada  konsentrasi  100  mg/l  dalam rentang waktu selama 50 jam (Hank et al ., 2010).
Dewilda(2012),
menggunakan bakteri laut untuk mendegradasi fenol yang terkandung  dalam  minyak  limbah  1.08 mg/l sampai dengan 10.9 mg/l perharinya.
Tujuan  penelitian  ini  ialah  untuk memperoleh isolat bakteri pada sedimen di perairan  sekitar  pantai  Utara  Bengkalis Provinsi  Riau  yang  mampu  mendegradasi fenol.

## 2. METODE
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada bulan  Juni  sampai  September  2018. Pemurnian  isolat  bakteri  pendegradasi fenol dilakukan di Laboratorium
Mikrobiologi  Laut  Fakultas  Perikanan  dan Kelautan Universitas Riau.
Media  pertumbuhan  yang  digunakan untuk  percobaan  ini  adalah Marine  Agar , Nutrient Agar , Stone Mineral Salt Solution extract  yeast (SMSSe)  yang  terdiri  dari
CaCO 3 , NH 4 NO 3 , Na 2 HPO 4 .7H 2 O, KH 2 PO 4 ,  MgSO 4. 7H 2 O,  MnCl 2 .7  H 2 O, bacto  agar  dan  ekstrak  ragi.  Bahan  yang diperlukan untuk uji degradasi fenol adalah air laut fenol.
a. Karakteristik Isolat Bakteri Pendegradasi Fenol Karakteristik isolat bakteri pendegradasi fenol dilakukan secara morfologis, fisiologis dan biokimia.
Pengamatan  morfologis  dilakukan  secara langsung  terhadap  isolat  untuk  melihat penampakan  bentuk,  ukuran,  warna,  dan elevasi.  Uji  fisiologis  dengan  cara  uji pewarnaan Gram untuk mengetahui golongan  bakteri  termasuk  gram  positif atau  gram  negatif.  Pengamatan  dilanjutkan dengan  uji  biokimia  untuk  menentukan jenis  isolat  bakteri  yang  diperoleh  yang terdiri  dari  uji  indol,  uji  katalase,  uji motilitas,  uji  gula,  uji  H 2 S,  uji Methyl  Red dan uji citrat .

## b. Uji  Kemampuan  Isolat  Bakteri Dalam Mendegradasi Fenol
Isolat  bakteri  yang  telah  dimurnikan dalam  bentuk  suspensi  diambil  sebanyak satu ml lalu ditambahkan ke dalam medium SMSSe  cair  (100  ml)  yang  mengandung konsentrasi  fenol  1  ppm,  2  ppm,  3  ppm secara  terpisah  dan  juga  tanpa  bakteri (kontrol).  Suspensi  tersebut  kemudian dikocok  (shaker)  dengan  kecepatan  120 rpm  selama  7  hari  pada  suhu  ruang  25˚C.
Dilakukan analisis kadar fenol yang tersisa pada hari ke-7.
Dilakukan perhitungan laju
degradasi  fenol  dengan  menggunakan rumus (Mustafa, 2010) :
t S S 1 0 

## Keterangan rumus :

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 1. Karakteristik  Biokimia  Isolat  Bakteri Pendegradasi Fenol
Salah  satu  cara  mengidentifikasi  suatu mikroorganisme  dapat  dilakukan  dengan cara  melalui  uji  fisiologis  dan  biokimia dengan  melihat  aktivitas  metabolisme mikroorganisme.  Hasil  uji  fisiologis  dan biokimia bakteri dapat dilihat di Tabel 5.
Tabel 5. Karakteristik Fisika dan Biokimia
2. Uji Kemampuan Isolat Bakteri
Pendegradasi Fenol
Ketiga  isolat  bakteri  pendegradasi fenol mampu mendegradasi fenol selama 7 hari,  yaitu  dengan  kemampuan  yang berbeda-beda.  Kemampua  isolat  bakteri dalam  mendegradasi  fenol  dapat  dilihat pada  Gambar  1.  isolat  BF1A  merupakan yang  terbaik  dalam  mendegradasi  fenol dengan  konsentrasi  1  ppm,  sedangkan untuk konsentrasi 2 ppm dan 3 ppm paling banyak didegradasi oleh isolat BF9C.
Gambar  1.  Kemampuan  Isolat  Bakteri dalam Mendegradasi Fenol

## Laju Degradasi Fenol
Hasil  laju  setiap  isolat  bakteri  dalam mendegradasi  fenol  setiap  jam  nya  dalam waktu 7 hari dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. laju degradasi setiap isolat terhadap fenol (ppm/jam)
a. Karakteristik Bakteri Pengurai Fenol
Isolat  bakteri  yang    yang  digunakan adalah BF1A, BF4B, dan BF9C. Morfologi ketiga isolat bakteri berbentuk bulat, BF1A dan BF9C berwarna putih sedangkan BF4B berwarna  kuning,  tepian  BF1A  berombak sedangkan  isolat  BF4B  tepian  licin,  serta elevasi ketiga isolat timbul.
Isolat  bakteri  dilakukan  uji  fisiologis dan biokimia. Dua isolat negatif mehyl red, semua isolat bersifat motil, ketiga isolat uji positif katalase, mampu memfermentasikan glukosa dan sukrosa pada uji gula, mampu
0,89 0,11 0,3 0,3 1,98 1,23 1,21 0,56 2,93 2,79 2,13 1,35 0 1 2 3 4 kontrol BF1a BF4b BF9c K ad ar Fenol ( P P M ) Jumlah bakteri (ml ) 1ppm 2ppm 3ppm
S 0 : fenol awal
S 1 : fenol akhir
t    : waktu inkubasi Isolat  Indol  Motilitas  H 2 S  Gula  MR  Sitrat  Katalase Pewarnaa
n Gram
BF1A - motil - GSF - + + + BF4B - motil - GSF - + + - BF9C - motil - GSF  + + + - 0 0,005 0,01 BF1A BF4B BF9C L aj u de gr da si
(ppm /j am ) isolat bakter i Laju Degradasi Feno l 1ppm 2ppm
3ppm
memfermentasikan  sitrat  dan  dua  isolat bakteri bersifat gram negatif.
Menurut  Murray  (2005),  karakteristik dan  klasifikasi  sebagian  mikroba  seperti bakteri  yang  berdasarkan  pada  reaksi enzimatik  ataupun  biokimia,  bakteri  dapat tumbuh pada beberapa tipe media produksi tipe metabolit tentunya yang dapat dideteksi dengan interaksi mikroba dengan reagen  test  yang  mana  akan  menghasilkan perubahan warna reagen.
Adanya enzim sistein desulfurase akan menghidrolisis sistein sehingga atom sulfur akan  dilepas  dan  selanjutnya  dengan hidrogen  dari  air membentuk  gas  hidrogen sulfida  (H 2 S)  (Khusnuryani,  2015).  Pada uji methyl red yang dilakukan terhadap tiga isolat  bakteri  dua  bersifat  methyl  red positif.  Hal  ini  menunjukkan  bakteri  dapat membentuk asam campuran dan asam yang sedemikian  banyaknya  sehingga  dapat mengubah indikator methyl merah menjadi merah (Dwipayana dan Ariesyady, 2005).
Hasil  uji  gula  terhadap  sembilan isolat bakteri  uji  diperoleh  semua  isolat  bakteri uji  mampu  melakukan  fermentasi  glukosa dan sukrosa Menurut Haryani et al. (2012), bakteri memiliki kemampuan dalam mendegradasi dan memfermentasi karbohidrat yang disertai produksi asam.
Hasil  dari  uji  morfologi,  fisika  dan biokimia  pada  ketiga  isolat  bakteri  dan  di cocokkan  dengan  buku  identifikasi  bakteri Bergey’s Manual Determinatif of Bacterial (1994)  diperkirakan  jenis  bakteri  yang didapat  untuk  bakteri  BF1A  adalah Arthrobacter sp  ,  isolat  bakteri  BF4B adalah Pseudomonas sp,  dan  isolat  BF9C adalah Acinotobacter sp.
b. Uji Kemampuan Isolat Bakteri Pendegradasi Fenol
Tiga  isolat  bakteri  uji  memiliki kemampuan  yang  berbeda-beda  dalam mendegrdasi  fenol  dengan  konsentrasi  1 ppm,  2  ppm  dan  3  ppm  yang  dilakukan
selama  7  hari.  Jumlah  bakteri  yang dimasukkan di awal sebanyak 1 ml dengan kepadatan 0,5 menurut standar Mc Farland serta suhu 25˚C.
Bisa  kita  lihat  pada  Gambar  1  bahwa semua  isolat  bakteri  pendegradasi  fenol mampu  melakukan  degradasi.  Untuk  uji kemapuan  isolat  bakteri  yang  paling banyak mendegradasi fenol dengan konsentrasi  1  ppm  adalah  isolat  BF1A. isolat  bakteri  BF1A  mampu  mendegradasi fenol  1  ppm  menjadi  0.11  ppm  dalam waktu  7  hari.  Isolat  bakteri  BF9C didapatkan mampu mendegradasi konsentrasi  fenol  2  ppm  dan  3  ppm  lebih baik  dari  ketiga  isolat  yang  lain.  Isolat bakteri  BF9C  mampu  mendegradasi  fenol 2 ppm menjadi 0.56 ppm dan konsentrasi 3 ppm menjadi 1.35 ppm.
Isolat  bakteri  BF4B  juga  bagus  dalam mendegradasi  fenol.  Isolat  ini  mampu mengubah  fenol  konsentrasi  1  ppm menjadi  0.3  ppm,  konsentrasi  2  ppm menjadi  1.21  ppm  dan  konsentrasi  3  ppm menjadi  2.13  ppm.  Pada  Gambar  1  dapat kita  lihat  juga  pada  bagian  kontrol  juga mengalami  penurunan  kadar  fenol  namun jumlah  yang  terdegradasi  hasilnya  tidak terlalu  signifikan.  Pada  bagian  kontrol pengurangan fenol tanpa adanya penambahan  bakteri  mampu  mendegradasi konsentrasi fenol 1 ppm menjadi 0.89 ppm, konsentrasi  2  ppm  menjadi  1.98  ppm  dan konsentrasi 3 ppm menjadi 2.93 ppm. Pada kontrol  juga  terjadi  pengurangan  kadar fenol,  hal  ini  dapat  terjadi  karena  adanya perlakuan  menshaker  yang  menyebabkan terjadinya  aerasi  yang  merupakan  cara manual  dalam  mengurangi  fenol.  Menurut Suharto (2011), Aerasi pada pada pengolahan  limbah  cair  bertujuan  untuk memindahkan  komponen  terlarut  mudah menguap  antara  lain  senyawa  organik mudah menguap dan toksik serta memindahkan  kandungan  karbondioksida dalam limbah cair.
Beberapa  jenis  bakteri  yang  diketahui mampu  mendegradasi  senyawa  fenol  yaitu Streptococcus  epidermis yang  mampu bertahan  dan  mendegradasi  fenol  hingga 200 mg/l (Mohite et al ., 2010),
Rhodococcus sp yang mampu
mendegradasi  fenol  sebanyak  500  mg/l dalam  waktu  21  jam  pada  kisaran  suhu 30°C  (Suhaila et  al .,  2010), Pseudomonas aeruginosa yang mampu beradaptasi dengan  baik  dan  mendegradasi  senyawa fenol  pada  konsentrasi  100  mg/l  dalam rentang waktu selama 50 jam (Hank et al ., 2010).

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Ketiga  isolat  bakteri  uji  semuanya mampu  mendegradasi  fenol.  Isolat  BF1A, BF4B, dan BF9C dengan konsentrasi fenol 1ppm,  2ppm,  dan  3ppm.  Degradasi tertinggi  1ppm  ditunjukkan  oleh  isolat bakteri  BF1A,  degradasi  konsentrasi  fenol 2ppm  dan  3ppm  paling  tinggi  ditunjukkan oleh  isolat  bakteri  BF9C.  Laju  degradasi fenol yang paling cepat dalam mendegradasi  fenol  adalah  bakteri  BF9C yang  mampu  mendegradasi  fenol  3  ppm dengan 0.009 ppm/jamnya sedangkan yang paling  lama  adalah  BF1A  konsentrasi  3 ppm  hanya  mampu  mendegradsi  0.001 ppm/jamnya.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Dewilda,  Yommi.  Reri  Afrianita  and  Fano  Fadhilah  I.  2012.  Degradasi  senyawa  fenol oleh mikroorganisme laut.Jurnal Teknik Lingkungan UNAND 9(1):59-73.
2. Dwipayana  dan  Ariesyady.  2005.Identification  Of  Bacterial  Diversity  In  Waste Recycling  Paint  Sludge  By  Conventional  Microbiological  Technique.  Environmental Engineering Study Program.Bandung:ANDI OFSEET.Ali. A. 2005. Mikrobiologi Dasar. Makasar. Universitas Negeri Makasar Press.
3. Hank, D. N. Saidani, A. Namane and A. Hella. 2010. Batch Phenol Biodegradation Study and  Application  of  Factorial  Experimental  Design.  Journal  of  Engineering  Science  and Technology Review 3(1), 123-127.
4. Haryani  Y,  Chainullfifah  and  Rustiana.  2012.  Fermentasi  Karbohidrat  oleh  Isolat Salmonella spp. J. ind .Che. Acta. 3(1):23-26.
5. Khusnuryani, A.2015. Karakterisasi Bakteri Pendegradasi Fenol Dan Pembentuk Biofilm Dari Sumber Alami Dan Artifisial. Kaunia 9(1): 40-50.
6. Mohite,  B.V.,  R.E,  Jalgaonwala,  S,  Pawar,  and  A.,Morankar.  2010.  Isolation  and Characterization  of  Phenol  Degrading  Bacteria  From  Oil  Contaminated  Soil.  Research Article: Innovative Romanian Food Biotechnology,7: 61-65
7. Murray. 2005. Buku Ajar Mikrobiologi. Penerbit Buku Kedokteran EGC: Jakarta.
8. Nursaadah, Santosa  D.  A, Suhartono T. M. (2000).  Karakterisasi Bakteri Pendegradasi Fenol Asal Danau Buntal Kalimantan Tengah . Jurnal ilmutanah dan lingkungan. 3(2):24- 31.
9. Piakong, M.T. 2006. The Performance of Phenol Biodegradation by Candida tropicalis RETL-Cr1 Using Batch and Fed-batch Fermentation Techniques. Ph.D Thesis. Universiti Teknologi Malaysia, Skudai.
10. Slamet.  2008.  Degradasi  Senyawa  Fenol  dengan  Metode  Fotokatalisis  Menggunakan Reaktor Annular UV-C. [Online]. Tersedia:
http://staff.ui.ac.id/internal/132048271/publikasi/ProsidingSeminarNasionalRekayasaKi miadanProses2008TeknikKimiaUNDIP.pdf [28 Januari 2018].
11. Suhaila,  N.  2010.  Optimization  of  Parameters  for  Phenol  Degradation  by  Rhodococcus UKM-P in Shake Flask Culture. Proceeding of the World Congress on Engineering. (1)