http://ejournal.urindo.ac.id/index.php/pertanian

## Isolasi Dan Identifikasi Morfologi Mikrobia Indigenous Pada Limbah Kulit Singkong
Esna Dilli Novianto, Candarisma Dhanes Noor Viana, Mita Nur Jannah, Dita Widyastuti Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Tidar Email: dilli.novianto@untidar.ac.id

## Abstrak
Industri olahan makanan berbahan dasar singkong di Kota Magelang tidak hanya memberikan dampak  positif  terhadap  kesejahteraan,  tetapi  juga  dampak  negatif  yang  perlu  mendapat perhatian  khusus  salah  satunya  mengenai  limbah.  Selain  kulit  singkong,  penggunaan  plastik sebagai  pembungkus  gethuk  menambah  cemaran  di  lingkungan  sekitar.  Penelitian  ini mengusung  ide  biokonversi  limbah  organik  padat  kulit  singkong  menjadi  bioplastik  dengan memanfaatkan mikrobia indigenous sebagai agensia pengkonversi. Pada tahap awal, mikrobia indigenous yang mampu  hidup  pada limbah  kulit  singkong  di  isolasi  dan  diidentifiaksi  secara morfologi terlebih dahulu. Kulit singkong dari berbagai kawasan industri gethuk dikumpulkan dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang berisi media NB selama 2x24 jam. Isolasi mikrobia menggunakan media NA sampai mendapatkan kurtur murni dan diidentifikasi morfologi. Hasil penelitian menunjukkan ada 7 isolat mikrobia yang mampu hidup pada limbah kulit singkong yaitu KSSK 01, KSSK 02, KSSK 03, KSSK 05, KSSK 06, KSDM 01, dan KSDM 04. Semua mikrobia ini perlu diuji lanjut kemampuannya sebagai agen pengkonversi limbah kulit singkong.
Kata kunci: bioplastik, limbah kulit singkong, mikrobia

## Abstract
The  cassava-based  food  processing  industry  in  Magelang  City  does  not  only  have  positive impacts, but also  negative impacts that  need  special  attention,  one  of  which  is  waste.  Apart from  cassava  peels,  the  use  of  plastic  as  a  wrapper  for  gethuk  adds  to  the  pollution  of  the surrounding environment. This study aims to examine the idea of bioconversion from cassava peels into bioplastics by utilizing indigenous microbes as conversion agents. In the initial stage, indigenous  microbes  that  can  live  on  cassava  peel  waste  were  isolated  and  identified morphologically first. Cassava peels from various industrial areas of gethuk were collected and put  into  an  erlenmeyer  containing  NB  media  for  2x24  hours.  Microbial  isolation  using  NA media  to  obtain  pure  microbial  culture  and  morphology  identified.  The  results  showed  that there were 7 microbial isolates that were able to live on cassava peel waste, namely KSSK 01, KSSK 02, KSSK 03, KSSK 05, KSSK 06, KSDM 01, and KSDM 04. All of these microbes need to be further tested for their ability as waste conversion agents of cassave peels.
Keywords : bioplastic, cassava peel waste, microbes

## PENDAHULUAN
Salah satu olahan makanan yang terkenal di Kabupaten  Magelang  adalah  gethuk.  Adanya
agroindustri  “gethuk”  memberikan  dampak positif  antara  lain  meningkatkan  pendapatan petani sebagai supplier bahan baku, penyerapan
tenaga  kerja,  dan  meningkatkan  perekonomian daerah  secara  umum.  Namun  demikian agroindustri  gethuk  menyisakan  kulit  singkong sebagai  limbah  organik  padat  yang  mencemari lingkungan.  Selain  itu  pengemasan  gethuk menggunakan  plastik  sebelum  dijual  juga menimbulkan  dampak  lingkungan  yang  serius karena  residu  limbah  plastik  tidak  dapat  di degradasi  dalam  waktu  singkat.  Jika  hal  ini dibiarkan maka peningkatan aktivitas agroindustri gethuk akan meninggalkan permasalahan  lingkungan  yang  semakin  besar. Untuk  mengatasi  masalah  tersebut  inovasi pengelolaan  limbah  perlu  dilakukan.  Konversi limbah  padat  organik  kulit  singkong  menjadi plastik biodegradable dapat dijadikan solusi yang tepat.
Teknologi  konversi  kulit  singkong  menjadi plastik biodegradable sudah  pernah  dilakukan sebelumnya  [1,2].  Limbah  kulit  singkong  diberi campuran gliserol hingga mendapatkan komponen  plastik.  Namun  metode  tersebut masih memiliki beberapa keterbatasan diantaranya  dibutuhkan  limbah  kulit  singkong dalam  jumlah  besar  untuk  mendapatkan komponen penyusun plastik biodegradable . Cara lain  yang  dapat  dilakukan  adalah  dengan menggunakan  jasad  mikrobia  [3,  4].    Penelitian Budde et  al .  berhasil  mengisolasi  senyawa  Poli Hidroksi  Alkanoat  (PHA),  suatu  komponen penyusun  bioplastik  dari  bakteri Ralstonia eutropha yang ditumbuhkan pada limbah minyak
[3].  Penelitian  lain  berhasil  mendapatkan mikrobia yang mampu menimbun PHA di dalam selnya  [4].  Penggunaan  mikrobia sebagai  piranti
produsen  bioplastik  dari  organisme  hidup, diketahui  lebih  mudah,  lebih  murah  dan  lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan metode kimiawi  [5].  Mikrobia  penghasil  bioplastik  atau selanjutnya  disebut  dengan bioplastic  producer microbes banyak ditemukan pada limbah-limbah organik  seperti  limbah  perkebunan,  sampah organik  pasar,  sampah  buah-buahan  dan  lain sebagainya.  Kulit  singkong  dan  limbah  organik agroindustri gethuk lainnya mengandung komponen polisakarida yang tinggi, sehingga ada potensi  ditemukannya bioplastic  producer microbes yang indigenous.
Hingga saat ini   potensi bioplastic producer microbes pada limbah kulit singkong di Magelang belum  pernah  digali.  Namun  demikian  sebelum mendapatkan  kandidat  mikrobia  yang  tepat, pada  penelitian  ini  dilakukan  isolasi  dan identifikasi  morfologi  mikrobia indigenous yang terdapat pada limbah kulit singkong. Kemampuan  isolat  mikrobia  dalam  mengubah senyawa  polisakarida  menjadi  PHA  hanya  dapat diperoleh  pada  jasad  yang  mampu  bertahan hidup  pada  limbah  [6].  Hasil  penelitian  ini diharapkan dapat digunakan sebagai rekomendasi  bagi  para  pelaku  agroindustri gethuk  dalam  pengelolaan  limbah  menjadi produk  bernilai  ekonomi,  sehingga  dapat mewujudkan  agroindustri  gethuk  yang  ramah lingkungan  dan  mendukung  pembangunan berkelanjutan.

## METODE
A. Pemilihan lokasi
Pemilihan  lokasi  penelitian  dilakukan  secara sengaja  atau  purposive  yaitu  di  berbagai produsen gethuk di Kabupaten Magelang.
B. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  akan  dilaksanakan  pada  bulan Februari  hingga  Agustus  Tahun  2020. Pelaksanaan  penelitian  dibagi  menjadi  dua tahapan.  Tahapan  pertama  yaitu  melalui pengambilan  sampel  di  berbagai  produsen gethuk di Kabupaten Magelang. Tahap kedua, akan  dilaksanakan  di  laboratorium  Fakultas
Pertanian Universitas Tidar untuk
mengidentifikasi mikrobia.
C. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat  pengambil  sampel  tanah,  plastik  ziplock,
autoklaf (Memmert, Germany) untuk sterilisasi  alat  dan  media,  Oven  pengering (Memmert,  Germany),  timbangan  digital, Inkubator  (Memmert,  Germany)  alat  standar isolasi  dan  inokulasi  berupa  peralatan  gelas dan  jarum  ose,  Mikroskop  cahaya  untuk pengamatan pada pengecatan gram. Bahan  yang  digunakan  pada  peneltiian  ini meliputi  Nutrien  Agar  dan  Nutrien  Broth sebagai media dasar isolasi dan inokulasi, satu paket  cat  gram  berupa  kristal  violet,  larutan Mordan, Alkohol 70% dan safranin.
D. Isolasi Bakteri indigenous
Metode  isolasi  seperti  yang  dilakukan  oleh Chen et  al. (2016)  dengan  modifikasi  [6].
Sebanyak  15  gram  kulit  singkong  dimasukkan ke  dalam  100  mL  media  NB  yang  telah disterilisasi.  Campuran  digoyang  selama  2x24
jam  di  shaker  pada  suhu  kamar.  Setelah  itu, campuran  diambil  sebanyak  1  mL  dan dimasukkan  ke  dalam  media  9  mL  akuades steril  untuk  pengenceran  bertingkat.  Hasil pengenceran  bertingkat  diambil  sebanyak  1 mL  dan  ditumbuhkkan  pada  media  padat  NA secara pour  plate .  Hasil  isolasi  diinkubasikan pada suhu kamar selama 2x24 jam.
Untuk  mendapatkan  kultur  murni,  setiap koloni  yang  berbeda  ditumbuhkan  kembali pada  media  NA  secara streak  plate untuk mendapatkan  koloni  tunggal  ( pure  culture ).
Hasil kultur murni dilakukan reinokulasi secara periodik  dan  digunakan  untuk  karakterisasi mikorbia.
E. Karakterisasi Morfologi
Mikrobia  diamati  karakter  morfologi  berupa bentuk  koloni  pada  media  agar  padat,  agar miring  dan  agar  tegak,  warna  koloni,  dan pengecatan gram.
F. Pewarnaan Gram
Pewarnaan  gram  menggunakan  kristal  violet (Gram  A),  larutan  iod  (Gram  B),  alkohol  70% (Gram  C)  dan  safranin  (Gram  D).  Pengecatan diawali  dengan  fiksasi  mikrobia  dengan dilewatkan  pada  api  bunsen  kemudian dilakukan  pengecatan  secara  urut  dengan waktu  1  menit,  1  menit,  1/2  menit  dan    2 menit.  Penampakan  sel  mikrobia  diamati dengan  mengunakan  mikroskop  cahaya. Kumpulan sel dengan warna ungu menunjukkan gram positif, sedangkan kumpulan  sel  bewarna  merah  menunjukkan gram negatif [7].

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Sampling Limbah Kulit Singkong Sampel  limbah  kulit  singkong  diambil  di beberapa titik daerah di Kabupaten Magelang dan  Kota  Magelang.  Pemilihan  tempat dilakukan  secara  acak  dengan  membawa informasi  data  dari  Dinas  Perindustrian  Kota Magelang.  Metode  wawancara  langsung dengan penggiat industri singkong, kebutuhan dasar  yang  digunakan,  serta  limbah  domestik yang  dihasilkan  per  harinya  ikut  diambil datanya secara komprehensif untuk mengetahui  aliran  supply  chain  agroindustri singkong  di  kawasan  Magelang.  Responden yang  bersedia  diwawancarai  adalah  sebanyak 28  responden.  Limbah  kulit  singkong  diambil secara acak dari lokasi wawancara.
2. Isolasi Mirobia Kulit Singkong Limbah didiamkan terlebih dahulu selama satu minggu  di  suhu  ruang,  kemudian  diambil sebanyak  15  gram  limbah  kulit  singkong  dan dimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer  yang  berisi media  NB  steril.  Inkubasi  dilakukan  selama 2x24  jam  pada  suhu  ruang  dengan  tetap menggoyang  shaker  pada  kecepatan  50  -  70 rpm.  Setelah  selesai,  sampel  rendaman diambil  sebanyak  1  mL  untuk  digunakan sebagai  sumber  pengenceran  bertingkat. Isolasi  mikrobia  dilakukan  dengan  metode pour  plate untuk  mendapatkan  mikrobia  apa saja  yang  berhasil  tumbuh  di  kompartemen limbah  singkong.  Selanjutnya,  setiap  koloni yang  tumbuh  pada  cawan  petri  diambil  dan dimurnikan dengan metode streak plate untuk
mendapatkan isolat murni mikrobia indigenous  limbah  kulit  singkong.  Seluruh isolat  yang  didapatkan  di  inokulasi  setiap  3 hari  sekali  dalam  rangka  peremajaan  bakteri. Beberapa  isolat  yang  berhasil  tumbuh  pada media NA ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1.  Penampakan  isolat  kultur  murni mikrobia indigenous yang  mampu hidup pada limbah kulit singkong: (i) isolat  KSDM  01;  (ii)  isolat  KSSK  01; (iii) isolat KSSK 03.
Isolat  yang  mampu  tumbuh  pada  media  NA adalah isolat terpilih yang mampu tumbuh pada limbah  kulit  singkong.  Mikrobia  menggunakan polisakarida pada kulit singkong sebagai sumber karbon sehingga mampu tumbuh dan berkembangbiak  pada  limbah  tersebut  [8]. Akumulasi  polisakarida  pada  mikrobia  yang berlebih  pada  spesies  tertentu  dapat  tersimpan sebagai poli hidroksi alkonoat (PHA) di dalam sel [9,10].  Molekul  ini  kemudian  diketahui  dapat digunakan  sebagai  bahan  dasar  pembuatan bioplastik  [11,12].  Jadi  isolat  mikrobia  yang hidup  pada  limbah  kulit  singkong  memiliki potensi sebagai bioplastic producer microbes.
3. Karakteristik  Morfologi  Isolat  Mikrobia  Kulit Singkong
Karakteristik  morfologi  isolat  mikrobia  yang diamati adalah pertumbuhan pada media agar
i ii iii
miring, pertumbuhan  pada media  agar  tegak, pengecatan  gram.  Adapun  data  lebih komprehensif mengenai hasil pengamatan  ini disajikan pada tabel berikut ini:
Tabel  1.  Pengamatan  karakteristik  morfologi isolat  mikrobia  yang  mampu  tumbuh pada limbah kulit singkong No Isolat Karakteristik 1 KSSK 01 Koloni berbentuk bulat, berwarna putih, pada pewarnaan gram menunjukkan warna ungu (gram positif) 2 KSSK 02 Koloni berbentuk bulat, berwarna putih kekuningan, pada pewarnaan gram menunjukkan warna ungu (gram positif) 3 KSSK 03 Koloni berbentuk bulat, berwarna putih krem, pada pewarnaan gram menunjukkan warna ungu (gram positif) 4 KSSK 05 Koloni berbentuk bulat, berwarna putih kekuningan transparan, pada pewarnaan gram menunjukkan warna ungu (gram positif) 5 KSSK 06 Koloni berbentuk bulat, berwarna putih krem transparan, pada pewarnaan gram menunjukkan warna
ungu (gram positif) 6 KSDM 01 Koloni berbentuk bulat, berwarna merah, pada pewarnaan gram menunjukkan warna merah (gram negatif) 7 KSDM 04 Koloni berbentuk bulat, berwarna putih susu, pada pewarnaan gram menunjukkan
warna ungu (gram positif)
Hasil  penelitian  ini  mendapatkan  7  isolat  utama yang  berbeda  dan  mampu  tumbuh  pada  limbah kulit singkong. Ketujuh isolat ini adalah KSSK 01, KSSK  02,  KSSK  03,  KSSK  05,  KSSK  06,  KSDM  01, dan  KSDM  04.  Isolat  mikrobia  yang  dihasilkan dapat  dipastikan  berpotensi  sebagai  agen pengkonversi  limbah  organik  industri  singkong menjadi bioplastik. Meskipun demikian, penelitian lanjutan mengenai kemampuan isolat- isolat tersebut dalam mengakumulasi PHA masih perlu diuji lebih lanjut.

## SIMPULAN
Didapatkan tujuh isolat yang mampu hidup pada limbah  kulit  singkong  yaitu  isolat  KSSK  01,  KSSK 02,  KSSK  03,  KSSK  05,  KSSK  06,  KSDM  01,  dan KSDM  04.  Kemampuan  ketujuh  isolat  bertahan hidup  di  lingkungan  limbah  ditengarai  karena menggunakan  polisakarida  yang  terdapat  pada kulit singkong sebagai sumber karbon. Akumulasi  polisakarida  dalam  jumlah  banyak  di dalam sel dapat membentuk PHA sebagai bahan
dasar bioplastik. Namun demikian hasil penelitian  ini  masih  perlu  uji  lanjutan  untuk mengetahui  kemampuan  masing-masing  isolat dalam mengakumulasi PHA.

## PENUTUP
Ucapan terima kasih diberikan kepada Kementerian  Riset  dan  Teknologi  /  Badan  Riset dan  Inovasi  Nasional  atas  dukungan  dana  yang diberikan  lewat  program  Penelitian  Dosen Pemula Tahun Anggaran 2020.

## DAFTAR PUSTAKA
Suryati,  Meriatna,  Marlina.  2016.  Optimasi proses  pembuatan  bioplastik  dari  pati limbah  kulit  singkong.  Jurnal  Teknologi Kimia Unimal 5:1 (2016) 78 - 91.
Kelibay, M.F. Skripsi Sarjana, Pengaruh penambahan  gliserol  pada  pembuatan bioplastik  dari  limbah  ampas  tahu  dan kulit singkong. IAIN Ambon, 2020.
Budde, C.F., Sebastian R.L., Laura B.W., Chokyun
R.,  Anthony  J.S.  2011.  Production  of  Poly (3-  Hydroxi  5.  Burdon,  K.L.,  Stokes,  J.C. Kimbrough,  C.E.1942.  Studies  of  the common  aerobic  spore  forming  bacilli staining  for  fat  with  Sudan  Black  B–stain. Journal of bacteriology (43):717- 724.
Pfeifer,  D  &  Jendrossek,  D.  2013.  PhaM  is  the physiological  activator  of  poly  (3- hydrozibutirate) (PHB) synthase (PhaC1) in Ralstonia eutropha. Applied and Environmental Microbiology p. 555- 563.
Bath,  S.,  Nicith,  K.  R.,  Kiran,  Y.,  Nagendra,  M., Pallavi,  S.L.,  Shreya,  S.,  Pruthvl,  B.,
Madhumita,  G.D.  2017.  Production  of Bioplastic from microorganisms. International Journal of Advanced Research 5(2): 2710-2716.
Chen,  G.Q.,  X.R.  Jiang,  Y.  Guo.  2016.  Synthetic
biology of microbes synthesizing polyhydroxyalkanoates  (PHA).  Synthetic and  Systems  Biotechnology  1  (2016)  236- 242.
Ali,  I.,  N.  Jamil.  2016.  Biosynthesis  and Characterization of Poly3-hydroxyalkanote (PHA)  from  Newly  Isolated  Bacterium Bacillus sp. AZR-1. Iran J Sci Technol Trans Sci.
Li, R., P. Gu, X. Fan, J. Shen, Y. Wu, L. Huang, Q.
Li.  2018.  Isolation  and  Characterization  of PHA-Producing  Bacteria  from  Propylene Oxide Saponification Wastewater Residual Sludge. Appl Biochem Biotechnol.
A.  Choonut,  P.  Prasertsan,  S.  Klomklao,  K.
Sangkharak. 2020. Bacillus thermoamylovorans ‑ Related
Strain Isolated  from  High  Temperature  Sites  as Potential  Producers  of  Medium-Chain- Length  Polyhydroxyalkanoate  (mcl-PHA).
Current Microbiology.
Khanna S, Srivastava A.K. 2005. Recent advances in  microbial  poly  hydroxy  alkanoates. Process Biochem 40(2):607-619.
Pulungan,  M.H.,  N.Hidayat,  A.Wafa,  K.Wardina.
2018.  Pendayagunaan  Pati  Singkong  dan
Tepung  Kulit  Singkong  Sebagai  Bahan Pembuatan  Plastik  Biodegradable  (Kajian Rasio  Pati  Singkong  dan  Tepung  Kulit Singkong).  Prosiding  Seminar  Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-7.
Amirul,  A.A.,  Yahya,  A.R.M.,  Suresh,  K.,  Azizan, M.N.M and Majid, M.I.A. 2008.
Biosynthesis  of  poly  (3-hydroxy  butyrate- co-4-hydroxybutyrate) copolymer by Cupriavidus sp. USMAA1020 isolated from lake  Kulim  Malaysia.  Bioresour  Technol (99):4903-4909.