Judul: Green Analytical Chemistry Concept: Measurement of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Degradation Componds Electrochemically
Abstrak: Proses pemantauan senyawaan aromatik dan turunannya lazim dilakukan menggunakan metode konvensional yang mengandalkan ekstraksi sampel menggunakan solven. Proses analisis ini berpotensi menambah beban cemaran lingkungan dengan adanya penggunaan solven-solven organik. Oleh sebab itu, dicari alternatif pengukuran metode pengukuran lain yang dapat lebih mengurangi konsumsi solven organik dalam proses analisisnya. Salah satu paradigma yang dikembangkan dalam mengatasi masalah tersebut dengan menerapkan prinsipprinsip green analytical chemistry (GAC) dalam proses analisis. Dengan pendekatan GAC telah dilakukan beberapa penelitian yang bertujuan mengevaluasi bioreseptor yang berpotensi digunakan sebagai bioreseptor biosensor. GAC adalah paradigma baru dalam dunia kimia analitik yang turut memberikan porsi penilaian dampak penggunaan suatu teknik pengukuran terhadap kualitas lingkungan hidup. Diharapkan dengan adanya informasi baru tentang bioreseptor ini dapat membuka peluang informasi baru pengembangan teknik biosensor ataupun beberapa hal yang terkait dengan penggunaan bioreseptor. Dalam penelitian ini digunakan dua macam bioreseptor, yakni enzim dan biofilm bakteri. Kedua bioreseptor dibandingkan kinerja analitiknya. Enzim yang digunakan dalam penelitian ini adalah PQQ-GDH (Pirolokuinon-kuinon glukosa dehidrogenase), sedangkan bakteri yang digunakan adalah Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus sciuri, dan Bacillus amyloliquifaciens. Pengamatan menggunakan enzim PQQ-GDH sebagai bioamplifikasi sinyal elektrokimia pada pengukuran katekol dan 1,2-dihidroksinaftalena, senyawaan model hasil degradasi PAHs secara elektrokimia menunjukkan peningkatan sinyal dapat dilakukan. Dengan demikian, enzim PQQ-GDH mampu berperan sebagai bioreseptor katekol dan 1,2-dihidroksinaftalena. Namun, saat dilakukan pengukuran secara bersamaan, terjadi distorsi sinyal yang mana efek dari 1,2-dihidroksinaftalena bersifat lebih kuat dan menetap. Akibatnya kinerja enzim GDH dan proses pengukuran menjadi sulit dilakukan kembali. Kedua senyawa ini memberikan respon potensial reduksi yang berbeda, sehingga mudah terbedakan pada profil voltametri. Selain itu, mikrob hasil isolasi dari limbah minyak juga diteliti. Tiga isolat bakteri yang telah teridentifikasi sebelumnya yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus sciuri, dan Bacillus amyloliquifaciens. Berdasarkan pengamatan aktivitas degradasinya ketiga isolat bakteri ini mampu mendegradasi senyawaan hidrofobik. Dan terpantau mudah Khusus pada pengamatan terhadap degradasi naftalena dan antrasena, diperlukan waktu selama 10 hari dengan kemampuan degradasi sekitar 70-80% pada media tanah steril dengan pengayaan berupa media garam mineral. Uji keberadaan enzim putatif oksigenase (NDO, naftalena dioksigenase; CAT23, katekol 2,3-dioksigenase) telah diupayakan, namun hasilnya belum vi memuaskan. Amplifikasi gen putatif hanya terjadi pada P. aeruginosa dan S. sciuri untuk enzim CAT23. Namun hasil uji balik secara in silico menunjukkan adanya perbedaan yang cukup signifikan antara hasil amplifikasi dengan target gen putatif pengkode enzim oksigenase. Isolat bakteri dibentuk dalam bentuk biofilm dengan film agarosa 1% yang ditumbuhkan pada SPCE, untuk mendeteksi beberapa senyawa turunan aromatik. Hasil pengamatan menunjukkan kinerja analitik yang cukup memadai, namun masih memiliki kekurangan mendasar di proses fabrikasi yang belum konsisten. Konsep GAC adalah suatu konsep yang baru dikembangkan, sebagai salah satu penyokong konsep pembangunan berkelanjutan (Agenda 20). GAC adalah turunan konsep green chemistry yang mana merupakan faktor komponen penyokong dari aspek teknologi untuk perbaikan kualitas ekologi. Secara umum, konsep GAC sudah semakin banyak diterapkan dalam laporan-laporan jurnal ilmiah. Namun, secara garis besar terdapat beberapa kendala dan tantangan yang perlu dihadapi praktisi pengembangan metodologi pengukuran. Salah satu faktor yang penting diperhatikan adalah trade off antara kekuatan kinerja analitik terhadap kualitas komponen penyusun metode. Hal yang sama juga ditemukan dalam penelitian ini, yakni biosensor enzim
Keyword: anthracene, catechol, cyclic voltammetry, GDH enzyme, linear sweep voltammetry, naphthalene, PCR, oxygenase, phenol, Staphylococcus sciuri, 1,2-dihydroxynaphthalene