Bisurfaktan dalam Operasi Teknik Lingkungan

Tinjauan Umum Surfaktan

Surfaktan adalah molekul amphipatik yang terdiri atas gugus hidrofilik dan hidrofobik, sehingga dapat berada di antara cairan yang memiliki sifat polar dan ikatan hidrogen yang berbeda, seperti minyak dan air. Hal ini menyebabkan surfaktan mampu mereduksi tegangan permukan dan membentuk mikroemulsi sehingga hidrokarbon dapat larut di dalam air, dan sebaliknya.

Surfaktan memegang peranan penting dalam berbagai aplikasi praktis dan produksi deterjen, emulsifier, cat, tinta, untuk formulasi herbisida dan insektisida dalam bidang argokimia, serta industri kosmetik. Dalam bidang teknik lingkungan, tujuan penggunaan surfaktan adalah untuk meningkatkan bio-availability senyawa polutan yang memiliki kadar solid yang tinggi sehingga dapat menjadikannya lebih mudah larut terhadap pelarut atau media.

Definisi dan Klasifikasi Biosurfaktan

Biosurfaktan merupakan surfaktan yang disintesis oleh mikroorganisme, terutama jika mereka ditumbuhkan pada substrat yang tidak larut dalam air. Tidak seperti surfaktan berbahan dasar minyak yang diklasifikasikan berdasarkan grup polar natural-nya, biosurfaktan dikategorikan berdasarkan struktur kimia dan bakteri penghasilnya. Pada umumnya, struktur kimiawi biosurfaktan terdiri atas gugus hidrofilik yang mengandung asam amino atau anion dan kation peptida, mono-, di-, atau polisakarida; dan gugus hidrofobik yang mengandung asam lemak jenuh dan tak jenuh.

Berdasarkan ukuran molekularnya, biosurfaktan dapat dibagi menjadi biosurfaktan dengan berat molekul rendah dan berat molekul tinggi. Glikolipid seperti rhamnosa dan sophorolipid, dan lipopeptida seperti surfactin dan polymyxin merupakan biosurfaktan dengan berat molekul rendah, yang berfungsi menurunkan tegangan permukaan dan tegangan antar permukaan. Sedangkan biosurfaktan dengan berat molekul tinggi seperti lipoprotein, lipopolisakarida, dan amphipatik polisakarida sangat efektif untuk menstabilkan emulsi minyak dalam air.

Berdasarkan struktur kimianya, biosurfaktan diklasifikasikan sebagai glikolipid; lipopeptida atau lipoprotein; asam lemak, fosfolipid, biosurfaktan polimerik; dan biosurfaktan partikulat.

Tabel 1 Biosurfaktan yang dihasilkan oleh mikroorganisme

Jenis


Biosurfaktan


Mikroorganisme Penghasil


Referensi

Berat molekul tinggi



Alasan



Acinetobacter radioresistens


Navon-Venezia et al., 1995

Emulsan



Acinetobacter calcoaceticus


Rosenberg, 1993

Biodispersan



Acinetobacter calcoaceticus


Rosenberg et al., 1988

Liposan



Candida lipolytica


Cirigliano dan Carman, 1984

Emulsifier makanan



Candida utilis


Shepherd et al., 1994

Emulsifier insektisida



Pseudomonas tralucida


Anu Appaiah dan Karanth, 1981

Sulfated polysaccharide


Halomonas eurihalina


Martinez Checa et al., 2002

Acetyl heteropolysaccharide


Sphingomonas paucimobilis


Ashtaputre dan Shah, 1995

Eksopolisakarida


Azotobacter chroococcum

Bacillus cereus,

Pseudomonas sp, Azotobacter vinelandii


Suryatmana (2006)

Muchtasjar (2006)

N-acetyl and O-pyruvil

heteropolysaccharide


Pseudomonas fluorescens



Bonilla et al., 2005

Jenis


Biosurfaktan


Mikroorganisme Penghasil


Referensi

Berat molekul rendah



Rhamnolipid


Pseudomonas aeruginosa,

Serratia rubidea


Benincasa et al., 2004

(Hydroxyalkanoyloxy) alkanoic acids (HAAs) Rhamnolipid precursor


Pseudomonas aeruginosa


D├ęziel et al., 2003

Trehalose lipids


Arthrobacter paraffineus, Rhodococcus,erythropolis, Mycobacterium


Uchida et al., 1989

Sophorose lipids


Candida lipolytica, Torulopsis bombicola


Hommel et al., 1994

Cellobiose lipids


Ustilago maydis


Fiechter, 1992

Viscosin


Pseudomonas fluorescens


Neu et al., 1990

Surfaktin


Bacillus subtilis, Bacillus pumilus


Carrillo et al., 2003

Polymixins



Bacillus polymyxa


Falagas dan Kasiakou, 2005

Gramicidin Soviet



Bacillus brevis


Azuma dan Demain, 1996

Fosfolipid Acinetobacter


Thiobacillus thiooxidans


Lemke et al., 1995

Flavolipid


Flavobacterium sp.


Bodour et al., 2004

Lipopeptida


Bacillus subtilis (Iturin A), Bacillis pumilis,

Bacillus licheniformis, Pseudomonas

syringae, Pseudomonas fluorescens


de Souza et al., 2003, Hutchison dan Gross, 1997, Kuiper et al. 2004, Pedras et al., 2003, Roongsawang et al., 2002,

Thimon et al. 1995

Ornithin, peptide lysine


Gluconobacter cerinus, Thiobacillus

thiooxidans, Streptomyces tendae


Richter et al., 1998

Polyol lipids



Rhodotorula glutinis, Rhodotorula graminis


Yoon dan Rhee, 1983