PENGGUNAAN KHAMIR RHODOTORULA MUCILAGINOSA UNTUK BIOSENSOR BOD MENGGUNAKAN ELEKTRODA EMAS

Rame Rame

doi:10.21771/jrtppi.2014.v5.no2.p37-44

Authors

Rame Rame Balai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri

DOI:

https://doi.org/10.21771/jrtppi.2014.v5.no2.p37-44

Keywords:

biosensor BOD, Rhodotorula mucilaginosa, elektroda emas, lingkungan

Abstract

Aplikasi biosensor BOD pada dasarnya meningkat seiring dengan berkembangnya keperluan manusia dan kemajuan IPTEK. Tetapi secara umum tetap didominasi untuk aplikasi dibidang medis dan lingkungan hidup.Biosensor BOD berdasarkan metabolisme khamir dikembangkan dalam rangka mempersingkat waktu pengukuran nilai BOD untuk monitoring lingkungan. Pengembangan biosensor dibuat melalui imobilisasi khamir pada film tipis dalam matrik agarose dengan Nafion sebagai membran untuk proses pertukaran ion. Khamir diambil dari fermentasi Rhodotorula mucilaginosa. Film tipis kemudian dilekatkan pada emas sebagai elektroda kerja. Biosensor BOD dikalibrasi menggunakan larutan yang mengandung glukosa yang setara sebagai sampel standar. Kondisi optimum diamati dengan waktu tunggu pengukuran 20 menit pada potensial 500 mV (vs Ag/AgCl). Untuk analisis glukosa, waktu tunggu adalah 20 menit dengan batas deteksi 1 mg/l. Hubungan linier yang baik diperoleh dari larutan standar glukosa yaitu, ² 0.99 dan estimasi kesalahan pengukuran 2,45%. Nilai BOD yang diperoleh dari biosensor menunjukkan perbandingan yang baik dengan konvensional.

References

Arlyapova, V., Kamanina, S., Ponamorevaa, O., Reshetilov, A.(2012). "Biosensor analyzer for BOD index express control on the basis of the yeast microorganisms Candida maltosa, Candida blankii, and Debaryomyces hansenii." Enzyme Microb Technol 50(4-5): 215-220.

Chana, C., Lehmanna, M., Chana, K., Chana, P., Chana, C., Gruendigb, B., Kunzec, G., Renneberg, R.,(2000). "Designing an amperometric thick-film microbial BOD sensor." Biosens Bioelectron 15(7-8): 343-353.

Cheng, C. Y., Jong-Tar Kuo, J. T., Lin, Y. C., Liao, Y. R., Chung, Y. C., (2010). "Comparisons of Vibrio fischeri, Photobacterium phosphoreum, and recombinant luminescent using Escherichia coli as BOD measurement." J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng 45(2): 233-238.

Cossu, R., Lai, T., Sandon, A., (2012). "Standardization of BOD(5)/COD ratio as a biological stability index for MSW." Waste Manag.

Hyun, C. K., Tamiya, E., Takeuchi, T., Karube, I., Inoue, N., (1993). "A novel BOD sensor based on bacterial luminescence." Biotechnol Bioeng 41(11): 1107-1111.

Irazusta, V., Estevez, C.,Amoroso, M. J., Figueroa, L. I. C., (2012). "Proteomic study of the yeast Rhodotorula mucilaginosa RCL-11 under copper stress." Biometals 25(3).

Karube, I., Matsunaga, T., Mitsuda, S., Suzuki, S., (2009). "Microbial electrode BOD sensors.” Biotechnol Bioeng. Vol. XIX, Pgs. 1535-47 (1977)." Biotechnol Bioeng 102(3): 660-672.

Li, F., Tan, T. C., Lee, Y. K., (1994). "Effects of pre-conditioning and microbial composition on the sensor efficacy of a BOD biosensor." Biosens Bioelectron 9(3): 197-205.

Liu, L., Zhang, S.,Xinga, L., Zhao, H., Donga, S., (2012). "A co-immobilized mediator and microorganism mediated method combined pretreatment by TiO2 nanotubes used for BOD measurement." Talanta 93: 314-319.

Nakamura, H., Suzuki, K., Ishikuroa, H., Kinoshitaa, S., Koizumia, R., Okumaa, S., Gotoha, M., Karubea, I., (2007). "A new BOD estimation method employing a double-mediator system by ferricyanide and menadione using the eukaryote Saccharomyces cerevisiae." Talanta 72(1): 210-216.

Ollivier, P. R., Bahrou, A. S., Bahrou, A. S., Church, T. M.,Hanson, T. E., (2011). "Aeration controls the reduction and methylation of tellurium by the aerobic, tellurite-resistant marine yeast Rhodotorula mucilaginosa." Appl Environ Microbiol 77(13): 4610-4617.

Oota, S., Hatae, Y., Amadac, K., Koyac, H., Kawakamic, M., (2010). "Development of mediated BOD biosensor system of flow injection mode for shochu distillery wastewater." Biosens Bioelectron 26(1): 262-266.

Raud, M., Tenno, T., Jõgi, E., Kikas. T., (2012). "Comparative study of semi-specific Aeromonas hydrophila and universal Pseudomonas fluorescens biosensors for BOD measurements in meat industry wastewaters." Enzyme Microb Technol 50(4-5): 221-226.

Sakaguchi, T., Kitagawa, K., Ando, T., Murakami, Y., Morita, Y., Yamamura, A., (2003). "A rapid BOD sensor system using luminescent recombinants of Escherichia coli." Biosens Bioelectron 19(2).

Su, Y. C., Huang, J. H.,Liu, M. L., (1986). "A new biosensor for rapid BOD estimation by using immobilized growing cell beads." Proc Natl Sci Counc Repub China B 10(2): 105- 112.

Suriyawattanakul, L., Surareungchai, W., Sritongkam, P., Tanticharoen, M., Kirtikara K., (2002). "The use of coimmobilization of Trichosporon cutaneum and Bacillus licheniformis for a BOD sensor." Appl Microbiol Biotechnol 59(1): 40-44.

Trosok, S. P., Driscoll, B. T., Luong, J. H., (2001). "Mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater BOD measurement." Appl Microbiol Biotechnol 56(3-4): 550-554.

Wu, F., Liu, Z., Zhou, S., G., Wang, Y. Q., Huang, S. H., (2009). "Development of a low-cost single chamber microbial fuel cell type BOD sensor." Huan Jing Ke Xue 30(10): 3099-3103.

Zhao, C. H., Chi, Z., Zhang, F., Guo, F. J., Li, M., Song, W. B., Chi, Z. M., (2011). "Direct conversion of inulin and extract of tubers of Jerusalem artichoke into single cell oil by co-cultures of Rhodotorula mucilaginosa TJY15a and immobilized inulinase-producing yeast cells." Bioresour Technol 102(10): 6128-6133.

Zheng, C., Zhou, J., Wang, J., Qu, B., Wang, J., Lu, H., Zhao, H., (2009). "Aerobic degradation of nitrobenzene by immobilization of Rhodotorula mucilaginosa in polyurethane foam." J Hazard Mater 168(1):298-303.

Zihnioglu, F. (2003). "Immobilization of glutathione-s-transferase within cross-linked gelatin cylindrical molds." Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol 31(1): 47-57.