RINGKASAN JURNAL

PENGARUH MASSA ORGANOFOSFAT HIDROLASE DAN LUAS ELEKTRODA TERHADAP KINERJA BIOSENSOR KONDUKTOMETRI UNTUK MENDETEKSI RESIDU PEPTISIDA KLORPIRIFOS DAN PROFENOFOS BERBASIS SPCE-KITOSAN

ABSTRAK

          Batas maksimum residu (BMR) dari profenofos dan klorpirifos pada buah-buahan dan sayuran yaitu berturut-turut 0.05-0.5 mg/kg. Dan 0.05-0.1 mg/kg. Tujuan dari penelitian adalah pembuatan biosensor untuk mendeteksi profenosos dan klorpirifos. Luas elektroda dioptimalisasi pada luas 3,5 dan 7. Biosensor dievaluasi mengunakan larutan profenofos dan klopirifos pada konsentrasi 0-0.1 ppm dalam buffer tris-asetat pada pH 8.5. hasil penelitian menunjukan biosensor dengan OPH 177µg. Menunjukkan kinerja yang lebih baik. Kepekaan biosensor lebih tinggi ditunjukkan oleh biosensor dengan luas elektroda 5mm2 dengan kepekaan 93µS/ppm dan 174µS/ppm berturut-turut untuk klorpirifos dan profenosos. Limit deteksi yang didapatkan adalah 0.05ppm untuk klorpirifos dan 0.04 ppm untuk profenofos.

PENDAHULUAN

          Penggunaan pestisida contohnya klorpirifos dan profenofos sebagai  senyawa kimia utnuk mengendalikan serangga atau hama pada hasil pertanian khususnya sayuran dan buah-buahan dapat meninggalkan residu yang dapat membahayakan kesehatan. Standard nasional Indonesia (SNI) menetapkan batas maksimum residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian, yaitu 0.05mg/kg-0.5mg/kg untyk residu profenofos dan 0.05mg/kg-0.1mg/kg untuk residu klopirifos. Utnuk mengontrol kadar pestisida dalam sayuran dan buah-buahan dibutuhkan metode standard yang digunakan untuk menentukan kadar pestisida yaitu metode kromatografi gas (GC) dan kromatografi cair tekanan tinggi (KCKT). Kinerja biosensor secara umum dipengaruhi oleh pH, massa enzim, metode amobilisasi, dan luas elektroda kerja. 

METODA PENELITIAN

Bahan dan alat :

Bahan :

1. Enzim organofosfat hidrolase dengan konsentrasi 5666µg/mL (massa 142µg) dan 7089µg/mL (massa             177µg) hasil isolasi dari bakteri Pseudomonas putida

2. Pestisida organofosfat (curacron) dan klorpirifos (dursban)

3. Padatan tris (hidroksimetil) aminometan

4. Kitosan

5. Larutan asam asetat glacial 99,7%

6. Larutan glutaraldehid 25%

Alat :

1. Peralatan gelas umum

2. pH meter (Schoot-Gerate tipe cg 820)

3. Neraca analitik (Ohaus)

4. Magnetic stirrer

5. Diazinon meter

6. Oven (Memmert)

7. Pipet mikro (Accumax pro)

8. Microplate

9. Refrigenator

10. Elektroda Screen Printed Carbon (SPCE) dengan luas 3mm², 5mm², dan 7mm²

PROSEDUR

Amobilisasi Oraganosfosfat Hidrolase :

          Screen Printed Carbon Electrode dibaut dengan luas permukaan (1x3)mm2 ; (1x5)mm2 dan (1x7)mm2. Kemudian, sebanyak 10µL larutan kitosan dilapiskan pada masing-masing elektroda dan keringkan selama ±30menit pada temperature kira-kira 50®c. Setelah kering, elektroda dilapisi dengan enzim organofosfat hidrolase dengan konsentrasi 5666μg/mL sebanyak 25 μL(142μg) dan glutaraldehid 0,5% sebanyak 10 μL, lalu dikeringkan dalam refrigerator selama 24 jam. Dilakukan tahapan yang sama untuk enzim organofosfat hidrolase dengan konsentrasi 7089 μg/mL (177μg).

Biosensor Pengukuran dan Optimasi Konduktometri Organofosfat :

          Elektroda karbon yang tidak dilapisi dengan kitosan, enzim Organofosfat hidrolase, dan glutaraldehid 0,5% dihubungan pada kutub positif biosensor konduktometer. Selanjutnya elektroda kerja enzim OPH 142 μg dengan luas permukaan (1 x 3) mm2 dihubungkan pada kutub negative biosensor konduktometer. Jarak antar elektroda diatur kurang lebih 0,1 cm. Kemudian elektroda dicelupkan ke dalam masing-masing konsentrasi larutan uji profenofos dan klorpirifos secara bergantian. Diukur daya hantar masing-masing larutan uji organofosfat menggunakan biosensor konduktometer. Pengukuran ini dicatat setiap 10 detik (selama 1siklus). Pengukuran diulang masing-masing 5 kali dengan elektroda baru. Lalu dibuat kurva hubungan daya hantar terhadap konsentrasi organofosfat. Dilakukan prosedur yang sama untuk luas permukaan elektroda lainnya dan enzim dengan massa 177 μg.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Massa Organofosfat hidrolase terhadap Kinerja Biosensor Konduktometri :

        OPH yang digunakan dalam penelitian ini adalah hasil isolasi dari bakteri Pseudomonas putida yang difraksinasi menggunakan ammonium sulfat. Berdasarkan hasil penelitian pengaruh massa enzim, dapat disimpulkan bahwa kinerja biosensor dipengaruhi massa enzim yang teramobilkan.

Pengaruh Luas Permukaan Elektroda terhadap Kinerja Biosensor Konduktometri :

          Berdasarkan data dari penentuan pengaruh massa enzim OPH terhadap kinerja enzim, kepekaan yang dihasilkan biosensor masih relatif kecil. Pada teori hubungan antara daya hantar dan luas permukaan bahwa luas permukaan elektroda berbanding lurus dengan daya hantar.

Karakterisasi Biosensor Konduktometri Organofosfat :

          Data daya hantar yang ditunjukkan, digunakan untuk menetukan batas deteksi dari biosensor konduktometer. Berdasarkan hasil optimalisasi tersebut, didapatkan biosensor konduktometri organofosfat dengan batas deteksi yaitu 0,04 ppm untuk profenofos dan 0,05 ppm untuk klorpirifos, dengan kepekaan dari masing-masing yaitu 93 μS/ppm dan 174μS/ppm.

KESIMPULAN

          Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, massa enzim OPH dan luas elektroda berpengaruh terhadap kinerja biosensor konduktometri. Hasil penelitian menunjukkan kinerja biosensor optimum dihasilkan oleh massa enzim sebanyak 177 μg dengan luas biosensor sebesar 5 mm2 . Biosensor konduktometri dapat digunakan untuk mendeteksi organofosfat klorpirifos dan profenofos pada kisaran konsentrasi 0-0,1 ppm dengan kepekaan untuk masing-masing organofosfat berturut-turut 93 μS/ppm dan 174 μS/ppm. Batas deteksi yang didapatkan untuk klorpirifos yaitu 0,05 ppm dan untuk profenofos yaitu 0,04 ppm.

DAFTAR PUSTAKA

1.   Atmawidjaja, Sudana., Daryono H. Tjahjono Dan Rudiyanto, 2004, Pengaruh Perlakuan Terhadap               Kadar Residu Pestisida Metidation Pada Tomat, Acta Pharmaceutica Indonesia, Vol. Xxix, No. 2

2.   Badan Standarisasi Nasional, 2008, Batas Maksimum Residu Pestisida Pada Hasil Pertanian, Badan             Standarisasi Nasional Indonesia, Jakarta.312

3.   Azis, Thamrin., 2012, Desain Dan Karakterisasi Biosensor Berbasis ImmobilisasiEnzim Untuk Analisis         Residu Pestisida Diazinon Dalam Tanaman Kubis (Brassica Oleracea), Paradigma, Vol 16 No.1

4.  Zein, Rahmiana., Nurhamidah, Edison Munaf, Dan Hamzar Suyani, 2011, Penentuan Imidakloprid,              Profenofos Dan Deltametrin Sebagai Residu Pestisida Pada Buah Cabe Secara Kromatografi Cair                Kinerja    Tinggi, Universitas Andalas, Padang.

5.  Muflihah, 2004 Analisis Residu Diazinon Dan Klorpirifos Menggunakan Kromatografi Gas Tesis.                  Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

6.  Paliwal, S, 2008. Development of Enzyme Based Biosensor for the Detection of Organophosphate               Neurotoxins. Disertasi Materials engineering, Auburn University, Auburn.

7.  Eggins, B., 2002, Chemical Sensors and Biosensors, John Wiley & Sons, Chichester.

8.  Prayoga, Indrajid, 2013, Pembuatan Dan Karakterisasi Biosensor Diazinon Menggunakan Organofosfat        Hidrolase Yang Diamobilkan Pada Spce Yang Dimodifikasi Dengan Bsa-Glutaraldehida, Tesis, Jurusan        Kimia Universitas Brawijaya, Malang.

9.  Prayoga, I., 2012, Pengaruh Konsentrasi Glutaraldehida yang Ditambahkan pada Membran Kitosan             Terhadap Kinerja Biosensor Konduktometri Diazinon, Skripsi, Universitas Brawijaya, Malang.

10. Palmer, T., 1991, Understanding Enzymes 3rd Edition, Ellis Horwood Ltd., English.

11. Monica, Athitya D.N., 2007, Studi Aktivitas Spesifik Selulase dari Lactobacillus Collinoides yang                dimurnikan dengan Pengendapan Bertingkat Amonium Sulfat, Skripsi, Universitas Brawijaya, Malang.

12. Isvani, N.K., 2013, Pembuatan Biosensor Diazinon Menggunakn Alkaline Fosfatas di Permukaan               Screen Printed Carbon Electrode (SPCE)-Kitosan, Skripsi, Jurusan Kimia Universitas Brawijaya, Malang