IDENTIFIKASI BAKTERI PENGHASIL AMILASE YANG BERASAL DARI TANAH TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) SAMPAH DI KOTA PADANG
ARTIKEL
GUSNAYETTY NIM. 10010055
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (STKIP) PGRI SUMATERA BARAT PADANG 2014
IDENTIFIKASI BAKTERI PENGHASIL AMILASE YANG BERASAL DARI TANAH TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) SAMPAH DI KOTA PADANG Gusnayetty1), Mades Fifendy2), RRP. Megahati S.1) 1)
Program Studi Pendidikan Biologi STKIP PGRI Sumatera Barat 2) Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Padang
[email protected] ABSTRACT
Amylase is an enzyme that plays a role in hidrolysis starch into simple sugars. Various industries in Indonesia using amylase as a catalyst, as in the food industry amylase role in making foods, drinks, or liquid sugar and non-food industries amylase used in the textile, paper and detergent. Some types of bacteria such as Bacillus sp. and Aspergillus sp. a group that has a great ability to produce amylase. Amylase producing bacteria have been isolated from soil landfills (TPA) in the city of Padang, but identification has not been done. This research aims to determine the amylase producing bacteria from the ground landfills (TPA) in the city of Padang. The research was conducted from July to August 2014 in the laboratory Kopertis Region X and in the Balai Penyidikan and Pengujian Veteriner Regional II Bukit Tinggi. This research uses descriptive method. The results of bacterial identification of isolates T2.4, T3.7, and T4.5 includes identification macroscopic and microscopic morphology and biochemical identification of the isolates showed that the T2.4 is a bacteria of the genus Enterobacter, whereas isolates T3.7 and T4.5 is bacteria of the genus Bacillus. Keywords: Amylase, Morphological Identification, Biochemical Identification PENDAHULUAN Amilase merupakan salah satu enzim yang
mikroba ini banyak diusahakan karena memiliki
berperan dalam menghidrolisis amilum menjadi gula
keunggulan yaitu mudah ditumbuhkan, cepat tumbuh
sederhana seperti fruktosa, dekstrin, maltosa, dan
dan dapat dikendalikan produksinya sesuai keperluan
glukosa (Poedjiadi, 1994). Amilase disebut juga
(Hayati, 2008). Genus bakteri penghasil amilase yang
dengan enzim amilolitik, merupakan enzim yang
cukup dikenal luas adalah Bacillus, Clostridium,
bekerja sebagai katalis dalam reaksi pemecah amilum
Lactobacillus,
menjadi gula. Amilase merupakan enzim yang
(Pelczar dan Chan, 1988). Beberapa spesies dari
banyak dimanfaatkan dalam teknologi bioproses.
genus Bacillus, seperti Bacillus subtilis, Bacillus
Berbagai industri di Indonesia telah menggunakan
licheniformis
amilase sebagai katalis, seperti pada industri pangan
seringkali digunakan dalam memproduksi enzim
amilase
amilase secara komersial untuk berbagai keperluan.
berperan
dalam
pembuatan
makanan,
Bacteriodes,
dan
Bacillus
dan
Micrococcus
stearothermophilus
minuman, ataupun gula cair. Pada industri non
Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah
pangan amilase digunakan pada industri tekstil,
Air Dingin merupakan lokasi tempat penimbunan
kertas dan deterjen (Tresnawati dkk., 2004; Naiola
sampah yang diperoleh dari seluruh masyarakat di
dkk., 2008).
kota Padang. Timbunan sampah umumnya terdiri dari
Amilase dapat dihasilkan dari tanaman,
sampah organik dan sampah anorganik, namun
hewan, dan mikroorganisme (bakteri dan fungi).
sebahagian besar sampah yang diangkut berupa
Salah satu sumber amilase yang banyak dieksplorasi
sampah
adalah yang berasal dari mikroba. Penggunaan
memungkinkan terdapatnya keanekaragaman bakteri
organik.
Kondisi
tersebut
sangat
yang tinggi antara lain bakteri amilolitik karena
Peremajaan Bakteri
substrat untuk pertumbuhan bakteri pendegradasi pati melimpah di tanah tempat pembuangan sampah. Isolasi
bakteri
dari
tanah
Isolat bakteri penghasil amilase yang telah diperoleh oleh peneliti sebelumnya dari tanah tempat
Tempat
pembuangan akhir (TPA) sampah di kota Padang
Pembuangan Akhir (TPA) sampah di kota Padang
disimpan pada media gliserol sebagai stock isolat.
telah pernah dilakukan dan diperoleh 3 isolat
Peremajaan bakteri dilakukan sekali dalam 2 minggu
penghasil amilase dengan indeks amilolitik terbesar
dengan menumbuhkannya pada medium NA miring
(Perwitasari, 2014), tetapi identifikasi yang bertujuan
dan inkubasi pada suhu 370C selama 24 jam.
untuk mengetahui bakteri penghasil amilase dari tanah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) sampah di
Identifikasi Bakteri Identifikasi bakteri penghasil amilase yang
kota Padang belum pernah dilakukan. Oleh karena itu telah dilakukan penelitian tentang “Identifikasi Bakteri Penghasil Amilase Yang Berasal Dari Tanah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Di Kota
METODE PENELITIAN Penelitian ini telah dilaksanakan dari bulan sampai
sampah di kota Padang dilakukan terhadap isolat bakteri yang memiliki indeks amilolitik terbesar ditunjukkan pada Tabel 1.
Padang”.
Juli
berasal dari tanah tempat pembuangan akhir (TPA)
bulan
Agustus
tahun
2014
di
Laboratorium Kopertis Wilayah X Padang dan di
Tabel 1. Sumber Isolat Bakteri Penghasil Amilase Yang Berasal Dari Tanah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Di Kota Padang Indeks No Sumber Isolat Kode Isolat Amilolitik
Balai Penyidikan dan Pengujian Veteriner Regional
1
Tanah Timbunan
T2.4
2,75
II Bukit Tinggi.
2
Tanah Sampah
T3.7
5,81
3
Tanah Kompos
T4.5
2,71
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kamera digital, mikroskop, kaca objek, tabung reaksi, rak tabung reaksi, cawan petri, jarum ose,
autoklav, inkubator, pipet tetes, gelas ukur,
beaker glass, timbangan digital, lemari pendingin, hot
Morfologi Koloni Bakteri Bakteri yang tumbuh pada medium NA cawan petri kemudian diamati morfologi koloni meliputi bentuk, tepian, dan elevasi koloni bakteri.
plate, laminar air flow, labu erlemeyer, aluminium foil, lampu spritus, dan alat tulis. Bahan-bahan
yang
Pewarnaan Gram digunakan
dalam
Pewarnaan gram untuk menentukan apakah
penelitian ini adalah aquades, alkohol 70%, alkohol
bakteri tersebut termasuk kelompok bakteri Gram
95%, medium NA, kristal violet, iodin, safranin,
positif atau Gram negatif, jika bakteri berwarna ungu
medium gula (glukosa, laktosa, sukrosa dan maltosa),
termasuk Gram positif dan jika bakteri bewarna
medium TSIA, medium SIM, medium urea, medium
merah muda termasuk Gram negatif.
citrat, medium MR-VP, medium O/F, medium kaldu nitrat, dan 3 isolat bakteri penghasil amilase yang berasal dari tanah tempat pembuangan akhir (TPA) sampah di kota Padang.
Uji Biokimia Identifikasi
secara
biokimia
dengan
beberapa tahapan uji meliputi Uji TSIA (Triple Sugar
Iron Agar), Uji SIM (Sulfid Indol Motility), Uji
bersifat tidak statis, sehingga mungkin saja bakteri
Urea, Uji Citrat, Uji Gula (glukosa, laktosa, sukrosa
yang sama
dan maltosa), Uji MR (Methyl Red), Uji VP (Voges-
morfologis yang berbeda.
dapat
memperlihatkan karakteristik
Proskauer), Uji Oksidasi Fermentasi dan Uji Nitrat. 2.
Pewarnaan Gram Hasil pengamatan mikroskopis meliputi
HASIL DAN PEMBAHASAN A.
pewarnaan Gram, bentuk sel bakteri (coccus, basil,
HASIL Hasil identifikasi bakteri penghasil amilase
yang berasal dari tanah tempat pembuangan akhir
dan spiral), dan endospora yang dapat dilihat pada Tabel 3.
(TPA) sampah di kota Padang meliputi identifikasi morfologi secara makroskopis dan mikroskopis dan identifikasi secara biokimia. Identifikasi bakteri mengacu pada buku Cowan (1974) Manual for the identification of medical bacteria. 1.
Morfologi Koloni Bakteri
Tabel 3. Hasil Identifikasi Morfologi Secara Makroskopis Bakteri Penghasil Amilase Yang Berasal Dari Tanah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Di Kota Padang Pewarnaan Gram No. Isolat Gram Bentuk Sel Endospora 1. T2.4 Negatif Basil Tidak ada 2. T3.7 Positif Basil Ada 3. T4.5 Positif Basil Ada
Pengamatan koloni dilakukan terhadap isolat bakteri yang tumbuh pada medium NA (Nutrient
Tabel 3 di atas dapat dilihat bahwa isolat
Agar) meliputi bentuk, tepian, dan elevasi koloni
T2.4 merupakan bakteri Gram negatif, bentuk sel
bakteri. Hasil pengamatan koloni bakteri dapat dilihat
batang, dan tidak memiliki endospora. Sedangkan
pada Tabel 2.
isolat T3.7 dan T4.5 merupakan bakteri Gram positif, bentuk sel batang, dan memiliki endospora.
Tabel 2. Hasil Identifikasi Morfologi Secara Makroskopis Bakteri Penghasil Amilase Yang Berasal Dari Tanah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Di Kota Padang Morfologi Koloni Bakteri No Isolat Bentuk Tepian Elevasi 1 T2.4 Bulat Rata Cembung 2 Tidak T3.7 Berlekuk Timbul beraturan 3 Tidak T4.5 Berlekuk Timbul beraturan Tabel
2
menunjukkan
bahwa
secara
makroskopis, isolat T2.4 memiliki bentuk koloni bulat, tepian rata, dan elevasi cembung. Sedangkan isolat T3.7 dan T4.5 memiliki ciri morfologi yang sama yaitu bentuk koloni tidak beraturan, tepian berlekuk, dan elevasi timbul. Menurut Ochman, Lerat, dan Daubin (2005) dalam Jumawita (2014) menyatakan bahwa karakteristik fenotip bakteri
3.
Uji Biokimia Berdasarkan pengujian secara
biokimia
dengan beberapa tahapan uji maka didapatkan hasil yang berbeda yang ditunjukkan pada Tabel 4. Tabel 4. Hasil Identifikasi Secara Biokimia Bakteri Penghasil Amilase Yang Berasal Dari Tanah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Di Kota Padang Isolat No Jenis Uji T2.4 T3.7 T4.5 1 TSIA m/k k/k k/k 2 SIM + + + 3 Urea + 4 Citrat + 5 laktosa 6 Glukosa + + 7 Sukrosa + + + 8 Maltosa + 9 MR + 10 VP + + + 11 Oksidasi + -
12 fermentasi + 13 Nitrat + Ket: tanda + = bereaksi = tidak bereaksi m/k = slant merah/butt kuning k/k = slant kuning/butt kuning
+
kemampuan menggunakan sitrat sebagai sumber karbon. Hasil
pengujian
menunjukkan
bahwa
yang
isolat
dilakukan
T2.4
positif
memfermentasi glukosa dan sukrosa, isolat T3.7 B.
PEMBAHASAN
positif memfermentasi sukrosa, dan isolat T4.5
Berdasarkan hasil pengujian diperoleh isolat T2.4 mampu memfermentasi glukosa dengan terlihat warna pada bagian butt media TSIA berwarna
positif memfermentasi glukosa, sukrosa, dan maltosa. Reaksi positif ditandai dengan perubahan warna medium menjadi kuning.
kuning, sedangkan isolat T3.7 dan T4.5 mampu memfermentasi
glukosa,
laktosa
dan
sukrosa
sehingga terlihat warna pada bagian slant dan butt media TSIA bewarna kuning. Isolat T2.4 diketahui mampu menghasilkan gas selama proses fermentasi yang ditunjukkan dengan terbentuknya gelembung atau naiknya medium TSIA. Pembentukan H2S menunjukkan reaksi negatif pada ketiga isolat yang ditandai dengan tidak terbentuknya warna hitam pada bagian dasar medium. Hasil uji motilitas menunjukkan bahwa ketiga isolat bakteri bersifat motil. Hal ini terlihat
Pengujian yang dilakukan menunjukkan reaksi positif pada isolat T3.7 karena terbentuk larutan berwarna merah, sedangkan isolat T2.4 dan T4.5 menunjukkan reaksi negatif. Pada uji merah metil, akumulasi asam dapat menurunkan pH sampai 5
atau
Hasil pengujian menunjukkan bahwa isolat T2.4 positif menghasilkan urease yang ditandai dengan perubahan warna medium menjadi merah, sedangkan isolat T3.7 dan T4.5 menunjukkan reaksi negatif. Menurut Hadioetomo (1993), bila mikroba yang diuji menghasilkan urease, maka amoniak yang dilepaskan ke dalam medium akan menaikkan pH sehingga indikator merah fenol berubah warna dari
T2.4 positif mampu menggunakan sitrat sebagai sumber karbon yang ditandai dengan perubahan warna medium menjadi biru. Hadioetomo (1993) menjelaskan bahwa ciri ini lazim dimiliki oleh bakteri golongan Enterobacter yang mempunyai
indikator
merah
metil
indikator tersebut akan berwarna merah. Menurut Hadioetomo (1993), bila pengujian merah metil menunjukkan reaksi negatif, maka mungkin sekali organisme itu tidak menghasilkan asam melainkan 2,3-butanadiol. Pengujian yang dilakukan menunjukkan reaksi positif pada ketiga isolat, hal ini ditandai dengan perubahan warna medium menjadi merah setelah penambahan reagen Barritt. Pada uji VP ini, penambahan reagen Barritt yang terdiri dari KOH dan α-naftol dapat menentukan adanya asetoin, senyawa pemula dalam sintesis 2,3-butanadiol. Menurut Hadioetomo (1993), bakteri yang dapat menghasilkan
asetoin
meliputi
semua
spesies
Enterobacter dan beberapa dari spesies Bacillus.
kuning menjadi merah. Hasil pengujian menunjukkan bahwa isolat
Bila
ditambahkan dalam kondisi pH serendah itu maka
dengan adanya jejak pergerakan bakteri yang diinokulasikan di dalam media SIM.
kurang.
Hasil
pengujian
yang
dilakukan
menunjukkan reaksi positif pada isolat T2.4, hal ini ditandai dengan terbentuknya warna kuning pada medium
O/F.
Menurut
Evita
(2005),
apabila
terbentuk warna kuning pada medium yang tertutup parafin,
berarti
metabolisme
bakteri
dalam
menggunakan karbohidrat secara fermentasi Apabila
KESIMPULAN DAN SARAN
terbentuk warna kuning pada medium yang tidak
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan
tertutup parafin, berarti metabolisme bakteri dalam
tentang identifikasi bakteri penghasil amilase yang
menggunakan karbohidrat secara oksidasi.
berasal dari tanah tempat pembuangan akhir (TPA)
Uji ini dilakukan untuk menguji kemampuan
sampah di kota Padang, maka dapat disimpulkan
bakteri mereduksi nitrat menjadi nitrit. Berdasarkan
bahwa berdasarkan hasil identifikasi morfologi secara
pengujian yang dilakukan menunjukkan reaksi positif
makroskopis dan mikroskopis serta
pada isolat T3.7 dan T4.5 yang ditandai dengan
secara biokimia, maka dapat dipastikan isolat T2.4
perubahan warna medium menjadi merah.
tergolong ke dalam bakteri dari genus Enterobacter,
Berdasarkan karakteristik morfologi secara makroskopis dan mikroskopis serta reaksi biokimia,
identifikasi
sedangkan isolat T3.7 dan T4.5 tergolong ke dalam bakteri dari genus Bacillus.
dan setelah dicocokkan dengan panduan menurut
Berdasarkan hasil dari penelitian ini, maka perlu
Cowan (1974) Manual for the identification of
dilakukan penelitian lebih lanjut tentang identifikasi
medical bacteria, maka isolat T2.4 menunjukkan
secara molekuler untuk mengetahui spesies bakteri
karakteristik
penghasil amilase yang berasal dari tanah tempat
dari
bakteri
genus
Enterobacter,
sedangkan isolat T3.7 dan T4.5 menunjukkan
pembuangan akhir (TPA) sampah di kota Padang.
karakteristik dari bakteri genus Bacillus. Menurut
Cowan
(1974),
Enterobacter
merupakan kelompok bakteri Gram negatif berbentuk batang, bersifat aerob dan anaerob fakultatif, mampu menghasilkan gas, pada uji motilitas positif, mampu memfermentasi jenis karbohidrat tertentu, mampu menggunakan citrat sebagai satu-satunya sumber karbon, dan mampu menghasilkan 2,3-butanadiol. Bakteri Enterobacter disebut bakteri koliform yang hidup pada saluran pencernaan dan tersebar luas di tanah dan perairan (Schlegel, 1994). Menurut Cowan (1974), Bacillus merupakan kelompok bakteri Gram positif berbentuk batang,
DAFTAR PUSTAKA Cowan, S. T. 1974. Manual for the identification of medical bacteria. London. New York. Melbourne: Cambridge University Press. Evita, Candrayunda. 2005. Bakteri Pendegradasi Sampah Organik di Lokasi Pembuangan Akhir Air Dingin Kota Padang. Skripsi Sarjana Biologi FMIPA. Universitas Andalas. Padang. Hadioetomo, S. R. 1993. Mikrobiologi Dasar Dalam Praktek. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Hayati, Meili. 2008. Produksi dan Karakterisasi Enzim Amilase dari Bacillus amyloliquefaciens Fukumoto pada Substrat Tapioka. Tesis. Pasca Sarjana Unand. Padang.
dapat tumbuh dalam keadaan aerob dan anaerob fakultatif,
menghasilkan endospora yang tahan
terhadap panas, pada uji motilitas positif, umumnya tidak
mampu
menghasilkan
urease,
jenisnya
Jumawita. 2014. Karakterisasi Bakteri Amilotermofilik Obligat dari Sumber Air Panas Semurup, Sungai Penuh Menggunakan Gen 16S rRNA. Skripsi Sarjana Biologi FMIPA. Universitas Andalas. Padang.
dibedakan berdasarkan kemampuan memecah gula, mampu menghasilkan 2,3-butanadiol, dan mampu mereduksi nitrat menjadi nitrit.
Naiola, Elidar. 2008. Isolasi dan Seleksi Mikroba Amilolitik dari Makanan Fermentasi/Ragi Tapai Gambut di Kalimantan Selatan. Jurnal Mikrobiologi, Puslit Biologi, LIPI.
Pelczar. M.J., dan Chan, E. S. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Terjemahan Ratna Siri, dkk. Jakarta: UI Press. Perwitasari, Y. A. 2014. Isolasi dan Uji Amilolitik Bakteri Penghasil Amilase dari Tanah Tempat Pembuangan Akhir Sampah di Kota Padang. Skripsi. Program Studi Pendidikan Biologi STKIP PGRI Sumatera Barat. Padang. Poedjiadi, A. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: Universitas Indonesia. Schlegel H. G dan K. Schmidt. 1994. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Tresnawati, Fadhillah, dan Widayani. 2004. Isolasi Bakteri Amilolitik Toleran pH 9 Dari Tanah di Taman Wisata Alam Situ GunungSukabumi. Jurnal PKMI. Institut Pertanian Bogor.
