EKOLOGI TERNATE
EDITOR Ibnu Maryanto Hari Sutrisno
PUSAT PENELITIAN BIOLOGI-LIPI 2011 i
© 2011 Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Pusat Penelitian Biologi*
Katalog dalam Terbitan
Ekologi Ternate/Ibnu Maryanto dan Hari Sutrisno (Editor). – Jakarta: LIPI Press, 2011. xiii + 371 hlm.; 14,8 x 21 cm ISBN 978-979-799-609-3 1. Ekologi
2. Ternate
577
Editor Bahasa Penata Letak Penata Sampul Penerbit
: Risma Wahyu Hartiningsih : Ibnu Maryanto : Fahmi : LIPI Press
*Pusat Penelitian Biologi-LIPI Gedung Widyasatwaloka, Cibinong Science Center Jln. Raya Bogor Km. 46, Cibinong 169111 Telp.: 021-8765056, 8765057
ii
DAFTAR ISI
Ucapan Terimakasih Kata Sambutan Kata Pengantar DAFTAR ISI
iii v vii xi
GEOLOGI DAN IKLIM Gunung Gamalama, Ternate, Maluku Utara: Dinamika Erupsi dan Potensi Ancaman Bahayanya Indyo Pratomo, Cecep Sulaeman, Estu Kriswati & Yasa Suparman Karakteristik Erupsi G Kie Besi dan Potensi Ancaman Bencananya Terhadap Lingkungan Kota Ternate: (Representasi dari karakter gunungapi aktif di Busur Gunungapi Halmahera) Estu Kriswati & Indyo Pratomo Analisa Anomali Curah Hujan dan Parameter Laut-Atmosfer Periode Januari - Agustus 2010 di Provinsi Maluku Utara Dodo Gunawan
1
15
27
FAUNA Kelimpahan dan Keragaman Kelelawar (Chiroptera) dan Mamalia Kecil di Pulau Ternate Sigit Wiantoro & Anang S Achmadi Keanekaragaman Mamalia Kecil di Pulau Moti Anang Setiawan Achmadi & Sigit Wiantoro Kajian Ekologi Burung di Hutan Gunung Gamalama, Ternate, Maluku Utara Wahyu Widodo
43
55
69
Komunitas Burung Pulau Moti Ternate Maluku Utara Eko Sulistyadi
83
Keanekaragaman Herpetofauna di Pulau Ternate dan Moti, Maluku Utara Mumpuni
105
xi
Komunitas Keong Darat di Pulau Moti, Maluku Utara Heryanto Kajian keanekaragaman Ngengat (Insekta: Lepidoptera) di Gunung Gamalama, Ternate Hari Sutrisno Tinjauan Keanekaragaman dan Sebaran Kupu Ternate Djunijanti Peggie
121
133
145
Efektifitas Trap Warna Terhadap Keberadaan Serangga Pada Pertanaman Budidaya Cabai di Kelurahan Sulamadaha Kecamatan P Ternate Ternate Abdu Mas’ud
159
Eksplorasi Keragaman Serangga Coleoptera dan Lepidoptera di Pulau Moti, Ternate, Maluku Utara Warsito Tantowijoyo & Giyanto
167
FLORA Analisis Tutupan Lahan Kawasan Pulau Moti, Ternate, Maluku Utara Hetty IP Utaminingrum & Roemantyo
187
Hutan mangrove di Pulau Moti Suhardjono & Ujang Hapid
199
Keanekaragaman Anggrek di G Gamalama, Ternate Izu Andry Fijridiyanto & Sri Hartini
219
Vegetasi Hutan Pulau Moti, Ternate, Maluku Utara Edi Mirmanto
227
Keanekaragaman Jenis Pohon di Hutan Sekunder Pulau Moti, TernateMaluku Utara Razali Yusuf
237
Keanekaragaman Tumbuhan Berkhasiat Obat di Pulau Moti, Ternate, Maluku Utara Siti Sunarti
251
Eksplorasi Tumbuhan di Pulau Moti, Ternate, Maluku Utara Deden Girmansyah & Siti Sunarti xii
267
MIKROBIOLOGI Drug Discovery Antibiotik Berbasis Biodiversitas Aktinomisetes Lokal Asal Ternate Arif Nurkanto
283
Isolasi dan Identifikasi Kapang-Kapang Kontaminan Dari Biji Kenari Kering (Canarium ovatum) Nurhasanah &Sundari
295
Mikroba Laut Penghidrolisis Senyawa Nitril di Sekitar Pulau Moti, Ternate Nunik Sulistinah & Rini Riffiani
301
Isolasi dan Penapisan Bakteri Pendegradasi Dibenzothiophene, Phenanthrene dan Fluoranthene Asal Perairan Laut Sekitar Pulau MotiTernate Rini Riffiani & Nunik Sulistinah Penapisan dan Isolasi Bacillus Penghasil Amilase Dari Limbah Sagu (Metroxylon sagu Rottb) Deasy Liestianty1, Nurhasanah2
309
317
SOSIAL BUDAYA Membangun Ternate Bermodal Kekayaan Sosio-Historis Dhurorudin Mashad Analisis Struktural Terhadap Mitos “Tujuh Putri” Pada Kebudayaan Ternate, Maluku Utara Safrudin Amin
329
343
xiii
Ekologi Ternate 317-327 (2011)
Penapisan dan Isolasi Bacillus Penghasil Amilase Dari Limbah Sagu (Metroxylon sagu Rottb) Deasy Liestianty1, Nurhasanah2 Departemen Pendidikan Kimia, Fakultas Pendidikan Universitas Khairun.. 2 Departemen Pendidikan Biologi, Fakultas Pendidikan Universitas Khairun. Jl Bandara Babullah, Akehuda- Ternate, Maluku Utara 1
ABSTRACT Sago palm (Metroxylon sagu Rottb) were one of palm plant where well growth in Molluca island include North Molluca. One of famous main product were sagu. Sagu were a starch granule where get from sago palm trunk. The effect of sagu processing were sago waste. If sago waste were exist as a waste, then would become an environment pollution like increasing soil acidity. The aim of this research were to screen amylase producing-Bacillus from sago waste. Sago waste were taken from traditional sago manufacture at Desa Loleo Tidore island, North of Moluccas. Screening, isolation, identification and qualitative enzymatic detection were conduct at Laboratory of PMIPA – FKIP, University of Khairun. Result of this study showed that about twenty two isolate of bacteria were isolated from sago waste. About eleven isolate were amylase producing Bacillus with various macroscopic and microscopic morphology. Keywords: Amylase, Bacillus, sago waste
PENDAHULUAN Secara historis, tanaman sagu (Metroxylon sagu Rottb) berasal dari Papua (pulau Irian). Distribusi terbesar tanaman ini yaitu di kepulauan Maluku (termasuk Maluku Utara) yang berpusat di pulau Seram dan Papua. Penyebaran tanaman ini paling besarada di Asia Tenggara, meliputi Indonesia, Malaysia dan Thailand. Tanaman ini merupakan salah satu tanaman palem yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku makanan (Karim at al. 2008). Produk utama dari tanaman ini adalah sagu. Sagu adalah butiran atau tepung yang diperoleh dari teras batang pohon sagu. Sagu merupakan makanan pokok bagi
masyarakat di Maluku, Maluku Utara dan Papua. Di daerah- daerah ini, sagu dimakan dalam bentuk popeda. Sagu dijual dalam bentuk tepung curah maupun yang dipadatkan dan dikemas dengan daun pisang. Pengolahan sagu hanya menghasilkan pati sekitar 16-28% dari total batang sagu yang termanfaatkan sehingga sebagian besar material berupa kulit dan ampas terbuang sebagai sisa produk dalam bentuk limbah sagu. Limbah sagu jika dibiarkan dapat menimbulkan pencemaran lingkungan berupa bau dan peningkatan kemasaman pH tanah (Syakir et al. 2009). Limbah sagu mengandung komponen utama pati
317
Liestianty & Nurhasanah
dan serat dengan perbandingan 41,7% 65% : 14,8 % (Winna et al, 1986 dalam Apun et al, 2000). Kedua komponen ini memiliki potensi biokonversi menjadi produk tambahan yang bernilai. Pendekatan bioteknologi berbasis mikroba dapat digunakan untuk mendegradasi limbah sagu. Mikroba seperti cendawan dan bakteri telah lama diketahui berperan penting dalam degradasi komponen selulosa dan pati di alam (Coughlan, 1985 dalam Apun et al, 2000). Kemampuan mikroba seperti bakteri dalam hal mendegradasi kedua komponen tersebut karena mereka memiliki enzim hidrolitik. Kelompok Bacillus telah lama diketahui mampu mensekresi sejumlah protein terlarut yang berbeda-beda ke medium ekstraseluler (ke lingkungan). Salah satu protein (enzim) utama yang dimiliki oleh kelompok ini adalah amilase yang sudah diisolasi dari Bacillus amyloliquefaciens (Takkinen et al. 1982). Substrat utama dari enzim ini adalah pati yang nantinya dihidrolisis (dipecah) menjadi oligosakarida yang lebih sederhana (Cornelius et al. 2003). Bacillus merupakan kelompok bakteri Gram positif pembentuk endospora dengan sifat hidup aerob atau fakultatif aerob (Holt et al.1994). Penelitian yang dilakukan oleh Apun et al.(2000), memperlihatkan adanya isolat indigenous yang teridentifikasi yaitu Bacillus amyloliquefaciens UMAS 1002 mampu menghidrolisis “hampas” sagu menjadi gula pereduksi. Hampas sagu merupakan produk lignoselulosa yang kaya akan pati dan dihasilkan dari ekstraksi empulur sagu (Awg-Adeni et 318
al. 2010). Penelitian ini bertujuan untuk melakukan penapisan dan isolasi kelompok Bacillus penghasil enzim amilase yang mampu mendegradasi amilosa (pati) yang terdapat dalam limbah sagu. BAHAN DAN CARA KERJA Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari sampai Maret 2010 bertempat di laboratorium MIPA, FKIP Universitas Khairun Ternate. Lokasi pengambilan sampel yaitu di Desa Loleo Kota Tidore Kepulauan. Sebelum pengambilan limbah sagu, terlebih dulu diukur suhu dan pH limbah. Selanjutnya, limbah sagu diambil pada kedalaman kurang lebih 15 cm secara aseptik lalu dimasukkan ke dalam kantung plastik steril dan ditutup. Selanjutnya sampel dimasukkan ke dalam cool box untuk dikultivasi pada skala laboratorium Sebanyak 1 gram sampel ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam botol vial yang masing-masing telah berisi 9 ml aquades steril dan dikocok dengan vortex selama 10 menit lalu dibuat serial pengenceran bertingkat dari 10-1 sampai 10-6. Sebanyak 0,1 ml suspensi masingmasing pengenceran disebar di atas media TSA (duplo) dan diinkubasi pada suhu 30 oC selama 24 jam. Identifikasi makroskopik mengacu pada panduan identifikasi bakteri menurut Hadioetomo (1993). Koloni bakteri yang sudah diidentifikasi makroskopik selanjutnya dipisahkan (isolasi) secara duplo pada media TSA dan diinkubasi kembali suhu 30 oC selama 24 jam. Koloni yang tumbuh
Penapisan dan Isolasi Bacillus Penghasil Amilase
dibuat pewarnaan Gram dan uji fisiologi biokimianya. Biakan bakteri yang sudah tumbuh pada media TSA selanjutnya digores pada media TSA + pati 1% untuk deteksi bakteri pendegradasi pati. Biakan bakteri yang tumbuh pada masing-masing media tersebut lalu diuji aktifitas enzimatiknya secara kualitatif. Deteksi kualitatif amilase dapat terpantau melalui zona bening yang terbentuk di sekeliling koloni bakteri setelah pemberian reagen lugol. HASIL Koloni bakteri yang diisolasi dari limbah padat sagu diperoleh sebanyak 22 isolat bakteri. Kedua puluh dua isolat bakteri tersebut selanjutnya dilakukan penapisan dan isolasi bakteri penghasil enzim amilase dengan menggunakan substrat pati 1% dan diperoleh sebelas isolat penghasil enzim amilase. Hasil uji
fisiologi dan biokimia maupun morfologinya memperlihatkan kesebelas isolat tersebut merupakan genus Bacillus. Tabel 1 berikut merupakan hasil pencirian fisiologi dan biokimia dari genus Bacillus. Dari kesebelas isolat tersebut terdapat tiga jenis Bacillus spp. yaitu B. megaterium, B. stearothermophilus dan Bacillus sp. Ke-11 isolat bakteri tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut : Isolat T1P2I1 Isolat ini diisolasi di titik satu. Pertumbuhan pada media TSA memiliki ciri makroskopik yaitu koloni warnanya putih, bentuk koloni berakar, tepi koloni bercabang, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan sel berbentuk batang, penataan selnya berantai, gram positif, serta memiliki spora yang terletak di
Tabel 1. Hasil pencirian fisiologi dan biokimia isolat bakteri penghasil enzim amylase
No Kode isolat 1 T1P2I1 2 T1P2I3 3 T1P1I2 4 T1P1I4 5 T1P4I1 6 T1P3I2 7 T2P3I1 8 T2P6I1 9 T2P1I3 10 T2P2I3 11 T2P6I2
Spesies Bacillus megaterium B. stearothermophilus B. megaterium B.megaterium Bacillus sp. B. megaterium Bacillus sp. B. megaterium B. megaterium B. megaterium Bacillus sp.
Keterangan: T = titik, P = Pengenceran, I = Isolat
319
Liestianty & Nurhasanah
bagian tengah dan berbentuk elips. Uji fisiologi biokimia sel bakteri menunjukkan sifat aerob, memiliki katalase positif dan motil, merah meti positif, PV negatif, dapat memecah gelatin, tidak menggunakan sitrat, menghasilkan asam tanpa gas pada fermentasi glukosa, tidak memproduksi H2S, tidak memproduksi indol, serta menghidrolisis kasein dan pati. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium. Isolat T1P2I3 Isolat ini diisolasi di titik 1. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki cirri makroskopik warnanya putih, bentuk koloni tak beraturan, tepi koloni berombak, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, penataan selnya bergerombol, Gram positif, serta memiliki spora yang terletak di sub terminal /ujung dari sel. Sedangkan pada uji fisiologi biokimia sel menunjukkan sifat aerob, merah metil positif dan motil, VP negatif, katalase positif, dapat memecah gelatin, menggunakan glukosa dengan menghasilkan asam tanpa gas, tidak memproduksi H 2 S, tidak, tidak menggunakan sitrat, tidak dapat menghidrolisis kasein namun dapat menghidrolisis pati, tidak memproduksi indol. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative 320
Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus stearothermophilus. Isolat T1P1I2 Isolat ini diisolasi di titik 1. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya krem, bentuk koloni bundar, tepi koloni licin, elevasinya timbul serta sifat koloninya tebal, berlendir dan sedikit transparan. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, Gram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah sel dan berbentuk elips sedangkan pada uji fisiologi biokimia menunjukkan, merah metil positif, memiliki katalase positif dan motil, sifat aerob, VP negatif, dapat memecah gelatin, tidak menggunakan sitrat, menggunakan glukosa dengan menghasilkan asam tanpa gas, tidak memproduksi indol, dapat menghidrolisis kasein dan pati, tidak memproduksi H2S. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium. Isolat T1P1I4 Isolat ini diisolasi di titik 1. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya putih, bentuk koloni bundar, tepi koloni tak beraturan, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, Gram positif, serta memiliki spora yang
Penapisan dan Isolasi Bacillus Penghasil Amilase
terletak di tengah sel dan berbentuk elips. Sedangkan pada uji fisiologi biokimia sel menunjukkan sifat aerob, VP negatif, dapat memecah gelatin, tidak menggunakan sitrat, menggunakan glukosa dengan menghasilkan asam tanpa gas, tidak memproduksi H2S, merah metil negatif, tidak memproduksi indol, dapat menghidrolisis kasein dan pati memiliki, katalase positif dan motil. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium. Isolat T1P4I1 Isolat ini diisolasi di titik 1. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya putih, bentuk koloni bundar, tepi koloni licin, elevasinya timbul serta sifat koloninya tebal, berlendir dan sedikit transparan. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, Gram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah sedangkan pada uji fisiologi biokimia sel menunjukkan sifat aerob, VP negatif dan motil, merah metil positif, memiliki katalase positif, mampu memanfaatkan sitrat, menggunakan glukosa dengan menghasilkan asam tanpa gas, tidak memproduksi H2S, dapat menghidrolisis kasein dan pati, tidak memproduksi indol, dapat memecah gelatin. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolat bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus sp.
Isolat T1P3I2 Isolat dari limbah olahan sagu pada titik 1. Pertumbuhannya pada media pati memiliki ciri makroskopik warnanya putih, bentuk koloni bundar, tepi koloni licin, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, gram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah sel dan berbentuk elips, sedangkan pada uji fisiologi biokimia sel menunjukkan sifat aerob, dapat menghidrolisis kasein dan pati, memiliki katalase positif dan motil, merah metil positif, VP negatif, dapat memecah gelatin, tidak menggunakan sitrat, menggunakan laktosa dan atau sukrosa, tidak memproduksi H 2 S, tidak memproduksi indol. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9 ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium. Isolat T2P3I1 Isolat ini diisolasi di titik 2. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya putih, bentuk koloni bundar, tepi koloni licin, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, bergerombol, Ggram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah. Sedangkan pada uji fisiologi biokimia sel menunjukkan sifat aerob, merah metil positif, katalase positif dan motil, dapat memecah gelatin, tidak menggunakan sitrat, menggunakan 321
Liestianty & Nurhasanah
laktosa dan atau sukrosa , tidak memproduksi H2S, tidak memproduksi indol, dapat menghidrolisis kasein dan pati, VP negative. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9 ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus sp. Isolat T2P6I1 Isolat ini diisolasi di titik 2. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya krem, bentuk koloni bundar, tepi koloni berombak, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, penataan selnya berantai, Gram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah sel dan berbentuk elips, sedangkan pada uji fisiologi biokimia, tidak menggunakan sitrat, memiliki katalase positif dan motil, merah metil positif, dapat memecah gelatin, VP negative, menggunakan laktosa dan atau sukrosa, pemproduksi H2S, tidak mempoduksi indol, dapat menghidrolisis kasein dan pati tidak menunjukkan sifat aerob. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium. Isolat T2P1I3 Isolat ini diisolasi di titik 2. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya pitih, 322
bentuk koloni tak beraturan, tepi koloni licin, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, penataan selnya bergerombol, Gram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah sel dengan bentuk elips. Uji fisiologi biokimia sel menunjukkan dapat memecah gelatin, sifat aerob, memiliki katalase positif dan motil, merah metil positif VP negatif, menggunakan glukosa, produksi H 2 S negative, tidak memproduksi indol, dapat menghidrolisis kasein dan pati, tidak menggunakan sitrat. Dari pencirian bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium. Isolat T2P2I3 Isolat ini diisolasi di titik 2. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya putih, bentuk koloni tak beraturan, tepi koloni berombak, elevasinya datar serta sifat koloninya tebal, keras dan membentuk lapisan lilin. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, penataan selnya berantai, Gram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah sel dan berbentuk elips, sedangkan pada uji fisiologi biokimia sel menunjukkan sifat aerob, memiliki katalase positif dan motil, merah metil positif, dapat memecah gelatin, tidak menggunakan sitrat, menggunakan glukosa, tidak memproduksi H2S, tidak memproduksi indol, dapat menghidrolisis
Penapisan dan Isolasi Bacillus Penghasil Amilase
kasein dan pati, VP negatif. Dari pencirian isolate bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus megaterium. Isolat T2P6I2 Isolat ini diisolasi di titik 2. Pertumbuhannya pada media TSA memiliki ciri makroskopik warnanya putih, bentuk koloni bundar, tepi koloni licin, elevasinya cembung serta sifat koloninya tebal, berlendir dan transparan. Pengamatan mikroskopik menunjukkan isolate berbentuk batang, penataan selnya monobasil, Gram positif, serta memiliki spora yang terletak di tengah sel dan berbentuk elips. Uji fisiologi biokimia sel menunjukkan sifat aerob, merah metil positif, VP negatif dapat memecah gelatin, tidak menggunakan sitrat, menggunakan laktosa dan atau sukrosa, memiliki katalase positif dan motil, tidak memproduksi indol, dapat menghidrolisis kasein dan pati, tidak memproduksi H2S. Dari pencirian isolate bakteri ini setelah dicocokkan dengan kunci identifikasi dari buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9ed, maka isolate bakteri ini diidentifikasi sebagai Bacillus sp. PEMBAHASAN Limbah sagu merupakan susbtrat yang ideal untuk pertumbuhan mikroorganisme di antaranya bakteri. Limbah sagu yang di dalamnya sudah bercampur dengan ampas sagu, kaya akan karbohidrat terutama pati. Pati pada
tanaman sagu terakumulasi pada teras batang (Karim et al. 2008). Enzim amilase umumnya dihasilkan oleh cendawan dan bakteri, misalnya Lactobacillus manihotivorans, Thermomyces lanuginosus, Sporotri-chum thermopile, Aspergillus oryzae dan Bacillus (Naiola, 2002). Spesies B. amyloliquefaciens, B. stearothermophilus, B. subtilis, dan B. licheniformis merupakan jenis-jenis Bacillus yang sudah lama dipakai dalam skala industri karena mampu memproduksi amilase yang tahan panas (termofilik amilase) (de Carvalho et al. 2008) Apun et al (2000) melaporkan jenis bakteri Bacillus amyloliquefaciens yang diisolasi dari limbah sagu memiliki daya amilolitik dan selulolitik. Selain itu, jenis bakteri ini juga telah dipakai sebagai biokonversi dalam mengatasi limbah sagu karena kemampuan amilolitik dan selulotiknya (Apun et al 2000 dalam Khan et al, 2006). Wizna et al (2008) melaporkan juga tentang pemanfaatan B. amyloliquefaciens sebagai pelaku fermentasi substrat padat dengan memanfaatkan campuran tepung sagu dan rumen sapi yang dipakai sebagai pakan ternak. Selain itu Archana et al. (2006) dalam penelitiannya melaporkan adanya aktivitas bakteri pelaku fiksasi nitrogen yang berkolonisasi pada beberapa bagian dari tanaman sagu. Salah satu bakteri pelaku fiksasi nitrogen tersebut adalah B. megaterium. Banyaknya isolat bakteri yang mengurai pati sagu (amilolitik) dapat dimaklumi karena kandungan terbesar sagu adalah karbohidrat dari golongan pati (amilum). Selain itu, juga ditemukan 323
Liestianty & Nurhasanah
isolat pengurai selulosa dan protein. Ozawa et al (1996) dalam Wizna et al (2008) menyatakan bahwa tepung/sari sagu mengandung 58% pati, 23% selulosa, 9.2% hemiselulosa, 5.8% pektin dan 3.9% lignin. Apun et al (2000) juga melaporkan adanya aktivitas amilolitik dan selulolitik dari B. amyloliquefaciens yang diisolasi dari limbah sagu. Mereka mengatakan bahwa keberadaan kedua enzim ini dalam satu organisme (bakteri dalam hal ini) memiliki keuntungan dalam mendegradasi limbah sagu. Enzim selulolitik dapat berperan pada komponen selulosa sedangkan enzim amilolitik dapat berperan pada komponen pati yang terdapat di dalam limbah sagu. Melalui mekanisme aksi kooperatif, kedua enzim ini dapat mempercepat hidrolisis komplit limbah sagu. Efek sinergis ini juga dilaporkan oleh Haska & Ohta (1990) yang mengamati peningkatan laju hidrolisis pati sagu oleh amilase melalui penambahan selulase. Mereka melaporkan juga bahwa ternyata selulase merangsang aktivitas amilase untuk menghidrolisis granula pati menjadi produk akhir yaitu glukosa. KESIMPULAN Dalam penelitian ini diperoleh sebanyak sebelas isolat bakteri penghasil enzim amilase yang diisolasi dari limbah sagu. Kesebelas isolat tersebut teridentifikasi dari genus Bacillus dengan jenis-jenisnya antara lain B. megaterium, B. stearothermophilus dan Bacillus sp.
324
DAFTAR PUSTAKA Apun K., BC. Jong & MA. Salleh. 2000. Screening and isolation of a cellulolytic and amylolitic Bacillus from sago pith waste. J. Gen. Appl. Microbiol. 46: 263 -267. Archana S, T. Koki, N.Yoko, O. Masanori, AQ. Marcello, BL. Alan, MM. Al Gerico, & A. Elsa. 2006. Nitrogen-fixing activity in various parts of sago palm (Metroxylon sagu) and characterization of aerobic nitrogen-fixing bacteria colonizing the sago palm. J-EAST. 14 (1): 20-32. Awg-Adeni DS, S.Abd-Aziz, K, Bujang K, & MA. Hassan. 2010. Bioconversion of sago residue into value added products. African J. of Biotech. 9 (14): 2016-2021. Cornelius B, J. Schmitt, & M. KarlHeinz. 2003. Directed evolution of a bacterial á-amilase: toward enhanced pH-performanced and higher spesific activity. Protein Science . 12: 2141-2149. De Carvalho RV, TLR. Correa, JCM, daSilva, MLRC. de-Oliveira, & MLL. Martins. 2008. Properties of an amilase from thermophilic Bacillus sp. Brazillian J. Micro.39: 102-107. Hadioetomo, RS. 1993. Mikrobiologi Dasar dalam praktek: Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium, PT. Gramedia, Jakarta. Haska N. & Y. Ohta. 1993. Effect of cellulase addition on hydrolysis of sago starch granule by raw starch digesting amylase from Penicil-
Penapisan dan Isolasi Bacillus Penghasil Amilase
lium brunneum. Starch 24.(5): 237 - 241 Holt JG., NR. Krieg, PHA. Sneath, JT. Staley, & ST. Williams. 1994. Bergey’s Manual Determinative Bacteriology. Lippincott Williams & Wilkns , Philadelphia, USA. Karim AA, A. Pei-Lang Tie, DMA. Manan, LSM. Zaidul. 2008. Starch from the sago (Metroxylon sagu) palm tree-Properties, prospect and challenges as a new industrial source for food an d other uses. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 7: 215228. Khan FA bin Anwarali & AH.Salehin Salehin. 2006. Enhancing á Amylase and Celllulase in vivo enzyme expressions on sago pith residue using Bacillus amyloliquefaciens UMAS 1002. Biotechnology 5 (3): 391-403.
Naiola E. 2002. Karakterisasi dan Optimasi Media Produksi Amilase dari Aspergillus niger dan A. clavatus. Berita Biologi: 6 (3): 415-420. Syakir M., Bintoro MH., Agusta H. 2009. Pengaruh ampas sagu dan kompos terhadap produktivitas lada perdu. J. LITTRI 15 (4): 168 – 173. Takkinen K, Petterson RF, KalkkinenN, Palva I, SÏderlund H and Kääriänen L. 2982. Amino Acid sequence of á-amilase from Bacillus amyloliquifaciens and deduced from the nucleotid. J. Biol. Chem. 258 (2): 1007 -1013. Wizna, Abbas H., Y. Rizal, A. Dharma, & PI. Kompiang., 2008. Improving the quality of sago pith and rumen content as poultry feed through fermentation by Bacillus amyloliquefaciens. Pakistan J. Nut. 7 (2): 249 – 254.
325
Liestianty & Nurhasanah
Gambar 1. Koloni makroskopis beberapa isolat bakteri asal sago
Gambar 2. Hasil deteksi kualitatif enzim amilasedari limbah sago
a
b
Gambar 3. a: Hasil perwarnaan gram bakteri limbah sago, selberbentuk batang gram positif dan membentuk spora (pembesaran 1600 X) b: Pewarnaan isolat bakteri (spora berwarna hijau, sel vegetatif berwarna merah)
326
Penapisan dan Isolasi Bacillus Penghasil Amilase
a
b
c
d
e
f
Gambar 5. Hasil uji fisiologi isolat bakteri dari limbah sago. a. media TSIA, b. Hasil uji pada media gelatin. c.Hasil uji katalase, d. Hasil uji pada media Simmon sitrat, e. Hasil uji motilitasdan f. Hasil uji indol
327