IAJlAW KEMAMPUAN PRODUKSI PEKTlNASf [ POLIGALAKTURONASE I OLEH ~ s p e r g i l l u sn i w HASlL ISOLASI DARl PERKEBUNAN KAKABD
Oleh M E G A W A T I
F 28. 0046
1 9 9 5 FAKULTAS TEI
B O G O R
Megawati. F 28.0046. Kajian Kemampuan Produksi Pektinase (poligalakturonase) Oleh Aspergillus niger Hasil Isolasi Dari Perkebunan Kakao. Di bawah bimbingan Helena Yusuf. '
Pektinase merupakan enzim ekstraseluler yang mampu mendegradasi senyawa pektin.
Enzim ini terutama diman-
faatkan dalam industri jus buah-buahan dan sayuran, industri kembang gula serta dalam penqawetan kayu-kayu komersial . Pektinase dihasilkan secara alami oleh tanaman dan mikroorganisme.
Produksi pektinase komersial umumnya
mengqunakan Aspergillus niger karena jenis kapang ini termasuk golongan GRAS (Generally Recognized As Safe). Hasil beberapa penelitian menunjukkan bahwa A. niger merupakan penghasil pektinase yang potensial. Pektinase digolongkan menjadi dua kelompok besar, yaitu pektinesterase atau polimetil galakturonat esterase yang mendeesterifikasi pektin dan enzim yang melakukan depolimerisasi dengan menguraikan ikatan a-1,4 senyawa pektin. rut
:-
Golongan depolimerase secara umum dibedakan menu-
jenis substrat
(
asam pektat, pektin atau oligo-D-
galakturonat), jenis reaksi pemecahan (transeliminasi atau hidrolisa) dan pola degradasi (endo, atau ekso) . Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan galur A. niger yang unggul dalam produksi pektinase serta
untuk mendapatkan parameter-parameter kultivasi (pH awal, konsentrasi spora dan media) yang optimum. Untuk mendapatkan galur yang unggul, dilakukan isolasi A. niqer dari kulit buah kakao (Galur C ) dan dari tanah perkebunan kakao (Galur T ) .
Untuk acuan digunakan galur
A. niqer NRLL A - 1 1 . 2 6 4 dari ITB (galur acuan).
Ketiga ga-
lur kemudian dibandingkan kemampuan produksi pektinasenya pada media padat mengandung pektin murni, media cair mengandung pektin murni serta media cair dengan kulit buah kakao sebagai pengganti pektin. Pengukuran aktivitas pada media padat dilakukan dengan mengukur zona bening yang terbentuk di sekitar koloni.
Kultivasi pada media padat ini menunjukkan bahwa ke-
dua galur hasil isolasi (Galur C dan T ) mempunyai aktivitas lebih tinggi dari pada galur acuan. Galur C memberikan nilai A sebesar 0 , 1 4 6 , sedang Galur T sebesar 0 , 0 7 2 .
Ni-
lai A positif menunjukkan bahwa kedua galur mempunyai aktivitas lebih tinggi dari pada galur acuan. Kultivasi pada media cair pektin murni menunjukban bahwa galur acuan menghasilkan aktivitas paling tinggi, yakni sebesar 3 , 5 6 3 unit/ml. aktivitas paling rendah.
Sedang Galur C menunjukkan
Kultivasi pada media dengan ku--
lit buah kakao menunjukkan bahwa ~ a l ~ C r menghasilkan a]
Berdasarkan hasil di atas, diputuskan untuk menggunakan Galur C dalam penelitian utama, yaitu pH awal (5,5 1 0 ,5, 4 , 5 2 0,5, dan 3,5
2
0,5), konsentrasi spora lo3,
lo4, lo5, dan 106)/ml serta media kultivasi-( pektin murni
1%, pektin murni 0,5% dan kulit buah kakao 4,5%). Kultivasi pada tiga tingkat pH awal menunjukkan aktivitas paling tinggi pada pH awal 5,5 2 0,5 dengan nilai aktivitas maksimum sebesar 2,110 unit/ml. Peningkatan konsentrasi spora menghasilkan morfologi pelet yang makin terbuka dan ukuran pelet yang makin kecil serta peningkatan aktivitas yang besar.
Konsentrasi spora
106/m1 menghasilkan aktivitas pektinase maksimum sebesar 6,399 unit/ml .
-
Peningkatan konsentrasi spora dari lo4
menj adi lo5 menghasilkan peningkatan aktivitas dua kali , yakni dari 1,855 unit/ml menjadi 4,720 unit/ml. Kultivasi Galur C pada 3 jenis media menunjukkan aktivitas paling tinggi pada media dengan kulit buah kakao 4,5% dengan aktivitas maksimum sebesar 4,687 unit/ml.
KAJIAN KEMAMPUAN PRODUKSI PEKTINASE (POLIGALAKTURONASE) OLEH Aspergillus niger HASIL ISOLASI DARI PERKEBUNAN KAKAO
Oleh MEGAWATI F 28.0046
SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITLTT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Institut Pertanian Bogor Fakultas Teknologi Pertanian
M A N KEMAMPUAN PRODUKSI PEKTINASE (POLIGALAKTURONASE) OLEH Aspergillus niger HASIL ISOLASI DARI PERKEBUNAN KAKAO SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk ~emperolehGelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FakultasTeknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh MEGAWATI F 28.0046
Dilahirkan di Teluk Melano, 29 Maret 1971 Lulus
:
Bogor,
19 Desember 1995
Desember 1995
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya yang selalu menyertai penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan laporan skripsi ini. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, Fakultas ~eknologiPertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama penyusunan laporan skripsi ini, penulis tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, baik yang berperan secara langsung maupun tidak langsung.
Oleh karena itu
pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada
:
1 . Ibu Dr.Ir. Helena Yusuf, MSc. selaku Dosen Pembimbing
yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan mulai dari awal penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi ini. 2 . Ibu Hj. D r . Tatit K. Bunasor, MSc. dan Ibu Ir.
Liesbetini Hartoto, MS. atas kesediaannya sebagai Dosen Penguji . 3 . Papa, Mama, Kakak-kakak dan adik di rumah yang selalu
memberikan dukungan dan doa.
-
4. Vivi, Nita, Lilies, Emil, Putu, Ay, Fenty serta teman-
teman lain yang telah banyak -kemberikan dukungan dan bantuan selama penelitian.
5. Mbak Emi, Peppy, Mika, Mbak Eni, Mbak Ika di Laborato-
rium Bioteknologi PAU yang telah memberikan banyak bantuan selama penelitian. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, karenanya penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Bogor, Desember 1995
Penulis
DAFTAR IS1 Halamad . KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vii
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
x
I.
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
I1 .
TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
A . MORFOLOGI DAN FISIOLOGI Aspergillus niger
4
B . SENYAWA PEKTIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
ENZIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1 . Mekanisme Sintesa Enzim . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2 . Enzim Pelctolitik Atau Pektinase . . . . . . . .
13
C.
a . Pektinesterase (Poli Metil Galakturonat Esterase atau PMGE . . . . .
15
b . Kelompok Pektin Hidrolase . . . . . . . . . . .
15
c . Kelompok Pektin Transeliminase . . . . . .
19
D . PENGARUH
:
pH, KONSENTRASI SPORA
DAN MEDIA KULTIVASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
E . LIMBAH KULIT KAKAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
I11 . METODA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
A . TEMPAT DAN WAKTU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
B . BAHAN DAN ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24;
1 . Bahan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
2 . Alat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
iii
C . METODA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
1 . Penyiapan Substrat Kulit Buah Kakao . . . .
25
1 . Penelitian Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
a . Isolasi Aspergillus niger . . . . . . . . . . .
26
b . Karakterisasi Isolat Aspergillus niger . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
c . Perbandingan Kemampuan Produksi Pektinase Antara Strain Hasil Isolasi Dan Strain Acuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
2 . Penelitian Utama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
3 . Analisa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
a . Pengukuran Alctifitas Pektinase Pada Media Padat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
b . Pengukuran Aktifitas Pektinase
IV .
Pada Substrat Larutan Pektin . . . . . . . .
31
HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
A . PENELITIAN PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
1 . Karalcterisasi Isolat A . niger . . . . . . . . . .
34
2 . Perbandingan Ketiga Galur Pada Media Padat Pektin Murni . . . . . . . . . . . . . . .
38
3 . Perbandingan Ketiga Galur Pada Media Cair Pektin Murni . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
4 . Perbandingan Ketiga Galur Pada
Media Cair Kulit Buah Kakao . . . . . . . . . . . .
44
B . PENELITIAN UTAMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
1 . Pengaruh pH Awal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
2 . Pengaruh Konsentrasi Spora Inokulum . . . .
50
3 . Perbandingan Tiga Jenis Media . . . . . . . . . .
57
