SAINS, TEKNOLOGI DAN REKAYASA
LAPORAN AKHIR PENELITIAN PERCEPATAN PROFESOR
IDENTIFIKASI MOLEKULER ISOLAT BAKTERI PENDEGRADASI INULIN DARI RIZOSFER UMBI TANAMAN DAHLIA
Dr. Minda Azhar, M.Si. NIDN 0024116406 Dibiayai oleh DIPA Universitas Negeri Padang melalui PNBP Fakultas MIPA Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian Nomor : 372/UN35.1/PG/2015 Tanggal 10 September 2015
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG DESEMBER 2015 i
i
ii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... i DAFTAR ISI .......................................................................................................... ii ABSTRAK ............................................................................................................. iii BAB 1. PENDAHULUAN .................................................................................. 1.1. Latar Belakang ................................................................................... 1.2. Perumusan Masalah ........................................................................... BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 2.1. Inulin ................................................................................................... 2.2. Definisi Spesies pada Bakteri ............................................................. 2.3. Bakteri Pendegradasi Inulin ................................................................ 2.4. Studi pendahuluan yang Telah Dilakukan ........................................... 2.5. Peta Jalan Penelitian Bakteri Pendegradasi Inulin .............................. BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ......................................... 3.1. Tujuan Panelitian ................................................................................ 3.2. Luaran Penelitian ............................................................................... 3.3. Kontribusi Penelitian ......................................................................... BAB 4. METODE PENELITIAN ....................................................................... 4.1. Jenis Penelitian .................................................................................... 4.2. Alat Penelitian .................................................................................. 4.3. Bahan Penelitian ................................................................................ 4.3.1 Ragen Kimia ............................................................................... 4.3.2 DNA ......................................................................................... 4.3.3 Bakteri ...................................................................................... 4.3.4 Inulin ........................................................................................ 4.4. Metoda Penelitian ........................................................................... 4.4.1 Peremajaan Bakteri Pendegradasi Inulin dan Pembuatan ........... Stok Gliserol .............................................................................. 4.4.2 Identifikasi Bakteri .................................................................. 4.4.3 Bioinformatika .......................................................................... BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 5.1. Peremajaan Isolat Bakteri Pendegradasi Inulin .................................. 5.2. Isolasi DNA Genom Bakteri dan Amplifikasi Gen 16S rRNA ........... 5.3. Sekuens Gen 16 S rRNA Bakteri Isolat RZ-01 .................................. 5.4. Identifikasi Molekuler Isolat RZ-01 Bakteri Pendegrasi Inulin .......... BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 6.1.Kesimpulan ............................................................................................ 6.2. Saran ...................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ Lampiran .................................................................................................................. 1. Daftar Riwayat Hidup Peneliti ............................................................. 2. Elektroferogram Gen 16S rRNA Bakteri Isolat RZ-01 ........................ 3. Artikel Riset ...........................................................................................
1 1 2 3 3 3 7 8 8 9 9 9 9 10 10 10 10 10 11 11 11 11 11 11 12 13 13 13 14 17 18 18 18 19 21 21 23 24
iii
ABSTRAK Bakteri pendegradasi inulin dari rizosfer umbi dahlia merupakan sumber potensial gen dan enzim inulinase yang digunakan untuk pembuatan fruktosa dari inulin. Isolat bakteri pendegradasi inulin telah ditemukan dari rizosfer umbi tanaman dahlia yang tumbuh di Padang Panjang tetapi belum diidentifikasi secara molekuler. Tujuan utama penelitian adalah ditemukan nama genus dan spesies isolat bakteri pendegradasi inulin melalui identifikasi molekuler gen 16S rRNA. Metoda penelitian yang digunakan untuk mengidentifikasi isolat bakteri pendegradasi inulin secara molekuler adalah dengan mengkarakterisasi gen 16S rRNA melalui langkah mengisolasi DNA genom bakteri, mengamplifikasi gen 16S rRNA dengan metoda PCR dan sekuesing gen 16S rRNA menggunakan metoda dideoxy-Sanger. Data sekuens gen 16S rRNA bakteri dianalisis dengan program BLASTn pada National Center for Biotechnology Information (NCBI). Berdasarkan identifikasi secara molekuler melalui sekuens parsial gen 16S rRNA, isolat bakteri RZ-01 memiliki kekerabatan terdekat dengan kelompok genus Klebsiella dan spesies Klebsiella pneumoniae. . Key words : inulin degrading bacteria, inulinase, 16S rRNA gene, inulin, fructose
iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Tanaman dahlia tumbuh subur di dataran tinggi Sumatera Barat seperti Solok, Bukittinggi dan Padang Panjang. Umbi tanaman dahlia merupakan sumber inulin, sedangkan rizosfer umbi dahlia terdapat bakteri pendegradasi inulin. Bakteri pendegradasi inulin dari rizosfer umbi dahlia merupakan sumber potensial gen dan enzim inulinase. Enzim inulinase adalah enzim yang penting dalam pangan. Enzim ini sangat potensial digunakan sebagai biokatalis reaksi hidrolisis inulin menjadi fruktosa dan fructooligosaccharide (FOS). Fruktosa dan FOS merupakan dua senyawa yang sangat penting pada industri makanan, minuman, dan farmasi (Tohamy, 2006; Sirisansaneeyakul et al., 2007). Pembuatan fruktosa dari raw material inulin jauh lebih efektif dan efisien dibandingkan dari pati. Pembuatan fruktosa dari pati melibatkan tiga enzim, yaitu amilolisis pati dengan katalis α-amilase dan amiloglukosidase, diikuti dengan pengubahan glukosa ke fruktosa yang dikatalisis oleh glukosa isomerase. Proses ini menghasilkan maksimal hanya sekitar 42% fruktosa, sisanya 50% glukosa dan 8% oligosakarida (Zittan, 1981). Sebaliknya, pembuatan fruktosa dari inulin hanya melibatkan satu enzim yaitu inulinase. Isolasi dan karakterisasi bakteri yang mempunyai aktivitas inulinase dari sampel tanah telah dilaporkan pertamakali oleh Allais et al., pada tahun 1986. Kebanyakan bakteri yang ditemukan adalah Flavobacterium multivorum (Allais et al., 1986). Bakteri pendegradasi inulin telah disolasi dari beberapa tempat ekstrim seperti sumber air panas, lokasi dengan pH tinggi dan lokasi di dasar laut dalam. Actinomycete Nicardiopsis sp.DN-K15 diisolasi dari sedimen laut Jiaozhou Bay China mengekspresikan inulinase alkalitoleran yang mempunyai aktivitas optimum pada suhu 60ºC, pH 8 dan mempunyai range aktivitas yang baik dari pH 5-11 (Lu et al., 2013). Bakteri pendegradasi inulin yang berasal dari sumber air panas Bukik Kili di Solok Sumatera Barat telah diidentifikasi sebagai Bacillus licheniformis (Azhar et al., 2013). Beberapa bakteri potensial pendegradasi inulin untuk pembuatan fruktosa telah dieksplorasi dan diskrining dari sumber air panas Batu Bajanjang, Bukik Gadang dan Sapan Maluluang di Solok dan dari rizosfer umbi dahlia tepi danau atas dan danau 1
bawah di Solok (Azhar, et al, 2014). Bakteri pendegradasi inulin juga telah diskrining dari rizosfer umbi tanaman dahlia yang tumbuh di Padang Panjang. Uji pendahuluan secara kualitatif pada bakteri tersebut menunjukan aktivitas yang besar pada substrat inulin, tetapi bakteri tersebut belum diidentifikasi secara molekuler. Identifikasi molekuler ini penting untuk riset selanjutnya yaitu mendesain primer yang digunakan untuk mengisolasi gen pengkode enzim inulinase. 1.2 Perumusan Masalah Enzim pendegradasi inulin dari bakteri paling tepat digunakan sebagai katalis reaksi hidrolisis inulin menghasilkan fruktosa dan FOS. Fruktosa dan FOS dari inulin sangat potensial dikembangkan di daerah Sumatera Barat karena tanaman dahlia tumbuh subur di dataran tinggi Sumatera Barat seperti Solok, Bukittinggi, dan Padang Panjang. Pada umbi tanaman dahlia terdapat inulin dalam jumlah besar, sedangkan pada rizosfer umbi tanaman dahlia kemungkinan besar ditemukan bakteri pendegradasi inulin. Oleh sebab itu, bakteri pendegradasi inulin diisolasi dari rizosfer umbi tanman dahlia. Isolasi bakteri dari rizosfer umbi dahlia yang tumbuh di Padang Panjang telah dilakukan, tetapi bakteri tersebut belum diidentifikasi secara molekuler.
2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Inulin Inulin adalah polimer alami kelompok karbohidrat dengan monomer fruktosa. Antara monomer fruktosa pada inulin dihubungkan oleh ikatan (21) residu -Dfructofuranosyl (Kulminskaya et al., 2003). Tiap ujung pereduksi untai polimer inulin dapat hadir glukosa (Franck, 2003). Dengan demikian, hidrolisis sempurna inulin menghasilkan fruktosa dan sedikit glukosa, jika diasumsikan tiap ujung molekul inulin terikat satu residu glukosa.
Gambar 1. Struktur Inulin Inulin terdapat pada umbi tanaman dahlia, akar chicory, dan umbi Jerusalem artichoke dalam jumlah besar (Franck, 2003; Marchessault et al., 1980). Tanaman chicory, Jerusalem artichoke tumbuh baik di Amerika Utara, sedangkan tanaman dahlia dapat tumbuh baik di dataran tinggi Indonesia. Inulin sukar larut dalam air dingin dan pelarut organik, sebaliknya inulin mudah larut dalam air panas. Kelarutan inulin dalam air tergantung pada cara bagaimana inulin tersebut direkristalisasi. Inulin yang direkristalisasi dengan etanol lebih besar kelarutannya dibandingkan dengan inulin yang direkristalisasi dengan air (Phelps, 1965). 2.2 Definisi Spesies pada Bakteri Sel bakteri berukuran kecil dibandingkan sel eukariot dan mempunyai keragaman morfologis yang rendah (Madigan dan Martinko, 2006). Oleh sebab itu, metoda fenotifik yang dilengkapi dengan metoda genotipik sebaiknya digunakan untuk 3
pengklasifikasian bakteri. Pendekatan dengan metoda fenotifik meliputi ekspressi sifat diantaranya warna dan bentuk koloni, pewarnaan gram serta uji biokimia. Pendekatan genomik untuk pengklasifikasian mikroba dapat digunakan DNA total atau urutan basa nukleotida suatu gen (Vandamme et al., 1996). Urutan basa nukleotida suatu gen seperti gen 16S rRNA paling sering digunakan untuk pengklasifikasian atau identifikasi bakteri. Gen ini telah digunakan sebagai penanda molekuler untuk penentuan spesies bakteri pada saat ini. Kemiripan urutan basa nukleotida gen 16S rRNA dapat digunakan sebagai “gold standard” untuk mengidentifikasi bakteri sampai pada tingkat spesies (Armougom et al., 2009). Molekul 16S rRNA merupakan salah satu molekul rRNA penyusun ribosom sub unit kecil pada prokariot. Molekul 16S rRNA mempunyai fungsi yang identik pada seluruh organisme, terdistribusi secara universal dan bersifat sangat lestari (Madigan dan Martinko, 2006). Molekul rRNA lainnya pada prokariot adalah 5S rRNA, dan 23S rRNA. Ukuran gen 5S rRNA adalah sekitar 120 basa, 23S rRNA sekitar 2900 basa, sedangkan 16S rRNA sekitar 1500 basa. Ukuran gen 16S rRNA cukup memadai dan memudahkan dalam proses amplifikasi gen tersebut dan dalam proses sekuensing. Gen 16S rRNA memiliki daerah-daerah yang secara universal bersifat lestari. Pada beberapa bagian lain terdapat daerah yang bersifat semi-lestari, dan variabel. Pada gen 16S rRNA terdapat 9 daerah variabel yang ditandai dengan V1 sampai V9 (Gambar 2) (Baker et al., 2003). Daerah-daerah variabel memungkinkan untuk membedakan organisme dalam genus, bahkan spesies namun tidak antar strain dalam spesies yang sama (Amann et al., 1995). Pada daerah yang sangat lestari (absolutely conserved) dapat dijadikan primer universal untuk amplifikasi gen 16S rRNA bakteri secara PCR. Analisis kesamaan urutan basa nukleotida gen 16S rRNA praktis untuk definisi spesies. Derajat kesamaan urutan basa nukleotida gen 16S rRNA > 97% sering dipertimbangkan sebagai kelompok spesies yang sama (Stackebrandt et al, 1994). Penentuan derajat kesamaan urutan basa nukleotida suatu gen 16S rRNA dengan urutan basa nukleotida gen 16S rRNA lainnya pada GenBank digunakan program BLASTn pada http://www.ncbi.nlm.nih.gov. Analisis perbandingan urutan basa nukleotida dari gen-gen 16S rRNA digunakan untuk mengkonstruksi pohon filogenetik dan dapat dijadikan sebagai pengklasifikasian makhluk hidup. Dengan demikian, penggunaan analisis gen 16S rRNA sebagai pendekatan untuk definisi spesies secara molekuler pada bakteri dapat menunjukkan hubungan kekerabatan. 4
Gambar 2. Urutan Basa Nukleotida Gen 16S rRNA E.coli (Baker et al., 2003) 5
Amplifikasi gen 16S rRNA bakteri dengan metoda PCR dapat digunakan primer universal dan primer spesifik untuk spesies bakteri tertentu. Primer universal gen 16S rRNA bakteri adalah primer yang komplemen dengan suatu urutan nukleotida yang umum banyak terdapat dalam gen 16S rRNA dari bermacam-macam bakteri yang berbeda. Daerah ini merupakan daerah yang paling lestari pada gen 16S rRNA bakteri. Primer universal yang dipakai untuk amplifikasi gen 16S rRNA bakteri diantaranya adalah primer 27F (GAGAGTTTGATCCTGGTCCAG), 765R (CTGTTT GCTCCCC ACGCTTC) dan 1495R (CTACGGCTACCTTGTTACGA). Langkah yang digunakan untuk mengidentifikasi suatu isolat murni bakteri secara molekular melalui gen 16S rRNA adalah (1) mengisolasi DNA genom bakteri, (2) DNA genom tersebut dijadikan template untuk mengisolasi gen 16S rRNA dengan teknik PCR menggunakan primer universal, kemudian produk PCR dimurnikan dan dilakukan sekuensing, (3) Basa nukleotida hasil sekuensing dibandingkan dengan basa nukleotida sekuens gen 16S rRNA bakteri lain yang terdapat pada basis data GenBank dengan cara menjajarkan. Proses penjajaran basa nukleotida tersebut dapat digunakan program BLASTn yang terdapat pada GenBank. Derajat kesamaan urutan basa nukleotida gen 16S rRNA > 97% sering dipertimbangkan sebagai kelompok spesies yang sama. (4). Hasil penjajaran dapat dibuat pohon phylogenetic. Pohon phylogenetik dapat dibuat menggunakan program MEGA5. Penjajaran sekuens DNA yang mengkode 16S rRNA pada Gambar 3 dapat ditafsirkan bahwa organisme 1 dan 2 terdapat tiga perbedaan basa, sedangkan organisme 1 dan 3 mempunyai 2 perbedaan basa. Organisme 2 dan 3 terdapat empat perbedaan basa. Dengan demikian, organisme 1 dan 3 relatif paling dekat dibandingkan organisme 2 dan 3 atau 1 dan 2.
Gambar 3. Sekuensing Gen 16S rRNA dan Phylogeny (Madigan et al., 2012:35) 6
2.3 Bakteri Pendegradasi Inulin Sekarang telah diketahui bahwa bakteri pendegradasi inulin mengekpresikan inulinase dengan tipe exo- atau endo-. Beberapa bakteri pendegradasi inulin mampu tumbuh pada suhu tinggi. Allais et al. telah mengisolasi dan mengkarakterisasi strain bakteri yang mempunyai aktivitas inulinase dari sampel tanah yang ternyata diidentifikasi sebagai Flavobacterium multivorum (Allais et al., 1986). Bacillus polymyxa merupakan bakteri mesofilik dari tanah yang mengekspresikan exoinulinase optimal aktif pada suhu 35ºC dan pH 7 (Kwon et al., 2003). Paenbacillus polymyxa ZJ9 diisolasi dari sampel tanah. Bakteri ini mengeskpresikan exoinulinase yang aktiv maksimum pada suhu 25ºC, pH 6 (Gao et al., 2014). Bakteri termofilik pertama, Geobacillus stearothermophilis KP1289 yang gen pengkode exoinulinase telah diisolasi dari DNA genomnya dilaporkan pada tahun 2003 (Tsujimoto et al., 2003). Gen inuA (exoinulinase) bakteri ini terdiri dari 1482 pb yang mengkode protein dengan 493 residu asam amino. Enzim ini aktif antara suhu 30C dan 75C dengan suhu optimum 60C. Inulinase termostabil dari Actinomycete nicardiopsis sp.DN-K15 yang diisolasi dari sedimen laut Jiaozhou Bay China merupakan alkali toleran yang mempunyai aktivitas optimum pada suhu 60ºC, pH 8 dan mempunyai range aktivitas yang baik dari pH 5-11 (Lu et al., 2013). Bakteri pendegradasi inulin dari sumber air panas Bukik Kili Solok Sumatera Barat diindentifikasi secara molekuler melalui gen 16S rRNA merupakan Bacillus licheniformis (Azhar et al., 2013), sedangkan dari sumber air panas Padang Balimbiang di Solok diidentifikasi sebagai Bacillus subtilis (Azhar et al, 2011). Beberapa bakteri potensial pendegradasi inulin untuk pembuatan fruktosa telah dieksplorasi dari sumber air panas: Batu Bajanjang, Bukik Gadang dan Sapan Maluluang, serta rizosfer umbi dahlia (Azhar, et al, 2014). Sampai saat ini, bakteri pendegradasi inulin yang mengekspresikan exoinulinase yang gennya telah ditemukan adalah Geobacillus stearothermophilis, Paenibacillus polymyxa, Pseudomonas mucidolens, Vibrio coralliilyticus ATCC BAA-450, Bacillus subtilis, Bacillus sp snu-7 dan Paenibacillus sp. Aloe-11, Bacillus licheniformis, Burkhoderia sp, Arthobacter siccitolerans (http://www.ncbi.nlm.gov/, pada 26 Maret 2015). Bakteri pendegradasi inulin yang mengekspresikan endoinulinase yang gennya telah ditemukan adalah Arthrobacter sp. S37, Rhodopirellula baltica SH 1, Paenibacillus mucilaginosus KNP414, Paennibacillus elgii B69, Pseudomonas mucidolens (http://www.ncbi. nlm.gov/, pada 26 Maret 2015). 7
2.4 Studi Pendahuluan yang Telah Dilakukan Penelitian aktivitas inulinase yang diekstrak dari umbi dahlia telah diteliti dengan judul “Aktivitas enzim inulinase umbi dahlia hasil fraksinasi dengan etanol” (Dana HED-JICA, 2006) dan telah dipublikasi pada Jurnal Sainsteks (terakreditasi) Vol.x, No.1, 2007. Inulinase tumbuhan sangat sulit diisolasi dalam jumlah cukup. Oleh sebab itu, mikroorganisme adalah pilihan untuk mengisolasi enzim dalam jumlah banyak. Enzim ini dapat diperoleh dari bakteri pendegradasi inulin. Bakteri termofilik pendegradasi inulin Bacillus licheniformis UBCT-007 dan Bacillus subtilis UBCT-030 yang masing-masing telah diskrining dari sumber air panas Bukik Kili dan Padang Balimbiang di Solok (Azhar et al, 2013; Azhar dkk, 2011). Aktivitas enzim ekstraseluler pada substrat inulin kecil. Gen pengkode enzim pendegradasi inulin yang ditemukan pada B. licheniformis UBCT-007 adalah gen pengkode levanase (Azhar, 2013). Beberapa bakteri potensial pendegradasi inulin untuk pembuatan fruktosa telah dieksplorasi dan diskrining dari sumber air panas Batu Bajanjang, Bukik Gadang dan Sapan Maluluang Solok dan dari rizosfer umbi dahlia danau atas dan danau bawah (Azhar, et al, 2014). Bakteri pendegradasi inulin juga telah diisolasi dari rizosfer umbi tanaman dahlia yang tumbuh di Padang Panjang. 2.5 Peta Jalan Penelitian Bakteri Pendegradasi Inulin Riset ini memanfaatkan potensi lokal Sumatera Barat yaitu bakteri lokal sebagai sumber enzim dan gen serta umbi tanaman dahlia lokal sebagai sumber inulin. Inulin diekstrak dari umbi dahlia yang tumbuh subur di Bukittinggi, sedangkan bakteri berasal dari rizosfer umbi dahlia yang tumbuh di Padang Panjang. Enzim dan gen pendegradasi inulin yang berasal dari bakteri sejalan dengan minat riset kelompok bidang studi biokimia. Peta jalan penelitian bakteri pendegradasi inulin dimuat pada Gambar 4.
Inulin umbi dahlia Bakteri pendegradasi inulin dari rizosfer umbi dahlia
Gen pengkode enzim pendegradasi inulin
Biokimia Bioteknologi Bioinformatika
Paper Enzim Inulin Paten
Identifikasi molekuler bakteri (Gen 16S rRNA) pendegradasi inulin Gambar 4. Peta Jalan Penelitian Bakteri Pendegradasi Inulin dari Rizosfer Umbi Tanaman Dahlia
8
BAB 3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
3.1 Tujuan Penelitian Tujuan utama penelitian adalah mengidentifikasi secara molekuler gen 16S rRNA isolat bakteri pendegradasi inulin dari rizosfer umbi tanaman dahlia yang tumbuh di Padang Panjang. Tujuan khusus penelitian adalah a. Mengisolasi DNA genomik b. Mengamplifikasi gen 16S rRNA secara in vitro menggunakan teknik PCR c. Mengsekuens gen 16S rRNA d. Menganalisis sekuens gen 16S rRNA dengan program BLASTn sehingga dapat ditentukan kelompok genus dan spesiesnya 3.2 Luaran Penelitian a. Diperoleh bakteri pendegradasi inulin dari rizosfer umbi tanaman dahlia asal Padang Panjang yang telah teridentifikasi genus dan spesiesnya. b. Artikel riset untuk dipublikasi pada jurnal 3.3 Kontribusi Penelitian Penelitian berkontribusi pada pengembangan ilmu biokimia khususnya pada pangan berbasis bioteknologi modern.
9
BAB 4 METODE PENELITIAN
4.1 Jenis Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen yang dilakukan di Laboratorium Biokimia, Laboratorium Mikrobiologi FMIPA UNP serta Laboratorium Biokimia ITB. 4.2 Alat Penelitian Peralatan yang digunakan pada penelitian ini merupakan peralatan standar pada biologi molekuler. Peralatan gelas yang digunakan adalah cawan petri sebagai wadah media padat untuk pembiakan sel bakteri. Erlenmeyer sebagai wadah pembiakan bakteri pada media cair. Gelas ukur dan labu ukur digunakan untuk pembuatan larutan. Tabung mikro yang digunakan berukuran 1,5 mL dan 2 mL. Tip pipet mikro dan pipet mikro untuk pengambilan cairan skala mikro (Socorex, Swiss). Peralatan lain yang digunakan adalah pH-meter. Autoklaf untuk sterilisasi peralatan dan media. Kultivasi bakteri secara aerobik menggunakan shaking inkubator. Stok gliserol mikroorganisme dan DNA disimpan di freezer -20ºC. Mikrosentrifuga untuk pengendapan bakteri. 4.3 Bahan Penelitian Bahan yang digunakan meliputi reagen kimia, bakteri, DNA, inulin. 4.3.1. Reagen kimia Reagen kimia yang digunakan adalah reagen yang lazim dipakai dalam laboratorium kimia dan biologi molekuler. Semua bahan yang digunakan memiliki derajat kemurnian pro-analysis (pa) kecuali jika disebutkan lain. Bahan yang digunakan untuk membuat media pertumbuhan bakteri pendegradasi inulin adalah inulin, baktoagar, (NH4)2SO4, KH2PO4, K2HPO4.3H2O, MgSO4.7H2O, trisodium sitrat. Bahan untuk ekstraksi dan analisis DNA antara lain EDTA, etanol, tris-base, gliserol, asam asetat glasial, isopropanol, ethidium bromida, agarose, buffer PCR 10x, dNTPs, ddH2O, MgCl2. Enzim yang digunakan pada penelitian ini meliputi lisozim, RNase dan enzim Taq Polymerase.
10
4.3.2 DNA DNA yang digunakan pada penelitian ini adalah DNA kromosom bakteri pendegradasi inulin sebagai templat untuk amplifikasi gen 16S rRNA dengan metoda PCR. Oligonukleotida sebagai primer PCR. DNA 1 kb ladder sebagai marker pada elektroforesis gel agarosa. Primer yang digunakan untuk amplifikasi gen 16S rRNA adalah BactF1, UniB1 dan 519F. 4.3.3 Bakteri Bakteri pada penelitian ini adalah isolat bakteri yang berasal dari rizosfer umbi tanaman dahlia yang tumbuh di Padang Panjang. 4.3.4 Inulin Inulin diekstraksi dari umbi tanaman dahlia. 4.4 Metode Penelitian Metode pada penelitian ini secara keseluruhan adalah (1) Peremajaan bakteri pendegradasi inulin, (2) Identifikasi bakteri pendegradasi inulin secara molekuler dilakukan dengan langkah sebagai berikut, isolasi DNA genom bakteri, amplifikasi gen 16S rRNA menggunakan metoda PCR, pengecekan amplikon pada gel agarosa, pemurnian amplikon, sekuensing amplikon dan analisis sekuens gen 16S rRNA menggunakan program BLASTn. 4.4.1 Peremajaan Bakteri Pendegradasi Inulin dan Pembuatan Stok Gliserol Bakteri pendegradasi inulin ditumbuhkan pada media padat yang mengandung inulin sebagai satu-satunya sumber karbon (Castro et al., 1995). Koloni tunggal isolat ditumbukan pada media cair yang mengandung inulin sebagai satu-satunya sumber karbon. Sebanyak 850 mL kultur cair ditambahkan 15 mL gliserol steril pada tabung mikro steril, kemudian dihomogenkan, disimpan pada suhu -20ºC. 4.4.2 Identifikasi Bakteri Identifikasi bakteri secara molekuler dilakukan dengan langkah sebagai berikut (1). Isolasi DNA genom bakteri. Isolasi dan pemurnian DNA genom bakteri dilakukan sesuai prosedur pada Wizard Genomic DNA Purificarion Kit (Promega); (2). Amplifikasi gen 16S rRNA dengan template DNA genom bakteri. Fragmen gen 16S 11
rRNA diamplifikasi dengan metoda PCR. Komposisi master mix sebagai berikut: 2,5 µL 10x Dream Taq bufer, 2,5 µL dNTP mix 2mM, 1 µL MgCl2 2,5mM, 0,5 µL primer BactF1 20 µM, 0,5 µL primer UniB1 20 µM, sampel 0,4 µL (150ng/µL), 0,125 µL Dream Taq polymerase, ddH2O ditambahkan sampai volume 25 µL. Proses PCR dilakukan pada denaturasi awal 94C selama 2 menit, denaturasi 94C selama 0,3 menit, annealing 48C selama 30 detik, elongasi 72C selama 1,5 menit, elongasi akhir 72C selama 5 menit. Siklus PCR dilakukan 29 kali. Amplikon dielektroforesis pada gel agarosa. (3). Pengecekan amplikon pada gel agarosa. Amplikon dielektroforesis menggunakan gel agarosa 0,8%. Agarosa dilarutkan dengan bufer TAE 1x dan dipanaskan sampai mendidih. Setelah larutan agarosa agak dingin (40C) ditambahkan EtBr, dituang dalam tray dan dipasang sisir. Setelah gel membeku tray berisi gel diletakkan pada bejana elektroforesis yang telah berisi bufer TAE 1x, kemudian sisir dicabut dengan pelan. Sampel DNA dicampur dengan loading buffer bromphenol blue (Fermentas) dan dimasukkan pada sumur gel. Sebagai penanda ukuran dan penentuan perkiraan konsentrasi DNA digunakan DNA marker 1 kb ladder (Fermentas). Elektroforesis dilakukan pada tegangan 80 volt selama 35 menit. Hasil elektroforesis diamati di bawah sinar UV.; (4). Pemurnian amplikon PCR. Amplikon dimurnikan sesuai prosedur pada
Gel/PCR
DNA Fragments
Extraction Kit
(Geneaid).
(5).Sekuensing. Amplikon gen 16S rRNA murni 25 ng/µL, primer BactF1 dan UniB1 masing-masing dengan konsentrasi 10 µM dikirim ke Macrogen di Korea. Amplikon gen 16S rRNA disekuensing menggunakan primer BactF1, UniB1, dan 519F. 4.4.3 Bioinformatika Analisis sekuen gen 16S rRNA menggunakan program BLASTn pada NCBI.
12
BAB 5 HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Peremajaan Isolat Bakteri Pendegradasi Inulin Isolat bakteri pendegradasi inulin yang ditemukan pada rizosfer umbi dahlia ada dua yaitu berwarna coklat dan putih. Isolat ini ditumbuhkan pada media padat yang mengandung inulin sebagai satu-satunya sumber karbon (Gambar 5). Media ini merupakan media selektif untuk menskrining bakteri pendegradasi inulin.
Gambar 5. Isolat Bakteri Pendegradasi Inulin putih (kiri), coklat (kanan) 5.2 Isolasi DNA Genom Bakteri dan Amplifikasi Gen 16S rRNA Isolat bakteri pendegradasi inulin dari rizosfer umbi dahlia yang tumbuh di Padang Panjang dua buah yaitu isolat warna koloni putih dengan kode isolat RZ-01 dan isolat warna koloni agak kecoklatan dengan kode isolat RZ-02. Identifikasi bakteri isolat RZ-01 telah dilakukan secara molekuler. Identifikasi molekuler gen 16S rRNA bakteri isolat RZ01 diawali dengan mengisolasi DNA genom. DNA genom bakteri hasil isolasi dimuat pada Gambar (6a). DNA genom ini dijadikan template untuk mengamplifikasi gen 16S rRNA menggunakan metoda PCR. Gen 16S rRNA dari isolat RZ-01 telah berhasil diamplifikasi secara PCR. Amplikon sejajar dengan marker DNA 1 kb ladder ukuran 1500 bp (Gambar 6b). Ukuran amplikon sekitar 1500 bp diperoleh karena posisi primer BacF1 adalah basa ke-8 sampai ke-27, sedangkan posisi primer UniB1 adalah basa ke1510 sampai ke-1492 posisi pada gen 16S rRNA E.coli (Baker et al., 2003). ). Dengan demikian, ukuran amplikon yang diperkirakan 1500 bp tepatnya adalah 1485 bp pada pada gen 16S rRNA E.coli. Konsentrasi amplikon diperkirakan 100 ng/µL. Gen 16S rRNA terdapat dalam multi kopi dalam kromosom bakteri ini. Gen 16S rRNA di dalam kromosom bakteri terdapat 1 sampai 15 kopi. Sekitar 62% bakteri mempunyai lebih dari 1 kopi gen 16S rRNA (Case et al, 2007). 13
a
b
Gambar 6. a. Elektroforesis DNA genomik bakteri dari isolat RZ-01 (lajur 1, marker DNA 1 kb, lajur 2 dan 3, DNA genomik) b. Fragmen Gen 16S rRNA Hasil PCR. (lajur 1, amplikon, lajur 2, marker DNA 1 kb) 5.3 Sekuens Gen 16S rRNA Bakteri Isolat RZ-01 Amplikon murni fragmen gen 16S rRNA dari isolat bakteri RZ-01 digunakan sebagai template reaksi sekuensing dengan primer BactF1, UniB1 dan 519F. Hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA isolat bakteri RZ-01 menggunakan primer BactF1 adalah 800 bp (Gambar 7), sedangkan hasil sekuensing menggunakan primer 519F adalah 410 bp (Gambar 8). Hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA isolat bakteri RZ-01 menggunakan primer UniB1 adalah 920 bp (Gambar 9). Fragmen gen 16S rRNA isolat bakteri RZ-01 yang berhasil ditemukan adalah 1337 pb (Gambar 10). TGCAGTCGAG CGGTAGCACA GAGAGCTTGC TCTCGGGTGA CGAGCGGCGG 50 ACGGGTGAGT AATGTCTGGG AAACTGCCTG ATGGAGGGGG ATAACTACTG 100 GAAACGGTAG CTAATACCGC ATAACGTCGC AAGACCAAAG TGGGGGACCT 150 TCGGGCCTCA TGCCATCAGA TGTGCCCAGA TGGGATTAGC TGGTAGGTGG 200 GGTAACGGCT CACCTAGGCG ACGATCCCTA GCTGGTCTGA GAGGATGACC 250 AGCCACACTG GAACTGAGAC ACGGTCCAGA CTCCTACGGG AGGCAGCAGT 300 GGGGAATATT GCACAATGGG CGCAAGCCTG ATGCAGCCAT GCCGCGTGTG 350 TGAAGAAGGC CTTCGGGTTG TAAAGCACTT TCAGCGAGGA GGAAGGCGTT 400 AAGGTTAATA ACCTTGTCGA TTGACGTTAC TCGCAGAAGA AGCACCGGCT 450 AACTCCGTGC CAGCAGCCGC GGTAATACGG AGGGTGCAAG CGTTAATCGG 500 AATTACTGGG CGTAAAGCGC ACGCAGGCGG TCTGTCAAGT CGGATGTGAA 550 ATCCCCGGGC TCAACCTGGG AACTGCATTC GAAACTGGCA GGCTAGAGTC 600 TTGTAGAGGG GGGTAGAATT CCAGGTGTAG CGGTGAAATG CGTAGAGATC 650 TGGAGGAATA CCGGTGGCGA AGGCGGCCCC CTGGACAAAG ACTGACGCTC 700 AGGTGCGAAA GCGTGGGGAG CAAACAGGAT TAGATACCCT GGTAGTCCAC 750 GCTGTAAACG ATGTCGACTT GGAGGTTGTG CCCTTGAGGC GTGGCTTCCG 800
Gambar 7. Hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA isolat RZ-01 menggunakan primer BactF1 14
ACAACCCGAA GGCCTTCTTC ACACACGCGG CATGGCTGCA TCAGGCTTGC
50
GCCCATTGTG CAATATTCCC CACTGCTGCC TCCCGTAGGA GTCTGGACCG
100
TGTCTCAGTT CCAGTGTGGC TGGTCATCCT CTCAGACCAG CTAGGGATCG
150
TCGCCTAGGT GAGCCGTTAC CCCACCTACC AGCTAATCCC ATCTGGGCAC
200
ATCTGATGGC ATGAGGCCCG AAGGTCCCCC ACTTTGGTCT TGCGACGTTA
250
TGCGGTATTA GCTACCGTTT CCAGTAGTTA TCCCCCTCCA TCAGGCAGTT
300
TCCCAGACAT TACTCACCCG TCCGCCGCTC GTCACCCGAG AGCAAGCTCT
350
CTGTGCTACC GCTCGACTTG CATGTGTTAG GCCTGCCGCC AGCGTTCAAT
400
CTGAGCCTGA
Gambar 8. Hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA isolat RZ-01 menggunakan primer 519F
CGATTGACGT TACTCGCAGA AGAAGCACCG GCTAACTCCG TGCCAGCAGC 50 CGCGGTAATA CGGAGGGTGC AAGCGTTAAT CGGAATTACT GGGCGTAAAG 100 CGCACGCAGG CGGTCTGTCA AGTCGGATGT GAAATCCCCG GGCTCAACCT 150 GGGAACTGCA TTCGAAACTG GCAGGCTAGA GTCTTGTAGA GGGGGGTAGA 200 ATTCCAGGTG TAGCGGTGAA ATGCGTAGAG ATCTGGAGGA ATACCGGTGG 250 CGAAGGCGGC CCCCTGGACA AAGACTGACG CTCAGGTGCG AAAGCGTGGG 300 GAGCAAACAG GATTAGATAC CCTGGTAGTC CACGCTGTAA ACGATGTCGA 350 TTTGGAGGTT GTGCCCTTGA GGCGTGGCTT CCGGAGCTAA CGCGTTAAAT 400 CGACCGCCTG GGGAGTACGG CCGCAAGGTT AAAACTCAAA TGAATTGACG 450 GGGGCCCGCA CAAGCGGTGG AGCATGTGGT TTAATTCGAT GCAACGCGAA 500 GAACCTTACC TAGTCTTGAC ATCCACAGAA CTTAGCAGAG ATGCTTTGGT 550 GCCTTCGGGA ACTGTGAGAC AGGTGCTGCA TGGCTGTCGT CAGCTCGTGT 600 TGTGAAATGT TGGGTTAAGT CCCGCAACGA GCGCAACCCT TATCCTTTGT 650 TGCCAGCGGT TCGGCCGGGA ACTCAAAGGA GACTGCCAGT GATAAACTGG 700 AGGAAGGTGG GGATGACGTC AAGTCATCAT GGCCCTTACG ACCAGGGCTA 750 CACACGTGCT ACAATGGCAT ATACAAAGAG AAGCGACCTC GCGAGAGCAA 800 GCGGACCTCA TAAAGTATGT CGTAGTCCGG ATTGGAGTCT GCAACTCGAC 850 TCCATGAAGT CGGAATCGCT AGTAATCGTA GATCAGAATG CTACGGTGAA 900 TACGTTCCCG GGCCTTGTAC
Gambar 9. Hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA isolat RZ-01 menggunakan primer UniB1
15
Hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA menggunakan primer BactF1 disambungkan dengan hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA primer UniB1. Kedua sekuens tersebut tumpang tindih sebanyak 383 bp. Sekuans gen 16S rRNA hasil gabungan dimuat pada Gambar l0. Dengan demikian, urutan basa nukleotida fragmen gen 16S rRNA isolat bakteri RZ-01 yang berhasil ditemukan adalah 1337 pb.
TGCAGTCGAG CGGTAGCACA GAGAGCTTGC TCTCGGGTGA CGAGCGGCGG 50 ACGGGTGAGT AATGTCTGGG AAACTGCCTG ATGGAGGGGG ATAACTACTG 100 GAAACGGTAG CTAATACCGC ATAACGTCGC AAGACCAAAG TGGGGGACCT 150 TCGGGCCTCA TGCCATCAGA TGTGCCCAGA TGGGATTAGC TGGTAGGTGG 200 GGTAACGGCT CACCTAGGCG ACGATCCCTA GCTGGTCTGA GAGGATGACC 250 AGCCACACTG GAACTGAGAC ACGGTCCAGA CTCCTACGGG AGGCAGCAGT 300 GGGGAATATT GCACAATGGG CGCAAGCCTG ATGCAGCCAT GCCGCGTGTG 350 TGAAGAAGGC CTTCGGGTTG TAAAGCACTT TCAGCGAGGA GGAAGGCGTT 400 AAGGTTAATA ACCTTGTCGA TTGACGTTAC TCGCAGAAGA AGCACCGGCT 450 AACTCCGTGC CAGCAGCCGC GGTAATACGG AGGGTGCAAG CGTTAATCGG 500 AATTACTGGG CGTAAAGCGC ACGCAGGCGG TCTGTCAAGT CGGATGTGAA 550 ATCCCCGGGC TCAACCTGGG AACTGCATTC GAAACTGGCA GGCTAGAGTC 600 TTGTAGAGGG GGGTAGAATT CCAGGTGTAG CGGTGAAATG CGTAGAGATC 650 TGGAGGAATA CCGGTGGCGA AGGCGGCCCC CTGGACAAAG ACTGACGCTC 700 AGGTGCGAAA GCGTGGGGAG CAAACAGGAT TAGATACCCT GGTAGTCCAC 750 GCTGTAAACG ATGTCGACTT GGAGGTTGTG CCCTTGAGGC GTGGCTTCCG 800 GAGCTAACGC GTTAAATCGA CCGCCTGGGG AGTACGGCCG CAAGGTTAAA 850 ACTCAAATGA ATTGACGGGG GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA 900 ATTCGATGCA ACGCGAAGAA CCTTACCTAG TCTTGACATC CACAGAACTT 950 AGCAGAGATG CTTTGGTGCC TTCGGGAACT GTGAGACAGG TGCTGCATGG 1000 CTGTCGTCAG CTCGTGTTGT GAAATGTTGG GTTAAGTCCC GCAACGAGCG 1050 CAACCCTTAT CCTTTGTTGC CAGCGGTTCG GCCGGGAACT CAAAGGAGAC 1100 TGCCAGTGAT AAACTGGAGG AAGGTGGGGA TGACGTCAAG TCATCATGGC 1150 CCTTACGACC AGGGCTACAC ACGTGCTACA ATGGCATATA CAAAGAGAAG 1200 CGACCTCGCG AGAGCAAGCG GACCTCATAA AGTATGTCGT AGTCCGGATT 1250 GGAGTCTGCA ACTCGACTCC ATGAAGTCGG AATCGCTAGT AATCGTAGAT 1300 CAGAATGCTA CGGTGAATAC GTTCCCGGGC CTTGTAC
1337
Gambar 10. Hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA isolat RZ-01 menggunakan primer Bact F1, 519F dan UniB1
16
5.4. Identifikasi Molekuler Isolat RZ-01 Bakteri Pendegradasi Inulin Identifikasi bakteri secara molekuler dilakukan dengan membandingkan urutan basa nukleotida parsial gen 16S rRNA dari isolat RZ-01 dengan urutan basa nukleotida gen 16S rRNA dari berbagai bakteri yang dimuat pada basis data GenBank menggunakan program BLASTn (http://www.ncbi.nlm.nih.gov pada 06 April 2016). Hasil BLASTn dimuat pada Gambar 11. Fragmen gen 16S rRNA isolat RZ-01 mempunyai kemiripan yang tinggi dengan 100 buah gen 16S rRNA bakteri pada basis data GeneBank. Kebanyakan bakteri tersebut adalah Klebsiella. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa isolat RZ-01 termasuk kelompok genus Klebsiella dengan spesies Klebsiella pneumoniae. Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri gram negatif. Metoda nonstaining menggunakan larutan KOH 3% pada isolat RZ-01 juga menunjukkan bakteri gram negatif. Elektroferogram parsial gen 16S RNA isolat RZ-01 menggunakan primer BactF1 dimuat pada Lampiran 2.
Gambar 11. Hasil BLASTn sekuens parsial gen 16S rRNA isolat RZ-01
17
BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan Isolat RZ-01 adalah salah satu isolat bakteri pendegradasi inulin yang telah ditemukan dari rizosfer umbi tanaman dahlia yang tumbuh di Padang Panjang. Berdasarkan identifikasi secara molekuler melalui sekuens parsial gen 16S rRNA, isolat RZ-01 memiliki kekerabatan terdekat dengan kelompok genus Klebsiella dan spesies Klebsiella pneumoniae. 6.2 Saran Identifikasi isolat RZ-01 berdasarkan parsial gen 16S rRNA adalah sebagai kelompok genus Klebsiella dan spesies Klebsiella pneumoniae. Sekuens genom Klebsiella pneumoniae tersedia pada basis data GenBank. Alur penelitian selanjutnya yang dapat dilakukan adalah melacak gen penderadasi inulin pada isolat RZ-01. Selain itu diperlukan uji biokimia isolat RZ-01.
18
DAFTAR PUSTAKA Allais, JJ; Kammoun,S; Blanc, P; Girard, C; Baratti, JC. (1986). Isolation and Characteriztion of Bacterial Strain with Inulinase Activity. Applied and Enviromental Microbiology. Vol.52.No5. 1086-1090. Amann, RI; Ludwig,W; Schleifer, KH (1995). Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation. Microbiology Reviews, 59:143-169. Armougom, F; Raoult, D (2009). Exploring microbial diversity using 16S rRNA highthroughput methods. JCSB, 2:074-092’ Azhar, M; Oktavia, B (2014). Eksplorasi bakteri pendegradasi inulin yang potensial untuk pembuatan fruktosa dari sumber air panas di Solok dan rizosfer umbi dahlia. Laporan Penelitian. Universitas Negeri Padang. Azhar, M; Syukur, S; Natalia, D; Vovien; Jamsari; Munaf, E (2013) Characterization of extracellular enzyme and identification of inulin degrading bacteria from hot spring West Sumatra. International Journal of Chemistry Azhar, M; Syukur, S; Natalia, D; Vovien; Jamsari (2011). Skrining dan identifikasi bakteri pendegradasi inulin dari sumber air panas Padang Balimbiang di Solok. Jurnal Riset Kimia. vol.5.no.1: 32-39. Baker, GC; Smith, JJ; Cowan, DA (2003) Review and re-analysis of domain-specific 16S primers. Journal of Microbiological Methods, 55:541-555 Case RJ, Boucher Y, Dahllof I, Holmstrom C, Doolittle WF, Kjelleberg S (2007). Use 16S rRNA and rpoB genes as molecular markers for microbial ecology studies. Applied and Environmental Microbiology, 73:278-288. Castro GR, Baigori MD, Sineriz, F (1995) A plate technique for screening of inulin degrading microorganisms. Journal of Microbiological Methods, 22:51-56. Franck, A; Leenheer, LD (2003). “Inulin”. Email:
[email protected]. Diakses 25 Maret 2004 Gao, J; Xu, YY; Yang, HM; Xu, H; Xue, F; Li, S; Feng, XH (2014). Gene Cloning, Expression, and Characterization of an Exo-inulinase from Paenbaccillus polymyxa ZJ-9. App. Biochem Biotechnol. Kwon HJ, Jeon SJ, You DJ, Kim KH, Jeong YK, Kim YH, Kim YM, Kim BW (2003). Cloning and Characterization of exoinulinase from Bacillus polymyxa. Biotechnology Letter 25:155-159. Kulminskaya,AA; Arand,M; Eneyskaya, EV; Ivanen, DR; Shabalin, KA; Shishlyannikov, SM; Saveliev, AN; Korneeva, OS; Neustroev, KN.(2003). Biochemical Characterization of Aspergillus awamori Exoinulinase: Substrate Binding Characteristics and Regio Selectivity of Hydrolysis. Biochimica et Biophysica Acta 1650.22-29. Li, AX; Guo, LZ; Fu, Q; Lu, WD (2013). A simple and rapid plate assay for screening of inulin-degrading microorganisms using Lugo’s iodine solution. African Journal of Biotechnology. Vol.10(46); 9518-9521. Lu, WD; Li, AX; Guo, QL (2013). Production of novel alkalitolerant and thermostable inulinase from marine actinomycete Nocardiopsis sp DN-K15 and inulin hydrolysis by the enzyme. Madigan, MT; Martinko, JM (2006). Brock biology of microorganism. Pearson Education Inc.USA. Marchessault, RH; Bicha, T; Deslandes, Y; Revol, JF.(1980) Can. J.Chem, 58:2415. 19
Phelps,CF (1965). The Physical Properties of Inulin Solution. Biochem.J 95:41-47. Sirisansaneeyakul, S; Worawuthiyanan, N; Vanichsriratana, W; Srinophakum,P; Chisti, Y (2007). Production of Fructose from Inulin Mixed Inulinases from Aspergllus niger and Candida guilliermondii. Word J Microbial Biotechnol 23:543-552. Stackebrandt, E; Goebel, BM (1994). Taxonomic note: A place for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequence analysis in the present spesies definition in bacteriology. International Journal of Systematic Bacteriology, 44:846-849. Tsujimoto,Y; Watanabe, A; Nakano,K; Watanabe,K; Matsui,H; Tsuji,K; Tsukihara,T; Suzuki, Y. (2003). Gene Cloning, Expression, and Crystallization of a Thermostable Exo-inulinase from Geobacillus stearothermophilus KP1289. Appl Microbiol Biotechnol 62:180-185. Tohamy, EY (2006). Purification and characterization of exoinulinase enzyme from Sterptomyces grisenus. Pakistan Journal of Biological Sciences, 9:911-916. Zittan, L. (1981). Enzymatic Hydrolysis of Inulin an Alternative Way to Fructose Production. Starch, 33:373-377.
20
Lampiran 1. Daftar Riwayat Hidup Peneliti A. Identitas Diri 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Nama Lengkap dengan Gelar Jenis Kelamin Jabatan Fungsional / Gol NIP. NIDN Tempat dan Tanggal Lahir E-mail No HP Alamat Kantor
10 No. Telepon 11 Lulusan yang telah dihasilkan 12 Matakuliah yang diampu
Dr. Minda Azhar, M.Si Perempuan Lektor kepala/ IV-c 196411241991122001
00-2411-6406 Bukittinggi, 24 November 1964
[email protected] ;
[email protected] 081267225154 Jurusan Kimia FMIPAUniversitas Negeri Padang Jl.Prof.Dr.Hamka Air Tawar Padang 0751 7057420 S1= +40 , S2= 0, S3=0 1. Biokimia (S1 dan S2) 2. Bioteknologi (S1) 3. Praktikum Biokimia (S1) 4. Kapita Selekta Biokimia (S1) 5. Seminar Literatur Kimia (S1) dan Kimia Dasar (S1)
B. Riwayat Pendidikan 1.Nama PT 2.Bidang Ilmu 3.Tahun Masuk 4.Tahun lulus 5.Judul Skripsi/Tesis/ Disertasi
S1 IKIP Padang Pendidikan Kimia 1984 September 1990 Studi perbandingan pengajaran konsep mol dengan cara faktorlabel dan cara rumus terhadap hasil belajar siswa kelas I di SMA Negeri 2 Padang
S2 ITB Bandung Biokimia/Bioteknologi (Pra S2 :1992-1993) 1993 Februari 1996 Kloning dan penentuan urutan nukleotida mutan sal4-13Saccharomyces cerevisiae
S3 Universitas Andalas Biokimia/Bioteknologi 2008 01 Februari 2013 Karakterisasi enzim ekstraseluler pada substrat inulin dan molekuler gen levanase dari bakteri termofilik Bacillus licheniformis UBCT-007 Isolat Lokal Sumatera Barat
C. Pengalaman Penelitian (3 terakhir) No Tahun 1
2014
2
2011
3
2010
Judul penelitian
Pendanaan Sumber Jumlah (Rp) Eksplorasi bakteri pendegradasi inulin yang potensial Dikti 50 juta untuk pembuatan fruktosa dari sumber air panas di Solok dan rizosfer umbi dahlia (Ketua). Penentuan kadar RBB pada dye-inulin secara HPLC DIPA 7,5 juta melalui pembentukan senyawa dye-inulin (Anggota) UNP Kloning dan sekuensing fragmen gen exo-inulinase Dikti 40 juta bakteri termotoleran isolat Sumatera Barat (Mandiri)
21
D. Pengalaman Pengabdian kepada Masyarakat (2 terakhir) No Tahun
Judul pengabdian kepada mayarakat
1
2015
2
2014
Pelatihan pengembangan media pembelajaran berbasis ICT dengan pola penyajian penalaran induktif bagi guru-guru kimia di SMA Payakumbuh (Ketua) Penerapan bioteknologi sederhana pada pengolahan buah kelapa menjadi VCO dan nata de Coco bagi masyarakat Kelurahan Bulakan Balai Kandi Kecamatan Payakumbuh Barat (Ketua)
Pendanaan Sumber Jumlah (Rp) DIPA 15 juta UNP DIPA UNP
10 juta
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam Jurnal Nasioanal dan Internasional (3 tahun terakhir) No Judul Artikel Ilmiah Vol./ Nama jurnal No./Th accepted 1 The gene fragments that encodes inulin hydrolysis enzyme 2015 International Journal from geno-mic Bacillus licheniformis: isolation by PCR of Biological technique using new primers (Minda Azhar, Sumaryati Chemistry Syukur, Dessy Natalia, Vovien, Jamsari) 2 Vol. 2. Jurnal Eksakta Perkiraan massa molekul enzim pendegradasi inulin Tahun (ISSN 1411dari bakteri termofilik Bacillus licheniformis dan XV/2014 3724) aktivitas enzim pada granula inulin (Minda Azhar, Sumaryati Syukur, Dessy Natalia, Vovien, Jamsari) F. Pemakalah / Penyajian Poster (2 tahun terakhir) No Nama Pertemuan Judul Artikel Ilmiah/Poster Ilmiah/Seminar Seminar Nasional Identifikasi gen 16S rRNA bakteri termofilik yang 1 Himpunan Kimia Indonesia cabang SUMBAR
memperlihatkan aktivitas enzim penghidrolisis inulin tipe exo- dari sumber air panas Rimbo Panti (Minda Azhar, Sumaryati syukur, Dessy Natalia, Mardaleni Fitri, VovienVionica, Jamsari)
Waktu dan tempat 2013 Universitas Negeri Padang
G. Pengalaman Penulisan Buku (2 tahun terakhir) 1 2015 Biomolekul sel : Karbohidrat, Protein dan Enzim (Minda Penerbit Azhar) (dalam proses cetak) ISBN 978-602-1178-12-6 UNP Press H. Penghargaan yang pernah diraih (10 tahun terakhir) No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun 1 Beasiswa BPPS Dikti 2008-2012 2 Dosen Berprestasi FMIPA UNP 2008 Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya. Padang, Desember 2015 Peneliti,
22
23
