ISOLASI BAKTERI PENGHASIL EKSOENZIM DARI TANAH Wittri Djasmasari dan AriefFuad Akademi Kimia Analisis Bogor
ABSTRACT The aim of this research was to obtain the bacteria that can produce extracellular enzyme (amylase, protease, and lipase) qualitatively. A total of JJ bacteria were isolated from soil of around of AKA Bogor campus. Among the JJ only 4 (namely A2, BJ, DJ & D2) produce amylase & protease enzyme. Isolate of A2 have the highest amylolytic & proteolytic index at 30° C and 50° C & identified as Bacillus laterosporus. Key word: extracelluler enzyme, amylase, protease, lipase, soil bacteria PENDAHULUAN
Keragaman mikrob
biokimiawi
membuat
jasad
renik
ini
Tanah secara umum tersusun
berpotensi sebagai sumber berbagai
oleh senyawa anorganik, udara, dan air
jenis enzim Beberapa faktor yang dapat
serta
yang
dijadikan sebagai pertimbangan dalam
berbentuk j asad hidup yang secara
memilih mikrob sebagai sumber enzim
umum terdiri dari mikrob. Kandungan
adalah
dan jenis
produktivitas yang tinggi, sifat dapat
mengandung
bagian
mikrob yang ditemukan
kemudahan
dalam tanah tergantung pada j enis
diubah
tanah.
menguntungkan,
Faktor yang mempengaruhi
ke
arah
pertumbuhan,
yang
lebih
pengetahuan
yang
jenis dan keragaman mikrob adalah
meningkat mengenai teknik fermentasi,
komposisi tanah, pH, kelembaban, dan
mutasi,
kedalaman
(Suhartono, 1989).
tanah.
Mikrob
tanah
sebagian besar terdiri dari bakteri, fungi, dan mikroalga (Waluyo, 2008). Bacillus
dan
anggota
famili
dan
Mikrob kira-kira
-w~.
rekayasa
genetik
mengandung
sampai
2000
biokatalisator
-
3000
enzim
jerus yang
enterobacteriaceae merupakan bakteri
mengkatalisis
yang umum ditemukan dalam tanah
Diantara sekian ribu enzim mikrob
(Sunatmo, 2009).
yang diketahui hanya kurang lebih 20
reaksi
biokimiawi.
yang menunjukkan arti komersial. WARTA AKAB, No 25, JULI 2011
11
Eksoenzim .ekstraseluler
atau
adalah
enzim
enzlm
yang
protease, dan lipase). Selain itu, isolat yang
diperoleh
diekskresikan melalui dinding sel dan
dikoleksi
berfungsi di luar sel.
praktikum
eksoenzim
adalah
Fungsi utama melangsungkan
dapat
untuk
disimpan
digunakan
Mikrobiologi
/
dalam
di
AKA
Bogor.
perubahan-perubahan seperlunya pada nutrien
di
sekitarnya
sehingga
memungkinkan
nutrien
tersebut
memasuki sel.
Misalnya, amilase
menguraikan pati menjadi unit-unit gula yang lebih keeil (pelezar & Chan, 1986).
Kebanyakan enzim industrial
yang bersifat stabil adalah bersifat ekstraseluler.
Enzim-enzim
seperti
amilase, lipase dan protease seeara alamiah
telah bersifat relatif tahan
lingkungan
yang
mungkin
bersifat
proteolitik. (Suhartono, 1989).
BAHAN DAN METODE Bahan Bahan
yang
digunakan
dalam
penelitian ini adalah : sampel tanah yang diambil dari kampus AKA Bogor, larutan garam fisiologis (NaCI 0,85%), media Plate
Count Agar
(PCA),
Nutrient Agar (NA), soluble starch, skim
milk,
minyak
indikator phenol
zaitun
steril,
dan
kristal
digunakan
dalam
red,
Iodium. AIat
yang
penelitian ini adalah: shaker inkubator, Tuj uan Penelitian
mikroskop,
eawan
petri,
labu
untuk
erlenmeyer, tabung reaksi, pipet mohr,
mengisolasi bakteri yang berpotensi
pipet mikro I ml dan tipnya, penggaris
menghasilkan
dan alat tulis.
Penelitian
rni
bertujuan
eksoenzim
(amilase,
protease, dan lipase) dari tanah di sekitar kampus AKA Bogor ..
Metode Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat
memberikan
bermanfaat
tentang
informasi potensi
yan~. bakteri
Bakteri diisolasi dari tanah yang diambil dari sekitar kampus AKA Bogor
(pada
5 titik
pengambilan
yang diisolasi dari tanah di sekitar
sampel pada kedalaman ± 20 cm)
kampus
dengan
AKA
menghasilkan
12
Bogor
eksoenzim
dalam (amilase,
eara
dieawankan
pengeneeran dalam
media
WARTAAKAB, No 25, JULI 2011
dan PCA.
Setelah diinkubasi selama 2 x 24 jam
30°Cselama
diamati koloni yang tumbuh. Macam
koloni yang tumbuh.
koloni
yang
berbeda
Isolat-isolat
yang diperoleh diuji
kemampuannya eksoenzim lipase)
dalam
dilakukan
menghasilkan
(amilase,
secara
protease,
dan
kualitatif
Pengujian
menggunakan
media yang
mengandung
substrat
enzim
diukur
dan
transparan mengelilingi
rnasing-masing diameter
(zona
hidrolisis)
koloni
Kolonilbiakan
diinokulasikan
pada media NA miring.
bakteri
24-48 jam.
yang menunjukkan
perbedaan
(warna,
sebagainya)
diinokulasikan
tepian,
30°C selama 24-48 jam.
murm
biakan
tersebut dalam
enzim
protease,
amilase,
yang
juga
suhu
Selanjutnya
kemampuannya
secara kualitatif
dan
ke media
agar miring dan diinkubasi pada
zona
umtuk
Lalu diamati
diuji
menghasilkan dan lipase
Selain itu dilakukan
identifikasi
pada
semua
isolat
yang diuji secara konvensional.
isolat penghasil amilase dan protease, sedangkan untuk isolat penghasillipase diamati media
terjadinya yang
perubahan
ditumbuhi
warna
koloni
Pengujian Aktivitas secara Kualitatif
Isolat bakteri diinokulasikan
dari
warna merah menjadi kuning.
Enzim Amilase
dalam
media
agar-patio
ke
Kemudian
diinkubasi selama 24-48 jam pada suhu 30°C. Setelah itu diberi kristal iodium
Isolasi Bakteri Sebanyak
sampel tanah
109
dimasukkan ke dalam 90 ml NaCI fisiologi
(0,85%).
larutan
Kemudian
pada tutup cawan dan ditempatkan alas cawan
yang berisi
atasnya
selama
dikocok di atas shaker selama ± 2 jam.
Kemudian
Setelah itu dibuat pengenceran
transparan
4
10
.
dari
sampai
Sebanyak masing-masing pengenceran
102
sampai
1 mL 104
menandakan -....media
isolat beberapa
diamati di
sekitar
enzim
masing duplo). Kemudian media peA
Kemudian
dituang
sebanyak
transparan yang dihasilkan.
masing
cawan
12-15 dan
mL
pada
diukur
yang
pati pada
amilase
dihasilkan
oleh
zona
bakteri
dipipet ke dalam cawan petri (masing-
di
menit.
adanya
dihidrolisisnya
oleh
bakteri
bakteri diameter
yang
tersebut. zona
dihomogenkan.
Setelah membeku diinkubasi pada suhu W ARTA AKAB, No 25, JULI2011
13
Pengujian Aktivitas Enzim Protease secara Kualitatif Tsolat bakteri diinokulasikan dalam
media
agar-susu.
ke
Kemudian
di kampus
AKA Bogor,
yaitu
A
(tanah di sekitar GOR), B (tanah di samping laboratorium instumentasi), (tanah
di
samping
C
laboratorium
diinkubasi selama 24-48 jam pada suhu
bahasa),
30°C. Setelah itu diamati adanya zona
depan/gerbang
transparan
di samping gedung kompetensi).
Hasil
identifikasi
dapat
di
menandakan
sekitar
dihidrolisisnya
pada media oleh dihasilkan
bakteri
protein
enzim protease yang
oleh
Kemudian
yang
bakteri
diukur
zona
transparan yang dihasilkan.
bakteri
Enzim
mengandung Kemudian
diinkubasi
pada suhu 30°C. terjadinya yang
menjadi
selama
dihidrolisisnya
red.
3 hari
Setelah itu diamati warna
bakteri
kuning,
ke
zaitun yang
phenol
perubahan
ditumbuhi
Lipase
diinokulasikan
indikator
yang
minyak
halaman
kampus), dan E (tanah
11 isolat
tersebut
Tabel 1. Isolat - isolat Bakteri dari Sampel Tanah di Sekitar Kampus AKA Bogor
1.
dalam media agar-minyak
di
dilihat pada Tabell.
No.
lsolat
(tanah
tersebut.
diameter
Pengujian Aktivitas secara Kualitatif
D
dari
media merah
Kode Isolat
Jenis
Hasi! Identifikasi
Gram
Al
Positif
Bacillus coagulans
2.
A2
Positif
Bacillus laterosporus
3.
BI
Negatif
Enterobacter sp
4.
B2
Negatif
Enterobacter sp
4.
B3
Positif
Bacillus pantothenticus
6.
Cl
Negatif
Enterobacter aerogenes
7.
C2
Negatif
Erwinia carotovora
8.
DI
Positif
Bacillus sp
9.
D2
Positif
Bacillus circulans
10.
El
Negatif
Enterobacter cloaceae
11
E2
Positif
Bacillus laterosporus
menandakan zaitun
dalam
media oleh enzim lipase.
Tabel 1 menunjukkan
bahwa dari 11
isolat yang diisolasi merupakan
jenis
bakteri yang ditemukan di tanah, yaitu BASIL DAN PEMBABASAN Isolasi Bakteri Penghasil Eksoenzim Sebanyak
11
isolat
bakteri
dapat diisolasi
dari sampel tanah di
sekitar kampus
AKA Bogor.
Sampel
_~. spesies dari Bacillus dan Enterobacter. Menurut Sunatmo (2009) Bacillus dan anggota
famili
merupakan
enterobacteriaceae
bakteri
yang
umum
ditemukan dalam tanah.
tanah diambil dari lima (5) titik lokasi 14
WARTAAKAB,
No 25, JULI 2011
Pengujian Aktivitas Enzim Amilase secara Kualitatif Pengujian
aktivitas
amilase
secara
kualitatif
dengan
mengamati
terang/transparan
amilolitik dan
pada
50°C,
suhu inkubasi
sedangkan
dilakukan
suhu inlrubasi. 30°C dan pada suhu
adanya
zona
50°C tidak tumbuh (contoh isolat yang menghasilkan
zona terang
tidak menghasilkan
agar pati setelah diinkubasi selama 2 x
dilihat pada Gambar
24 jam. Aktivitas enzim amilase secara
yang
lrualitatif
laterosporus
indeks
dihitung
dengan
diameter zona terang koloni sebagai nilai
amilolitik.
Hasil
pengujian
dapat dilihat pada Tabe12.
~-
30°C
At
sebagai
memiliki
nilai
Bacillus indeks
suhu 30°C maupun dibandingkan
tiga
Anindyawati telah
memproduksi
pada suhu 50°C isolat
lainnya.
et al. (2010),
diketahui
mampu
enzim pendegradasi
pati
mentah.
Suhu'"
Isolat
---- ...
Aktivitas secara
1) . Isolat A2,
amilolitik yang paling tinggi baik pada
Menurut
2. Hasil Pengujian Enzim Amilase Kualitatif
dan yang
zona terang dapat
diidentifikasi
Bacillus Tabel
D1
memiliki indeks amilolitik hanya pada
diberi uap kristal yodium pada media
dengan diameter
isolat
enzim
di sekitar koloni yang
membandingkan
30°C'
-
50°C
-
1,85 1,82 - A1 Bl 1,60 1,77 B2 B3 Cl C2 Tidak tumbuh 01 1,67 02 1,26 1,67 El E2 -. .. Keterangan: .•.nilai. indeksamilohtik(diameter ~~. zonaterang : diameterkoloni) Gambar - : basil negatif(tidakada zona)
-
-
indeks
1. Isolat Bakteri yang Menghasilkan Zona Terang (01) dan Isolat Bakteri yang Tidak Menghasilkan Zona Terang (C 1) pada Pengujian Aktivitas Enzim Amilase secara Kualitatif
WARTA AKAB, No 25, JULI 2011
15
Tabel 2 menunjukkan bahwa isolat A2, B 1, dan D2
memiliki
nilai
Pengujian Aktivitas Enzim Protease secara Kualitatif Pengujian
aktivitas
protease
secara
kualitatif
dengan
mengamati
terang/transparan media
indeks
30°C, sedangkan
enzim
nilai
indeks
dilakukan
suhu
50°C
adanya
zona
susu
skim
protease
dihitung
secara
dengan
suhu
hanya
pada
isolat
zona terang
yang
dan yang
zona terang dapat
dilihat pada Garnbar 2).
diinkubasi selama 2 x 24 jam. Aktivitas enzim
pada
isolat B2 memiliki
(contoh
tidak menghasilkan
setelah
hanya
proteolitik
menghasilkan
di sekitar koloni pada
agar
proteolitik
Isolat A2, yang
diidentifikasi
sebagai Bacillus laterosporus memiliki
kualitatif
membandingkan
nilai indeks
proteolitik
yang
paling
diameter zona dengan diameter koloni
tinggi baik pada suhu 30°C maupun
sebagai nilai indeks proteolitik.
pada suhu 50°C dibandingkan
Hasil
pengujian dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel
isolat
lainnya.
3. Hasil Pengujian Aktivitas Enzim Protease secara Kualitatif
r-------
Isolat
Suhu* 30°C
Al -----
A2 .. -"-- - _._-BI
-
50°C
-
-
1,67 1,44
1,63 1,40 1,17 Tidak tumbuh Tidak tumbuh
B2 B3 -1,24 Cl C2 Tidak tumbuh D1 1,18 D2 1,20 Tidak turnbuh El E2 .. .. Keterangan: *nihumdeksproteohtik(diameter zonaterang : diameterkoloni) -~.. - : basilnegatif (tidakada zona)
f----
-
Gambar
-
Tabel
3
menunjukkan
bahwa
2. IsoIat Bakteri yang Menghasilkan Zona Terang (B1) dan Isolat Bakteri yang Tidak Menghasilkan Zona Terang (AI) pada Pengujian Aktivitas Enzim Protease secara Kualitatif
Pengujian Aktivitas Enzim Lipase secara Kualitatif
isolat A2 dan B 1 memiliki nilai indeks Pengujian aktivitas enzim lipase
proteolitik pada suhu 30°C dan 50°C. Isolat B3, Dl dan D2 memiliki nilai
16
secara
kualitatif
dilakukan
dengan
WARTA AKAB, No 25, JULI 2011
mengamati terjadinya perubahan warna
sebelum inokulasi dengan media yang
media
telah diinokulasi
yang
merah
ditumbuhi
menjadi
menandakan
bakteri
kuning,
yang
dihidrolisisnya
lemak
bakteri dapat dilihat
pada Gambar 3). Hal ini menunjukkan bahwa
semua
isolat
tidak
memiliki
zaitun yang
aktivitas enzim lipase pada suhu 30°e.
indikator phenol red oleh
Pada suhu 500e hampir semua isolat
dalam media agar-minyak mengandung
dari
enzim lipase setelah diinkubasi selama
menunjukkan
3 x 24 jam. Gambar 3 menunjukkan
kecuali isolat AI,
perbandingan
dapat
warna
awal
media
tidak ada pertumbuhan,
tumbuh,
B 1 dan E2 yang
tetapi
menunjukkan
sebelum inokulasi dengan media yang
hasil yang negatif karena tidak terjadi
telah
perubahan
diinokulasi
bakteri.
Hasil
menjadi
pengujian dapat dilihat pada Tabel4.
warna kuning.
media
dari merah
Ko et al (2005)
menyatakan bahwa secara umum hanya Tabel
4. Hasil Pengujian Enzim Lipase Kualitatif
Aktivitas secara
sedikit
sekali
menghasilkan
bakteri enzim
tanah lipase
yang dan
penghasil lipase yang umum diketahui
-
Isolat
-_
Suhu*
... - .. -
Al ----_. A2
__ --_.E2 B1 __ --_. __ .
Cl C2
1-----
50°C
-
-
-
.
_ ..
Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak
-
..
~l 02 El E2
-
Keterangan:
adalah aktinomisetes dan fungi.
Tidak tumbuh
-
Bl.-
.
30°C
tumbuh tumbuh tumbuh tumbuh tumbuh tumbuh tumbuh
-
*Pengamatan perubahan warna merah ke kuning - : basil negatif
Tabel 4 menunjukkan
terjadinya media dari
Gambar
bahwa
semua
isolat menunjukkan
hasil negatif (tidak
terjadi
warna
perubahan
media
dari
3. Media yang Belum Diinokulasi Bakteri (K) dan Media yang Telah Diinokulasi Bakteri pada Pengujian Aktivitas Enzim Lipase secara Kualitatif
merah menjadi kuning) pada suhu 300e (Perbandingan
warna
awal
media
WART A AKAB, No 25, JULI 2011
17
Hasil
penelitian
secara
keseluruhan menunjukkan bahwa isolat dan
A2
enzim
B1
mampu
amilase
dan
menghasilkan protease
3. Hasil identifikasi isolat
menghasilkan
amilase dan protease pada
suhu
30°C.
enzim
secara kualitatif
Isolat
bakteri
A2
memiliki indeks amilolitik dan indeks proteolitik
paling
tinggi,
baik
pada
suhu 30°C maupun suhu 50°C.
SIMPULAN
Berdasarkan dapat disimpulkan Terdapat
hasil
penelitian
: 4
bakteri
(empat) yang
menghasilkan dan protease
enzim
isolat
DAFTAR PUSTAKA
A2
Anindyawati, T., E. Sukara, N. Sumiasri, & R. Meliawati. 2010. Produksi clan Tekno Ekonomi Amilase untuk Menunjang Industri Dalam Negeri. ww.w.gQQgl~-,.~.Q1n. Ko, W. H, L. T. Wang dan P. 1. Ann. 2005. A Simple Method for Detection of Lipolytic Microorganisms in Soils. Soil Biology & Biochemistry 37:597-599. Pelczar Jr, M. 1. & E. C. S Chan. 1986. Dasar-ciasar Mikrobiologi 1. Penerjemah R. S. Hadioetomo dkk. VI-Press. Jakarta
mampu amilase
Suhartono,
M. T. 1989. Enzim clan Bioteknologi. PAU IPB. Bogor
Sunatmo,
T. T. 2009. Mikrobiologi Esensial. Penerbit Ardy Agency. Jakarta
Waluyo,
L. 2008. Teknik Metode Dasar dalam Mikrobiologi. UMM Press. Malang
secara kualitatif,
yaitu isolat A2, B 1, D 1 dan D2 2. Isolat
merniliki
indeks
amilolitik dan indeks proteolitik paling tinggi pada suhu 30°C dan 50°C
18
bakteri
secara
50°C, sedangkan isolat bakteri Dl dan mampu
tergolong
Bacillus laterosporus
kualitatif pada suhu 30°C maupun suhu
D2
A2
menunjukkan
WARTA AKAB, No 25, JULI 2011
