ISOLASI BAKTERI PENGHASIL PROTEASE DARI LIMBAH CAIR TAHU DI KOTA PADANG
1
Mega Okta Sirvia1, Gustina Indriati2, Erismar Amri2 Mahasiswa Program Studi Pendidikan Biologi STKIP PGRI Sumatera Barat 2 Dosen Program Studi Pendidikan Biologi STKIP PGRI Sumatera Barat
[email protected]
ABSTRACT Protease is one of the industrial enzyme that has commercial value reaches 60% of the total sales of enzymes throughout. Protease enzyme used in industry are generally produced from bacteria. This research aims to know the results of isolation of bacterial, proteolytic test and morphology of protease producing bacteria from tofu liquid waste in the city of Padang. This research uses descriptive method. A many as 6 factories in the city of Padang is taken at the time of production presses of tofu with lateral 42-580C temperature and pH 5-6. Nine isolates obtained from tofu liquid waste with incubated at a temperature of 500C, seven isolates showed the presence of protease activity. Proteolytic index retrieved between 1,27-3,48. Liquid waste at the tofu factory ATB on isolates 3.1 has the largest index of proteolytic ie 3,48 with characteristic white morphological forms, irregular shapes, curved edges and raised elevation. Keywords: bacteria, protease, liquid waste tofu psikrofil, bakteri mesofil dan bakteri
PENDAHULUAN Bakteri merupakan salah satu mikroorganisme yang
paling
penghasil banyak
termofilik.
enzim
digunakan
Bakteri
tinggi
dianggap
2004).
karena
adalah
bakteri yang dapat tumbuh pada suhu
sebagai sumber enzim. Bakteri lebih menguntungkan
termofilik
sekitar 40-800C (Waluyo, Keanekaragaman
pertumbuhannya cepat, dapat tumbuh
termofilik
pada substrat yang relatif murah dan
potensi yang dapat dimanfaatkan
mampu
untuk berbagai tujuan. Pada saat ini
menghasilkan
enzim
memberikan
bakteri
termofilik
gambaran
(Akhdiya, 2003). Menurut Waluyo
bakteri
dipelajari
dan
(2004) bakteri dikelompokkan atas
diteliti secara intensif karena alasan
tiga golongan berdasarkan daerah
pengembangan penelitian dasar dan
aktivitas temperatur yaitu bakteri
aplikasi bioteknologi. Salah satu
enzim yang dapat dihasilkan oleh
bakteri termofilik yang terdapat pada
bakteri termofilik yaitu protease.
limbah cair tahu. Berdasarkan hal
Protease adalah enzim yang
tersebut maka pada penelitian ini
berperan dalam reaksi biokatalis
dilakukan isolasi bakteri penghasil
yang
protease dari limbah cair tahu di
menyebabkan
pemecahan
protein. Protease merupakan salah
Kota Padang.
satu enzim dalam bidang industri yang nilai komersialnya mencapai
METODE PENELITIAN
60% dari total penjualan enzim
Penelitian ini telah dilakukan
seluruh dunia. Enzim protease dapat
pada bulan Februari 2017. Sampel
dihasilkan oleh tanaman, hewan
limbah cair tahu yang digunakan
maupun
seperti
dalam penelitian ini diperoleh dari
bakteri. Indonesia dikenal sebagai
enam lokasi yang ada di kota
negara yang telah memanfaatkan
Padang.
enzim
laboratorium
mikroorganisme
protease
dalam
bidang
Sedangkan
untuk
dilakukan
industri. Protease digunakan dari
Laboratorium
berbagai aplikasi industri seperti
Wilayah X Sumatera Barat.
detergen,
farmasi,
produk-produk
Biologi
Penelitian
uji di
Kopertis
imi
dilakukan
metode
deskriptif
kulit, produk-produk makanan dan
menggunakan
proses pengolahan limbah industri
dengan 3 tahap yaitu isolasi, uji
(Fatoni dkk, 2008).
proteolitik, dan pengamatan bentuk
Bakteri
memiliki
peran
penting sebagai penghasil protease karena
memiliki
keunggulan
antara
morfologi (warna, bentuk, tepian dan elevasi) bakteri.
beberapa
yang
digunakan
bakteri
dalam penelitian ini adalah tabung
memiliki siklus hidup yang singkat,
reaksi, rak tabung reaksi, cawan
efisiensi
petri, autoklav, inkubator, pipet tetes,
waktu
lain,
Alat-alat
dan
tempat
produktivitas tinggi. Enzim protease
lup,
bernilai
perlu
timbangan digital, lemari pendingin,
ditemukan sumber-sumber penghasil
pH indikator, labu erlemeyer, lampu
enzim protease, salah satunya dari
spritus, drill glass, jangka sorong,
komersil,
maka
gelas
ukur,
beaker
glass,
laminar air flow, vortex, ose, hot
diautoklav pada suhu 1210C, 15 atm
plate, sarung tangan dan alat tulis.
selama 15 menit.
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian
skim
ditimbang
adalah
sebanyak 2 gram dan 1,5 gram bacto
aluminium foil, aquades, alkohol
agar dimasukkan kedalam beaker
70%, medium Nutrient Agar (NA),
glass yang berisi 100 ml aquades.
bacto agar, susu skim, kapas, kertas
Kemudian panaskan sambil diaduk
label, tissue, kertas koran dan limbah
menggunakan pengaduk bermagnet
cair tahu.
di
Alat-alat
ini
Susu
yang
digunakan
sebelumnya di cuci bersih dengan menggunakan
detergen
atas
hotplate.
Larutan
yang
homogen pada suhu 1210C, 15 atm selama 15 menit.
dan
Sampel diambil dari hasil
keringkan. Setelah itu mulut wadah
akhir
ditutup dengan kapas dan dibungkus
pengepresan, lalu dimasukkan ke
dengan kertas koran. Medium yang
dalam botol sampel yang berukuran
digunakan dihomogenkan terlebih
150 ml. Sampel limbah cair diambil
dahulu dengan pemanasan. Sterilisasi
sebanyak 1 ml dan dimasukkan ke
alat dan medium dilakukan dengan
dalam tabung reaksi, di tambahkan 9
0
produksi
tahu
pada
saat
autoklav pada suhu 121 C selama 15
ml aquades dan di vortex hingga
menit dengan tekanan 15 psi. Untuk
terbentuk suspensi yang homogen.
jarum
Sebanyak 1 ml diambil dari suspensi
ose
disterilisasi
dengan
pemijaran.
pengenceran
Media
NA
10-1
dengan
ditimbang
menggunakan pipet tetes steril dan
sebanyak 2 gram agar ditambah
dimasukan kedalam tabung reaksi ke
aquades 100 ml dan dituangkan
dua dan ditambahkan 9 ml aquades
kedalam labu erlenmeyer. Kemudian
hingga
panaskan
sampai 10-3.
sambil
diaduk
terbentuk
suspensi
10-2
menggunakan pengaduk bermagnet
Diambil 1 ml suspensi dari
di atas hot plate sampai mendidih.
10-3 disebarkan pada permukaan
Larutan
medium NA dalam cawan petri dan
yang
sudah
homogen
diratakan dengan menggunakan drill
glass. Selanjutnya diinkubasi pada
Pada tabel 2 dapat dilihat
suhu 50°C selama 48 jam. Koloni
sebanyak 7 isolat bakteri limbah cair
bakteri yang tumbuh dan mempunyai
tahu memiliki
karakter
berbeda
dengan terbentuknya zona bening
ditetapkan sebagai isolat terpilih
pada media skim milk agar. Zona
untuk
bening
morfologi
dilanjutkan
uji
aktivitas
protease secara kualitatif.
yang
terbentuk
karena
terjadinya pemutusan ikatan peptida
Uji aktivitas protease secara kualitatif
aktivitas protease
dilakukan
dengan
pada protein oleh protease menjadi unit
peptida
yang
lebih
kecil,
menghitung Indeks Proteolitik pada
hidrolisis sempurna dari protein akan
media
menghasilkan asam amino. Susu
Skim
Milk
Agar
dan
diinkubasi pada suhu 500C selama 48
skim
jam. Hasil uji positif dapat dilihat
disertakan
dari adanya zona bening di sekitar
pertumbuhan
koloni.
sebagai substrat enzim (Muharni
Perhitungan
proteolitik diameter
adalah zona
indeks
perbandingan
bening
mengandung ke
kasein
dalam bakteri
yang
medium berfungsi
dkk, 2013).
dengan
Aktivitas
enzim
diameter koloni bakteri (Baehaki dan
terhadap
yang
baik
Rinto, 2011).
ditunjukkan dengan nilai
indeks
IP = Diameter Zona Bening Diameter Koloni
substrat
protease
proteolitik (IP) yaitu lebih dari 3, nilai IP pada kisaran 1< IP < 3 menunjukkan
HASIL DAN PEMBAHASAN Sebanyak 9 isolat bakteri
aktivitas
protease
sedang, nilai IP < 1 menunjukkan aktivitas
enzim
protease
kurang
2009
dalam
limbah cair tahu yang tumbuh pada
optimal
medium NA dari 6 pabrik tahu diuji
Situmorang,
aktivitas protease secara kualitatif
tabel
yang
dengan
tertinggi terdapat pada pabrik tahu
terbentuknya zona bening disekitar
ATB isolat 3.1 yaitu 3,48 (gambar 2)
isolat yang telah diinkubasi.
sedangakan IP terendah terdapat
ditunjukkan
(Said, 2014).
Berdasarkan
2, indeks proteolitik (IP)
pada pada pabrik tahu MTB isolat
4.2 yaitu 1,27. Berdasarkan IP yang
dengan aktivitas protease terhadap
terbesar pada pada pabrik tahu ATB
substrat yang baik.
isolat 3.1 tergolong sebagai bakteri Tabel 2. Indeks proteolitik isolat dari bakteri penghasil protease dari limbah cair tahu No
Kode Isolat
Ф koloni (mm)
Ф Zona Bening (mm)
Indeks Proteolitik
1. LCT A1.1 3,25 6,04 2. LCT S2.1 3. LCT S2.2 2,05 4,4 4. LCT ATB3.1 1,45 5,04 5. LCT MTB4.1 6. LCT MTB4.2 15,05 19,1 7. LCT NTB5.1 4,05 6,01 8. LCT NTB5.2 3,05 9,45 9. LCT SAB6.1 11,03 22,01 Ket: (-) tidak mempunyai aktivitas enzim protease
1,86 2,15 3,48 1,27 1,48 3,09 1,99
Pada pabrik tahu NTB, S,
bening yang ditemukan pada setiap
SAB, A dan NTB dengan isolat 5.2,
isolat yaitu faktor lingkungan dari
2.2, 6.1, 1.1 dan 5.1, memiliki IP
tempat pabrik tahu seperti suhu dan
yang
bakteri
pH. Hal ini sesuai dengan Lehninger
protease
(1998) dalam Pakpahan, (2009),
tergolong
sebagai
dengan aktivitas enzim
sedang, yang berarti proses aktivitas
bahwa
aktivitas
enzim protease dalam mengubah
dipengaruhi oleh beberapa faktor,
protein menjadi asam amino tidak
yaitu pH, konsentrasi substrat dan
tinggi dan tidak rendah yang berkisar
enzim, suhu serta adanya aktivator
antara 1,48-3,09.
atau inhibitor. Isolat
suatu
bakteri
enzim
S2.1
dan
MTB4.1 tidak menunjukkan adanya zona
bening
dikarenakan Gambar 2. Zona bening pada pabrik tahu ATB isolat 3.1 Salah satu faktor penyebab terdapatnya perbedaan luas zona
disekitar bakteri
dari
koloni, isolat
tersebut tidak mampu menghasilkan enzim protease. Hal ini disebabkan tidak sesuainya antara substrat kasein yang ada pada medium skim milk
agar
dengan
dihasilkan
oleh
protease isolat
yang tersebut.
Menurut Lehninger, (1995) dalam
7isolat
penghasil
protease
dari
limbah cair tahu dapat dilihat pada table
Muharni dkk, (2013), menyatakan
3.
Hasil
karakteristik
morfologi
enzim memiliki ciri yang hampir
koloni bakteri menunjukan bahwa ke
sesuai bagi substrat dan reaksi akan
7 isolat bakteri limbah cair tahu
terjadi pada sisi aktif enzim melalui
mempunyai warna yang sama yaitu
ikatan spesifik dengan substrat.
putih.
Hasil
bentuk
morfologi
koloni bakteri yang meliputi warna, bentuk, tepian dan elevasi dari Tabel 3. Hasil bentuk morfologi bakteri penghasil protease dari limbah cair tahu Morfologi Koloni Bakteri No Isolat LCT Warna Bentuk Tepian Elevasi 1
A1.1
Putih
Tidak beraturan
Berlekuk
Timbul
2
S2.2
Putih
Tidak beraturan
Berlekuk
Datar
3
ATB3.1
Putih
Tidak beraturan
Berlekuk
Timbul
4
MTB4.2
Putih
Bundar
Berombak
Timbul
5
NTB5.1
Putih
Tidak beraturan
Berombak
Timbul
6
NTB5.2
Putih
Tidak beraturan
Berlekuk
Timbul
7
SAB6.1
Putih
Tidak beraturan
Berombak
Timbul
Pada gambar 3 dapat dilihat
yang berpotensi menghasilkan enzim
bentuk morfoloi makroskopis bakteri
protease dilihat dari warna, bentuk,
pada pabrik tahu ATB isolat 3.1.
tepian dan elevasi koloni bakteri. Pada
tabel
pengamatan
3
dapat
morfologi
dilihat secara
makroskopis yang hampir sama, Gambar 3. Makroskopis pada pabrik tahu ATB isolat 3.1 Karakteristik secara makroskopis di lakukan pada bakteri
memiliki warna yang sama pada setiap isolat yaitu putih. Pada pabrik tahu A, ATB dan NTB dengan Isolat 1.1,
3.1
dan
5.2
memiliki
karakteristik morfologi yang sama
secara makroskopis meliputi warna,
yaitu bentuk tidak beraturan, tepian
bentuk, tepian dan elevasi koloni
yang berlekuk dan elevasi yang
bakteri.
timbul. Pada pabrik tahu NTB dan SAB dengan isolat 5.1 dan 6.1 juga memiliki
karakteristik
KESIMPULAN
morfologi
Berdasarkan hasil penelitian
yang sama yaitu bentuk koloni tidak
isolasi bakteri penghasil protease dari
beraturan, tepian berombak, dan
limbah cair tahu di Kota Padang
elevasi timbul. Pada pabrik tahu S
didapatkan
Isolat 2.2 memiliki bentuk koloni
termofilik sebanyak 9 isolat dari 6
tidak beraturan, tepian berlekuk dan
pabrik
elevasi datar. Pada pabrik tahu MTB
Sebanyak 9 isolat yang didapatkan
isolat 4.2 memiliki bentuk morfologi
hanya 7 isolat yang menghasilkan
yang berbeda yaitu bentuk koloni
protease dengan indeks proteolitik
bundar, tepian berombak dan elevasi
berkisar antara 1,27-3,48 sedangkan
yang timbul. Menurut Ochman dkk,
indeks proteolitik tertinggi terdapat
2005
2014,
pada pabrik tahu ATB isolat 3.1
karakteristik
yaitu 3,48. Bentuk morfologi koloni
dalam
menyatakan
Gusnayetty, bahwa
hasil
tahu
Kota
sehingga bakteri yang sama dapat
protease
memperlihatkan
umumnya memiliki bentuk yang
Untuk
dari
bakteri
Padang.
dari
morfologis yang berbeda.
isolat
bakteri
fenotip bakteri bersifat tidak statis,
karakteristik
7
di
isolat
limbah
penghasil cair
tahu
hampir sama, memiliki warna koloni jenis
yang sama yaitu putih, bentuk koloni
bakteri tersebut perlu di uji secara
tidak beraturan dan bundar, tepian
mikroskopis
yang berlekuk dan berombak, serta
Penelitian
mendapatkan
dan
uji
yang penulis
biokimia. lakukan
elevasi timbul dan datar.
hanya mengamati morfologi secara makroskopis
dari
bakteri
pada
limbah cair tahu dalam menghasilkan enzim
protease.
Sehingga
pengamatan yang dilakukan hanya
DAFTAR PUSTAKA Akhdiya, A. 2003. Isolasi Bakteri Penghasil Alkalin
Enzim
Termostabil.
Protease Jurnal.
Buletin Plasma Nutfah Vol.9
Sriwijaya. Prosiding Semirata
No.2 Th.2003.
FMIPA Universitas Lampung.
Baehaki.
A
&
Karakteristik
Rinto.
2011.
Protease
Dari
Pakpahan, 2009. Isolasi Bakteri dan Uji
Aktivitas
Protease
Isolat Bakteri Asal Tumbuhan
Termofilik Sumber Air Panas
Rawa Dari Indralaya. Jurnal.
Sipoholon
Tapanuli
Utara
Program Studi Teknologi Hasil
Sumatera
Utara.
Tesis.
Perikanan, Fakultas Pertanian,
Universitas Sumatera Barat:
Universitas Sriwijaya.
Medan.
Fatoni, A. Z. & Puji. L (2008). Isolasi
dan
Protease
Karakterisasi
Ekstraseluler
dari
Situmorang. N & Kusuma. H. 2014. Karakteristik
Dan
Uji
Proteolitik Kualitatif Isolate
Bakteri dalam Limbah Cair
Bakteri
Tahu. Jurnal Natur Indonesia
Nanas. Jurusan Biologi FMIPA
10 (2), April 2008:83-88).
Universitas
Gusnayetty. Bakteri Yang
2014.
Identifikasi
Penghasil Berasal
Tanah
Tempat
Pembuangan
Akhir
(TPA)
Sampah
Kota
Di
Padang. Skripsi. Program Studi Biologi
STKIP
PGRI Sumatera Barat. Muharni, Juswardi, Istantina, P., 2013. Isolasi Dan Identifikasi Bakteri Termofilik Penghasil Protease Dari Sumber Air Panas Tanjung Sakti Lahat Sumatera Selatan. Jurusan Biol ogi
FMIPA
Limbah
Cair
Lampung.
SEMIRATA.
Amilase
Dari
Pendidikan
Dari
Universitas
Waluyo,
L.
2004.
Mikrobiologi
Umum. Malang: Universitas Muhammadiyah.
