ISOLASI DAN KARAKTERISASI BAKTERI POTENSIAL PENGHASIL BIOGUM DARI DAUN KEMBANG KOL (Brassica oleracea L.) DI AREA PERTANIAN KAPUNAN, MAGELANG, JAWA TENGAH
SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat S-1 pada Program Studi Biologi
disusun oleh Mustini 09640024
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2014
ii
iii
iv
HALAMAN PERUNTUKKAN
Puji dan syukur tiada henti terpanjatkan kepada Allah SwT yang selalu memberikan jalan kemudahan dibalik kesulitan yang diberikan-Nya Kepada kedua orang tuaku, Bapak Muhammad Syukri dan Ibu Nur’aini yang selalu mengiringi setiap langkahku dengan doa, nasihat, dan pengorbanan sehingga penulis mampu menghadapi setiap halangan dan rintangan. Skripsi ini kupersembahkan untukmu meskipun kutau tak akan mampu membalas segala kasih sayang dan cintamu Kepada kakakku Satriah dan adikku Syahid Abdullah Azzam, kalianlah pembawa hidayah itu dalam hidupku, semangat kalian menghafal ayatayat cintanya membuatku terpacu untuk lebih baik, semoga kita dipertemukan di Surga-Nya. Karya kecil ini juga kudedikasikan untuk kalian. Kepada almamaterku yang telah mengajarkan banyak hal, menjadi seorang yang tidak takut bermimpi, dan telah mempertemukanku dengan orangorang hebat yang selalu haus akan ilmu. Semoga karya ini bermanfaat.
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya yang telah memberikan begitu banyak nikmat, terutama nikmat sehat sehingga pelaksanaan dan penyusunan laporan skripsi ini dapat berjalan dengan lancar. Skrips berjudul “Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Potensial Penghasil Biogum dari Daun Kembang Kol (Brassica oleracea L.) di Area Pertanian Kapunan, Magelang, Jawa Tengah” disusun guna memenuhi sebagian syarat memperoleh gelar Sarjana S1 Program Studi Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini bukanlah tujuan akhir dari belajar karena belajar tak akan pernah ada batasnya. Selama pelaksaan tugas akhir, baik pada saat persiapan, pelaksanaan penelitian, hingga penyusunan laporan skripsi ini, penulis menyadari banyak pihak yang memberikan kontribusi bagi kebaikan penyusunan laporan skripsi ini. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Drs. Akh. Minhaji, M.A., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 2. Ibu Anti Damayanti H., S.Si, M.MolBio selaku kepala program studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 3. Bapak Muhammad Ja’far Luthfi, Ph.D., selaku dosen penasehat akademik.
vi
4. Ibu Erny Qurotul Ainy, S.Si., M.Si selaku pembimbing yang telah banyak menginspirasi serta dengan sabar dan setia memberikan masukan, saran, dan arahan selama penulis menyusun laporan skripsi ini. 5. Ibu Jumailatus Shalihah, S.Si., BioTech. selaku kepala laboratorium Biologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta yang telah memberikan izin atas penggunaan fasilitas laboratorium untuk melakukan penelitian. 6. Ibu Arifah Khusnuryani, M.Si., selaku dosen penguji I yang telah memberikan masukan untuk penyempurnaan laporan ini dan telah mengikhlaskan beberapa reagen milik beliau untuk keperluan penelitian. 7. Ibu Lela Susilawati, M.Si., selaku dosen penguji II yang telah banyak memberikan kritik dan saran serta telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan kepada penulis demi penyempunaan laporan skripsi ini. 8. Kepada kedua orang tuaku yang selalu mengiringi setiap langkahku dengan doa, nasihat, dan pengorbanan sehingga penulis mampu menghadapi setiap halangan dan rintangan. Tak akan mampu penulis membalas segala kasih sayang dan cintamu. 9. Kepada kakak dan adikku yang tak pernah berhenti memberikan doa dan dukungan dengan penuh kasih sayang. Tanpa kalian penulis akan merasa kehilangan arah karena kalianlah yang akan selalu mengingatkanku untuk kembali ke jalan-Nya.
vii
10. Mbak Ethik dan Mbak Eko yang telah sabar menghadapi tingkah laku dan mendengar keluh kesah penulis selama penelitian, terimakasih atas ilmunya yang sangat bermanfaat. 11. Mbak Anif, Mas Doni, dan Mas Tri yang ada di Laboratorium Terpadu UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta yang telah banyak membanntu dalam pelaksanaan penelitian ini. 12. Teman-teman di Laboratorium Mikrobiologi, Afrizka, Marfi, Fenni, Firoh, Tyas, Zaina, Adi, Firdaus, yang telah meramaikan suasana Laboratorium. 13. Elma Safraini dan Mbak Naili Palupi di laboratorium Embriologi yang telah
setia
menemani
penulis
saat
menginap
di
Laboratorium
Mikrobiologi, Terimakasih telah meramaikan suasana hati penulis di tengah sunyinya malam. 14. Mbak Wihayati dan Mbak Widya yang senantiasa memberikan motivasi spiritual dalam proses penyelesaian penelitian dan penyusunan laporan skripsi ini, saudara-saudaraku tersayang, terimakasih atas doanya dan dukungannya selama kita dugem (duduk gembira melingkar). 15. Teman-teman satu almamater, Biologi angkatan 2009 yang telah memberikan banyak pengalaman dan pelajaran selama menuntut ilmu di UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta, “Together We Can”. 16. Nisa, Dian, Nadia dan Praba yang setia menemani istirahat penulis selama di kos. Tanpa kalian tak akan ada warna warni kekeluargaan di kos kita tercinta.
viii
17. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas segala bantuan, doa, tenaga, dan materi selama penelitian dan penulisan laporan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna, masih banyak kekurangan-kekurangan baik dari segi penyusunan laporannya maupun teknisnya sehingga kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak sangat penulis harapkan dalam rangka penyempurnaan laporan ini. Semoga segala dukungan yang telah diberikan oleh berbagai pihak diatas dapat bernilai pahala oleh Allah S.W.T. Amin ya Rabbal Alamin Yogyakarta, 16 Januari 2014
Penulis
ix
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul.....................................................................................................
i
Halaman Pengesahan .......................................................................................... ii Halaman Persetujuan Skripsi .............................................................................. iii Pernyataan Bebas Plagiarisme ............................................................................ iv Halaman Peruntukkan ......................................................................................... v Kata Pengantar .................................................................................................... vi Daftar Isi.............................................................................................................. ix Daftar Tabel ........................................................................................................ xii Daftar Gambar ..................................................................................................... xiii Daftar Lampiran .................................................................................................. xiv Abstrak ................................................................................................................ xv BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................. 1 A. Latar Belakang ...................................................................................... 1 B. Rumusan Masalah ................................................................................. 4 C. Tujuan ................................................................................................... 4 D. Manfaat Penelitian ................................................................................ 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 6 A. Bakteri Patogen Penyebab Penyakit Busuk Hitam (Black Rot) pada Famili Brassicaceae .............................................................................. 6 B. Biogum .................................................................................................. 11 C. Biosintesis Polisakarida Ekstraseluler Oleh Mikroba ........................... 12 D. Mikroba Penghasil Biogum .................................................................. 14 BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................. 21 A. Waktu dan Tempat ................................................................................ 21 B. Alat dan Bahan ...................................................................................... 21 C. Prosedur Kerja....................................................................................... 22 1. Pengambilan Sampel Penelitian ................................................ 22 2. Isolasi Bakteri dari Daun Kembang Kol (Brassica oleracea L.) yang mengalami gejala busuk hitam (Black rot) ................ 23
x
3. Purifikasi Isolat Bakteri ............................................................. 23 4. Uji Kemampuan Isolat Bakteri Penghasil Biogum dengan Fermentasi pada Medium YDC ................................................. 24 5. Karakterisasi Fenotipik Isolat Bakteri Potensial Penghasil Biogum ...................................................................................... 25 6. Klasifikasi
Numerik
Fenetik
Berdasarkan
Karakter
Fenotipik .................................................................................... 35 7. Identifikasi
Tingkat
Genus
(Generic
Assignment)
Berdasarkan Profile Matching ................................................... 36 BAB IV. HASIL PEMBAHASAN ................................................................... 37 A. Hasil Penelitian................................................................................... 37 B. Pembahasan ........................................................................................ 53 BAB V. PENUTUP ............................................................................................ 57 A. Kesimpulan .......................................................................................... 57 B. Saran .................................................................................................... 57 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 59 LAMPIRAN ....................................................................................................... 63
xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Berbagai jenis biogum dan mikroba penghasil biogum ........................ 12 Tabel 2. Unit karakter fenotipik yang diujikan ................................................... 26 Tabel 3. Hasil pengukuran berat kering sel dan berat kering gum yang dihasilkan oleh isolat Xh.A, Xh.B, dan Xh.C .............................. 39 Tabel 4. Hasil uji karakter fenotipik isolat bakteri penghasil biogum yang diisolasi dari daun Kembang Kol .......................................................... 44 Tabel 5. Matriks n x t .......................................................................................... 48 Tabel 6. Matriks similaritas SSM antar isolat bakteri penghasil biogum berdasarkan hasil pengujian fenotipiknya ............................................. 50 Tabel 7. Matriks similaritas SJ antar isolat bakteri penghasil biogum berdasarkan hasil pengujian fenotipiknya ............................................. 50 Tabel 8. Hasil profile matching isolat bakteri penghasil biogum dengan beberapa genus yang telah diketahui .................................................... 52
xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Massa bunga tanaman Kembang Kol (Brassica oleracea L.) ......... 8 Gambar 2. Urat-urat daun Kembang Kol yang menghitam .............................. 10 Gambar 3. (a) Lokasi pengambilan sampel di area pertanian Kol desa Kapunan, Magelang, Jawa Tengah ......................................... 22 (b) Sampel daun yang menguning dan berlendir ......................... 22 Gambar 4. Sampel daun Kembang Kol yang menjadi sumber isolat ................ 37 Gambar 5. Koloni bakteri tumbuh di sekitarpotongan daun pada medium NA. 37 Gambar 6. Hasil purifikasi isolat bakteri pada pada medium YDC agar ........... 38 Gambar 7. Stok kultur murni isolat bakteri Xh.A, Xh.B, dan Xh.C pada medium YDC agar miring ............................................................... 38 Gambar 8. Pola pertumbuhan sel dan produksi biogum isolat Xh.A selama 4 hari fermentasi pada medium YDC .............................................. 38 Gambar 9. Pola pertumbuhan sel dan produksi biogum isolat Xh.B selama 4 hari fermentasi pada medium YDC .............................................. 41 Gambar 10. Pola pertumbuhan sel dan produksi biogum isolat Xh.C selama 4 hari fermentasi pada medium YDC ............................................ 41 Gambar 11. Morfologi Koloni dan ukuran diameter koloni pada medium YDC agar ....................................................................................... 42 Gambar 12. Hasil pengecatan Gram pada ketiga isolat bakteri (perbesaran 1000X)........................................................................ 43 Gambar 13. Hasil pengecatan endospora (perbesaran 1000x) ........................... 44 Gambar 14. Dendogram hubungan antar spesies isolat bakteri penghasil biogum berdasarkan indeks similaritas SSM menggunakan algoritma UPGMA ......................................................................... 50 Gambar 15. Dendogram hubungan antar spesies isolat bakteri penghasil biogum berdasarkan indeks similaritas SJ menggunakan algoritma UPGMA ......................................................................... 51
xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Gambar Hasil Penelitian ................................................................. 64 Lampiran 2. Komposisi Medium ........................................................................ 72 Lampiran 3. Tampilan dan Hasil MVSP versi 3.1A ........................................... 73 Lampiran 4. Foto-foto Dokumentasi Penelitian .................................................. 74
xiv
Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Potensial Penghasil Biogum dari Daun Kembang Kol (Brassica oleracea L.) di Area Pertanian Kapunan, Magelang, Jawa Tengah Mustini 09640024 ABSTRAK
Isu penggunaan gelatin sebagai bahan pengental dan pengemulsi pada bahan makananan mengkhawatirkan konsumen khususnya umat muslim karena gelatin biasanya diekstrak dari tulang babi. Oleh karena itu, eksplorasi bahan substitusi gelatin dari substrat alternatif selain babi telah banyak dilakukan, salah satunya ialah biogum yang diproduksi oleh mikroba patogen. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh isolat mikroba unggul penghasil biogum yang diisolasi dari dari potongan daun Kembang Kol (Brassica oleracea L.) yang menunjukkan gejala busuk hitam. Metode isolasi dilakukan dengan menginokulasikan potongan daun pada medium NA. Diperoleh tiga isolat bakteri tumbuh di sekitar potongan daun dan isolat yang menunjukkan morfologi berbeda dipurifikasi untuk pengujian lebih lanjut. Isolat-isolat tersebut kemudian diuji kemampuannya dalam menghasilkan biogum pada medium pertumbuhan YDC broth selama 4 hari fermentasi. Tiga isolat bakteri Xh.A, Xh.B, dan Xh.C diketahui memiliki kemampuan menghasilkan biogum berdasarkan hasil pengukuran berat kering biogum. Hasil identifikasi tingkat genus (generic assignment) dengan metode profile matching, tiga isolat unggul Xh.A, Xh.B, dan Xh.C masing-masing diduga kuat sebagai anggota genus Pseudomonas, Aureobacterium dan Xanthomonas.
Kata kunci: Biogum, Brassica oleracea L., Identifikasi
xv
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Salah satu bahan tambahan makanan yang merupakan produk industri dan selama ini masih diimpor oleh Indonesia adalah biopolimer (Pulungan, 1994). Biogum merupakan biopolimer yang biasa digunakan sebagai pengental dan penstabil emulsi yang banyak digunakan pada industri pangan, farmasi, kosmetik, tekstil, cat, kertas, dan perekat serta industri minyak dan gas (Glicksman, 1980; Rosalam & England, 2006). Selama ini industri pengguna bahan pengental biasanya menggunakan biogum yang diekstrak dari tulang hewan babi. Beberapa tahun terakhir isu penggunaan biogum pada berbagai bidang industri mengkhawatirkan konsumen khususnya umat muslim. Perkembangan industri-industri yang memerlukan bahan pengental membuka kesempatan untuk berkembangnya industri penghasil biogum mikroba sebagai alternatif pengganti biogum dari hewan babi untuk mendukung terwujudnya produk industri halal. Biogum mikroba adalah polisakarida ekstraseluler yang dapat diperoleh dari hasil fermentasi kultur mikroba (Pangestiningsih, 1998). Beberapa mikroba yang telah diketahui kemampuannya menghasilkan polisakarida ekstraseluler selama pertumbuhannya antara lain Pseudomonas, Erwinia, Enterobacter dan Xanthomonas (Hardjanto, 1999). Meskipun biogum dari tanaman juga telah banyak dikembangkan akan tetapi ketergantungannya pada faktor alam seperti cuaca dan iklim, serta
1
2
keterbatasan lahan menyebabkan produksi biogum tanaman belum dapat diperoleh secara optimal (Pangestiningsih, 1998). Produksi biogum mikroba mulai dikembangkan dengan tujuan memperoleh sumber yang konsisten dalam menghasilkan biogum karena tidak tergantung cuaca dan iklim, tidak memerlukan lahan yang luas untuk produksinya, serta dapat diproduksi secara cepat karena dihasilkan selama massa pertumbuhan sel. Selain itu biogum mikroba diproduksi di bawah lingkungan yang terkontrol dengan sedikit faktor yang mempengaruhi sehingga produksinya dapat diperkirakan (Hardjanto, 1999). Dewasa ini dikenal biogum mikroba yang telah dikomersilkan dan digunakan pada berbagai industri antara lain gum alginat, gum gellan, gum pullulan dan gum xanthan (Lapasin & Sabrina, 1995). Bakteri yang mampu menghasilkan biogum seperti Xanthomonas, Pseudomonas, dan Enterobacter seringkali ditemukan sebagai bakteri patogen baik pada tanaman maupun pada manusia (Hardjanto, 1999). Biogum yang dihasilkan merupakan senyawa penting bagi sel bakteri sebagai bentuk pertahanan terhadap kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan seperti dehidrasi, fagositosis, toksin dan biosida sehingga bakteri patogen mampu bertahan pada berbagai perubahan kondisi lingkungan (Williams, 1980; Bryan, 1986; Fardiaz, 1992). Sutherland (1972) menyatakan bahwa kebanyakan bakteri mampu membentuk biofilm dengan menghasilkan polisakarida ekstraseluler yang dapat melekat pada permukaan sel, baik dalam bentuk butiran atau lendir dan dikeluarkan sebagai metabolit
3
sekunder. Oleh karena itu, biogum tidak diproduksi secara cepat pada awal pertumbuhan sel tetapi terbentuk pada akhir masa pertumbuhan (Fardiaz, 1992). Eksplorasi mikroba penghasil biogum telah banyak dilakukan di luar negeri, terutama di negara dengan mayoritas penduduknya adalah muslim (Jabeen et al., 2012). Indonesia dengan jumlah penduduk mayoritas penganut agama islam masih belum memperhatikan dan kurang menyadari pentingnya mengkonsumsi makanan halal. Padahal kehalalan makanan menjadi suatu hal yang penting dan sangat mendasar karena makanan akan menjadi darah dan daging, yang nantinya akan berpengaruh terhadap tindakan dan perilaku seseorang.
Selain
itu
Indonesia
sebagai
negara
yang
memiliki
keanekaragaman hayati berpeluang besar untuk digali potensi mikrobanya menghasilkan biogum. Salah satu sumber isolat untuk eksplorasi mikroba penghasil biogum adalah daun tanaman Kembang Kol (Brassica oleracea L.) yang mengalami gejala busuk hitam. Streets (1972) berhasil mengisolasi bakteri Xanthomonas campestris dari bagian tanaman kubis yang mengalami gejala busuk hitam. Sejalan dengan Glicksman (1980) melaporkan bahwa bakteri patogen pada famili Brassicaceae mampu menghasilkan eksopolisakarida berupa biogum dari genus Xanthomonas. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi bakteri dari daun Kembang Kol (Brassica oleracea L.) di area pertanian Kapunan, Magelang, Jawa Tengah yang diduga memiliki potensi menghasilkan biogum dari sumber isolat lokal.
4
B. Rumusan Masalah Rumusan masalah pada penelitian ini adalah: 1.
Apakah isolat bakteri potensial penghasil biogum dapat diperoleh dari daun Kembang Kol (Brassica oleracea L.) yang mengalami gejala busuk hitam di area pertanian Kapunan, Magelang, Jawa Tengah?
2.
Bagaimana
kemampuan
isolat
bakteri
yang
diperoleh
dalam
menghasilkan biogum pada medium pertumbuhannya? 3.
Bagaimana identifikasi isolat bakteri potensial penghasil biogum dengan metode profile matching berdasarkan Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology?
C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1.
Memperoleh isolat bakteri potensial penghasil biogum dari daun Kembang Kol (Brassica oleracea L.) yang mengalami gejala busuk hitam di area pertanian Kapunan, Magelang, Jawa Tengah.
2.
Mengetahui
kemampuan
isolat
bakteri
yang
diperoleh
dalam
menghasilkan biogum pada medium pertumbuhannya. 3.
Mengetahui identifikasi isolat bakteri potensial penghasil biogum dengan
profile
matching
Determinative Bacteriology.
berdasarkan
Bergey’s
Manual
of
5
D. Manfaat Penelitian 1.
Memberikan informasi tentang alternatif biogum yang dihasilkan oleh mikroba lokal.
2.
Eksplorasi bakteri penghasil biogum dari sumber isolat tanaman.
3.
Biogum mikroba yang diperoleh dapat dijadikan sebagai pengganti biogum yang berasal dari hewan seperti babi dalam rangka mewujudkan pangan halal Indonesia.
4.
Memberikan informasi tentang genus bakteri lain yang potensial menghasilkan biogum.
V. PENUTUP A. Kesimpulan 1.
Tiga isolat bakteri potensial penghasil biogum diperoleh dari daun Kembang Kol yang mengalami gejala busuk hitam di area pertanian Kapunan, Magelang, Jawa Tengah yakni isolat Xh.A, Xh.B, dan Xh.C.
2.
Isolat lokal yang diperoleh mampu menghasilkan biogum pada medium pertumbuhan YDC broth.
3.
Berdasarkan hasil identifikasi menggunakan profile matching, ketiga isolat potensial penghasil biogum Xh.A, Xh.B dan Xh.C berturut-turut merupakan genus Pseudomonas, Aureobacterium dan Xanthomonas.
B. Saran 1.
Identifikasi lebih lanjut isolat bakteri potensial penghasil biogum dari daun Kembang Kol yang mengalami gejala busuk hitam (black rot) perlu dilakukan bahkan sampai tingkat spesies untuk mendukung pengembangan penelitian terkait bahan pengental, khusunya di Indonesia.
2.
Isolat bakteri Xh.B yang diduga mirip dengan Aureobacterium diketahui memiliki kemampuan menghasilkan biogum dan belum banyak dipublikasikan. Dengan demikian isolat - isolat bakteri ini memiliki peluang yang besar untuk diteliti lebih lanjut agar dapat dijadikan sumber isolat penghasil biogum dan dijadikan culture collection di Laboratorium UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.
57
58
3.
Mikroba yang telah diisolasi memiliki kemampuan menghasilkan biogum meskipun belum diketahui jenis biogum yang dihasilkan, oleh karenanya diperlukan penelitian lanjutan untuk mengoptimalkan hasil produksi biogum dengan mengetahui medium fermentasi yang tepat serta kondisi lingkungan yang sesuai.
DAFTAR PUSTAKA Agrios, G.N. 2004. Plant Pathology (5th ed.). San Diego (US): Academic Press. Anonim. 2002. Gelatin : Bahan serba guna yang beresiko tinggi tentang Kehalalannya. Buletin YHT. No. 6 Tahun 2002 Baird, J.K. & Pettitt. (1991). Biogum used in food made by fermentation. Dalam Goldberg, I. & William, R. (ed). Biotechnology and Food Ingredient. Van Nortrand Reinhold, New York Bryan, B.A., R.J. Linhardt, dan L. Daniels.(1986). Variation in composition and yield of exopolysaccharides produced by Klebsiella sp. strain K32 and Acinetobacter calcoaceticus BD4. Journal applied and environmental Microbiology, 51,1304 – 1308. Cahyono, B. (2001). Kubis bunga dan Brocoli, Teknik Budidaya dan analisis usaha tani. Yogyakarta: Kanisius. Cappucino, J.G. dan Sherman, N. (1987). Microbiology: a laboratory manual. California: The Benjamin/Chummings Publishing Company, Inc. Carignatto, C.R.R., Kassandra, S.M.O., Valéria, M.G.D.L, & Pedro, D.O.N. (2011). New culture medium to xanthan production by Xanthomonas campestris pv. campestris. Indian J Microbiol, 51,283 – 288. Cerning, et al. (1994). Carbon source requirements for exopolysaccharide production by Lactobacillus casei CG11 and partial structure analysisi of the polymer. App.Environ.Microb. 60,3914-3919. Dalimartha, S. (1999). Ramuan tradisional untuk pengobatan kanker. Jakarta: Penebar Swadaya. Evans, C.G.T., Yeo, R.G. dan Elwood, D.C. (1979). Continuous culture studies on the production of exrtaacellular polysaccharides by Xanthomonas juglandis. Di dalam R.C.W Barkeley, G.W Gooday, & D.C. Elwood (eds). Microbial polysaccharides and polysaccharases. London: Academic Press. Faria, S., Vieira, P.A., Resende, M.M., França F.P., Cardoso V.L. (2009). A comparison between shaker and bioreactor performance based on the kinetic parameters of xanthan gum production. Appl Biochem Biotechnol, 156,475 – 488. Fardiaz, S. (1992). Mikrobiologi pangan I. Jakarta: PT Gramedia.
59
60
Glicksman, M. (1980). Food coloids. Boca Raton, Florida: The AVI Publishing Co.Inc. Handayani, E. (1998). Isolasi, seleksi, dan identifikasi mikroba penghasil gum serta optimasi jenis sumber karbon dan lama fermentasi. [Skripsi]. Bogor: IPB Hardjanto, D. (1999). Pengaruh nutrisi dan lama fermentasi terhadap produksi biogum dari Enterobacter sp. dan Erwinia sp. [Skripsi]. Bogor: IPB. Harley, J. P. (2005). Laboratory exercise in microbiology, sixth edition. 1211 Avenue if the americans, NY 10020: Mc-Graw-Hill Companies, Inc,. Holt, J.G., Krieg, N.R., Sneath, P.H.A., Staley, J.T. dan Williams, S.T. (1994). Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9nd ed. Williams and Wilkins, Baltimore Isa, A.B.M. (2004). Penghasilan dan pencitraan eksopolisakarida daripada Bacillus licheniformis S204. [Tesis]. Serawak, Malaysia: Universitas Teknologi Malaysia. Irianto, Koes. (2010). Mikrobiologi: menguak dunia mikroorganisme jilid 1. Bandung: Yrama Widya. Jabeen, R., Tehreema, I. dan Huma, B.(2012). Isolation, characteriization, preservation and phatoogenicity test of Xanthomonas oryzae pv. oryzae causing BLB disease and rice. Pak. J. Bot., 44,261 – 265. Jeeva, S., T.S. Mohan, A. Palavesam, N.C.J.P. Lekshmi, dan J.R. Brindha. (2011). Production and optimization study of a novel extracellular polysaccharide by wild-type isolates of Xanthomonas campestris. J. Microbiol. Biotech. Res., 1,175 – 182. Jutono., Joedoro, S., S. Hartadi, S. Kabirun, S., Soehadi, D. dan Soesanto. (1980). Pedoman praktikum mikrobiologi umum (untuk perguruan tinggi). Departemen Mikrobiologi Fakultas Pertanian, UGM. Yogyakarta Kang, K.S. dan Cotrell, I.W. (1979). Polysaccarides. Di dalam: Peplerr, H.J. dan Perlman (ed). 1991. Microbial technology. New York: Academic Press. Karlina, I.R. dan Lukman, A. (2010). Ekstrak gelatiin dari tulang rawan ikan pari (Himantura gerarrdi) pada variasi larutan asam untuk perendaman. [Skripsi]. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kennedy, J.F., Jones P., Barker, S.A., & Banks, G.T. (1982). Factor affecting microbial growth and polysaccharide production during the fermentasi of
61
Xanthomonas campestris studies. Enzyme Microbiology Technology, 4,3943. Kusumaningrum, G.S. Suranto & Ratna,. S. (2002). Aktivitas penghambatan minyak atsiri dan ekstrak kasar biji pala (Myristica fragrans Houtt dan Myristica fattua Houtt) terhadap pertumbuhan bakteri Xanthomonas campestris Oammel asal tanaman brokoli (Brassica oleracea var. Italica). Biofarmasi, 1,20-24. Lapasin, R. dan Sabrina, P.(1995). Rheology of industrial polysaccharides theory and aplications. London: Blackie Academic and Proffesional. Lay, B.W. (1994). Analisis mikrobia di laboratorium. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada Lilly, V.G., Wilson, H.A. dan Leach, J.G. (1958). Bacterial polysaccharides by Xanthomonas. Phytopatol, 6,105-108. Liu, D.N.O., P.C. Ronald.,and A.J. Bogdanove. (2006). Xanthomonas oryzae pathovars:model pathogens of model crop. Pp. 303-324. Blackwell Publishing LTD. Meade, M. J., Tanenbaum, S. W., & Nakas, J. P. (1994). Optimization of novel extracellular polysaccharide production by an Enterobacter sp. on wood hydrolysates. Appl. Environ. Microbial., 60,1367 – 1369. Pandji, C.(1989). Industri Bioteknologi, IPB
Mikrobial.
Bogor:
Pusat
Antar
Universitas
Pangestiningsih. (1998). Isolasi dan seleksi mikroba penghasil gum dari sayuran busuk, lendir pada tempat pembuatan tahu, dan daun. [Skripsi]. Bogor: IPB. Pantastico, E.R.B. (1986). Fisiologi pascaoanen dan pemanfaatan buah-buahan dan suyur-sayuran tropika dan sub tropika. (Kamariyani, Terj.). Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Pelczar, M.J., dan Chan, E.C.S. (1988). Dasar-dasar mikrobiologi 2. (Ratna Sri H, Teja Imas S, S. Sutarmi, Sri Lestari, A. Terj.) Jakarta: UI Press. Pracaya. (1999). Hama dan penyakit tanaman. Jakarta: Penebar Swadaya Priest, F. dan B. Austin.(1993). Modern Bacterial Taxonomy 2nd ed. London: Chapman & Hall. Pulungan, M.A. (1994). Kajian perkembangan perdagangan gum xanthan sebagai bahan pengental untuk industri pangan di Indonesia. [Skripsi]. Bogor: IPB.
62
Purnomo, E.H. (1998). Karakterisasi sifat reologi biogum Enterobacter aglomerans N. [Skripsi]. Bogor: IPB. Rohajatien, U. (1989). Studi proses hidrolisis pod cokelad dengan menggunakan asam untuk produksi gum xanthan. [Skripsi]. Bogor: IPB. Rosalam, S. dan England, R.(2006). Review of xanthan gum production from unmodified starches by Xanthomonas campestris sp. Enzym Microbiol Tecnol, 39,197 – 207. Rukmana, R. (1994). Budidaya Kubis Bunga dan Brokoli. Yogyakarta: Kanisius. Semangun, H. (2001). Pengantar ilmu penyakit tumbuhan.. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press . Silman, R.W., &Rogovin, P. (1970). Continous fermentation to produce Xanthan biopolymer: Laboratory investigation. Biotech. Bioeng, 12,75 – 83. Starr, M.P. & Stephens, W.L. (1964). Pigmentation and taxonomy of the genus Xanthomonas. Bacteriol, 87,293-302. Streets, R.B. (1972). Diagnosis of plant diseases. USA: The University of Arizona Press. Taylor, C.M., dan Roberts, I.S. (2005) Capsular polysaccharides and their role in virulence. In: Russell, W., Herwald, H. (eds) Concepts in bacterial virulence. Contrib Microbiol. Karger, Basel. Wachenheim, D.E., & Patterson, J.A. (1991). Anaerobic production of extracelluler polysaccharide by Butyrivibrio fibrisolvens nyx. Appl. Bact., 71, 233 -238. Williams, P.H.(1980). Black rot: a continuing threat to world crucifers. Plant disease, 64,736 – 742.
LAMPIRAN Lampiran 1. Gambar Hasil Penelitian
(a)
(b)
(c) Gambar 1. Hasil pengujian KOH pada ketiga isolat isolat bakteri yakni: (a). Isolat bakteri Xh.A menunjukkan reaksi positif (b). Isolat bakteri Xh.B menunjukkan reaksi negatif (c). Isolat bakteri Xh.C menunjukkan reaksi positif Gelembung gas
(a) Gelembung gas
(b) Gelembung gas
(c) Gambar 2. Hasil pengujian katalase pada ketiga isolat menunjukkan reaksi positif pada: (a). Isolat bakteri Xh.A; (b). Isolat bakteri Xh.B; dan (c). Isolat bakteri Xh.C
63
64
bekas tusukan
(a)
(b)
(c)
Gambar 3. Hasil pengujian H2S pada ketiga isolat menunjukkan reaksi negatif pada: (a).Isolat bakteri Xh.A; (b). Isolat bakteri Xh.B; (c). Isolat bakteri Xh.C
(a)
(c)
(b)
Gambar 4. Hasil pengujian hidrolisis pati menunjukkan reaksi negatif pada: (a). Isolat bakteri Xh.A (b). Isolat bakteri Xh.B (c). Isolat bakteri Xh.C
(a)
(b)
(c)
Gambar 5. Hasil pengujian hidrolisis lemak menunjukkan reaksi positif pada: (a). Isolat bakteri Xh.A (b). Isolat bakteri Xh.B (c). Isolat bakteri Xh.C
65
(a)
(b)
(c)
Gambar 6. Hasil pengujian hidrolisis kasein pada ketiga isolat bakteri yakni: (a). Isolat bakteri Xh.A menunjukkan reaksi negatif (b). Isolat bakteri Xh.B menunjukkan reaksi positif (c). Isolat bakteri Xh.C menunjukkan reaksi negatif
cincin Indol
(a)
(b)
(c)
Gambar 7. Hasil pengujian pembentukan indol pada medium SIM yakni: (a). Isolat bakteri Xh.A menunjukkan reaksi negatif (b). Isolat bakteri Xh.B menunjukkan reaksi negatif (c). Isolat bakteri Xh.C menunjukkan reaksi positif pembentukan indol
Gambar 8. Hasil pengujian hidrolisis gelatin pada ketiga isolat bakteri menunjukkan reaksi negatif
66
(a)
(b)
Gambar 9. (a) Kontrol medium cimone citrate (b) Ketiga isolat bakteri Xh.A, Xh.B, dan Xh.C menunjukkan reaksi positif reduksi sitrat
Kon trol
kontrol
Xh.A
Xh.B
Xh.C
Gambar 10. Hasil pengujian reduksi nitrat menunjukkan reaksi positif pada isolat Xh.C yakni adanya perubahan warna pada medium
Gambar 11. Hasil pengujian enzim oksidase sitokrom menunjukkan reaksi positif pada isolat bakteri Xh.C
67
X
Xh.A
Xh.B
Xh.C
(a)
X
Xh.A
Xh.B
Xh.C
(b) Gambar 12. Hasil pengujian resistensi ketiga isolat bakteri pada berbagai antibiotik: (a). Antibiotik penicillin; (b). Antibiotik chloramfenicol
68
Keterangan: Xh.A : Xh.B : + Xh.C : + Kontrol
Glukosa Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : -
Kontrol
Laktosa Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : -
Kontrol
Maltosa Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : +
Kontrol
Manitol Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : -
Kontrol
Sukrosa Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : -
Kontrol
Dekstrosa
Gambar 13. Hasil pengujian ketiga isolat dalam menghasilkan gas dan asam pada berbagai sumber karbohidrat (glukosa, laktosa, maltosa, manitol, sukrosa, dekstrosa)
69
pH 2
pH 4
pH 7
pH 9
pH 10
pH 12
Gambar 14. Hasil pengujian kemampuan pertumbuhan ketiga isolat bakteri terhadap berbagai macam pH
NaCl 1%
Keterangan: Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : +
NaCl 5% Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : +
NaCl 10% Xh.A : Xh.B : Xh.C : -
Gambar 15.
Hasil pengujian kemampuan pertumbuhan ketiga isolat bakteri terhadap berbagai konsentrasi NaCl
70
Suhu -8°C
Keterangan: Xh.A : Xh.B : Xh.C : -
Suhu 5°C Xh.A : Xh.B : Xh.C : -
Suhu 28°C Xh.A : + Xh.B : + Xh.C : +
Suhu 37°C Xh.A : Xh.B : + Xh.C : +
Suhu 55°C Xh.A : Xh.B : Xh.C : -
Gambar 16. Hasil pengujian kemampuan pertumbuhan ketiga isolat pada suhu yang berbeda
71
Lampiran 2. Komposisi Medium 1. Medium Nutrient Agar (NA) (Liter) - Nutrient broth : 8 gram - Agar teknis : 20 gram (2%) 2. Medium Yeast extract Dextrose CaCO3 (YDC) Agar - Yeast extract : 10 gram - Dextrose : 20 gram - CaCO3 : 20 gram - Bacto Agar : 17 gram 3. Pewarnaan Gram - Larutan Kristal violet - Larutan Iodin - Alkohol - Pewarna Safranin 4. Pewarnaan Endospora - Larutan Malachyte green - Pewarna pembanding Safranin
72
Lampiran 3. Hasil dan Tampilan Analisis MVSP versi 3.1A CLUSTER ANALYSIS Data file - C:\mvsp baru\MVSP 3.1A\Titin skripsi fix.mvs titin Analysis begun: 01 Januari 2014 5:47:16 Analysing 51 variables x 3 cases UPGMA Simple Matching Coefficient Similarity matrix Xh.A Xh.B Xh.C Xh.A 1,000 Xh.B 0,84 1,000 Xh.C 0,74 0,74 1,000 Xh.A Xh.B Xh.C Node 1 2
Group 1 Xh.A Node 1
Objects Group 2 Simil. Xh.B 0,84 Xh.C 0,74
in group 2 3
Text-based graphs are best viewed with a fixed pitch font (e.g. Courier New or Fixedsys). +----------------------------------------------------------- Xh.C | | +------------------------------------ Xh.B +----------------------| +------------------------------------ Xh.A CLUSTER ANALYSIS Data file - C:\mvsp baru\MVSP 3.1A\Titin skripsi fix.mvs titin Analysis begun: 01 Januari 2014 5:43:54 Analysing 51 variables x 3 cases UPGMA Jaccard's Coefficient Similarity matrix Xh.A Xh.B Xh.C Xh.A 1,000 Xh.B 0,724 1,000 Xh.C 0,552 0,594 1,000 Xh.A Xh.B Xh.C Node 1 2
Group 1 Xh.A Node 1
Objects Group 2 Simil. Xh.B 0,724 Xh.C 0,573
in group 2 3
Text-based graphs are best viewed with a fixed pitch font (e.g. Courier New or Fixedsys). +----------------------------------------------------------- Xh.C | | +--------------------------------------- Xh.B +-------------------| +--------------------------------------- Xh.A
73
Lampiran 4. Foto-foto Dokumentasi Penelitian
Pengambilan sampel penelitian di desa Kapunan, Magelang, Jawa Tengah
Sampel dikemas dalam plastik sebelum disimpan pada suhu 4°C
74
Alat dan bahan yang digunakan saat proses pengukuran berat kering sel dan berat kering gum
(a) (b) (a). Hasil sentrifugasi sel isolat bakteri dengan kecepatan 10.000 rpm selama 15 menit (b). Hasil sentrifugasi biogum setelah dipresipitasi dengan isopropil alkohol
