perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ISOLASI DAN SKRINING BAKTERI SELULOLITIK DARI SALURAN PENCERNAAN LARVA Oryctes rhinoceros (COLEOPTERA: SCARABAEIDAE)
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh : Wahyu Hidayat NIM. M0408118
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2013
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, 15 Juli 2013
Wahyu Hidayat NIM. M0408118
commit to user
3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ISOLASI DAN SKRINING BAKTERI SELULOLITIK DARI SALURAN PENCERNAAN LARVA Oryctes rhinoceros (COLEOPTERA: SCARABAEIDAE) Wahyu Hidayat Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta Abstrak Tujuan dari penelitian ini adalah mengisolasi, mengidentifikasi dan skrining bakteri yang potensial menghasilkan selulase dari saluran pencernaan Oryctes rhinoceros (coleoptera: scarabaeidae). Teknik isolasi diawali menggunakan metode cawan sebar dan dilanjutkan metode empat kuadran. Skrining bakteri selulolitik potensial berdasarkan pembentukan zona bening pada media LA yang mengandung CMC 1%). Pada penelitian ini, 28 strain bakteri telah diisolasi dengan nama isolat OR01, OR02, OR03 sampai OR28. Aktivitas selulolitik tertinggi dihasilkan oleh strain OR08, OR14 dan OR17. Berdasarkan karakteristik morfologi dan biokimia menunjukan bakteri ini adalah Bacillus pumilus OR08, B. Cereus OR14, dan B.subtilis OR17.
Kata Kunci: Oryctes rhinoceros, Bakteri selulolitik, Bacillus pumilus OR08, B. Cereus OR14, B.subtilis OR17
commit to user
4
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ISOLATION AND SCREENING OF CELLULOLYTIC BACTERIAFROM THE ALIMENTARY TRACT OF Oryctes rhinoceros (COLEOPTERA: SCARABAEIDAE) Wahyu Hidayat Biology Departement, Sciences and Mathematics Faculty, Sebelas Maret University, Surakarta Abstract The aim of this study was to isolated, identificated and screened of bacteria with potential cellulolytic from alimentary tract of Oryctes rhinoceros (coleoptera: scarabaeidae). The isolation technique was initiated using spread plate and continued by four kuadran method. Screening of potential cellulolytic bacteria potential is based on formation of a clear zone on the LA media containing 1% CMC. In this study, 28 strains of bacteria were isolated, namely as OR01, OR02, OR03 to OR28. The highest cellulolytic enzymes were with Carboxymethylcellulase was produced by Strain OR08, OR14 and OR17. Thes strains ware selected for identification using biochemical tests. Based on morphology and biochemistry characteristics showed thes bacterias were Bacillus pumilus OR08, B. Cereus OR14, and B.subtilis OR17.
Key word: Oryctes rhinoceros, cellulolytic bacteria, Bacillus pumilus OR08, B. Cereus OR14, B.subtilis OR17
commit to user
5
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
―Iqra Bismi Rabbika Ladhi Khalaq - Read! In the name of your Lord who created (everything)‖ (Q. Al ‗Alaq (96): 1) ―kita singkirkan batas-batas kenormalan, kita harus menjadi aneh-Patrick Star‖ (Spongebob Squarepant) ―Tahhajud, Dhuha, Sedekah‖ (Ippho) ―Hi wa mata noboru-The sun will rise again‖ (Toriko) ―"Berpikirlah sederhana dan efisien, maka kesuksesan akan mengikutimu Rhancodas Chancad Samladas‖ (3 Idiot)
commit to user
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN Skripsi ini saya persembahkan pada: 1. Alloh SWT, Tuhan Pencipta Segalanya, AllhamdulilLah, Terima kasih atas kemudahan yang telah diberikan pada saya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu. AllhamdulilLah telah memberikan kelancaran dan banyak pelajaran daglam perjalan hidup ini. AllhamdulilLah memberikan beribu-ribu kesempatan pada saya untuk berubah menjadi lebih baik lagi dan lagi. AllhamdulilLah untuk bisa AllhamdulilLah, AllohuAkbarrr... 2. Kedua orang tua saya dan keluarga. Terutama ayah yang sangat luar biasa pengorbanannya untuk saya. Dia tak pernah lelah untuk membuat saya tersenyum.
commit to user
7
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis memanjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan kasih, rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul : ―Isolasi dan skrining bakteri selulolitik dari saluran pencernaan larva kumbang badak (Oryctes rhinoceros)‖. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi, penulis telah mendapatkan banyak masukan dan dukungan dari berbagai pihak yang sangat membantu dan bermanfaat dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu pada kesempatan yang berbahagia ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof.Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons), Ph.D. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik secara langsung maupun tidak langsung. 2. Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi dan Dosen Penelaah II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin dan dukungannya selama penelitian. 3. Dr. Artini Pangastuti, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan proyek penelitian, saran dan bimbingannya dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. 4. Siti Lusi Arumsari, M.Biotech., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan saran dan bimbingan dari awal hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. 5. Tjahjadi Purwoko, M.Si., selaku Dosen Penelaah I yang telah memberikan to user bimbingan serta dukungancommit baik secara moril maupun materiil.
8
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6. Dra. Noor Soesanti H., selaku Pembimbing Akademik beserta dosendosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan dorongan baik moril maupun spiritual sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 7. Mas Munir dan mas Agus selaku pengurus Jurusan serta Mas Adnan, Mbak Atik, dan Mbak Nina selaku laboran yang telah membantu kelancaran penelitian ini. 8. Kepala dan staf Laboratorium Pusat, Sub Laboratorium Biologi Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian beserta sarana, prasarana dan bantuan selama penelitian. 9. Mbak Sri yang telah banyak membantu dan senantiasa memberikan banyak petunjuk. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam melakukan penelitian hingga penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu masukan yang berupa saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak yang berkepentingan.
Surakarta, 15 Juli 2013
Penyusun
commit to user
9
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL........................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .............................................. ii HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii PERNYATAAN ............................................................................................... iv ABSTRAK ....................................................................................................... v ABSTRACT ..................................................................................................... vi MOTTO ........................................................................................................... vii PERSEMBAHAN ............................................................................................ viii KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix DAFTAR ISI .................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xv DAFTAR SINGKATAN ................................................................................. xvi BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1 A. Latar Belakang .............................................................................. 1 B. Perumusan Masalah ....................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 4 D. Manfaat Penelitian ......................................................................... 4 BAB II. LANDASAN TEORI ......................................................................... 5 A. Tinjauan Pustaka ............................................................................ 5 1. Selulosa .................................................................................... 5 2. Hidrolisis Selulosa oleh Enzim Selulase .................................. 7 3. Aplikasi Selulase ...................................................................... 10 4. Mikroba Endosimbion pada Saluran Pencernaan Arthropoda (Famili: Scarabaeidae)............................................................. 11 5. Kumbang Badak (Oryctes rhinoceros L.) ................................ 14 commit to user B. Kerangka pemikiran ....................................................................... 16
10
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 18 A. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................ 18 B. Alat dan Bahan Penelitian .............................................................. 18 C. Cara Kerja ...................................................................................... 19 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 23 BAB V. PENUTUP.......................................................................................... 33 A. Kesimpulan .................................................................................... 33 B. Saran ............................................................................................... 33 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 34 LAMPIRAN ..................................................................................................... 47 RIWAYAT HIDUP PENULIS ........................................................................ 62
commit to user
11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Komposisi komponen biomassa ........................................................
5
Tabel 2. Tujuan masing-masing Uji Biokimia dan Pewarnaan Bakteri ......... 22 Tabel 3. Hasil uji kuantitatif dan skrining bakteri selulolitik dari saluran pencernaan larva Oryctes rhinoceros pada media CMC................... 24
commit to user
12
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Struktur kimia selulosa ................................................................ 6 Gambar 2. Enzim yang terlibat dalam pemecahan selulosa .......................... 8 Gambar 3. Siklus hidup O.rhinoceros ........................................................... 15 Gambar 4. Kerangka Pemikiran .................................................................... 17 Gambar 5. Hasil penumbuhan isi saluran pencernaan larva O.rhinoceros pengenceran 10-3pada media LA selama 48 jam, 37oC............... 23 Gambar 6. Hasil isolat tunggal strain OR14 dengan metode 4 kuadran pada media LA selama 48 jam, 37oC. .................................................. 24 Gambar 7. Zona bening yang terbentuk setelah pewarnaan dengan congo red pada isolat OR14 yang ditumbuhkan pada media CMC selama 24 jam, 37oC. ................................................................... 29
commit to user
13
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Karakteristik morfologi koloni isolat bakteri yang terdapat pada saluran pencernaan larva O.rhinoceros ditumbuhkan pada media CMC .......................................................................
47
Lampiran 2. Karakteristik morfologi 15 isolat bakteri O.rhinoceros yang memiliki aktivitas enzim tertinggi .............................................
48
Lampiran 3. Sampel Larva O. rhinoceros ......................................................
48
Lampiran 4. Hasil perhitungan kuantitatif aktivitas enzim sulalase isolat bakteri pada saluran pencernaan O. rhinoceros ........................
49
Lampiran 5. Hasil skrining isolat-isolat pada media CMC dan sebagian uji Gram .....................................................................
50
Lampiran 6. Hasil identifikasi bakteri secara uji Biokimia oleh BLK-Yogyakarta .......................................................................
57
Lampiran 7. Hasil identifikasi genus isolat-isolat paling potensial menghasilkan selulase dengan Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. 9th Edition ...................................
58
Lampiran 8. Hasil identifikasi Spesies isolat-isolat paling potensial menghasilkan selulase Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Vol. 3: The Firmicutes ......................
58
Lampiran 9. Hasil identifikasi isolat-isolat potensial menghasilkan selulase menggunakan ABIS (Advanced Bacterial Identification Software).............................................................
59
commit to user
14
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR SINGKATAN
Singkatan CMC LA LB sRNA CMCase G/ C ABIS NaOH NaCl CBH EC BG OR
Kepanjangan carboxymethylcelollose Luria-Bertani agar Luria-Bertani Broth single-stranded ribonucleic acid carboxymethylcelullase Guanin/ Cytocin Advanced Bacterial Identification Software Natrium Hidroksida Natrium Klorida Cellobiohydrolase Enzim Code Β-glucosidase Oryctes rhinoceros
commit to user
15
