MEMPELAJARI PENGARUH KONSENTRASI SEL DAN ALGINAT PADA IMOBlLiSASl Arfhrobacter sp. NRRL B-3728 DENGAN METODE PENJERAPAM TERHADAP AKTIVITAS GLUKOSA ISOMERASE
OIeh MARDlAH HAYATI F03495020
2000 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Mardiah Hayati (F03495020). Mempelajari Pengaruh Konsentrasi Sel dan Alginat
pada Imobilisasi Arilzrobucier sp. NRRL B-3728 dengan Metode Penjerapan terhadap Aktivitas Glukosa Isomerase. Di bawah bimbingan Anas Miftah Fauzi.
HFS atau H ~ g l iI:ruclose Svr~rptelah banyak diproduksi dengan bahan baku berasal dari jagung, ubi kayu, kentang, beras, ganduni, atau umbi dahlia. Produksi HFS dunia saat ini ~nencapai sekitar 8 x 10' kdtahun (Freeston, 1997) dan konsumsinya telah mengalami peningkatan dari 700 ribu ton pada tahun 1975 tnenjadi 10.2 juta ton. Pada tahun 2000 ini konsumsi HFS diperkirakan sekitar 13.6 juta ton (Vuilleurnier, 1997). Proses pe~nbuatan HFS secara enzimatis rnelibatkan enzim a-amilase,
-elukoamilase dan glukosa isomerase. Glukosa isomerase yang mengkonversi glukosa menjadi fruktosa dapat dihasilkan oleh berbagai mikroorganisme diantaranya
Artlzrobacler sp. Enzim ini merupakan enzim intraseluler yang ulnumnya digunakan dalam bentuk terimobilisasi.
Pengzunaan teknik imobilisasi sel me~nungkinkan
pengurangan biaya untuk pemisahan dan pemumian enzim. Selain itu, enzim tersebut dapat digunakan berulang-ulang dengan kestabilan yang cukup baik. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi sel
Artllrobucfer sp. NRRL B-3728 dan konsentrasi alginat pada imobilisasi sel dengan menggunakan metode penjerapan (entrapping) terhadap aktivitas glukosa isomerase. Variasi konsentrasi sel yang digunakan adalah 25 mgiml, 50 mgiml, 75 mgiml, dan 100 mgiml, sedangkan variasi perlakuan konsentrasi alginat adalah 1.5 %(b/v), 1.75 %(b/v), 2 %(b/v), 2.25 %(b/v), dan 2.5%(b/v). Produksi biomassa Ar//7robuc/ersp.
NRRL B-3728 dilakukan dalam fennentor 5 liter dengan kondisi pH 7.0, suhu 30°C dan agitasi 300 rpm. Pananenan sel dilakukan saat akhir fase eksponensial.
Setelah dilakukan imobilisasi hingga menghasilkan bentuk heud dan isomerisasi pada suhu 70UC selama 30 menit, pengu~ian enzim (enzy17ze ussu)~) dilakukan atas dasar terbentuknya produk (fruktosa) dengan uji cystein-carbazole. Hasil analisa aktivitas glukosa isomerase yang paling tinggi adalah 886 Ulml pada konsentrasi sel 100 mgiml dan konsentrasi alginat 2%(blv). Hasil analisa aktivitas spesifik glukosa isomerase menunjukkan nilai yang paling tinggi pada konsentrasi sel 50 mgiml dan konsentrasi alginat 2%(blv) yaitu sebesar 14.59 Uimg sel.
Dari hasil sidik ragam aktivitas glukosa isomerase (Uiml) diketahui bahwa perlakuan variasi konsentrasi sel dan konsentrasi alginat memberikan pengaruh yang nyata terhadap aktivitas glukosa isomerase, namun interaksi kedua faktor tersebut tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap aklivitas glukosa isomerase pada a=0.05.
Hasil sidik ragaln aktivitas spesifik glukosa isomerase (Ulmg sel) pada
a=0.05 untuk perlakuan variasi konsentrasi sel, konsentrasi alginat, maupun interaksi
antara keduanya diketahui masing-masing memberikan pengaruh yang nyata pada aktivitas glukosa isomerase. Berdasarkan analisis statistika dan uji lanjut Duncan, maka dapat disimpulkan bahwa aktivitas glukosa isomerase yang terbaik diperoleh pada konsentrasi sel 50 mgiml dan konsentrasi alginat 2 %(blv).
MEMPELAJARI PENGARUH KONSENTRASI SEL DAN ALGINAT PADA IMOBILlSASl Arthrobacter sp. NRRL B-3728 DENGAN METODE PENJERAPAN TERHADAP AKTlVlTAS GLUKOSA ISOMERASE
Oleh
MARDIAH HAYATI F03495020
SKRlPSl Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mernperoleh Gelar
Sarjana Teknologi Pertanian . Pada Jurusan Teknologi lndustri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor
2000
FAMULTAS TEKNOLOGl PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
MEMPELAJARI PENGARUH KONSENTRASl SEL DAN ALGINAT PADA IMOBILISASI Arfhrobacfer sp. NRRL B-3728 DENGAM METODE PEMJERAPAN TERHADAP AKTIVITAS GLUKOSA ISOMERASE
SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Jumsan Teknologi lndustri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor
Oleh MARDIAH HAYATI F03495020 Dilahirkan pada tanggal 11 Maret 1976
Di Banjarmasin
Tanggal Lulus : 17 November 2000
,
.... .
..
Disetujui
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ljanjatkan kepada Allah SWT, yang Maha Kuasa dan Maha Adil atas karunia-Nya yang tidak berkesudahan dan atas pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul "Mempelajari Pengaruh
sp. NRRL B-3728 dengan Konsentrasi Sel dan Alginat pada Imobilisasi At~/hr.ohuc/er. Metode Penjerapan terhadap Aktivitas Glukosa Isomerase
".
Tugas ini inerupakan
salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknologi Pertanian di lnstitut Pertanian Bogor. Penyelesaian skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, kerjasama, bimbingan dan dorongan oleh banyak orang. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Kedua orang tua peno!is yang tercinta, Abah dan Mama, dan adikku tersayang
Ami, atas segala bantuan dan dukungan moril dan materiil, khususnya for the unconditional love and patience. Terima kasih untuk selalu berada di sisi saya selarna pejalanan ini clan not giving up on me. 2. Bapak Dr. Ir. Anas M~ftahFauzi, M.Eng, selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan pengertian, arahan dan bimbingan dalam menyelesaikan kuliah di IPB. 3. Bapak Dr. Muhammad Yani, sebagai dosen penguji dan atas saran-saran yang telah diberikan.
4. Bapak Ir. Faqih Udin, MSc, sebagai dosen penguji dan atas masukan yang telah
diberikan. 5. Bapak Dr. Untung Murdiyatmo, yang telah memberikan keseinpatan untuk
melakukan penelitian serta bantuan dan arahannya. 6. Bapak Fajar, yang telah memberikan bantuan dan kesabaran selama penelitian
berlangsung.
7. Fitri, Pipit, Maya, Fa~ar,Intan, Zoel, Andri, Arya dan rekan-rekan TIN 32 lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 8. Lulu, atas perhatian, bantuan, dorongan dan persahabatan yang sangat berarti bagi
penulis
Penulis sangat menyadari bahwa skripsi ini memiliki banyak kekurangan. Hanya karya-Nya yang sempuma, sehingga kritik dan saran yang lnembangun akan sangat penulis hargai. Akhimya penulis mengharapkan seinoga tulisan ini dapat bermanfaat.
Bogor, November 2000
Penulis
DAFTAR IS1
...
KATA PENGANTAR
111
DAFTAR TABEL ............................................................................................
VII
..
DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN
I.
PENDAHULUAN ................................................................................. 1 A. LATAR BELAKANG
1
B. TUJUA
3
11. TlNJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 4
A. HIGH l;l?IJC7'OSI? SYI2IJI' (HFS)
4
B. GLUKOSA ISOMERASE
6
C. FERMENTASI
9
D. IMOBILISASI SEL
10
111. BAHAN DAN METODE PENELITJAN ...............................................
13
A. BAHAN DAN ALAT
13
B. RANCANGAN PERCOBAAN
14
C. METODE PENELITIAN
15
1. Pembuatan Stok Kultu
15
..
.
2. I m o b ~ l ~ s Sel a s ~.............................................................................
18
3. Pengujian Aktivitas Glukosa lsolnerase
19
V
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................
V.
21
A. FERMENTASI
21
B. IMOBILISASI SEL
22
C. AKTIVITAS GLUKOSA ISOMERASE
25
KESIMPULAN DAN SARAN
34
A. KESIMPULA
34
B. SARAN..............................................................................................
--
DAFTAR PUSTAKA
36
LAMPIRAN .....................................................................................................
39
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I . Koinbinasi Perlakuan itnobilisasi ................................................... 14 Tabel 2 . Komposisi Media Glukosa Isomerase ............................................. 16 Tabel 3. Hasil Analisa Aktivitas Glukosa Isomerase (Ulml)........................... 26 Tabel 4 . Hasil Analisa Aktivitas Spesifik Glukosa Isomerase (Ulmg sel) ...... 29 Tabel 5. Hasil Pengukuran Fruktosa Standar ................................................. 45
