PENGARUH KONSENTRASI FOSFAT DALAM MEDIA DAN WAKTU INKUBASI TERHADAP AKTlVlTAS ENZlM FOSFATASE DAN ASAM ORGANIK OLEH Aspergillus niger BCC FiI94
Oleh IQBAL AFTONI
F03495017
2000
FAKULTAS TEICNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
lqbal Aftoni. F03495017. Pengaruh Konsentrasi Fosfat dalain Media dan WaMu lnkubasi Terhadap Aktivitas Enzim Fosfatase dan Asam Organik Oleh Aspergiflus niger BCC F.194. Dibawah bimbingan Khaswar Syamsu, Didiek Hadjar Goenadi dan lllah Sailah
Ringkasan Pupuk merupakan komoditi yang strategis karena menyangkut kepentingan masyarakat luas terutamn petani. Pembuatan pupuk secara kimia dapat menimbulkan dampak lingkungan yang kurang baik karena menygunakan asam sulfat dan asam fosfat sebagai bahan aktivasi fosfat alam. Di samping itu bahan baku dan bahan proses pembuatan~pupuk kimia, juga masih banyak yang diimpor sehingga dapat meningkatkan biaya produksi. Oleh karena itu perlu dicari teknologi lain yang ramah lingkungan dan dapat menurunkan biaya produksi tersebut. Salah satu teknologi yang diharapkan dapat mengatasi kedua masalah ini adalah teknologi mikrobial. Penelitian ini bertujuan mernpelajari pengaruh konsentmsi P dalam media dan waktu inkubasi terhadap produksi asam organik dan aktivitas fosfatase. lsolat yang digunakan adalah Aspergilvs niger BCC F.194. Fosfat alam yang dicobakan adalah fosfat alam ex-Madura (FAM) dan fosfat alam ex-Cileungsi (FAC) dengan konsentmsi 0, 0.125, 0.25, 0.5 dan 1 % (blv) dengan waktu inkubasi adalah 3, 6, 9, 12 dan 15 hari. Pengamatan yang dilakukan adalah biomassa, pH, aktivitas fosfatase, jenis dan konsentrasi asam organik, aktivitas spesifik enzim dan kemampuan A. niger melarutkan fosfat. Hasil analisis aktivitas fosfatase menunjukkan nilai tertinggi dicapai pada konsentrasi P 0.25 % denaan waktu inkubasi 9 hari. Hal ini berlaku baik untuk fosfat alam ex-Cileungsi miupun fosfat alam ex-Madura. Nilai aktivitas fosfatase tertinggi medium P-FAM dan medium P-FAC adalah 247.9 Uniffml dan 141.9 - - dalam . Unitlml. Asam organik yang dianalisis ada 3 jenis yaitu asam oksalat, asam glukonat dan asam sitrat. lnoltulasi A. niger BCC F.194 pada medium P-FAM hanya menghasilkan dua macam asam organiki,yaitu asam glukonat dan asam sitrat Asam glqkonat tertinggi dicapai pada konsentrasi P-FAM 0% yaitu 5277 pprn dan konsentrasi asam sitrat tertinggi dicapai pada konsentrasi P-FAM 1% yaitu 47.8 ppm. lnokulasi A. niger BCC F.194 pada medium P-FAC menghasilkan dua macam asam organik yaitu asam glukonat dan asam sitrat, kecuali pada konsentrasi P-FAC 0% menghasilkan asam oksalat yaitu sebesar 753.7 ppm. Konsentrasi asam glukonat tertinggi dicapai pada konsentrasi P-FAC 0.125% sebesar 1339.9 ppm dan konsentrasi asam sitrat tertinggi dicapai pada konsentrasi P-FAC 1%sebesar 78.6 ppm. Hasil analisis memperlihatkan bahwa nilai tertinggi kemampuan A. niger melarutkan P dicapai pada medium P-FAC dan P-FAM 0.125% yaitu sebesar 65.9% dan 23.6%. Pada medium konsentrasi P lebih dari 0.125% menunjukkan semakin tinggi konsentrasi P dalam mediurn, semakin kecil kemampuan A. niger
melarutkan P. Hal ini disebabkan kaiena pada konsentrasi P lebih dari 0.125%, kemampuan A. niger melamtkan P mengalami titik jenuh.
PENGARUH KONSENTRASI FOSFAT DALAM MEDIA DAN WAKTU INKUBASI TERHADAP AKTlVlTAS ENZlM FOSFATASE DAN ASAM ORGANIK OLEH AspergiIIus niger BCC F.194
Oleh
IQBAL AFTONI
F03495017
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi lndustri Pertanian Fakultas 7'eknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor
2000
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR PENGARUH KONSENTRASI FOSFAT DALAM MEDIA DAN WAKTU INKUBASI TERHADAP AKTlVlTAS ENZlM FOSFATASE DAN ASAM ORGANIK OLEH
Aspergiiius niger BCC F.194 SKRlPSl Sebagai salah satu syarat rnernperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknologi lndustri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor Oleh IQBAL AFTONI F03495017 Dilahirkan pada tanggal: 6 Agustus 1977 di Wonosobo
Tanggal lulus: 22 Januari 2000 Disetujui Bogor, Febmari 2000
L--
Dr. Ir. lllah Sailah, MS. Dosen Pembimbing Ill
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. yang telah rnernberikan nikrnat dan kawnia-Nya sehingga penulis diberikan kekuatan dan kemsmpuan untuk menyelesaikan laporan penelitian (Skripsi) dengan judul "Pengawh Konsentrasi Fosfat dalarn Media dan Waktu lnkubasi Terhadap Aktivitas Enzirn Fosfatase dan Asam Organik Oleh Aspergillus niger BCC F.194 ". Tugas akhir ini rnerupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan Strata I di juwsan Teknologi lndustri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor. Pada kesernpatan ini penulis rnengucapkan terirna kasih sebesarbesamyakepada: 1. Kedua orang tua penulis, Bp. Urnar Khamidi dan lbu Siti Rokhayah atas segala
dorongan rnoril dan rnateriil berupa doa dan kasih sayang yang begitu besamya dan tak akan penulis lupakan untuk selamanya. Juga kakak-kakak tercinta Mas Ragab, Mbak Ulurn, Ani dan adikku Rito'an.
2. Dr. Ir. Khaswar Syarnsu, MSc. selaku Dosen Pernbirnbing I yang senantiasa mernberikan arahan, bimbingan, sernangat serta bertukar pikiran selama perkuliahan dan penyelesaian tugas akhir ini.
3. Dr. Ir. Didiek Hadjar Goenadi, MSc. selaku Dosen Pembimbing II dan Dr. Ir. lllah Sailah, MS. Selaku Pembimbing Ill yang senantiasa rnemberikan bantuan, arahan, birnbingan dan kesernpatan serta Icesabaran dalarn penyelesaian tugas akhir ini. 4. Dr. Ir. Muhammad Romli, MSc. sebagai dosen penguji pada ujian Laporan
Penelitian dan Kesarjanaan. 5. Ust. Dr. Hasyirn, DEA dan Ust. Ir. Abu Muhammad selaku orang tua yang
memberikan birnbingan, arahan dan ajaran-ajaran kehidupan.
6. Saudara seperjuangan Syah Alarn Andriyanto Siregar sernoga selalu sukses dan sabar.
7. S e l u ~ hstaf Unit Penelitian Bioteknologi Perkebunan, tewtama Bu Antin, Bu Nina, Bu Euis, Mbak Nia dan Mas isroi atas kerjasarna dan bantuannya. 8. Saudara-saudaraku di Ghuroba Group dan Graha Ar-Rahman yaiig telah
memberikan semangat dan surnbangan pikirannya.
Tiada karya yang sernpurna selain karya-Nya. Oleh karenanya kritik dan saran yang rnernbangun sangat penulis harapkan. Akhimya penulis hanya dapat beh.arap sernoga tulisan ini dapat dirnanfaatkan bagi kita sernua. Amiin.
Bogor, Desernber 1999
Penulis
DAFTAR IS1 Halaman
Kata Pengantar .......................................................................... Daftar Garnbar ........................................................................... Daftar Tabel .............................................................................. Daftar Lampiran ......................................................................... I.
PENDAHULUAN ............................................................. A . Latar Belakang......................................................... .. B. Tujuan Penel~t~an ....................................................
..
C. Tempat Penel~t~an ...................................................
II.
TlNJAUAN PIJSTAKA ...................................................
........................................ B. Fisiologi Aspergillus niger ........................................ C. Faktor-Faktor yang Mempenga~hiPertumbuhan Aspergiflus niger....................................................... 1.Faktor Nutrien ....................................................... 2. Faktor pH .............................................................. 3. Faktor Suhu ..................... ........................ .............
A. Ketersediaan Fosfat Alam
4.Faktor Waktu lnkubasi
............................................
5.Faktor Aerasi.......................................................... D. Aktvitas Enzim.........................................................
.
1 Aktivitas Enzim .....................................................
2.lnduksi Enzim.........................................................
E. Produksi Asam Organik ............................................ Ill.
BAHAN DAN METODE .................................................... A. Alat dan Bahan .........................................................
I.Alat
...................................................................... 2.Bahan ....................................................................
B. Metode Penelitian ..................................................... 1.Penelitian Pendahuluan .........................................
..
2.Penelit1anUtama ................................................... a.Peremajaan lnokulum ........................................ b.Pembuatan Medium Pikovskaya.......................... c.Produksi Fosfatase dengan Erlenmeyer Kocok ............................................................ d.Pengamatan dan lsolasi Enzim ........................... e.Pengukuran Biomassa ....................................... f.Pengukuran Aktivitas Enzim fosfatase .................. g-Pengukuran Kadar Protein .................................. h.Pengukuran P terlarut
........................................
i.Analisis Asam Organik dengan Metode HPLC ...............................................................
. D. Rancangan Percobaan ..............................................
C Perlakuan ................................................................
IV.
HASlL DAN PEMBAHASAN .............................................. A. Penelitian Pendahuluan (Analisis Komponen Makro Mikro Fosfat Alam) ..........................................
..
B. Peneltt~anUtama ...................................................... 1. Aktivitas Enzim Fosfatase..................................... a. Biomassa.......................... .'........................... b. Aktivitas Fosfatase
........................................ 2. Produksi Asam Organik ........................................ 3. Kemampuan A .niger melarutkan P......................... V.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................. A . Kesimpulan .............................................................. C. Saran .......................................................................
DAFTAR PUSTAKA ................................................................... LAMPIRAN................................................................................
DAFTAR GAMBAR Halaman Garnbar 1.
Model lnduksi Jacob Monod ..........................................
Gambar 2.
Grafik Hubungan Waktu lnkubasi dan Biornassa pada ~erbagaiTingkat ~onsenirasiFAM ................................
Gambar 3.
Grafik Hubungan Waktu lnkubasi dan Biomassa pada Berbagai Tingkat Konsentrasi FAC ................................ ,.
Garnbar 4.
Grafik Hubungan antara Waktu lnkubasi dan Produksi Enzim Fosfatase pada Berbagai Tingkat Konsentrasi FAM ..........
Garnbar 5. Grafik Hubungan antara Waktu lnkubasi dan Produksi Enzim Fosfatase pada Berbagai Tingkat Konsentrasi FAC ............ Garnbar 6.
Grafik Hubungan Waktu lnkubasi dan pH pada Berbagai Tingkat Konsentrasi FAM .............................................
Garnbar 7. Grafik Hubungan Waktu lnkubasi dan pH pada Berbagai Tingkat Konsentrasi FAC ............................................. Garnbar 8.
Mekanisme Pernbentukan Asam Glukonat, Oksalat dan sitrat
Oleh Mikroorganisme ................................................. Garnbar 9.
Grafik Kernampuan A. niger Melarutkan P pada Medium FAC
Garnbar 10. Grafik Kemarnpuan A. niger Melarutkan P pada Medium FAM........................................................................
