PENGARUH KONSENTRASI INDUSER DAN PENAMBAHAN KOFAKTOR ENZIM TERHADAP PRODUKSI EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE EKSTRASELULER OLEH Pseudomonas aeruginosa

PENGARUH KONSENTRASI INDUSER DAN PENAMBAHAN KOFAKTOR ENZIM TERHADAP PRODUKSI EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE EKSTRASELULER OLEH Pseudomonas aeruginosa

SKRIPSI

JIMMY UTAMI 060802052

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH KONSENTRASI INDUSER DAN PENAMBAHAN KOFAKTOR ENZIM TERHADAP PRODUKSI EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE EKSTRASELULER OLEH Pseudomonas aeruginosa

SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi syarat mencapai gelar sarjana

JIMMY UTAMI 060802052

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Pragram Studi Departemen Fakultas

: PENGARUH KONSENTRASI INDUSER DAN PENAMBAHAN KOFAKTOR ENZIM TERHADAP PRODUKSI EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE EKSTRASELULER OLEH Pseudomonas aeruginosa : SKRIPSI : JIMMY UTAMI : 060802052 : SARJANA S-1 KIMIA : KIMIA : FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, 01 Januari 2011 Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dra. Nunuk Priyani, M.Sc. NIP.19640428199603 2 001

Dr. Yuniarti Yusak, M.S. NIP. 130 809 726

Diketahui/Disetujui oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nst.,M.S. NIP. 195408030198503 2 001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PENGARUH KONSENTRASI INDUSER DAN PENAMBAHAN KOFAKTOR ENZIM TERHADAP PRODUKSI EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE EKSTRASELULER OLEH Pseudomonas aeruginosa

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 01 Januari 2011

JIMMY UTAMI 060802052

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Segala puji bagi Allah, Tuhan pemilik alam semesta yang telah begitu banyak melimpahkan rahmat, nikmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul PENGARUH KONSENTRASI INDUSER DAN PENAMBAHAN KOFAKTOR ENZIM TERHADAP PRODUKSI EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE EKSTRASELULER OLEH Pseudomonas aeruginosa , yang disusun sebagai salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Sains pada Fakultas MIPA USU. Ucapan terima kasih terbesar pertama sekali penulis sampaikan kepada kedua orang tua penulis, Ayahanda Suherman. R dan Ibunda Sri Astuti, atas pengorbanan, doa, cinta dan kasih sayangnya yang tak terhingga kepada penulis selama ini. Dan juga kepada Bu Dadek yang sangat banyak membantu penulis, serta kepada seluruh keluarga. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tulus kepada: 1. Ibu Dr. Yuniarti Yusak, M.S. dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc. selaku pembimbing I dan II yang dengan kesabarannya telah memberikan arahan, waktu dan perhatiannya kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dari awal hingga akhir. 2. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS selaku Ketua Departement Kimia FMIPA USU. 3. Ibu Dra. Emma Zaidar Nst, MSi selaku Kepala Laboratorium Biokimia / KBM FMIPA USU. 4. Bapak Prof. Dr. H. Erman Munir, M. Sc selaku Kepala Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU. 5. Ibu Sovia Lenny, SSi, MSi selaku dosen wali yang dengan kesabarannya telah memberikan arahan dalam memilih mata kuliah selama menjalani studi 6. Teman-teman selama kuliah, teman angkatan 05, 04, 03, adik-adik stambuk 07, 08, 09, rekan-rekan asisten Lab. Biokimia, rekan-rekan asisten dan teman di Lab. Mikrobiologi. Akhirnya dengan penuh ketulusan dan kerendahan hati, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini, semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita semua dan selalu memberikan jalan yang terbaik. Amin Ya Rabbal Alamin

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH KONSENTRASI INDUSER DAN PENAMBAHAN KOFAKTOR ENZIM TERHADAP PRODUKSI EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE EKSTRASELULER OLEH Pseudomonas aeruginosa ABSTRAK

Produksi ekstrak kasar enzim lipase ekstraseluler oleh bakteri Pseudomonas aeruginosa. Dilakukan dengan menumbuhkan bakteri pada variasi konsentrasi induser minyak wijen yang ditambahkan yaitu 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% dan dengan pengaruh penambahan koenzim Ca2+ pada masing-masing induser Parameter yang diamati adalah kadar protein dari ekstrak kasar enzim lipase yang diproduksi dan kadar asam lemak bebas. Kadar protein ditentukan dengan metode pengukuran kuantitatif berdasarkan besar absorbansinya. Uji aktivitas dari ekstrak kasar enzim lipase dilakukan dengan pengukuran kadar asam lemak bebas yang ditentukan dengan metode titrimetri. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa produksi ekstrak kasar enzim lipase maksimal terjadi pada penambahan induser dengan konsentrasi 8%, sedangkan dengan adanya kofaktor enzim Ca2+ aktivitas enzim terus meningkat hingga konsentrasi 10%.

Universitas Sumatera Utara

THE EFFECT OF CONCENTRATION INDUCER AND COFACTOR ENZYME ADDITION for CRUDE PRODUCTION OF EXTRACELLULAR LIPASE ENZYME BY Pseudomonas aeruginosa

ABSTRACT

Crude extract production of extracellular lipase by Pseudomonas aeruginosa was performed by growing the bacteria on various inducer concentration of sesame oil which were 2, 4, 6, 8 and 10% and with combined by addition of coenzyme Ca2+ on each inducer The parameters measured were protein content of the crude extract produced lipase and free fatty acid concentration. Protein content was analyzed by quantitative measurement method based on the absorbance. The activity of lipase crude extract was determined by measuring the free fatty acid concentration which determined by titrimetric method. It could be concluded that the highest production of crude extract lipase occured on the addition of a inducer with a concentration of 8%, whereas in the presence of cofactor enzyme Ca2+ , enzyme activity continued to increase until the concentration of 10%.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan

ii

Pernyataan

iii

Penghargaan

iv

Abstrak

vi

Abstract

vii

Daftar Isi

viii

Daftar Tabel

xi

Daftar Gambar

xii

Daftar Lampiran

xiii

Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang

1

1.2 Permasalahan

3

1.3 Pembatasan Masalah

3

1.4 Tujuan Penelitian

4

1.5 Manfaat Penelitian

4

1.6 Lokasi penelitian

4

1.7 Metodologi Penelitian

4

Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Enzim

6

2.1.1 Kerja Enzim pada Substrat

7

2.1.2 Pengaruh Kadar Enzim dan Substrat

7

2.1.3 Enzim Lipase

8

2.1.4 Hipotesis Operon

9

2.1.4 Ion Logam Sebagai koenzim

11

2.2 Minyak 2.2.1 Minyak Wijen

12 13

Universitas Sumatera Utara

2.2.2 Analisa Kuantitatif Asam Lemak Bebas

14

2.3 Bakteri

15

2.3.1 Pseudomonas aeruginosa

16

2.4 Media Fermentasi

17

Bab 3 Metodologi Penelitian 3.1 Alat dan Bahan

19

3.1.1 Alat-Alat

19

3.1.2 Bahan-Bahan

20

3.2 Prosedur Penelitian

21

3.2.1 Pembuatan Larutan Pereaksi

21

3.2.2 Sterilisasi Alat

25

3.2.3 Pembuatan Media

26

3.2.4 Sterilisasi Media dan Bahan

26

3.2.5 Pembuatan starter Pseudomonas Aeruginosa

26

3.2.6 Pembuatan Standard Mac Varlan

27

3.2.7 Pembuatan Mac Varlan Bakteri Pseudomonas Aeruginosa

27

3.2.8 Penanaman bakteri pada media cair

27

3.2.9 Penanaman bakteri pada media cair dengan co-enzim Ca2+- 27 3.2.10 Pembuatan ekstrak Kasar Enzim Lipase

28

3.3 Parameter yang Diamati

28

3.3.1 Penentuan Absorbansi Maksimum Larutan Bovine Serum Albumin 5000µg/mL

28

3.3.2 Penentuan Absorbansi Maksimum Larutan Bovine Serum Albumin 5000µg/mL

28

3.3.3 Penentuan Kadar Protein Ekstrak Kasar Enzim Lipase Ekstraseluler Pseudomonas Aeruginosa

28

3.3.4 Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas

29

3.4 Skema Penelitian

30

3.4.1 Skema Pembuatan Media

30

3.4.2 Skema Pembuatan Starter Pseudomonas Aeruginosa

32

3.4.3 Skema Penanaman Media untuk menghasilkan crude kasar enzim

33

Universitas Sumatera Utara

3.4.4 Skema Parameter yang diamati

35

Bab 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil penelitian

38

4.1.1. Penentuan panjang gelombang maksimum larutan BSA

38

4.1.2. Penentuan kurva standar larutan BSA pada λ 775 nm

40

4.1.3 Penentuan kadar protein enzim lipase dari Pseudomonas aeruginosa

40

4.1.4 Penentuan kadar protein enzim lipase dengan penambahan Ca2+ Pseudomonas aeruginosa 4.1.5. Uji aktivitas 4.2 Pembahasan Hasil Penelitian

41 42 44

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan

50

5.2 Saran

50

Daftar Pustaka

51

Lampiran

54

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1

Komposisi Asam Lemak Minyak Wijen

13

Tabel 2.2

Komposisi Gizi Wijen / 100 gr

14

Tabel 2.3

Unsur yang ada pada mikrobia

17

Tabel 4.1

Absorbansi larutan BSA pada λ 775 nm

40

Tabel 4.2

Kadar protein enzim (μg/mL) pada setiap perlakuan untuk konsentrasi substrat 2, 4, 6, 8, 10 %.

Tabel 4.3

41

Kadar protein enzim (μg/mL) pada setiap perlakuan untuk konsentrasi substrat 2, 4, 6, 8, 10 % dengan penambahan kofaktor enzim.

42

Tabel 4.4

Aktivitas ekstrak kasar Enzim Lipase

43

Tabel 4.5

Aktivits ekstrak kasar Enzim Lipase yang menggunakan

43

kofaktor enzim Ca2+

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1

Grafik hubungan konsentrasi enzim dan kecepatan

8

Gambar 2.2

reaksi.

8

Gambar 2.3

Stereokimianya interaksi ikatan enzim dengan substrat

9

Gambar 2.4

Struktur Lipid.

10

Gambar 4.1

Mekanisme Lac_Operon

38

Grafik Penentuan panjang gelombang maksimum Gambar 4.2

larutan BSA 5000 µg/mL.

44

Kadar protein enzim (μg/mL) pada setiap perlakuan Gambar 4.2.2

untuk konsentrasi substrat 2, 4, 6, 8, 10 %. Kadar protein enzim (μg/mL) pada setiap perlakuan

45

untuk konsentrasi substrat 2, 4, 6, 8, 10 % dengan Gambar 4.2.3

penambahan kofaktor enzim.

47

Kadar Asam Lemak Bebas (%) Pada Ekstrak kasar Gambar 4.2.4

Enzim Lipase.

47

Kadar Asam Lemak Bebas (%) Pada Ekstrak Kasar

59

Gambar a

Enzim Lipase dengan Penambahan kofaktor enzim

62

Gambar b

Ca2+ .

62

Gambar c

Pure culture Pseudomonas aeruginosa.

Gambar d

starter Pseudomonas aeruginosa siap pakai.

63

Hasil biakan Pseudomonas aeruginos pada media cair. Hasil biakan Pseudomonas aeruginos pada media cair dengan penambahan kofaktor enzim Ca2+.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 55

Lampiran 1

Penentuan kurva standar pada λ 775 nm.

Lampiran 2

Absorbansi ekstrak kasar enzim lipase pada konsentrasi minyak wijen 2, 4, 6, 8, 10 %.

Lampiran 3

Absorbansi

ekstrak

kasar

57 enzim

penambahan kofaktor enzim Ca2+

lipase

dengan

pada konsentrasi

minyak wijen 2, 4, 6, 8, 10 %. Lampiran 4

58

Penentuan kadar Asam Lemak Bebas pada ekstrak kasar enzim lipase pada minyak wijen.

Lampiran 5

60

Penentuan kadar Asam Lemak Bebas pada ekstrak kasar enzim lipase dengan penambahan kofaktor enzim

Lampiran 6

Ca2+ pada minyak wijen.

61

Gambar penelitian

62

Universitas Sumatera Utara