PENGARUH IRADIASI SINAR NEUTRON TERHADAP PRODUKSI ENZIM SELULOSE DAN ENZIM AMILASE OLEH Aspergillus niger PADA MEDIA DEDAK. Yati Sudaryati
Soeka*, dan Eddy Djajasukma*
ABSTRAK PENGARUHIRADIASI SINAR Nl':UTRONTERHADAPPRODUKSIRNZIIf SELULOSEDAN ENZIIf ini ditujukan untuk AltILASE OLEH Aspergil.lus niger PADA MEDIA DEDAR. Penelitian mempelajari pengaruh iradiasi sinar neutron terhadap produksi enzim selulase dan enzim amilase oleh Aspergillus niger pada media dedak. Biakan Aspergillus niger yang diiradiasi adalah nomor yang terbaik dari seleksi 10 nomoI'. NomoI' yang tertinggi produksi enzim selulase dan enzim amilasenya diiradiasi dengan dosis 5, 10, IS, 20, 25 Gy di Reaktor Triga Mark II PPTN Bandung. Produksi enzim selulase dan enzim amilase di1akukan dengan media dedak 17,5 gr dalam 50 ml air suling pada erlenmeyer 150 ml dengan waktu inkubasi 7 hari dengan 3 kali ulangan. Parameter yang diamati ialah aktivitas enzim selulase (unit), aktivitas enzim amilase (SC) dan berat kering misel ium Aspergi 11 us niger (gr). Hasi 1 peneli tian menunjukan bahwa produksi enzim selulase dan enzim ami lase tertinggi diperoleh dengan iradiasi 10 Gy dan berat kering miselium tertinggi diperoleh dengan iradiasi 5 Gy.
ABSTRACT THE EFFECTS OF NEUTRONIRRADIATIONON TilE PRODUCTION OF CELI.lJLASEAND AMYLASE ENzytfES ON RICE BRANKEDIUIf. The aim of the reserch is to study the influence of neutron irradiation on the production of cellulose and amylase enzymes, which were culture of A. producted by Aspergillus niger on rice bran medium. The irradiation niger which is the best. of 10 cuI tures highest. producing cellulose and amylase enzymes, were irradiated by 5, 10, 15, 20, 25 Gy, at Triga Mark II Reactor, PPTN Bandung. Production of enzymes was carried out in erlenmeyer 150 ml contained of 17,5 gr rice bran and 50 ml aquadest in 7 days incubation, with 3 replication. The activity of cellulose enzyme (Street Colse, S.C.), and t.he dry weight of mycelium were observed. The results indicated that. the highest cellulose and amylae enzymes production was on the culture which was irradiated by 10 Gy, and the highest of dry weight mycelium production on the culture which was irradiated by 5 Gy.
* Pusat
Penelitian
dan Pengembangan Biologi,
LIPI
627
PENDAHULUAN Selulase
adalah
salah satu enzim
glukosa,
protein
Hambatan
utama
dalam usaha pengembangan
selulase
dalam
skala
hingga Salah
ni lai
sel tunggal,
yang sangat penting
enzim
satu cara untuk
atkan
limbah
menggantikan
Sedangkan perekat
kosa
duksi
kian
bertambah
dengan
harga
enzim
yang
padi.
Pemanfaatan
Enzlm tanaman, sebagai
tinggi
dapat dan
dan
mudah
dikontrol
fermentasi
seperti
memproduksi
enzim
dan beberapa
asam organik
mikroorganisme
bidang
niger telah
yang
yang
limbah
pertanian untuk
karena
per-
memberi"':
mempunyai
enzim
mikroorganisme tumbuh
Beberapa
Marga
banyak
ditemui
dalam
tempe,
dan
amilase,
asam
karena
kecepatan
(2).
tapai,
seperti
seperti
menguntungkan
dan Mucor
dan
sumber
Penggunaan
biologi
membantu
perbaikan
kemampuan
penerapannya oleh
telah banyak.
bidang
dikenal
memiliki
diberikan
mencakup
628
mempro-
penghasil
berbagai
sangat
kecap,
selulase
enzim yang penting
Andil
dapat
luar
lain-lain
amiloglukosi-
sitrat,
asam
glukonat,
(3).
Aspergillus berbagai
dari
fermentasi
pertumbuhannya
Rhizopus,
mampu
glu-
Substrat
yang baik,
dari
mikroorganisme
Aspergillus,
tersebut
(1).
selulase
dase,
dan lain-lain
medium
peluang
diperoleh
enzim
dibiakkan,
hasil
sebagai
industri
enz im
untuk
adalah
mikroorganisme.
penghasil
seperti
makanan
padi
memiliki
dalam
mengimpor
dijajagi.
Indonesia
harganya.
industri-industri
kemungkinan
pedu
di
blaya yang murah
insekta, mudah
kapang
dedak
selulase
mesin
selain
dijumpai
mikroorganisme
kan alternatif
murah
maha!.
mikroorganisme
akan
masih
se-
memanfa-
mahal
digunakan
enzimatik
sehingga
harga
sangat dengan
yang
Di Indonesia
enzim
produksi
pertumbuhan
Kebutuhan
lain-lain.
pemanfaatan
biaya
adalah
murni
banyak
tebu.
besar.
mahal,
banyak
ini
dan
menjadi
produksi
medium
non
proses
dengan
teknologi tingginya
selulase
saat
gula
menggunakan
sendiri
tumbuhan
sebagai
etanol
dihasilkan
biaya
substrat
enz im amilase
yang
negeri
selulase
ternak,
adalah
yang
menekan
teksti 1 dan
kian hari
yang
industri
ekonomi
untuk
makanan
peranannya
mikrobiologi. varitas
sebagai
tinggi· untuk dalam bidang
pengetahuan
Pengetahuan
dan
biologi
'l'eknik nukli sehingga
salah
l'
satu
menghasilkan pangan.
teknik
nuklir
ini sangat
dapat
menghasilkan
jenis
untuk
luas dan
berperan keturunan
untuk yang
lebih baik
(4).
Dalam dilakukan terhadap dedak.
rangka percobaan
produksi
dengan enzim
Aspergillus dosis
mempelajari
pemanfaatan
melihat
selulase
niger disinari
di reaktor
pengaruh
oleh
nuklir
iradiasi
sinar
Aspergillus
dengan
Atom Triga Mark
teknik
niger
sinar neutron
II PPTN,
telah neutron
pada
dengan
media
berbagai
Bandung.
BAHAN DAN METODE Biakan krobiologi,
Aspergillus
niger
Diperoleh
dari
Koleksi
Puslitbang
Biologi
, LIPI,
Bogor.
Oedak
dalam penelitian
ini diperoleh
Persiapan touge ril
Inokulum.
setiap
membuat
Enzim
erlenmeyer
air suling terpisah tersebut
ml yang
Mula-mula
1200 selama
pada
dicampur,
Produksi berisi
Enzim
45
ditambah
air suling
dua
dalam
centri fuge di tambah
pada
(OD) 0,5.
steril
kecepatan CaCl2
Setelah
selulosa
padi dalam
dingin,
kan dengan dengan
Aktivitas
mengukur
yang
telah
dipenuhi
metode
BERNFELD
87,5 ml, kemudian tersebut
rpm
selama
10
Aktivitas
acetat
meni t.
Bagian
1 ml
larutan
reaksi,
selama
dibiarkan kecepatan ditentu-
hidrolisis
selulase
(pH 6,0). Larutan
ke dalam 0,5 ml larutan
dengan
selulase
yang digunakan
0,5 ml ditambahkan diinkubasi
hasil
mi-
dikocok
dipusing
perbandingan
pereduksi
(5). Substrat
CMC 0,5% dalam 0,05 M bufer
oleh
sebanyak
20% dengan
gula
bahan
inokulan
7 hari.
K~zim Selulase.
jumlah
50 ml secara
kedua
1,575 ml larutan
CaCl2 untuk setiap 40 ml bagian cairan yang diperoleh, selama 15 menit dan dipusing kembali selama 10 menit pada 5000 rpm. Penentuan
dilakukan
Campuran 5000
steUntuk
biakan.
enzim
dengan
Biakan
,.icebath".
larutan
air suling
optik
17,5 gr dedak
meni t.
Selulase.
selama
jam
3 hari pada medium
dedak dan air suling disterilkan
lalu diinokulasi
selium
cairan
kepekatan
pada suhu ruang selama
Ekstraksi
selama
1,575 ml suspensi
Selulase.
150
steril.
dan diikubasi
alat
sampai
17,5 gr media digunakan
Produksi dalam
Biakan diinkubasi
suspensi
Mi-
digunakan
dari Cianjur.
(300). Kedalam biakan ditambahkan
agar miring
untuk
Balitbang yang
substrat
10 menit pada temperatur
adalah
campuran
enzim
selulase
0,5% pada tabung
400C, ditambahkan
629
2 ml pereaksi dengan
dinitrosalisilat,
segera,
lalu
dipanaskan
ditambahkan
20
ml
air
sorban diukur Dada panjang gelombang &
(Bousch
Lomb).
satu
unit
yang
dapat
aktivitas
blanko)
pati
dalam
bufer
air dengan
kan pada
memakai
temperatur tersebut
dibiarkan
selama
beberapa
dikocok
beberapa
20
Larutan
lama
substrat
&
yang
enzim
satuan
S.C,
dalam waktu Aktivitas
dilakukan
dengan
ialah jumlah
enzim
satuan
= Ab.
di inkubasi
Penetapan
dengan
yod 0,008
gelombang dilakukan
mengandung
dihidrolisis
620 tiga
0,2
pH 6,0. Perhitungan
temperatur
N.
sempurna,
"Street-Close"/100
yang dapat
15 menit pH 6,0 dengan
penangas
ml larutan
tercampur
digunakan
acetat
per-
larutan
lalu diinkubasi-
pada panjang
Lomb).
15 mM NaCl dan 20 mM bufer
vitas
hingga
ml
pada
1,0 ml larutan
absorbannya
(Bousch
2
0,05
lama,
15 meni t. Setelah dan
enzim
15 meni t
tabung-tabung
di tempatkan
20 ml air suling
spektronik
ulangan.
amilase,
Ke dalam
pH 6, a
dikocok
jumlah
enzim.
dimasukkan
10 menit dan diukur
nm dengan
A.ilase.
20
standar.
waktu
masing-masing acetat
pipet, 37°C
ditambahkan
Campuran
dalam
370C selama 5 menit. Masukkan
temperatur
dengan
kali
Enzim
dan
substrat
segera
Aktivitas
(sampel
kurva
sebagai
pereduksi
ab-
spektronik
dad
ditentukan
mM gula
dinginkan
Persentase
540 nm Dada
diperhitungkan
selulase
satu
5 menit,
suling.
40oC, pH 6,0 per 100 ml larutan
Penentuan
enzim
glukosa
enzim
dibebaskan
pada temperatur cobaan
Kadar
selama
gr
akti-
ml.
Satu
20 mg amilase
37oC.
Banko - Ab. Sampe~ x 100 S.C. Unit/100 Ab. Blanko
ml
HASIL DAN PEMBAHASAN Produksi
enzim
selulase
niger yang telah diiradiasi basi
7 hari,
dimana
bagian
media
kering
miselium
(Tabel
dan enzim
pada media dedak
miselium
kapang
1). Pada
tertinggi
berarti yang
630
Tabel
bahwa
3 dapat
kita
ada perbedaan
diiradiasi
dengan
Tabel
dihasilkan
Hasil peJIgamatan produksi dalam Tabel 2 dan 3. Dari
amilase
nyata
inokulum
diamati
tersebut 1 dapat
telah
dalam
bahwa
an tara yang
media
inku-
seluruh
bahwa
iradiasi
F hitung
tidak
pada masa
dilihat
inokulum
Aspergillus
menutupi
pada perlakuan
selulase lihat
oleh
dedak
berat 5 Gy.
disajikan
) F tabel
Aspergillus
diiradiasi
yang niger
(kontrol)
'
terhadap
produksi
enzim
Hasil pengamatan dalam Tabel 4 dan 5. Dari
Tabel
selulase prodllksi
5 dapat
kita
(uji
scheffe).
ami lase
lihat
dal am media
bahwa
F hitung
>
dedak F label
Aspergillus
arti ada perbedaan nyata antara inokulum diiradiasi dengan inokti1um yang diiradiasi doksi enzim amilase (uji scheffel.
di saj ikan
(kontroI)
yang
niger
beryang pro-
terhadap
KESIMPULAN
Dari percobaan diatas dapat disimpulkall bahwa ada pengaruh yang nyata iradiasi sinal' Neutron terhadap produksi enzim selulase dan enz i m amilase oleh Aspergi llus niger pada media dedak, teru t.ama pada iradiasi
dengan
UCAPAN
TERlMA
Tedma rekan
di
DAFTAR
dosis
10 Gy.
KASIH
kasih
diucapkan
PPTN Bandung
kepada
atas
Bapak
bantuannya
Drs.
Sugijanto
fasilitas
rekan-
iradiasi.
PUSTAKA
1. SOEMARDI, "Pendayagunaan dedak", Semi nar Ragian Teknologi LP3 Rogor (1975). 2.
dan
REED, G.,
Enzymes
in
Food
Processing,
Tekno1ogi
Academic
Pangan
Press,
I I,
New York
(1975).
3.
FRAZIER, W.C. dan WESHOFF, D.C., Graw-Hill, New York (19B1).
4.
SASTRODIHARDJO, ,J akarta (1978).
5.
BERNFELD, P., "Amylasses (COLLOWICK, S. P., and York (1955).
S.,
Dasar-dasar
Food
Mutation
Microbiology,
Breed
Tata
i ngs,
Mc.
BATAN,
alpha and beta", Methods in F:nzymo1ogy, KAPLAN, M.C., eds.), Academic PI'ess, New
Tabel
1. Berat kering miselium
Dosis
Tabel
---.--.---1
(Oy)
Aspergillus
Berat
kering
niger
miselium
5
1,645
10
1,365
15
1,558
20
1,418
25
1,505
Kontrol
1,628
2. Pengaruh selulase
iradiasi
15 10 1.415 25 2 0 1,408 K ontrol 1,422 1,380 1,500 1,420 1,280 1,685 1,510 1,5001,565 1,325 1,335 1,225 1,675 1,739 1,73 1,813 1,385 1,370 1,435 1,289 1,258 Ulangan 1,330 5
632
kapang
terhadap
aktivitas
Dosis
produksi
iradiasi
(Gy)
(gr)
enzim
Tabel
3. Tabel Anova produksi
Sumber Variasj
enzim selulase
dk
JK
RK
F hitung
0,05
Antara
0,403
5
0,081
Dalam
0,081
12
0,007
0,484
]7
Total
Tabel
F tabel
4. Pengaruh
iradiasj
terhadap
produksj
11,57
enzim
ami lase
3,11
(Street-
Close).
Ulangan
Oasis
jradiasi
5
10
15
20
(Gy)
25
Kontrol
1
169,230
184,616
169,230
141,538
lJ5 , 385
92,308
2
175,384
]93,846
153,846
147,692
126,154
49,231
3
160,000
184,616
163,077"
129,231
95,385
70,769
168,205
187,693
162,051
142,820
118,975
70,769
Rata-rata
Tabel
5. Tabel Anova produksi
if5FJK 122279,466 Sumber30731,311 RK dk Tabel 189,956 153656,556 3,11 16],781 F 155936,022 hitung
enzim amilase
17
0,05
Antara
633
DISKUSI
HARSOJO Berapakah
umur biakan pada waktu
?
diiradiasi
YATI S. Biakan
yang
di iradasi
berumllr 3
hari
yang
di tumbuhkan
pada
media
tauge agar miring. MARIA 1. Apakah bentuk
LINA Anda
pernah
spora.
Bagaimana
hasil
ami lose jika dibandingkan 2. Bagaimana YATI Belum
kondisi
A.
mengiradiasi
niger
produksi
dengan
untllk iradiasi
dan
dalam
enzim baik selulose
mengiradiasi dalam
oryzae
R.
maupun
miseliumnya.
bentllk miselium
?
S.
pernah,
tetapi
dengan
adanya
pertanyaan
ini
membuka
wawasan
saya. SRI HARIANI
S.
1. Dalam bentllk apakah A.
niger
diiradiasi
2. Bagaimana cara mengukllr populasi dalam dedak ?
kapang
3. Apakah aktivitas enzim yang diukur atau dalam bentuk filtrat.
? yang telah ditumbuhkan
berada
dalam
keadaan
murni
YATI S.
1.
Dalam filtrat. Dedak bentuk tabung yang akan biakan dipakai di tanam disterilkan pada media lebih agar miring. dahulu
2. tidak ada kapang 3.
G34
atau mikroorganisme
yang lain.
sehingga
