ISOLASI DAN UJI AKTIVITAS ENZIM AMILASE DARI ISOLAT
BAKTERI TERMOFILIK AMILOLITIK PASCA ERUPSI MERAPI
PADA BERBAGAI VARIASI SUHU DAN pH
ISOLATION and
ENZYME ACTIVITY of AMYLASE ASSAY of BACTERIAL ISOLATES THERMOPHYLIC AMYLOLYTIC POST ERUPTION of MERAPI on DIFFERENT
VARIATIONS of TEMPERATURE and pH
Oleh: Lutfi Febri Purwandani, Drajat Pramiadi,
M.Si., Anna Rakhmawati, M.Si.
Prodi Biologi, FMIPA, Universitas
Negeri Yogyakarta
08562874060, E-mail: lutfi_bioner@yahoo.com
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui isolat bakteri termofilik
yang mampu menghasilkan enzim amilase, karakter fenotipik dan genus isolat
bakteri termofilik, pengaruh suhu inkubasi dan pH terhadap aktivitas enzim
amilase, serta suhu dan pH optimum aktivitas enzim amilase tertinggi dari
isolat bakteri termofilik Sungai Gendol Atas pasca erupsi Merapi 2010.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen,
menggunakan sampel enzim amilase dari dua isolat bakteri termofilik amilolitik
terpilih. Seleksi bakteri termofilik penghasil enzim amilase menggunakan media
selektif Starch Agar (SA), inkubasi
suhu 70 °C, pengukuran kurva pertumbuhan, seleksi isolat bakteri berdasarkan
nilai OD tertinggi pada fase eksponensial, karakterisasi fenotipik,
identifikasi bakteri, uji aktivitas enzim amilase pada pengaruh suhu dan pH
berbeda, serta mengetahui suhu dan pH optimum. Teknik analisis data dengan
analisis deskriptif untuk data hasil karakterisasi, data kuantitatif dianalisis
dengan Analysis of Variences (ANOVA),
yang dilanjutkan dengan uji Duncan’s
Multiple Range Test (DMRT) untuk mengetahui perbedaan antara kelompok
perlakuan. Hasil penelitian
menunjukan terdapat dua isolat bakteri termofilik penghasil enzim amilase,
terseleksi dua isolat (isolat D2 dan D92) berdasarkan nilai OD tertinggi pada
fase eksponensial. Hasil karakterisasi menunjukkan karakter fenotipik kedua isolat bakteri tidak jauh
berbeda. Matching profile menunjukkan karakter sebesar 83,33%, mirip
genus Thermomicrobium. Uji
aktivitas enzim amilase menunjukkan isolat D2 dan D92 pada medium nutrient
broth ataupun nutrient broth + starch
dalam menghidrolisis amilum optimum pada suhu 70 °C pH 7.
Kata kunci: enzim amilase, bakteri, termofilik
Abstract
This research aims to know the thermophylic
bacterial isolates capable of producing the enzyme amylase, phenotypic
characters and genus thermophylic bacterial isolates, temperature and pH influence of
amylase enzyme activity, temperature and pH optimum of amylase enzyme activity
the highest bacterial isolates from the river’s Upper Gendol post eruption of Merapi 2010. This research
is an experimental, using a sample of the enzyme amylase
from two isolates of bacteria thermophylic amylolytic selected. Selection of
bacteria amylase enzyme-producing using Starch Agar (SA) selective medium
at 70 °C, measurements of the growth curve, selection
bacteria based on the value of the exponential phase of the highest OD,
phenotypic characterization, identification of bacteria, enzymes amylase
activity test on the effect of different temperatures and pH, the temperature
and the pH optimum. Analysis technique data with a descriptive analysis
for the results of characterization, while quantitative data was
analyzed with Analysis of Variences (ANOVA), followed by test Duncan Multiple
Range Test (DMRT) to know the difference between treatment groups. Research
results showed two isolates of bacteria producing thermophylic amylase enzymes,
two isolate (isolates D2 and D92) was selected based on highest value
OD of the exponential phase. The results of the characterization shows not much
different. The results of the identification of the feature characters who
resemble the genus Thermomicrobium, which is equal to 83,33%. Amylase enzyme
activity showed that the isolates D2 and D92 on nutrient broth medium and
nutrient broth starch in hydrolysis of starch optimum at of 70 °C
pH of 7.
Keywords: Amylase Enzyme, Bacteria, Thermophylic
PENDAHULUAN
Pemakaian enzim meningkat pesat,
salah satu enzim yang paling banyak digunakan adalah amilase (Abdul Choliq,
2008: 299). Pada umumnya amilase berasal dari bakteri salah satunya bakteri
termofilik mempunyai aktivitas tinggi dan bersifat lebih stabil dibandingkan
amilase dari tumbuhan dan hewan.
Bakteri
termofilik dapat diisolasi dari berbagai tempat seperti sumber-sumber
geotermal, daerah vulkanoik, pemandian mata air panas dan dari pembuatan kompos
(Brock, 2009: 162). Sungai Gendol merupakan salah satu sungai yang
dialiri oleh material-material panas hasil letusan dari Gunung Merapi tahun
2010, berpotensi untuk ditemukannya bakteri termofilik karena adanya
peningkatan temperatur pasca erupsi Merapi. Pada penelitian ini melanjutkan
penelitian sebelumnya yaitu uji kemampuan amilolitik, seleksi berdasarkan nilai
OD tertinggi pada fase eksponensial, karakterisasi, identifikasi, dan uji
aktivitas enzim amilase pada variasi suhu inkubasi dan pH, serta suhu dan pH
optimum berapakah yang menghasilkan aktivitas enzim amilase tertinggi dari
isolat bakteri termofilik pasca erupsi Merapi 2010.
METODOLOGI
PENELITIAN
Jenis Penelitian
Penelitian ini merupakan
jenis penelitian eksperimen yaitu pemberian perlakuan suhu dan pH berbeda
terhadap aktivitas enzim amilase dari isolat bakteri termofilik pasca erupsi
Merapi pada berbagai variasi suhu dan pH.
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian
ini dilaksanakan pada bulan Maret – Juni 2012, di Laboratorium
Mikrobiologi, Jurusan
Pendidikan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Negeri Yogyakarta.
Subjek Penelitian
Enzim amilase yang diisolasi dari dua isolat
bakteri termofilik amilolitik dari air dan pasir Sungai Gendol Atas pasca
Erupsi Merapi, yang ditumbuhkan pada suhu inkubasi 70 °C.
Prosedur
Uji kemampuan menghasilkan
enzim amilase menggunakan media selektif Starch
Agar (SA) diinkubasi suhu 70 °C, menyeleksi isolat bakteri berdasarkan
nilai OD tertinggi pada fase eksponensial, karakterisasi fenotipik, identifikasi
melalui Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, uji aktivitas
enzim amilase pada pengaruh variasi suhu dan pH, dan mengetahui suhu dan pH
optimum.
Teknik Analisis Data
Hasil karakterisasi fenotipik dipaparkan secara
deskriptif, sedangkan data kuantitatif hasil uji aktivitas enzim amilase di analysis of variences (ANOVA). Apabila
terdapat perbedaan nyata atau sangat nyata dilanjutkan dengan Uji Duncan’s Multiple Range Test untuk
melihat perlakuan antar kelompok perlakuan yang dibuat.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolat
bakteri termofilik yang berpotensi menghasilkan enzim amilase sebanyak 7
isolat. Kemampuan menghasilkan enzim amilase masing-masing isolat berbeda.
Gambar 1. Diagram
Kemampuan Aktivitas Amilolitik 7
Isolat
Bakteri Termofilik Penghasil Enzim Amilase
Isolat D2 dan D92 mempunyai potensi tertinggi menghasilkan enzim amilase dengan indeks amilolitik
paling tinggi dibandingkan isolat D113, D132, D134, D138, dan D140.
Isolat bakteri termofilik terpilih selanjutnya diukur kurva pertumbuhannya pada medium nutrient broth dan nutrient broth+starch.
Gambar 2. Kurva Pertumbuhan Gambar 3. Kurva Pertumbuhan
Pada Media NB Pada Media NB+Starch
Tujuh isolat bakteri termofilik memiliki
pola pertumbuhan berbeda baik pada medium NB ataupun NB+Starch. Terseleksi
dua isolat bakteri (isolat D2 dan D92) berdasarkan nilai OD tertinggi pada fase ekponensialnya.
Hasil pengamatan karakterisasi
fenotipik menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda antara isolat D2 dan D92
pada level similaritas yang tinggi dengan
genus Thermomicrobium, yaitu sebesar 83,33 %.
Gambar
4. Pengaruh Suhu dan pH Terhadap Aktivitas
Enzim
Amilase Isolat D2
Gambar
5. Pengaruh Suhu dan pH Terhadap Aktivitas
Enzim
Amilase Isolat D92
Suhu dan pH berpengaruh terhadap aktivitas enzim
amilase isolat D2 dan D92. Aktivitas enzim amilase optimum pada suhu 70 °C pH
7. Suhu maupun pH yang dinaikkan, akan menurunkan aktivitas enzim amilase karena
protein enzim mengalami denaturasi.
Hasil Analysis of Variances (ANOVA)
perlakuan variasi suhu dan pH isolat bakteri termofilik amilolitik D2 dan
D92 baik pada medium nutrient broth
ataupun nutrient broth + starch menunjukkan berpengaruh nyata terhadap aktivitas enzim amilase pada α : 0,05. Interaksi kedua perlakuan yaitu antara variasi
suhu dan pH berpengaruh nyata terhadap aktivitas enzim amilase. Berdasrkan
hasil uji DMRT menunjukkan perbedaan yang signifikan antar kelompok perlakuan
suhu 60 °C, 70 °C, dan
80 °C serta
pH 5, pH 7, dan pH 9, hal tersebut ditunjukkan dengan kode subset yang berbeda
pada masing-masing aktivitas enzim amilase.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Terdapat
2 isolat bakteri
termofilik berpotensi menghasilkan enzim amilase yaitu isolat D2 dan D92. Terseleksi dua isolat D2 dan D92
berdasarkan nilai OD tertinggi pada fase eksponensialnya. Dua isolat terpilih
memiliki karakter fenotipik yang sama dan diduga termasuk bakteri dari Genus Thermomicrobium.
Aktivitas enzim amilase yang berbeda pada pengaruh suhu dan pH. Isolat bakteri
termofilik D2 dan D92 baik pada medium nutrient
broth ataupun nutrient broth + starch
mempunyai aktivitas optimal dalam menghidrolisis amilum pada suhu optimum 70 °C
pH 7.
Saran
Perlu dilakukan
penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas enzim
amilase dengan perlakuan antara unit perlakuan yang lebih rapat, sehingga
pengaruh suhu dan pH dapat menunjukkan perbedaan yang lebih nyata dan uji
aktivitas enzim pada tingkat yang lebih murni sehingga potensi enzim amilase
isolat bakteri termofilik dari Sungai Gendol Atas pasca erupsi Merapi 2010
dapat diketahui datanya lebih jelas dan kemampuan yang dimiliki enzim amilase
tersebut untuk digunakan pada bidang aplikatif.
DAFTAR PUSTAKA
Abdul, Choliq. (2008).
Aktivitas Enzim Protease dari Mucor javanicus yang Ditumbuhkan Pada
Media Tepung Singkong (Mannihot
utilissima). Jurnal Penelitian. Bogor: Bidang Mikrobiologi, Pusat
Penelitian Biologi-LIPI.
Brock, T.D. (2009). Thermophilic Microorganisms and Life at High Temperatures. New York:
Springer-Verlag.
