Jurnal SkripsiQ

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.