produksi dan karakterisasi enzim xilanase isolat …digilib.unila.ac.id/32619/3/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
PRODUKSI DAN KARAKTERISASI ENZIM XILANASE ISOLATBacillus sp. UJ-131 SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK DARI HUTAN
MANGROVE MARGASARI LAMPUNG TIMUR
(Skripsi)
Oleh
SUMINTA FRIDA HAIRISAH
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
ABSTRAK
PRODUKSI DAN KARAKTERISASI ENZIM XILANASE ISOLATBacillus sp. UJ-131 SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK DARI HUTAN
MANGROVE MARGASARI LAMPUNG TIMUR
OlehSuminta Frida Hairisah
Hutan mangrove diketahui memiliki biodiversitas yang tinggi sebagai lokasi yangberpotensi untuk eksplorasi bakteri penghasil enzim, salah satunya enzimxilanase. Sasaran utama dalam hutan magrove ini adalah bakteri probiotikpenghasil xilanase. Xilanase salah satu enzim yang bermanfaat menghidrolisissubstrat hemiselulosa kaya xilan. Penelitian ini bertujuan untuk memproduksi danmengetahui karakter enzim xilanase isolat Bacillus sp. UJ-131 yang diisolasi dariudang pasir di hutan mangrove Margasari Lampung Timur, yang disusunmenggunakan metode rancangan percobaan secara deskriptif dengan lima faktoryang diamati, yaitu penentuan lama produksi enzim yakni 6 jam, 12 jam, 18 jam,24 jam, dan 30 jam, suhu pada 30 oC, 40 oC, 50 oC, 60 oC, dan 70 oC, pH; padabuffer sitrat pH 4, pH 5, pH 6, buffer posfat pH 7, Buffer tris pH 8 dan pH 9,buffer Glycine-NaOH pH 10, pH 11 dan pH 12, aktivator dan inhibitor ion logam(Ca2+, Mn2+, Cu2+, Mg2+, Fe3+ dan EDTA), serta menentukan Vmax dan Km.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu optimum untuk produksi xilanaseyaitu 18 jam dengan aktivitas xilanase sebesar 0,18 U/ml. Karakterisasi enzimxilanase diawali dengan menguji pH optimum, dengan nilai aktivitas relatif enzimsebesar 100 % pada pH 6 dan diketahui suhu optimum terjadi pada 70 oC.Aktivitas xilanase dapat ditingkatkan dengan penambahan ion logam Mn+4 danCa+2 konsentrasi 1 µM, sedangkan hasil Vmax sebesar 0, 25 U/ml dan Km sebesar1,30 U/ml.
Kata kunci : Hemiselulosa, Ion Logam, Optimum, Xilan.
PRODUKSI DAN KARAKTERISASI ENZIM XILANASE ISOLAT
Bacillus sp. UJ-131 SEBAGAI KANDIDAT PROBIOTIK DARI HUTAN
MANGROVE MARGASARI LAMPUNG TIMUR
Oleh
SUMINTA FRIDA HAIRISAH
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA SAINS
Pada
Jurusan Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukananti Kecamatan
Way Tenong Kabupaten Lampung Barat pada tanggal
13 Februari 1996. Penulis adalah anak pertama dari
empat bersaudara yang lahir dari pasangan Bapak
Mohammad Hairudin, S.P. dan Ibu Rita Handayani.
Penulis mengawali pendidikan di Sekolah Dasar Negeri
(SDN) 1 Sukananti pada tahun 2002-2008. Pada tahun 2008-2011 penulis
melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 1
Way Tenong dan Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Way Tenong
pada tahun 2011-2014.
Penulis terdaftar sebagai mahasiswi S1 Jurusan Biologi, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung melalui jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada tahun 2014.
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata
kuliah Mikrobiologi umum dan Fisiologi Tumbuhan. Selain itu, penulis
pernah menjadi anggota bidang Komunikasi dan Informasi HIMBIO pada
periode 2015/2016 dan periode 2016/2017.
vii
Tahun 2015 penulis melaksanakan Karya Wisata Ilmiah di Desa Sidokaton,
Kecamatan Gisting, Kabupaten Tanggamus selama 7 hari. Pada periode
pertama Januari-Februari 2017, penulis mengikuti kegiatan Kuliah Kerja Nyata
(KKN) di Desa Fajar Asri, Kecamatan Seputih Agung, Kabupaten Lampung
Tengah. Penulis melaksanakan Kerja Praktik (KP) pada Juli-Agustus 2017 di
Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI),
Cibinong, Bogor Jawa Barat dengan judul “Korelasi Jumlah Somatic Cell
Count (SCC), California Mastitis Test (CMT) dan Kualitas Susu Sapi Perah
Terinfeksi Mastitis”.
MOTTO
Tujuh kali aku pernah mencela jiwaku;
Pertama kali,ketika aku melihatnya lemah,
padahal seharusnya ia bisa kuat.
Kedua kali,ketika melihatnya berjalan terjongket-jongket
dihadapan orang yang lumpuh.
Ketiga kali,ketika berhadapan dengan pilihan yang sulit dan mudah,
ia memilih yang mudah.
Keempat kalinya,ketika ia melakukan kesalahan dan cuba menghibur diri
dengan mengatakan bahwa semua orang juga melakukan kesalahan.
Kelima kali,ketika ia menghindar kerana takut,lalu mengatakannya sebagai sabar.
Keenam kali,ketika ia mengejek kepada seraut wajah buruk
padahal ia tahu, bahwa wajah itu adalahsalah satu topeng yang sering ia pakai.
Dan ketujuh,ketika ia menyanyikan lagu pujian dan menganggap itu
sebagai suatu yang bermanfaat.
- Kahlil Ghibran -
PERSEMBAHAN
حیم حمن الر بســــــــــــــــــم هللا الر
Segala puji bagi Allah SWT. yang selalu menunjukkan jalan kebaikan dan melimpahkan
nikmat sehat, sehingga atas Ridho-Nya karya ini dapat terselesaikan dengan baik.
Kupersembahkan karya ini dengan setulus hati kepada:
Yang teristimewa orangtuaku tercinta,Ayahanda Mohammad Hairudin, S.P. dan Ibunda Rita Handayani yang selalu menyebut
namaku dalam doa, serta yang selalu memberikan segalanya untuk pendidikanku, yangmenjadi sumber kekuataku untuk tetap bertahan dalam muwujudkan cita-cita.
Ketiga adikku dan segenap keluarga,Yang selalu mendoakan, memberikan semangat, dukungan, motivasi tiada hentinya dan
menjadi teman cerita baik suka maupun duka.
Teruntuk yang kuhormati,Bapak Dr. Sumardi, M.Si., Bapak Ir. Salman Farisi, M.Si.
dan Ibu Dra. C.N. Ekowati, M.Si.
Para Guru dan Dosen,atas dedikasi yang telah mengajarkan ilmu pengetahuan dan nilai-nilai moral serta yang
membuat diri ini memahami sebagian akan kebesaran Allah SWT.
Sahabat-sahabat tersayang,
Yang telah memberikan pengalaman, nasihat-nasihat, canda dan tawa selama masa studi.
Serta,Almamater tercinta
x
SANWACANA
Alhamdulillahirobbilalamiin,
Puji syukur kehadirat Allah SWT. yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-
Nya sehingga Penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul “Produksi
dan Karakterisasi Enzim Xilanase Isolat Bacillus sp. UJ-131 Sebagai
Kandidat Probiotik dari Hutan Mangrove Margasari Lampung Timur”
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains di Universitas
Lampung. Penelitian ini merupakan bagian dari proyek penelitian Bapak
Dr. Sumardi, M.Si. tahun 2018.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan
bantuan, bimbingan, nasihat, semangat dan dukungan dalam proses penyusunan
skripsi ini maupun selama masa studi. Secara tulus, Penulis mengucapkan
terimakasih kepada:
1. Ibunda dan Ayahanda tercinta, yang selalu menjadi kekuatan terbesar untuk
melakukan yang terbaik dalam hidup. Terimakasih atas segala doa yang terus
dipanjatkan, support, dan kasih sayang yang tak pernah putus.
2. Adikku tercinta (Sumita Aprilina Hairisah, Sumita Novera Hairisah dan
Vensy Zakhirah Hairisah) terimakasih atas segala support, canda dan tawa.
Semoga kita selalu membuat ayah dan ibu tersenyum.
xi
3. Bapak Dr. Sumardi, M.Si. selaku Dosen Pembimbing Utama yang senantiasa
membimbing, memberikan ilmu, motivasi, saran dan kritik baik selama
perkuliahan maupun dalam proses penyelesaian skripsi ini.
4. Bapak Ir. Salman Farisi, M.Si. selaku Dosen Pembimbing Kedua yang
senantiasa membimbing, memberikan ilmu, memberikan waktu, motivasi dan
semangat selama proses penyusunan skripsi maupun selama masa
perkuliahan.
5. Ibu Dra. C.N. Ekowati, M.Si. selaku Dosen Penguji yang senantiasa
membimbing, memberikan ilmu, motivasi, kritik dan saran baik dalam proses
penyelesaian skripsi maupun selama masa perkuliahan.
6. Bapak Drs. Tugiyono, Ph.D. selaku Pembimbing Akademik yang telah
memberikan arahan dan motivasi selama perkuliahan maupun dalam
penyusunan skripsi.
7. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P., selaku Rektor Universitas
Lampung.
8. Bapak Prof. Warsito, S.Si., D.E.A., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
9. Ibu Dr. Nuning Nurcahyani, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.
10. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Biologi atas semua bimbingan
pengajaran, pelayanan dan bantuan yang telah diberikan.
xii
11. Encik Pendi & Istri terimakasih atas kasih dan sayang yang sangat tulus, yang
telah menjadi orangtua keduaku dan selalu memberikan doa-doa untukku.
Serta adikku Pras dan Putra, terimakasih yang selalu memberikan canda dan
tawa.
12. Segenap keluarga “Anak Cucung Sehadi” yang selalu menantikan
kesuksesanku dan memberikan kasih sayang yang tulus. Terimakasih atas
motivasi dan doa-doa untukku.
13. Sahabat terbaikku, Rumpies (Adelea Tasya Putri, Milsa Solva Diana, Puput
Dian Anggraini, Rachma Aulia, Sesti Edina Merisca dan Triana Gusmaryana)
terimakasih untuk persahabatan, doa dan dukungan serta kebersamaan yang
sangat berarti selama ini. Semoga persahabatan ini abadi.
11. Sahabatku, Lia Setiyana. Terimakasih untuk selalu mendoakan dan semangat
selama ini. Semoga persahabatan ini abadi dan selalu diberi kebahagiaan.
12. Teman-teman terdekatku (Annisa Gena Saras Agustia, Nur Isfa’ni, Febrina
Ramadani, Eka Susmala Dewi dan Pratami Dwi Rahmawati) terimakasih
untuk semangat, canda tawa dan kebersamaannya.
13. Mikropedia (Milsa Solva Diana, Agung Setia Ningsih, Benny Hartanto,
Rosmaida La. Sinurat, Diana Ismawati, Komang Rima, Rismayanti, Rizka
Oktavia, Ketut Mahendri, Nandia Putri Aulia) terimakasih atas candatawa dan
kerjasama yang diberikan. Semoga kita dapat meraih kesuksesan dan
kebahagiaan.
14. Microholic 2014 terimakasih atas pengetahuan, kerjasama, dukungan, canda
dan tawa selama ini yang telah kalian berikan.
xiii
15. Teman-teman seperjuangan Biologi Angkatan 2014, terima kasih atas
semangat serta kekeluargaannya yang telah terjalin selama ini.
16. Seluruh kakak-kakak dan adik-adik tingkat Jurusan Biologi FMIPA Unila
yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas kebersamaan, dukungan dan
semangatnya.
17. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah
membantu, mempermudah serta mendoakan dalam penelitian hingga
penyelesaian skripsi ini.
18. Serta almamater tercinta, Universitas Lampung.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
akan tetapi besar harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan
bermanfaat bagi kita semua. Semoga Allah SWT senantiasa membalas semua
kebaikan yang telah diberikan kepada penulis.
Bandar Lampung, 29 Juni 2018
Penulis,
Suminta Frida Hairisah
xiv
DAFTAR ISI
HalamanSAMPUL DEPAN ......................................................................................... i
ABSTRAK ..................................................................................................... ii
HALAMAN JUDUL DALAM ..................................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... v
RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... vi
MOTTO ......................................................................................................... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................... ix
SANWANCANA ........................................................................................... x
DAFTAR ISI.................................................................................................. xiv
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR.................................................................................... xviii
I. PENDAHULUAN .................................................................................... 1
A. Latar Belakang .................................................................................. 1B. Tujuan Penelitian............................................................................... 3C. Manfaat Penelitian............................................................................. 3D. Kerangka Pikir................................................................................... 4E. Hipotesis............................................................................................ 5
xv
II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 6
A. Peran Hutan Mangrove .................................................................... 6B. Xilan................................................................................................. 7C. Enzim .............................................................................................. 9
1. Pengertian Enzim ......................................................................... 92. Mekanisme Reaksi Enzim ............................................................ 103. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim ................... 124. Kinetika Enzim............................................................................. 165. Sintesis Protein ............................................................................. 18
D. Enzim Xilanase ................................................................................. 19E. Probiotik ............................................................................................ 22F. Bacillus sp. ....................................................................................... 23
III. METODE PENELITIAN ..................................................................... 25
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 25B. Bahan dan Alat ................................................................................... 25C. Prosedur Kerja.................................................................................... 26
1. Pembuatan Media........................................................................ 262. Peremajaan Bacillus sp................................................................ 273. Uji Xilonolitik ............................................................................. 27
a. Uji Aktivitas Xilanase Secara Kualitatif ................................ 27b. Uji Aktivitas Xilanase Secara Kuantitatif .............................. 27
1. Pembuatan Starter Isolat Bacillus sp ............................... 272. Penentuan Lama Produksi Enzim Xilanase ..................... 283. Produksi Ekstrak Kasar Enzim Xilanase......................... 294. Karakterisasi Enzim Xilanase.......................................... 29
a. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas EnzimXilanase ...................................................................... 29
b. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas EnzimXilanase ...................................................................... 30
c. Pengaruh Ion Logam Sebagai Daya HambatInhibitor Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ............ 30
d. Penentuan Gula Standar Xilosa .................................. 31e. Penentuan Aktivitas Enzim Xilanase ......................... 33f. Penentuanan Nilai Km dan Vmax................................. 34
D. Diagram Alir................................................................................ 35
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 36
A. Uji Kualitatif Xilanolitik Bacillus sp. UJ-131 ................................. 36B. Penentuan Waktu Enzim Xilanase................................................... 37C. Karakterisasi Enzim Xilanase .......................................................... 38
1. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase................ 382. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ................... 403. Pengaruh Ion Logam Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ...... 424. Penentuan Nilai Km dan Vmax................................................... 44
xvi
V. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 47
A. Kesimpulan.......................................................................................... 47B. Saran ................................................................................................... 47
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 48LAMPIRAN.................................................................................................. 55
xvii
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1. Uji Aktivitas Enzim........................................................................ 28
Tabel 2. Penentuan Larutan Standar............................................................. 32
Tabel 3. Aktivitas Enzim Xilanase Terhadap Waktu Inkubasi .................... 56
Tabel 4. Aktivitas Enzim Xilanase Terhadap Variasi pH ............................ 56
Tabel 5. Aktivitas Enzim Xilanase Terhadap Variasi Suhu ......................... 57
Tabel 6. Aktivitas Enzim Xilanase Terhadap KonsentrasiIon Logam 1 µM ........................................................................... 57
Tabel 7. Aktivitas Enzim Xilanase Terhadap KonsentrasiIon Logam 5 µM............................................................................ 57
Tabel 8. Penentuan Kurva Standar Xilosa.................................................... 58
Tabel 9. Penentuan Kurva Lineweaver Burk Enzim Xilanase ..................... 59
xviii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1. Hidrolisis Xilan.......................................................................... 8
Gambar 2. Reaksi Enzim............................................................................. 11
Gambar 3. (a) Teori Gembok dan Kunci dan (b) Teori Kecocokanyang Terinduksi......................................................................... 11
Gambar 4. Hubungan Konsentrasi Enzim dengan Aktivitas Enzim ........... 12
Gambar 5. Hubungan Substrat dengan Aktivitas Enzim............................. 13
Gambar 6. Hubungan Suhu dengan Aktivitas Enzim.................................. 14
Gambar 7 . Hubungan pH dengan Aktivitas Enzim .................................... 15
Gambar 8. Diagram Lineweaver-Burk........................................................ 18
Gambar 9. Struktur Xilan dari Tumbuhan dan Berbagai EnzimXilanolitik yang Bekerja untuk Menghidrolisis Ikatanyang Terdapat pada Struktur Xilan ........................................... 21
Gambar 10. Bacillus sp................................................................................ 24
Gambar 11. Uji Aktivitas Xilanase Secara Kualitatif.................................. 36
Gambar 12. Pengaruh Waktu Produksi Xilanase ........................................ 37
Gambar 13. Pengaruh Suhu pada Aktivitas Xilanase.................................. 38
Gambar 14. Pengaruh pH pada Aktivitas Xilanase ..................................... 40
Gambar 15. Pengaruh Ion Logam Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ..... 42
Gambar 16. Hubungan Konsentrasi Substrat dengan Aktivitas Enzim....... 44
Gambar 17. Persamaan Linear Lineweaver-Burk........................................ 45
xix
Gambar 18. Kurva Standar Xilosa............................................................... 58
Gambar 19. Kurva Persamaan Michaelis-Menten ...................................... 59
Gambar 20. Uji Aktivitas Enzim Xilanase Sebelum Dipanaskan ............... 73
Gambar 21. Uji Aktivitas Enzim Xilanase Setelah Dipanaskan ................. 73
Gambar 22. Uji Kadar Gula Standar ........................................................... 73
Gambar 23. Perbedaan Uji Aktivitas Enzim Xilanase pada Ujidan Kontrol............................................................................... 74
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Secara biologi fungsi dan manfaat hutan mangrove antara lain menjadi tempat
hidup biota laut, baik untuk berlindung, mencari makan, pemijahan maupun
pengasuhan, sumber makanan bagi spesies-spesies yang ada di sekitarnya,
tempat hidup berbagai satwa lain, misal kera, buaya, dan burung (Karuniastuti,
2013). Hutan ini dipengaruhi oleh produksi serasah, dekomposisi oleh
mikroorganisme, pengambilan mineral oleh tumbuhan dan aktivitas-aktivitas
biologi lainnya dari seluruh biota sehingga ekosistem dalam hutan mangrove
menjadi seimbang (Purnobasuki, 2005).
Komponen dasar rantai makanan hutan mangrove adalah serasah (daun,
batang, buah, ranting, dan sebagainya), yang tersusun dari polisakarida yakni
salah satunya xilan. Serasah tersebut merupakan substrat utama bagi
mikroorganisme heterotrof yang diuraikan menjadi senyawa sederhana dan
sejumlah energi. Proses penguraian oleh mikroorganisme tergantung pada
polisakarida penyusun seresah tersebut. Kompleksitas polisakarida yang
terkandung dalam serasah hutan mangrove menentukan biodiversitas hutan
tersebut. Polisakarida komplek penyusun serasah hutan mangrove
diantaranya senyawa xilan. Hutan ini diketahui memiliki biodiversitas yang
tinggi bakteri penghasil enzim, salah satunya enzim xilanase. Xilanase adalah
2
suatu enzim yang digunakan untuk menghidrolisis substrat polisakarida yakni
hemiselulosa kaya xilan menjadi manomer-manomernya (Puspaningsih et al.,
2007).
Sejumlah enzim xilanase telah diisolasi dari bermacam-macam fungi dan
bakteri terutama Bacillus sp. (Breccia et al., 1998), Trichoderma sp. (Biely
dan Tenkanen, 1998), isolat jamur CS_5, CS_7, CS_13, CS_15 & CS_21
(Irawan et al., 2007) dan Verrucosispora sp. K2-04 dari spesies actinomycetes
yang diisolasi dari sedimen Hutan Mangrove Kuantan, Malaysia (Omar et al.,
2017).
Kelompok bakteri yang termasuk probiotik antara lain Bacillus sp.,
Photobacterium sp. dan Lactobacillus sp. Bacillus sp. adalah salah satu
bakteri yang diyakini mampu untuk meningkatkan daya cerna (Irianto, 2003).
Beberapa jenis bakteri yang terdapat dalam saluran pencernaan hewan
memiliki peran penting dalam rangka meningkatkan pemanfaatan pakan dan
kesehatan ikan (Watson et al., 2008). Sumber bahan organik dalam budidaya
ikan dan udang sebagian besar (90 %) berasal dari pakan dan sisanya berasal
dari run off (aliran permukaan) serta air tawar atau laut (Funge-Smith &
Briggs, 1998). Setiawati et al., (2013) melaporkan kandungan karbohidrat
pada pakan ikan tanpa pemberian probiotik yakni 37,44 % dan mengalami
penurunan menjadi 21,80 % setelah pemberian probiotik. Karbohidrat yang
berupa serat kasar tersebut dihidrolisis oleh enzim dari bakteri probiotik
sehingga mikroba dan inang mendapat keuntungan berupa senyawa sederhana
yang diperoleh dari hasil perombakan molekul kompleks tersebut. Menurut
3
Effendi (2002) prinsip dasar kerja probiotik adalah pemanfaatan kemampuan
mikroorganisme dalam memecah polisakarida, protein dan lemak yang
menyusun pakan yang diberikan karena adanya enzim-enzim khusus yang
dimiliki mikroba untuk memecah ikatan tersebut.
Sebelum digunakan sebagai probiotik, Bacillus sp. UJ-131 perlu dilakukan
karakterisasi enzim yang dihasilkan seperti enzim xilanase. Oleh karena itu,
perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui produksi dan karakterisasi enzim
xilanase isolat Bacillus sp. UJ-131 sebagai kandidat probiotik.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menentukan waktu produksi terbaik enzim
xilanase, menentukan suhu, pH, aktivator dan inhibitor ion logam serta
penentuan Vmax dan Km Bacillus sp. sebagai kandidat probiotik.
C. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian yang dilakukan adalah
1. Untuk memperoleh enzim xilanase isolat Bacillus sp. UJ-131 dari
kawasan Hutan Mangrove Margasari Lampung Timur.
2. Diharapkan dapat memberi informasi ilmiah mengenai enzim xilanase
isolat Bacillus sp. UJ-131 berdasarkan waktu optimum produksi enzim,
suhu optimum enzim, pH optimum buffer, daya hambat ion logam,
penentuan Vmax dan Km sehingga diperoleh aktivitas tertinggi enzim
xilanase tersebut.
4
D. Kerangka Pikir
Hewan-hewan perairan di sekitar hutan mangrove seperti udang dan ikan,
mempunyai keterbatasan dalam mencerna pakan dengan kandungan serat yang
tinggi. Pakan dengan serat tinggi antara lain xilan. Untuk mencerna xilan
diperlukan bantuan mikroba yang menghasilkan enzim xilanase. Penambahan
bakteri xilanolitik pada pakan hewan budidaya bertujuan untuk membantu
mencerna xilan secara ekstrasel. Bakteri yang ditambahkan dalam pakan ini
dikenal sebagai probiotik.
Probiotik adalah pakan tambahan dalam bentuk mikroba hidup
menguntungkan, melalui perbaikan keseimbangan mikroorganisme dalam
saluran pencernaan. Prinsip kerja probiotik yakni pemanfaatan kemampuan
mikroorganisme dalam memecah atau menguraikan rantai panjang senyawa
kompleks bahan organik pakan. Persyaratan probiotik khususnya untuk pakan
udang yaitu mampu menghasilkan enzim ekstraseluer yang baik antara lain
xilanase. Enzim xilanase bersifat induktif, sebagai indusernya yaitu xilan.
Serasah dan lumpur mangrove kaya akan xilan, sehingga merupakan subtrat
yang baik bagi mikroorganisme xilanolitik.
Bakteri xilanolitik diantaranya Bacillus sp. Dari hutan mangrove ditemukan
beberapa isolat Bacillus, salah satu diantaranya isolat Bacillus sp. UJ-131.
Bakteri ini berasal dari saluran pencernaan udang pasir dari Hutan Mangrove
desa Margasari Lampung Timur. Aktivitas enzim xilanase dipengaruhi oleh
faktor lingkungan yang mencakup suhu, pH, substrat dan kofaktor.
Kebutuhan suhu dan pH optimum bagi aktivitas enzim ditentukan oleh suhu
5
dan pH lingkungan asal bakteri. Kondisi suhu dan pH hutan mangrove tidak
stabil, sehingga aktivitas enzim xilanase di alam juga mengalami fluktuasi.
Walaupun demikian pada dasarnya enzim memiliki aktivitas maksimum pada
kondisi lingkungan tertentu. Selain itu, terdapat aktivator dan inhibitor enzim
yang dapat mempengaruhi aktivitas enzim xilanase.
E. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah diperoleh aktivitas
maksimum enzim xilanase dari Bacillus sp. UJ-131 berdasarkan waktu
inkubasi, suhu, pH buffer, aktivator dan inhibitor ion logam, nilai Vmax dan
Km terhadap aktivitas enzim xilanase.
6
II. TINJAUAN PUSAKA
A. Peran Hutan Mangrove
Hutan mangrove merupakan hutan dengan kandungan karbon terpadat di
wilayah tropis. Lahan ini menyimpan lebih dari tiga kali rata-rata karbon per
hektar hutan tropis daratan (Donato et al., 2011). Hutan ini sebagai
sumberdaya alam khas daerah pantai tropik, mempunyai fungsi strategis bagi
ekosistem pantai, yaitu: sebagai penyambung dan penyeimbang ekosistem
darat dan laut. Tumbuh-tumbuhan, hewan dan berbagai nutrisi ditransfer ke
arah darat atau laut melalui mangrove. Secara ekologis mangrove berperan
sebagai daerah pemijahan (spawning grounds) dan daerah pembesaran
(nursery grounds) berbagai jenis ikan, kerang dan spesies lainnya.
Menurut Karuniastuti (2013) hutan mangrove memproduksi nutrien yang
dapat menyuburkan perairan laut, membantu dalam perputaran karbon,
nitrogen dan sulfur, serta perairan kaya akan nutrien baik nutrien organik
maupun anorganik. Hutan mangrove dapat menjaga keberlangsungan
populasi ikan, kerang, terutama udang dan lainnya.
Menurut Zamroni dan Rohyani (2008) serasah mangrove berupa daun, ranting
dan biomassa lainnya yang jatuh menjadi sumber pakan biota perairan dan
unsur hara yang sangat menentukan produktifitas perikanan laut. Serasah
7
merupakan bahan organik yang tersusun oleh xilan, hemiselulosa, selulosa,
lignin dan komponen organik lainnya. Bahan organik tersebut menjadi mata
rantai utama dalam jaring-jaring makanan di ekosistem hutan mangrove pada
proses dekomposisi oleh mikroorganisme.
B. Xilan
Xilan yakni hemiselulosa yang merupakan polimer dari pentosa atau xilosa
dengan jumlah monomernya berkisar 150-200 unit (Richana et al., 2007).
Sebagai polisakarida kompleks, rangka dasar xilan terdiri dari residu xilosa
yang terikat dengan ikatan β-1,4-glikosidik. Monomer utama pada sebagian
besar xilan yaitu D-xilosa, D-manosa, D-galaktosa, dan L-arabinosa
(Beg et al., 2001). Hemiselulosa sendiri merupakan polimer dari monomer
gula (gula-gula anhidro) yang dapat dikelompokkan menurut penyusunnya
yaitu heksosa (glukosa, manosa dan galaktosa), pentosa (xilosa,
arabinopiranosa, arabinofuranosa), asam heksuronat (glukoronat,
metilglukoronat dan galakturonat) dan deoksi heksosa (rhamnosa dan
fruktosa). Rantai utama hemiselulosa dapat hanya terdiri atas satu macam
monomer saja (homopolimer), misalnya xilan, atau dapat terdiri dua atau lebih
monomer (heteropolimer), misalnya glukomanan (Richana et al., 2007).
C5H
8O
4+ H
2O C
5H
10O
5
Xilan Xilosa
8
Gambar 1. Hidrolisis Xilan
Xilan disusun oleh unit-unit kerangka utama ikatan -1,4-D-xilopiranosa
dengan rantai samping yang pendek dari arabinofuranosa, asam glukuronat,
asam metil glukuronat dan asetil (Gambar 1). Xilan merupakan komponen
utama dari hemiselulosa yang berikatan secara kovalen dan non kovalen
dengan selulosa, lignin, pektin dan polisakarida lain untuk menyusun dinding
sel tanaman (Utari, 2001).
Xilan dapat diproses menjadi gula xilitol, melalui proses hidrolisis xilan
menjadi xilosa, kemudian dihidrogenasi menjadi xilitol. Xilitol mempunyai
kelebihan dibanding gula pasir (sukrosa), sebagai pemanis rendah kalori,
mempunyai indek glikemik rendah, dan dalam metabolisme tidak memerlukan
insulin sehingga tidak meningkatkan gula darah. Karena itu xilitol baik untuk
penderita diabetes. Saat ini xilitol banyak digunakan untuk pasta gigi karena
dapat menguatkan gigi dan bersifat anti caries. Dalam pengembangan
bioproses xilan dimanfaatkan untuk substrat sumber karbon pada media
pertumbuhan mikroba penghasil xilanase (Richana et al., 2007).
9
C. Enzim
1. Pengertian Enzim
Enzim adalah molekul biopolimer dan tersusun dari serangkaian asam
amino dalam komposisi dan susunan rantai yang teratur dan tetap. Enzim
memiliki peranan yang sangat penting dalam berbagai reaksi kimia yang
terjadi di dalam sel yang mungkin sangat sulit dilakukan oleh reaksi kimia
biasa (Darmajana et al., 2008). Menurut Martoharsono (2006) enzim
tersusun atas asam-asam amino yang melipat-lipat membentuk globular,
substrat yang dikatalisis bisa masuk dan bersifat komplementer.
Berdasarkan aktivitasnya, enzim dibagi menjadi 2 golongan, yaitu
pertama, endoenzim (enzim intraseluler) adalah enzim yang dihasilkan di
dalam sel dan melakukan proses metabolisme di dalam sel dan kedua,
eksoenzim (enzim ekstaseluler) adalah enzim yang dihasilkan di dalam sel
kemudian dikeluarkan melalui dinding sel ke dalam media tumbuh bakteri
dan akan bereaksi sendiri dengan substrat organik yang didegradasinya
tanpa bergantung pada selnya (Campbell dan Farrell, 2013).
Berdasarkan fungsinya, enzim dapat dibedakan menjadi enam kelas dan
tiap kelas mempunyai beberapa subkelas. Dalam tiap subkelas, nama
resmi dan nomor klasifikasi dari tiap enzim melukiskan reaksi yang
dikatalisis berdasarkan International Union of Pure and Applied
Chemistry (IUPAC) yaitu:
1. Oksidoreduktase, mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi. Contoh : NAD
oksido reduktase (CEIUB); Alkohol dehidrogenase (Trivial)
10
2. Transferase, mengkatalisis perpindahan gugus molekul dari suatu
molekul ke molekul yang lain, seperti gugus amino, karbonil, metal,
asil, glikosil atau fosforil. Contoh : Glukosa-6-transferase (CEIUB);
Glukokinase (trivial)
3. Hidrolase, berperan dalam reaksi hidrolisis. Contoh : α-1-4-glukan 4-
glukanohidrolase (CEIUB); α-amilase (trivial), xilanase, selulase,
protease.
4. Liase, mengkatalisis reaksi adisi atau pemecahan ikatan rangkap dua.
Contoh: 2-Asam oksalokarboksi-liase (CEIUB); piruvat dekarboksilase
(trivial)
5. Isomerase, mengkatalisis reaksi isomerisasi. Contoh: Alanina rasemase
(CEIUB); alanina rasemase (trivial)
6. Ligase, mengkatalisis pembentukan ikatan dengan bantuan pemecahan
ikatan dalam ATP. Contoh: Karbondioksida ligase (CEIUB); piruvat
karboksilase (trivial) (Wirahadikusumah, 2001).
2. Mekanisme Reaksi Enzim
Dalam suatu reaksi, enzim akan bergabung dengan reaktan atau substrat
(S) membentuk suatu kompleks enzim-substrat. Setelah reaksi
berlangsung akan dihasilkan produk (P) sementara enzim (E) kembali ke
bentuk semula (Gambar 2). Molekul enzim umumnya lebih besar dari
substrat, dan kombinasi enzim substrat dihubungkan dengan ikatan lemah,
seperti ikatan hidrogen, gaya van der Waals dan interaksi hidrofobik.
Kemampuan katalisis enzim sangat tinggi.
11
Gambar 2. Reaksi Enzim (Sugeng, 2015).
Terdapat dua teori pembentukan kompleks enzim-subtrat yaitu Teori lock
and key (gembok dan kunci) dan Teori induced-fit (ketetapan induksi)
(Gambar 3).
Gambar 3. (a) Teori Gembok dan Kunci dan (b) Teori Kecocokan yangTerinduksi (Fathoni, 2015).
Teori gembok-kunci menjelaskan bahwa substrat yang spesifik (polar)
akan terikat pada sisi aktif enzim (non-polar) dengan bentuk dan muatan
pasangan substrat. Rantai peptida yang mengandung rantai residu pada
protein (enzim) menuntun substrat untuk berinteraksi dengan residu
katalitik. Sedangkan teori ketetapan induksi menjelaskan bahwa enzim
12
bersifat fleksibel dan akan terinduksi untuk menyesuaikan bentuknya
dengan bentuk substrat (Mittal, 2007).
4. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim
Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut:
a. Konsentrasi Enzim
Peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan kecepatan reaksi
enzimatik. Dapat dikatakan bahwa kecepatan reaksi
enzimatikberbanding lurus dengan konsentrasi enzim. Makin besar
konsentrasi enzim, reaksi makin cepat (Soewoto, 2000). Kecepatan
proses metabolisme molekul substrat mengikuti konsentrasi enzim
hingga mencapai kecepatan konstan. Kecepatan konstan akan tercapai
jika semua substrat sudah terikat oleh enzim.
Gambar 4. Hubungan Konsentrasi Enzim denganAktivitas Enzim (Rochmah et al., 2009).
b. Substrat
Semakin tinggi konsentrasi substrat dapat meningkatkan atau
mengurangi kecepatan suatu reaksi enzimatik, jika konsentrasi substrat
13
jumlahnya lebih sedikit daripada jumlah enzim maka peningkatan
kandungan substrat akan meningkatkan kecepatan reaksi. Laju aktivitas
enzim akan meningkat dengan meningkatnya kadar substrat sampai
suatu titik tertentu.
Gambar 5. Hubungan Substrat dengan Aktivitas Enzim (Wan, 2012).
Saat enzim jenuh dengan substrat, penambahan kadar substrat tidak
akan berpengaruh pada kecepatan reaksi (Hames dan Hooper, 2000).
c. Suhu
Enzim mempercepat terjadinya reaksi kimia pada suatu sel hidup.
Dalam batas-batas suhu tertentu, kecepatan reaksi yang dikatalisis
enzim akan naik bila suhunya naik. Reaksi yang paling cepat terjadi
pada suhu optimum (Rodwell, 2011). Suhu mempengaruhi laju reaksi
katalisis enzim dengan dua cara. Pertama, kenaikan suhu akan
meningkatkan energi molekul substrat dan pada akhirnya meningkatkan
laju reaksi enzim. Peningkatan suhu juga berpengaruh terhadap
perubahan konformasi substrat sehingga sisi reaktif substrat mengalami
hambatan untuk memasuki sisi aktif enzim dan menyebabkan turunnya
14
aktivitas enzim. Kedua, peningkatan energi termal molekul yang
membentuk struktur protein enzim tersebut akan menyebabkan
rusaknya interaksi-interaksinon kovalen (ikatan hidrogen, interaksi van
der Waals, interaksi hidrofobik, dan interaksi elektrostatik) yang
menjaga struktur 3 dimensi enzim secara bersama-sama sehingga enzim
mengalami denaturasi.
Gambar 6. Hubungan Suhu dengan Aktivitas Enzim (Shahib, 2005).
Denaturasi menyebabkan struktur lipatan enzim membuka pada bagian
permukaannya sehingga sisi aktif enzim berubah dan terjadi penurunan
aktivitas enzim (Hames dan Hooper, 2000).
d. pH (keasaman)
Derajat keasaman enzim pada umumnya bersifat amfolitik, yang
berarti enzim mempunyai konstanta disosiasi pada gugus asam
maupun gugus basanya, terutama pada gugus residu terminal karboksil
dan gugus terminal amino. Perubahan kereaktifan enzim diperkirakan
merupakan akibat dari perubahan pH lingkungan (Winarno, 2002).
Suhu
AktivitasEnzim
15
Perubahan pH juga dapat mengakibatkan enzim mengalami denaturasi
karena akibat adanya gangguan terhadap gugus ioniknya. Gugus ionik
ini berperan penting dalam menjaga konformasi sisi aktif enzim untuk
mengikat dan mengubah substrat menjadi produk. Enzim mempunyai
aktivitas maksimum pada pH tertentu.
Gambar 7. Hubungan pH dengan Aktivitas Enzim (Wan, 2012).
Ada enzim yang bekerja maksimum pada kondisi asam, ada juga pada
kondisi basa. Namun kebanyakan enzim bekerja maksimum pada pH
netral (Hames dan Hooper, 2000).
e. Waktu
Waktu kontak/reaksi antara enzim dan substrat menentukan efektivitas
kerja enzim. Semakin lama waktu reaksi maka kerja enzim juga akan
semakin maksimum (Campbell et al., 2002).
16
f. Aktivator dan Inhibitor
Menurut Awaliatul (2011) aktivator merupakan suatu zat yang memiliki
kemampuan dalam mengaktifkan dan meningkatkan kerja enzim
sedangkan inhibitor merupakan zat yang dapat menghambat kerja
enzim. Inhibitor reversibel berikatan dengan enzim secara reversibel
sehingga dapat dilepas kembali dengan proses dialisis sehingga
aktivitas enzim pun kembali. Inhibitor irreversibel berikatan kuat
dengan enzim sehingga tidak dapat dilepaskan dengan cara dialisis.
5. Kinetika Reaksi Enzim
Salah satu karakteristik enzim yang perlu dipelajari adalah kinetika enzim,
berupa parameter Km dan Vmax. Salah satu parameter kinetika enzim yaitu
konstanta Michaelis-Menten, yang lebih dikenal dengan Km. Km
merupakan konsentrasi substrat yang separuh dari lokasi aktifnya telah
terisi, yaitu bila kecepatan reaksi enzim telah mencapai ½ Vmax. Nilai Km
yang kecil menunjukkan bahwa enzim memiliki afinitas yang tinggi
terhadap substrat, dan nilai Km yang besar menunjukkan kebalikannya.
Harga V dari suatu reaksi enzimatis akan meningkat dengan bertambahnya
konsentrasi substrat [S], akan tetapi setelah [S] meningkat lebih lanjut
akan sampai pada kecepatan yang tetap. Pada konsentrasi enzim tetap
(tertentu) harga V hampir linier dengan [S]. Pada kondisi dimana V tidak
dapat bertambah lagi dengan bertambahnya [S] disebut kecepatan
maksimum (Vmax). Vmax merupakan salah satu parameter kinetika enzim
(Putra, 2009).
17
Nilai Km merupakan unsur kunci di dalam persamaan Michaelis-Menten
dan bersifat khas bagi setiap enzim dengan menggunakan substrat tertentu
yang spesifik pada kondisi pH dan temperatur tertentu (Kurnia, 2010).
Persamaan Michaelis-Menten dinyatakan dalam persamaan berikut ini :
0 = Vmax [S]Km + [S]V0 = kecepatan awal pada konsentrasi substrat [S]
Vmax = kecepatan maksimum
Km = tetapanMichaelis-Menten enzim bagi substrat tertentu
Nilai Vmax dan Km dapat ditentukan dengan mentransformasikan
persamaan Michaelis-Menten ke dalam persamaan Lineweaver-Burk.
= + [ ] atau y = a+ bx
Sehingga untuk menentukan Vmax dan Km (½Vmax) adalah
a = 1/Vmax maka Vmax = 1/ab = Km/Vmax maka Km = b.Vmax
Bagi enzim-enzim yang mengikuti hubungan Michaelis-Menten secara
benar, pemetaan 1/vo terhadap 1/[S] menghasilkan garis lurus (Gambar 2).
Garis ini akan memiliki sudut km/vmax, perpotongan garis terhadap sumbu
y sebesar 1/vmax (pada sumbu1/vo) dan perpotongan -1/km pada sumbu
1/[S].
18
Gambar 8. Diagram Lineweaver-Burk (Harvey, 2013)
6. Sintesis Protein
Protein berasal dari bahasa yunani yaitu proteos, yang berarti utama atau
di dahulukan. Kata ini diperkenalkan oleh ahli kimia Belanda, Geraldus
Mulder (1802-1880). Molekul protein mengandung karbon, hidrogen,
oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan
penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik
yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai
cetakan bagi translasiyang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein
masih mentah, hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui
mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi
penuh secara biologi (Suparmuji, 2009).
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein
lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya
protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Berdasarkan
19
biosintesisnya, enzim dibedakan menjadi enzim konstitutif dan enzim
induktif. Enzim konstitutif adalah enzim yang selalu tersedia di dalam sel
mikroba dalam jumlah yang relatif konstan, sedangkan enzim induktif
adalah enzim yang ada dalam jumlah sel yang tidak tetap, tergantung pada
adanya induser. Enzim induktif ini jumlahnya akan bertambah sampai
beberapa ribu kali bahkan lebih apabila dalam medium mengandung
substrat yang menginduksi, terutama bila substrat penginduksi merupakan
satu-satunya sumber karbon (Kurnia, 2010).
D. Enzim Xilanane
Menurut Richana (2002) xilanase adalah kelompok enzim yang memiliki
kemampuan menghidrolisis hemiselulosa dalam hal ini ialah xilan atau
polimer dari xilosa dan xilo-oligosakarida. Enzim xilanase merupakan enzim
ekstraseluler sehingga harus disentrifugasi. Prinsip kerja sentrifugasi
berdasarkan berat molekul yaitu berat molekul yang lebih besar akan
membentuk endapan pada bagian bawah. Endapan merupakan sisa
komponen-komponen media dan sel bakteri sedangkan bagian jernih
merupakan supernatan atau cairan yang mengandung enzim xilanase
(Mulyani, 2010).
Aktifitas enzim xilanase dihitung dalam satuan International Unit (IU), satu
unit merupakan jumlah enzim yang dibutuhkan untuk memecah 1 µmol xilan
menjadi xilosa yang dibebaskan per menit pada kondisi pengujian. Metode
yang digunakan adalah metode DNS (Miller, 1959). Reaksi antara gula
reduksi dengan DNS merupakan reaksi redoks pada gugus aldehid gula dan
20
teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sementara itu, DNS sebagai oksidator
akan tereduksi membentuk asam 3-amino dan 5-nitrosalisilat. Reaksi ini
berlangsung dalam suasana basa dan suhu tinggi sekitar 90-100 °C. Bila
terdapat gula reduksi pada sampel, maka larutan DNS yang awalnya berwarna
kuning akan bereaksi dengan gula reduksi sehingga menimbulkan warna
jingga kemerahan (Kusmiati dan Agustini, 2010).
Xilanase dapat diklasifikasikan berdasarkan substrat yang dihidrolisis, yaitu β-
xilosidase, eksoxilanase, dan endoxilanase (Richana, 2002).
1. β-xilosidase, yaitu xilanase yang mampu menghidrolisis xilooligosakarida
rantai pendek menjadi xilosa. Aktivitas enzim akan menurun dengan
meningkatnya rantai xilooligosakarida. Xilosa selain merupakan hasil
hidrolisis juga merupakan inhibitor bagi enzim β-xilosidase. Sebagian
besar enzim β-xilosidase yang berhasil dimurnikan masih menunjukkan
adanya aktivitas transferase yang menyebabkan enzim ini kurang dapat
digunakan industri penghasil xilosa.
2. Eksoxilanase mampu memutus rantai polimer xilosa (xilan) pada ujung
reduksi, sehingga menghasilkan xilosa sebagai produk utama dan sejumlah
oligosakarida rantai pendek. Enzim ini dapat mengandung sedikit aktivitas
transferase sehingga potensial dalam industri penghasil xilosa.
3. Endoxilanase mampu memutus ikatan β 1-4 pada bagian dalam rantai xilan
secara teratur. Ikatan yang diputus ditentukan berdasarkan panjang rantai
substrat, derajad percabangan, ada atau tidaknya gugus substitusi, dan pola
pemutusan dari enzim hidrolase tersebut.
21
Gambar 9. Struktur Xilan dari Tumbuhan dan Berbagai Enzim Xilanolitikyang Bekerja untuk Menghidrolisis Ikatan yang Terdapat padaStruktur Xilan (Beg et al., 2001; Septiyana, 2010).
Salah satu jenis enzim yang mempunyai peran penting dalam bidang industri
adalah enzim xilanase (Lima et al., 2013). Salah satu prospek pemanfaatan
xilanase adalah penggunaannya dalam industri pulp (bubur kertas) dan kertas,
yaitu pada tahap pemutihan (bleaching) pulp. Dalam proses ini, xilanase yang
digunakan mempunyai karakteristik khusus yaitu optimum pada pH tinggi
(alkali) dan bebas dari aktivitas selulase. Hal ini dikarenakan pengolahan
kayu menjadi pulp dalam industri pulp dan kertas umumnya menggunakan
larutan alkali sehingga pH pulp yang dihasilkan masih tinggi. Kelompok
endo-β-1,4-xylanase merupakan enzim yang banyak digunakan dalam proses
pemutihan pulp (Richana, 2002; Raghukumar et al., 2004).
22
E. Probiotik
Probiotik merupakan makanan tambahan berupa mikroba hidup baik bakteri
maupun kapang yang mempunyai pengaruh menguntungkan pada hewan
inang dengan meningkatkan mikroba dalam saluran pencernaan. Menurut
Flores (2011) probiotik adalah mikroorganisme yang memiliki kemampuan
untuk memodifikasi komposisi populasi bakteri dalam saluran pencernaan, air,
sedimen, serta dapat digunakan sebagai agen biokontrol dan bioremediasi.
Probiotik juga berperan sebagai sumber nutrient dan enzim pencernaan.
Beberapa penelitian membuktikan bahwa mikroorganisme mempunyai
pengaruh yang menguntungkan dalam proses pencernaan. Seperti pada
hewan-hewan perairan yang memberikan kontribusi nutrisi mikrobiota. Hal
ini menjadikan peran sebagai sumber makanan dan aktivitas mikrobia sebagai
sumber vitamin dan asam amino essensial (Metges, 2000).
Menurut Kesacordi et al. (2008) persyaratan probiotik untuk dapat bekerja
dengan efektif adalah mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan (fisika
dan kimia) hewan inang, dapat bertahan hidup pada suhu rendah dan
konsentrasi asam organik yang tinggi disaluran pencernaan, juga terhadap
cairan pankreas dan empedu yang dihasilkan di saluran usus halus bagian atas,
tidak menghasilkan senyawa toksik yang merugikan hewan inang, serta
mampu hidup dan mermetabolisme dalam saluran usus hewan inang,
kemampuannya menghasilkan substansi antimikrobia sehingga mampu
menekan pertumbuhan bakteri patogen enterik. Berbagai jenis substansi
antimikrobia yang dihasilkan oleh bakteri probiotik adalah asam organik,
23
hydrogen peroksida, diasetil dan diperkirakan juga bakteriosin yaitu protein
atau polipeptida yang memiliki sifat antibakteri (Ahmed et al., 2010).
F. Bacillus sp.
Bacillus sp. sangat banyak ditemukan di lingkungan sekitar kita terutama di
makanan dan tanah. Beberapa spesies Bacillus merupakan flora normal di
dalam saluran intestin manusia. Secara makroskopis Bacillus sp. memiliki
ciri-ciri koloni besar, tersebar, tidak berbentuk aturan, dan berwarna putih.
Secara mikroskopis Bacillus memiliki ciri-ciri seperti batang dengan ukuran
0,3-2,2 μm x 127-7,0 μm, batang pendek, gram positif, dan mempunyai
kemampuan untuk membentuk endospora.
Klasifikasi Bacillus sp. (Whitman, 2009) :
Kingdom : Bacteria
Phylum : Firmicutes
Class : Bacilli
Ordo : Bacillales
Family : Bacillaceae
Genus : Bacillus
Species : Bacillus sp.
Golongan bakteri Gram positif memiliki peptidoglikan setebal 20-80 nm
dengan komposisi terbesar teichoic, asam teichuroni, dan berbagai macam
polisakarida. Asam teikhoat berfungsi sebagai antigen permukaan pada
bakteri Gram positif. Letak asam teikhoat berada antara lapisan membran
sitoplasma dan lapisan peptidoglikan (Pelczar dan Chan, 2005). Sebanyak
24
50 % dari seluruh komponen penyusun dinding selnya adalah peptidoglikan
(Brooks et al., 2004).
Gambar 10. Bacillus sp. (Aryal, 2018).
Menurut Borrow dan Feltham (2003) Genus Bacillus mempunyai sifat
fisiologis yang berbeda-beda, diantaranya : (1) mampu mendegradasi senyawa
organik seperti protein, pati, selulosa, hidrokarbon dan agar; (2) mampu
menghasilkan antibiotik; (3) berperan dalam nitrifikasi dan dentrifikasi; (4)
pengikat nitrogen; (5) bersifat khemolitotrof, aerob atau fakutatif anaerob,
asidofilik, psikrofilik atau thermofilik. Enzim yang dihasilkan oleh Bacillus
sp antara lain enzim selulase, amilase, protease dan xilanase. Sejumlah enzim
xilanase telah diisolasi dari spesies Bacillus diantaranya Bacillus circulans
(Septiningrum dan Chandra, 2011), Bacillus pumilus PU4-2 (Haryati
et al., 2010), dan Bacillus sp. dari saluran perncernaan ayam (Nabilasani dan
Sumardi, 2015).
25
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung dari
bulan Januari sampai Maret 2018.
B. Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan adalah isolat Bacillus sp. UJ-131 dari saluran
pencernaan udang pasir kawasan hutan mangrove Margasari Lampung Timur,
media cair sea water complete (SWC) komposisi: bacto peptone 5 g, ekstrak
yeast 1 g, gliserol 3 ml, air laut 750 ml, akuades 250 ml; bacto agar, akuades,
congo red, NaCl, xylane beechwood, buffer sitrat pH 4, pH 5, buffer posfat
pH 6, pH 7, Buffer tris pH 8, pH 9, buffer glycan-NaOH pH 10, pH 11 dan pH
12, EDTA, MnSO4, CaCl2, CuSO4, MgSO4, FeCl3, NaCl 2M, alumunium foil,
pereaksi DNS, ice pack, spritus, alkohol 70 %.
Adapun alat yang digunakan adalah gelas beker, hotplate magtetic stirer,
autoklaf, erlenmeyer, sentrifuge, ose bulat, cawan petri, timbangan, waterbath
shaker, spektofotometer, inkubator, bunsen, mikropipet dan tip, tabung reaksi,
rak tabung reaksi, oven, stopwach, shaker orbital, batang pengaduk.
26
C. Prosedur Kerja
Penelitian ini dilakukan secara deskriptif dengan lima faktor yang diamati.
Pertama, waktu inkubasi produksi 6 jam, 12 jam, 18 jam, 24 jam 30 jam dan
36 jam. Kedua, suhu pada 30 oC, 40 oC, 50 oC, 60 oC, 70 oC dan 80 oC.
Ketiga, pH buffer 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 11, dan 12. Keempat,pengaruh ion logam
EDTA, MnSO4, CaCl2, CuSO4, MgSO4, dan FeCl3. Kelima, penentuan Vmax
dan Km.
Semua uji lakukan dengan tiga kali pengulangan. Besarnya aktivitas enzim
ditentukan berdasarkan gula reduksi yang terbentuk. Kandungan gula reduksi
diketahui dengan metode DNS yang dideteksi dengan spektrofotometer.
Kadar gula reduksi ditentukan berdasarkan absorbansinya pada panjang
gelombang 575 nm.
1. Pembuatan Media
Media yang digunakan yakni media cair sea water complete (SWC)
dalam1 liter. Komposisi bahan sebagai berikut : bacto peptone 5 g,
ekstrak yeast 1 g, gliserol 3 ml, air laut 750 ml, akuades 250 ml.
Komposisi media agar sea water complete (SWC) ditambahkan 15 gram
bacto agar. Semua bahan dimasukan ke dalam gelas beker dan
dihomogenkan menggunakan hotplate magnetic stirer. Setelah itu,
dimasukan ke dalam erlenmeyer kemudian disterilkan dengan autoklaf
selama 15 menit dengan suhu 121 oC tekanan 2 atm.
27
2. Peremajaan Bacillus sp.
Peremajaan Bacillus sp. UJ-131 dilakukan dengan mengambil 1 ose isolat
secara aseptis dan ditanam pada media agar sea water complete (SWC)
steril kemudian diinkubasi pada inkubator selama 24 jam pada suhu ruang.
3. Uji Xilanolitik
a. Uji Aktivitas Xilanase Secara Kualitatif
Isolat Bacillus sp. UJ-131 diinokulasikan secara replika pada media
agar sea water complete (SWC) yang telah ditambahkan 0, 25 %
xylanebeechwood lalu diinkubasi pada inkubator selama 24 jam pada
suhu ruang. Setelah 24 jam, koloni yang tumbuh diwarnai dengan
congo red 1 % kemudian dicuci dengan larutan NaCl 10 %. Lalu
diamati dengan terbentuknya zona jernih yang menunjukan adanya
enzim xilanase.
b. Uji Aktivitas Xilanase Secara Kuantitatif
1. Pembuatan Starter Isolat Bacillus sp.
Isolat bakteri Bacillus sp. UJ-131 yang sudah diremajakan pada
media SWC diambil 1 ose dan diinokulasikan kedalam erlenmeyer
100 ml yang berisi 50 ml media cair SWC. Kemudian diinkubasi
selama 24 jam diatas shaker orbital pada suhu ruang dengan 120
rpm.
28
2. Penentuan Lama Produksi Enzim Xilanase
Inokulum Bacillus sp. UJ-131 diinkubasi selama 24 jam pada
media starter. Sebanyak 10 % starter diinokulasikan ke dalam
media cair sea water complete (SWC) 45 ml yang telah
ditambahkan 0,25 % xylane beechwood. Kemudian kultur
diinkubasi pada suhu ruang selama 6 jam, 12 jam, 18 jam, 24 jam,
30 jam dan 36 jam. Setelah diinkubasi, disentrifuge 7500 rpm
pada suhu 4 oC selama 15 menit, supernatan yang dihasilkan
merupakan ekstrak kasar enzim xilanase.
Ekstrak kasar enzim xilanase ini kemudian diuji aktivitasnya
dengan mengikuti prosedur uji aktivitas enzim seperti pada
Tabel 1. Waktu inkubasi dengan aktivitas enzim tertinggi
digunakan untuk produksi enzim selanjutnya.
Tabel 1. Uji Aktivitas Enzim
Bahan Kontrol (ml) Uji (ml)
Enzim - 0,5
0, 25 % xylane beechwood dalambuffer fosfat pH 7
0,5 0,5
Diinkubasi selama 30 menit pada suhu ruang.Tabung yang berisi larutan dimasukkan ke dalam air es (untuk
menghentikan aktivitas enzim)
Perekasi DNS 1 1
Enzim 0,5 -
Rebus dalam air mendidih selama 15 menit. Dinginkan di airdingin selama 20 menit, kemudian baca absorbansinya pada
panjang gelombang 575 nm.
29
3. Produksi Ekstrak Kasar Enzim Xilanase
Inokulum Bacillus sp. UJ-131 sebanyak 10 % pada media starter
diinokulasikan ke dalam media cair sea water complete (SWC) 45
ml yang ditambahkan 0,25 % xylane beechwood. Setelah itu,
diinkubasi di dalam shaker orbital dengan suhu ruang selama waktu
optimum lama produksi enzim dengan kecepatan 120 rpm. Ekstrak
kasar enzim xilanase yang terdapat dalam media dipisahkan dari sel
bakteri melalui sentrifuge dengan kecepatan 7500 rpm pada suhu
4 oC selama 15 menit. Supernatan yang dihasilkan merupakan
ekstrak kasar enzim yang digunakan untuk uji aktivitas enzim
(Tabel 1).
4. Karakterisasi Enzim Xilanase
a. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase
Ekstrak kasar enzim xilanase diuji aktivitasnya pada berbagai
macam suhu. Variasi suhu yang digunakan yaitu 30 oC, 40 oC,
50 oC, 60 oC, 70 oC dan 80 oC dengan waktu inkubasi 30 menit.
Semua media uji dibuat duplo, dengan masing-masing 2 tabung
uji dan 2 tabung kontrol. Aktivitas enzim xilanase ditentukan
dengan metode DNS.
30
b. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase
Ekstrak kasar enzim xilanase diuji aktivitasnya pada berbagai
macam buffer dengan pH tertentu. Buffer yang digunakan
pada uji ini antara lain buffer sitrat pH 4, pH 5, pH 6, buffer
posfat pH 7, Buffer tris pH 8, pH 9, buffer glycan-NaOH pH
10, pH 11 dan pH 12. pH buffer yang menghasilkan
aktivitas enzim tertinggi menunjukkan pH optimum.
Kemudian, untuk menentukan suhu optimum digunakan jenis
buffer dan pH optimum yang didapatkan. Semua media uji
dibuat duplo, dengan masing-masing 2 tabung uji dan 2
tabung kontrol. Aktivitas enzim xilanase ditentukan dengan
metode DNS.
c. Pengaruh Ion Logam Sebagai Daya Hambat Inhibitordan Aktivator Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase
Ekstrak kasar enzim xilanase diuji aktivitasnya dengan
penambahan ion logam. Adapun ion logam yang digunakan
yakni senyawa penghambat asam etilen diamintetraasetat
(EDTA), MnSO4, CaCl2, CuSO4, MgSO4, dan FeCl3 masing-
masing konsentrasi 1 µM dan 5 µM yang diinkubasi pada
suhu optimum dan pH buffer optimum enzim selama 30
menit. Semua media uji dibuat duplo, dengan masing-masing
2 tabung uji dan 2 tabung kontrol. Aktivitas enzim xilanase
ditentukan dengan metode DNS.
31
d. Penentuan Gula Standar Xilosa
Sebagai larutan standar digunakan deret xilosa pada
konsentrasi 0 μg/mL, 200 μg/mL, 400 μg/mL, 600 μg/mL,
800 μg/mL, 1000 μg/mL, 1200 μg/mL, 1400 μg/mL, 1600
μg/mL, 1800 μg/mL, 2000 μg/mL. Penentuan gula standar
dapat dilihat pada tabel berikut:
32
Tabel 2. Penentuan Larutan Standar
Bahan Xilosa (µg/ml)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Gulastandar
(ml)
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Larutanbuffer (ml)
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
DNS (ml) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Larutan dipanaskan dalam air mendidih selama 15 menit. Selanjutnya didinginkan di air dingin selama 20 menit,kemudian diukur nilai absorbansi menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 575 nm
*0,25 % xylan beechwood dalam buffer sitrat pH 6 0,05 M
32
33
Nilai absorbansi yang telah didapatkan digunakan untuk
menentukan kadar xilosa dengan rumus persamaan regresi
linier Y = bx+a. Nilai a dan b diperoleh setelah dilakukan
pengukuran gula standar. Nilai Y merupakan nilai
absorbansi yang dihasilkan dari pengukuran pada panjang
gelombang 575 nm. Nilai x adalah kadar xilosa yang
dihasilkan. Nilai a dan dihitung menggunakan rumus
berikut:
b = [nƩxy - ƩxƩy] : [nƩx2 - (Ʃx)2]a = [Ʃy - bƩx] : n
Keterangan :n = Jumlah sampelx = Kadar gulay = Nilai absorbansi
e. Penentuan Aktivitas Enzim Xilanase
Aktivitas enzim xilanase ini ditentukan berdasarkan
pembentukan produk xilosa (Tabel 2). Penentuan aktivitas
enzim xilanase per unit dapat ditentukan dengan rumus,
sebagai berikut :
Aktivitas Enzim (U/mL) = kadar xilosa (μg) x faktor pengenceranBM Xilosa x waktu inkubasi
Data yang disajikan adalah aktivitas relatif enzim (%) yang
ditentukan berdasarkan aktivitas enzim melalui rumus
berikut:
34
Aktivitas relatif (%) = Aktivitas enzim yang diperoleh x 100%Aktivitas enzim tertinggi
Keterangan =BM xilosa : 150,13 g/molWakti inkubasi : 30 menitKadar xilosa : x μg/mol
f. Penentuan Nilai Km dan Vmax
Penentuan Vmax dan Km ditentukan dengan cara menguji
aktivitas xilanase pada suhu dan pH optimumnya dengan
menggunakan variasi konsentrasi substrat xylane beechwood
sebagai berikut: 0 %, 0,5 %, 0,75 %, 1 %, 1,25 %, 1,5 %,
1,75 % dan 2 % dengan waktu inkubasi selama 30 menit.
Nilai aktivitas xilanase yang diperoleh kemudian digunakan
untuk membuat kurva hubungan antara konsentrasi xylane
beechwood dan aktivitas spesifik enzim. Lalu hasilnya
dimasukkan dalam persamaan linear Lineweaver-Burk.
= + [ ] atau y = a+ bx
35
d. Diagram Alir
Bacillus sp. UJ-131
Peremajaan Bacillus sp. UJ-131menggunakan mediaagar SWC (Sea Water Complete)
Uji Aktivitas XilanaseSecara Kualitatif
Uji Aktivitas XilanaseSecara Kuantitatif
Produksi enzim xilanase pada media cairSWC (Sea Water Complate)
Uji aktivitas Xilanase
Penentuan Lama Produksi Enzim Xilanase
Karakterisasi Enzim Xilanase
Zona Jernih
Ada Tidak ada
SuhuOptimum
pHOptimum
Inhobitordan aktivator
ion logam
Km danVmax
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Enzim xilanase isolat Bacillus sp. UJ-131 yang berasal dari saluran
pencernaan udang pasir kawasan hutan mangrove desa Margasari Lampung
Timurmemiliki waktu produksi optimum 18 jam. Karakter enzim xilanase
yakni pH optimum 6 dan suhu optimum 70 °C. Enzim xilanase dapat
ditingkatkan dengan penambahan ion logam Mn+4
dan Ca+2
sedangkan enzim
xilanase dapat diturunkan dengan penambahan ion logam EDTA, Fe3+
, Cu4+
dan Mg2+
. Hasil Vmaks dan Km diperoleh sebesar 0,25 U/ml dan 1,30 U/ml.
B. Saran
Perlu diteliti lebih lanjut mengenai aplikasi enzim xilanase dari Bacillus sp.
UJ-131, yang ikut berperan dalam probiotik untuk pemecahan pakan terutama
udang atau ikan.
48
DAFTAR PUSTAKA
Ahmed, Z., Y. Wang, Q. Cheng dan I. Imran. 2010. Lactobacillus acidophillusbacteriocin, from production to their application: an overview. Afr JBiotechnol. 9: 2843-2850.
Aryal, S. 2018. Biochemical Test of Bacillus Subtilis.https://biochemicaltest.com/biochemical-test-of-bacillus-subtilis/ (Diaksespada 6 Juni 2018 pukul 05.15 WIB).
Awaliatul, B. 2011. Studi Reaksi Esterifikasi Antara Asam Lemak HasilHidrolisis Minyak Kelapa dengan Sukrosa Menggunakan LipaseCandidarugosa EC 3.1.1.3. Skripsi. FMIPA Universitas Indonesia.
Baehaki, A., Rinti, dan A. Budiman. 2011. Isolasi dan Karakterisasi Protease dariBakteri Tanah Rawa Indralaya, Sumatera Selatan. Jurnal Teknologi danIndustri Pangan. Vol. XXII (1) : 10-16.
Baehaki, A., T. Nurhayati, dan M.T. Suhartono. 2005. Karakteristik Protease dariBakteri Patogen Staphylococcus epidermidis. Buletin Teknologi HasilPerikanan. 8(2 ): 25-35.
Beg, Q.K., M. Kapoor, L. Mahajan, dan G.S. Hoondal. 2001. Microbial Xylanasesand Their Industrial Applications: A Review. Appl Microbiol Biotechnol.pp. 326-338.
Biely, P dan N. Tenkanen. 1998. Enzimology of Hemicellulose Degradation. In:Harman, G.E & C.P Kubicek (eds). Trichoderma and Gliocladium Vol. 2.Enzymes, Biological Control and Commercial Application. Taylor &Francis Ltd. London. 25-47.
Borrow, G.I dan R.K.A. Feltham. 2003. Cowan and Steel’s Manual for TheIdentification of Medical Bacteria. 3rd ed. Cambridge University Press.New York.
Breccia, J.D., N. Torto, L. Gorton, F. Sineriz, dan R. Hatti – Kaul. 1998. Specifityand Mode of action of Thermostable Xylanase from Bacillusamyloliquefaciens on – line Monitoring of Hydrolysis Products. Appl.Biochem & Biotechnol. 69: 31-39.
49
Brooks, G.F., J.S. Butel, dan S.A. Morse. 2004. Jawets Melnick Adelberg’sMedical Microbiology 23rd ed. Lange medical books. New York.
Campbell, M.K. dan S.O. Farrell. 2013. Biochemistry. Ed ke-8. USA. GraphicWorld Inc.
Campbell, N.A., J.B. Reece, dan L.G. Mitchell. 2002. Biology, Fifth edition.Erlangga. Jakarta.
Darmajana, D.A., W. Agustina, dan Wartika. 2008. Pengaruh Konsentrasi EnzimΑ-Amilase Terhadap Sifat Fisik dan Organoleptik Filtrat Bubur BuahPisang (Bahan Pembuatan Tepung Pisang Instan). Seminar Nasional Sainsdan Teknologi-II 2008. Lampung. Universitas lampung. Subang: BalaiBesar Teknologi Tepat Guna – LIPI.
Donato, D.C., J.B. Kauffman, D. Murdiyarso, S. Kurnianto, M. Stidham, dan M.Kanninen. 2011. Mangroves Among The Most Carbon-Rich Forests in TheTropics. Nature Geoscience. 4(5): 293-297.
Effendi, I. 2002. Probiotics for Marine Organism Disease Protection. Pekanbaru:Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Riau.
Erika., R. Agustrina, Sumardi, dan Mulyono. 2015. Optimasi Medium ProduksiEnzim Xilanase dari Bakteri. Probiotik Lokal Bacillus sp. Jurnal Selulosa.6(1): 19-26.
Fathoni, A. 2015. Cara Kerja Enzim & Faktor yang Mempengaruhi.http://www.zonasiswa.com/2017/05/cara-kerja-enzim-faktor-yang-mempengaruhi.html. (Diakses pada 25 Maret 2018 pukul 19.00 WIB).
Fawzya, Y.N, E.P. Rani, M.Wibowo, M. Ifah, dan P. Gintung. 2013. Produksi danKarakterisasi Xilanase dari Isolat Bakteri M-13.2a Asal Air Laut Manado.JPB Kelautan dan Perikanan .8(1): 55–64.
Flores, M.L. 2011. The Use Of Probiotic in Aquaculture: An Overview.International Research Journal of Microbiology. 2: 471–478.
Funge-Smith, S.J., dan M.R.P. Briggs. 1998. Nutrient Budgets in IntensiveShrimp Ponds: Implication for Sustainability. Aquaculture. 164: 117-133.
Girindra, A. 1993. Biokimia 1. Jakarta: PT Gramedia.
Gultom, T. 2001. Biokimia Struktur dan Fungsi. Yogyakarta: UNY Press.
Hames, P.D., dan N.M. Hooper. 2000. Biochemistry : The Instant Notes, Ed.Ke- 2. Springer-Verlag. Hongkong.
50
Harper, H.A., V.W. Rodwell, dan P.A. Mayer. 1984. Review of PhysiologicalChemistry, Lange Medical Publication. California.
Harvey, D. 2013. Lineweaver-Burk Plots. http://community.asdlib.org/imageandvideoexchangeforum/2013/08/05/lineweaver-burk-plots/ (Diakses pada8 Mei 2018 pukul 18.16 WIB).
Haryati, T., P.A. Marbun, dan T. Purwadaria. 2010. Preservasi Xilanase Bacilluspumilus PU4-2 dengan Teknik Imobilisasi pada Pollard dan PenambahanKation. JITV . 15(1): 63-71.
Irawan, B., Sumardi, A. Laila, H. Prasetyanti, dan T. Triwahyuni. 2007.Decomposition Properties (Weight Loss, Xylanase and Cellulase Activities)of Soil Fungi Based On Pure Culture Decomposition Test. Jurnal SainsMIPA. 13(1): 11 – 16.
Irianto, A. 2003. Probiotik Akuakultur. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.
Jo, W.S., H.N. Park, D.H. Cho, Y.B. Yoo, dan S.C. Park. 2011. Optimal MediaConditions for The Detection of Extracellular Celluase Activity inGanoderma neo-japonicum. Journal of Mycobiologi. 39(2): 129-132.
Karuniastuti, N. 2013. Peranan Hutan Mangrove Bagi Lingkungan Hidup. ForumManajemen. 6(1): 1-10.
Kesarcodi-Watson, A., H. Kaspar, J.M. Lategan, dan L. Gibson. 2008. Probioticsin Aquaculture: The Need, Principles and Mechanisms of Action andScreening Process. Aquaculture. 1-14.
Kulkarni, N., dan M. Rao. 1996. Application of Xylanase from AlkaliphilicThermophilic Bacillus sp. NCIM 59 in Biobleaching of Bagasse Pulp.Journal of Biotechnology. 51: 167–173.
Kurnia, D.R.D. 2010. Studi Uji Aktivitas Enzim Lipase dari Aspergilus nigerSebagai Biokatalisi pada Proses Gliserolisis untuk MenghasilkanMonoasilgliserol. Tesis. Universitas Diponegoro. Semarang.
Kusmiati dan N.W.S. Agustini. 2010. Pemanfaatan Limbah Onggok untukProduksi Asam Sitrat dengan Penambahan Mineral Fe dan Mg padaSubstrat Menggunakan Kapang Trichoderma sp dan Aspergillus Niger.Seminar Nasional Biologi. 856-866.
Mamo, G., R.H. Kaul, dan B. Mattiasson. 2006. A Thermostable Alkaline ActiveEndo-Â-1-4 Xylanase from Bacillus halodurans S7: Purification andCharacterization. Enzyme and Microbial Technology. 39: 1492–1498.
51
Lima, A.M., M.O. Neto, M.A.S. Kadowaki, F.R. Rosseto, E.T. Prates, F.M.Squina, A.F.P. Leme, M.S. Skaf, dan I. Polikarpov. 2013. Aspergillus nigerβ-Glucosidase Has a Cellulase-like Tadpole Molecular Shape. The Journalof Biological Chemistry. 288 : 32991-33005.
Martoharsono, S. 2006. Biokimia Jilid 1. Yogyakarta : Gajah Mada UniversitiPress.
Martoharsono, S. 1989. Biokimia jilid I. Yogyakarta : Gadjah Mada UniversityPress.
Menon, G., K. Mody, J. Keshri, dan B. Jha. 2010. Isolation, Purification andCharacterization of Haloalkaline Xilanase from A Marine Bacillus PumilusStrain GESF-1. Biotechnology and Bioprocess Engineering. 6(15): 998–1005.
Meryandini, A., W. Wahyu, M. Besty, C.S. Titi, R. Nisa, dan S. Hasrul. 2009.Isolasi Bakteri Selulolitik dan Karakterisasi Enzimnya. Jurnal Makara,Sains. 13(1): 33-38.
Metges, C.C. 2 000. Contribution of Microbial Amino Acids to Amino AcidHomeostasis of the Host. J.Nutrition. 130:1857S-1864S.
Miller, G.L .1959. Use of Dinitrosalicylacid Reagen for Determination ofReducing Sugar. Analytical Chemistry. 31(3): 426-428.
Mittal, A. 2007. Microbial Physiology and Biochemistry. Department ofBiochemical Engineering & Biotechnology. Indian Institute of Technology.India.
Mulyani, N.S. 2010. Penentuan Temperatur dan pH Optimum pada Uji AktivitasHasil Isolasi dari Aspergillus niger dengan Menggunakan MediaPertumbuhan Sekam Padi. Prosiding. hal 241-247.
Murray, R.K., D.K. Granner, P.A. Mayes, dan V.W. Rodwell. 2003. BiokimiaHarper. Terj. Harper’s Biochemistry. Penerbit buku kedokteran EGC,Jakarta.
Nabilasani, G.C., dan Sumardi. 2015. Karakterisasi Enzim Xilanase dari Bacillussp. Seminar Nasional Sains dan Teknologi VI. Universitas Lampung.
52
Nam, E.S., J.W. Choi, J.H. Lim, S.K. Hwang, H.J. Jung, S.K. Kang, K.K. Cho,Y.J. Choi, dan J.K. Ahn. 2004. Â-Galactosidase Gene of Thermusthermophulus KNOUC11 Isolated from Hot Springsof A Volcanie Area inNew Zealand Identification of The Bacteria Cloning And Expression of TheGene in Escherchia Coli.Asian-Aus Journal Animal Science. 17: 1591–1598.
Omar, S. M., Norsyafawati, M. Farouk, Nurfathiah, A. Malek, Z. Azira, dan Z.Abidin. 2017. Verrucosispora sp. K2-04, Potential Xylanase Producer fromKuantan Mangrove Forest Sediment. International Journal of FoodEngineering. 3(2):165-168.
Palmer, T. 1981. Understanding enzymes. Ellis Horwood Ltd. England.
Pelczar, M.J., dan E.C.S. Chan. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid 2. UIPress. Jakarta.
Purnobasuki, H. 2005. Tinjauan Perspektif Hutan Mangrove. AirlanggaUniversity Press. Surabaya.
Puspaningsih, N.N.T., H. Suwito, S. Sumarsih, A. Rohman, dan O. Asmarani.2007. Hidrolisis Beberapa Jenis Xilan dengan Enzim Xilanolitik TermofilikRekombinan. BerkalaPenelitian Hayati. 12:191-194.
Putra, G.G.N. 2009. Penentuan Kinetika Enzim Poligalakturonase (PG)Endogenous dari Pulp Biji Kakao. Jurnal Biologi. 13 (1) : 21 -24.
Raghukumar, C., C. Mohandass, S. Kamat, dan M.S. Shailaja. 2004.Simultaneous Detoxication and Decolorization of Molasses Spent WashBy The Immobilized White Rot Fungus Flavadon Favus Isolated FromMarine Habitat. Enzyme Microb. Technol. 35: 197–202.
Richana, N. 2002. Produksi dan Prospek Enzim Xilanase dalam PengembanganBioindustri di Indonesia. Buletin AgroBio. 5(1): 29-36.
Richana, N., T.T. Irawadi, M.A. Nur, I. Sailah, K. Syamsu, dan Y. Arkenan. 2007.Ekstraksi Xilan dari Tongkol Jagung. Jurnal Pascapanen. 4(1): 38-43.
Richardson, T., dan D.B. Hyslop. 1985. Enzyme. Di dalam Fenema OR (Ed),Food Chemistry. New York: Mac Kerel Bekker, Inc.
Rochmah, S.N., S. Widayati, dan M. Miah. 2009. Biologi : SMA dan MA KelasXII. Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.
Rodwell, V.W. 2011. Harper’s Review of Biochemistry. Jakarta: EGCKedokteran.
53
Saropah, D.A,. A. Jannah, dan A. Maunatin. 2012. Kinetika Reaksi EnzimatisEkstrak Kasar Enzim Selulase Bakteri Selulolitik Hasil Isolasi dariBekatul.Alchemy. 2(1): 34-45.
Septiningrum, K., dan C. Apriana. 2011. Produksi Xilanase dari Tongkol Jagungdengan Sistem Bioproses Menggunakan Bacillus circulans untuk Pra-pemutihan Pulp. Jurnal Riset Industri . 5(1): 87-97
Septiyana. 2010. Studi Hidrolisis Hemiselulosa Jerami Padi MenggunakanActinomycetes Isolat Lokal. Skripsi. Universitas Lampung.
Setiawati, J.E., Y.T. Adiputra, Tarsim, dan S. Hudaidah. 2013. PengaruhPenambahan Probiotik pada Pakan dengan Dosis Berbeda TerhadapPertumbuhan, Kelulushidupan, Efisiensi Pakan dan Retensi Protein IkanPatin (Pangasius Hypophthalmus). E-Jurnal Rekayasa dan TeknologiBudidaya Perairan. 1(2): 151-162.
Shahib, M.N. 2005. Biologi Molekuler Medik I. Universitas Padjajaran Press.Bandung.
Soewoto, H. 2000. Biokimia Eksperimen Laboratorium. Jakarta: Widya Medika.
Sugeng. 2015. Cara Kerja Enzim Pada Proses Metabolisme Tubuh.http://www.pintarbiologi.com/2015/06/cara-kerja-enzim-pada-proses.html.(diakses pada 12 Desember 2017 pukul 06.48 WIB).
Suparmuji. 2009. Diktat 3 Genetika: Sintesis Protein.https://biologicasman1nusa.files.wordpress.com/2009/12/mod-genetika-vol-1-sintesis-protein.pdf. (Diakses pada 25 juni 2018 pukul 08.00 WIB).
Utari, E. 2001. Produksi dan Karakteristik Enzim Xilanase Bakteri TermofilikBacillus sp. M. 35. Tesis. IPB, Bogor.
Wan, L. 2012. Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim.http://segerahamil.blogspot.co.id/2012/11/faktor-yang-mempengaruhi-kerja-enzim.html ( Diakses pada 25 Maret 2018 pukul 19.30 WIB).
Watson, K.A., H. Kaspar, M.J. Lategan, dan L. Gibson. 2008. Probiotics inAquaculture: The Need, Principles and Mechanisms of Action andScreening Processes. Aquaculture. 274(1):1-14.
Whitman. 2009. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology Second EditionVolume three The Firmicutes. Springer Dordrecht Heidelberg. New York.
Wirahadikusumah, M. 2001. Biokimia : Protein, Enzim dan asam Nukleat. ITBPress. Bandung.
54
Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama.Jakarta.
Wu, S., B. Liu, dan X. Zhang. 2006. Characterization of A RecombinantThermostable Xylanase from Deep-Sea Thermophilic Geobacillus sp. MT-1in East Pacific. Applied Microbiology and Biotechnology. 6(72): 1210–1216.
Zamroni, Y., dan I.S. Rohyani. 2008. Produksi Serasah Hutan Mangrove DiPerairan Pantai Teluk Sepi, Lombok Barat. Biodiversitas. 9(4): 284-287.