UNIVERSITAS UDAYANA
SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK
PANGAN TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN
KETERSEDIAAN MINERAL FOSFOR
NI PUTU AYU WULAN NOVIYANTI
NIM. 1120025022
PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS UDAYANA
2015
ii
UNIVERSITAS UDAYANA
SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK
PANGAN TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN
KETERSEDIAAN MINERAL FOSFOR
Skripsi ini diajukan sebagai
Salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA KESEHATAN MASYARAKAT
NI PUTU AYU WULAN NOVIYANTI
NIM.1120025022
PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS UDAYANA
2015
iii
PERNYATAAN PERSETUJUAN
iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa (Tuhan Yang
Maha Esa) karena atas berkat dan rahmat-Nya dapat diselesaikan skripsi yang berjudul
“SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK PANGAN
TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN KETERSEDIAAN MINERAL
FOSFOR” ini tepat pada waktunya.
Ucapan terima kasih diberikan atas kerjasamanya dalam penyusunan skripsi
kepada :
1. dr. I Made Ady Wirawan, MPH., PhD. selaku Ketua Program Studi Ilmu
Kesehatan Masyarakat Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.
2. Kadek Tresna Adhi, S. K. M, M. Kes. selaku kepala bagian peminatan Gizi
Kesehatan Masyarakat yang telah memberikan masukan terhadap
penyusunan proposal penelitian ini.
3. Ir. I Nengah Sujaya, M. Arg. Sc., Ph. D. selaku dosen pembimbing yang
telah menyediakan waktu dalam memberikan masukan dan bimbingan
dalam penyusunan skripsi ini.
4. Ibu Wayan Nursini, S.Tp., M.P., selaku staf UPT Laboratorium Terpadu
Biosains dan Bioteknologi Universitas Udayana yang telah membimbing,
memberikan saran serta motivasi kepada penulis.
5. Seluruh dosen pengajar beserta staf/pegawai di Program Studi Ilmu
kesehatan Masyarakat yang telah memberikan ilmu serta dukungan sejak
awal penulis mengenyam pendidikan, dan pada para staf yang telah banyak
membantu dalam hal pengurusan surat dan kelengkapan administratif
lainnya.
vi
6. Orang tua penulis, Ir. I Nyoman Sutarna, M. Erg dan Ni Nyoman Suriani
yang tak pernah henti memberikan doa, dukungan, dan semangat.
7. Adik penulis Ni Made Widya Yulia Astari beserta keluarga besar yang
selalu memberikan semangat untuk bekera sebaik mungkin demi hasil yang
baik.
8. Penjual produk pangan tradisional yang terdapat didaerah Bali yang telah
menyediakan produk pangan untuk dijadikan sampel dalam penelitian ini.
9. Semua pihak yang yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu yang telah
membantu kelancaran penyusunan proposal skripsi ini.
Demikian skripsi ini disusun semoga dapat memberikan manfaat bagi diri kami
sendiri dan pihak lain yang menggunakannya.
Denpasar, 17 Juni2015
Penulis
vii
PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS UDAYANA
PEMINATAN GIZI KESEHATAN MASYARAKAT
JUNI 2015
Ni Putu Ayu Wulan Noviyanti
SCREENING BAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK PANGAN
TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN KETERSEDIAAN MINERAL
FOSFOR
ABSTRAK
Mineral memiliki peranan penting bagi kesehatan manusia walaupun
diperlukan dalam jumlah yang sedikit. Defisiensi mineral masih menjadi
permasalahan kesehatan masyarakat yang banyak terjadi di negara berkembang.
Defisiensi mineral dalam tubuh dapat disebabkan oleh adanya faktor antinutrisi
(antinutritional factor) yang terdapat dalam makanan yang dikonsumsi sehingga
mempengaruhi ketersediaan mineral yang diperlukan tubuh. Salah satu faktor
antinutrisi tersebut adalah asam fitat (C6H18O24P6). Asam fitat dapat menjadi sumber
fosfor bagi tubuh manusia, tetapi tidak dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia
karena tubuh manusia tidak dapat memproduksi enzim fitase untuk memecah asam
fitat menjadi myo-inositol sederhana dan fosfat inorganik. Maka dari itu penelitian ini
bertujuan untuk menemukan bakteri penghasil fitase yang terdapat dalam produk
pangan tradisional yang digunakan untuk menghidrolisis asam fitat sehingga dapat
meningkatkan ketersediaan mineral fosfor yang diperlukan tubuh.
Desain penelitian ini adalah eksperimental dengan rancangan posttest-only
control group design. Sampel yangdigunakan dalam penelitian ini adalah produk
pangan tradisional yang terdapat di daerah Bali, dengan menggunakan purposive
sampling.Skrining bakteri penghasil fitase dilakukan dengan menggunakan media
MM9 agar. Identifikasi mikroskopik dilakukan dengan pewarnaan Gram. Pengukuran
aktivitas enzim fitase ekstraseluler dan intraseluler dilakukan dengan metode
spektrofotometri melalui pengukuran serapan optik (optical density). Pengukuran
protein terlarut pada ekstrak enzim fitasedilakukan dengan metode Biuret.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa bakteri penghasil fitase berhasil
diisolasi dari sere dele (terasi kedelai). Tujuh isolat bakteri dengan karakteristik Gram
positif dengan sel berbentuk coccobacilli yaitu isolat SDA1, SDA2, SDA3, SDB1,
SDB2, SDB3, dan SDB4. Dari tujuh isolat tersebut, SDB3 memiliki aktivitas enzim
ekstraseluler tertinggi yaitu 0,00064 U/ml. Aktivitas ekstrak enzim kasar SDB3
sebesar 0,0081 U/ml dan mampu membebaskan 8,79 µM fosfor inorganik selama 18
jam inkubasi, serta isolat SDB3 memiliki aktivitas spesifik sebesar 0,0031 U/mg.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa terdapat bakteri
penghasil fitase pada produk pangan tradisional yang terdapat di daerah Bali yaitu sere
viii
deleyang berhasil diisolasi dan bakteri tersebut memiliki kemampuan membebaskan
fosfor dari molekul asam fitat. Hasil penelitian ini juga berpotensi untuk mengurangi
asam fitat pada produk sehingga dapat meningkatkan ketersediaan mineral bagi tubuh
manusia.Disarankan untuk dilakukan penelitian lebih lanjut dengan melakukan
identifikasi molekuler dengan menggunakan 16S rRNA untuk mengetahui spesies
isolat SDB3.
Kata Kunci : Fitase, Fitat, Fosfor, Pangan Tradisional
ix
SCHOOL OF PUBLIC HEALTH
FACULTY OF MEDICINE UDAYANA UNIVERSITY
PUBLIC HEALTH NUTRITION
JUNE 2015
Ni Putu Ayu Wulan Noviyanti
SCREENINGOF PHYTASE PRODUCING BACTERIA FROM
TRADITIONAL FOOD PRODUCTS TO INCREASE THE
BIOAVAILABILITY OF PHOSPHORUS
ABSTRACT
Mineral has an important role for the human’s health although it is needed in a
very small amount. The deficiency of mineral, persistently become a problem of
human’s health that mostly happened in a developing country. The deficiency of
mineral in the body possibly caused by the existence of antinutritional factor that can
be found in the food, therefore, it affected the bioavailability of mineral that is needed
by the body. One of the antinutritional factors is phytic acid (C6H18O24P6). Phytic acid
will possibly turned to be a source of phosphorus for the human body however, it
cannot be fully used by human because of the human body is not able to produce the
enzyme in order to transform phytic acid into simple myo-inisitol and inorganic
phosphate. Those enzymes are phytase. This research was aimed to find out the
phytase producing bacteria which can be found in the traditional food product that is
used to hydrolyze phytic acid therefore, it will be able to increase the bioavailability
of phosphor which is needed by the body.
The design of this study was experimental with posttest-only control group
design. The sample that is used in this research were Balinesetraditional food. The
sampling method that was used in this study is purposive sampling. Screening method
of phytase producing bacteria was done by using MM9 agar. Microskopic
identification was determined by using Gram stain. Phytase activity of extracellular
and intracellular enzyme was measured using spectrophotometric method by
measuring the optical absorption (Optical Density). Soluble protein concentration of
crude extract enzyme was measured by using Biuret method.
The result of this study shows that there are some phytase producing bacteria
derived from the Balinesetraditional food product, that was founded insere dele (terasi
kedelai). There are seven isolat which wasisolated from sere dele. Characteristic of
seven isolates is a Gram positive bacteria and the morphology of cell is coccobacilli,
named SDA1, SDA2, SDA3, SDB1, SDB2, SDB3, and SDB4. From the seven
isolates, SDB3 had the highest extracellular enzyme activity that is 0,00064 U/ml. The
activity of its crude extract enzyme is 0,0081 U/ml and its mean that SDB3 isolat able
to liberate 8,79 μMinorganic phosphorus during 18 hours incubation, and the specific
activity of SDB3 isolat is 0,0031 U/mg.
x
Based on the results of this study concluded that there aresome phytase-
producing bacteria on the traditional food productwhich can be found in Bali
expecially in sere dele (terasi kedelai )and the bacteria has the ability to liberate
phosphorous from phytic acid molecule. The results is also potential to reduce phytic
acid on the food product so it can be used to increase the bioavailability of mineral for
the human’s body. It is suggested to do further research by doing
molecularidentification using 16S rRNA to determine the species of SDB3 isolat.
Keywords: Phytase, Phytate, Phosphorus, Traditional Food
xi
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul .............................................................................................................. i
Halaman Judul dengan Spesifikasi ............................................................................. ii
Halaman Persetujuan................................................................................................... iii
Kata Pengantar ........................................................................................................... iv
Abstrak ....................................................................................................................... vi
Abstract .................................................................................................................... viii
Daftar Isi ..................................................................................................................... x
Daftar Tabel .............................................................................................................. xiii
Daftar Gambar ........................................................................................................... xiv
Daftar Lampiran ....................................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ...................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
1.1 Latar Belakang
Er
ror! Bookmark not defined.
1.2 Rumusan Masalah
Er
ror! Bookmark not defined.
1.3 Pertanyaan Penelitian
Er
ror! Bookmark not defined.
xii
1.4 Tujuan Penelitian
Er
ror! Bookmark not defined.
1.4.1 Tujuan Umum..............................Error! Bookmark not defined.
1.4.2 Tujuan Khusus .............................Error! Bookmark not defined.
1.5 Manfaat Penelitian
Er
ror! Bookmark not defined.
1.5.1 Manfaat Teoritis ..........................Error! Bookmark not defined.
1.5.2 Manfaat Praktis............................Error! Bookmark not defined.
1.6 Ruang Lingkup Penelitian
Er
ror! Bookmark not defined.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.1 Asam Fitat
Er
ror! Bookmark not defined.
2.1.1 Efek Antinutrisi dari Asam Fitat .Error! Bookmark not defined.
2.2 Fitase
Er
ror! Bookmark not defined.
2.2.1 Aktivitas Fitase ............................Error! Bookmark not defined.
xiii
2.2.2 Spesies dan Tempat Tumbuh Mikroorganisme Penghasil Fitase
Error! Bookmark not defined.
2.3 Fosfor dan Manfaatnya Bagi Kesehatan
Er
ror! Bookmark not defined.
2.4 Pangan Tradisional Bali
Er
ror! Bookmark not defined.
BAB III KERANGKA KONSEP DAN DEFINISI OPERASIONAL ..........ERROR!
BOOKMARK NOT DEFINED.
3.1 Kerangka Konsep
Er
ror! Bookmark not defined.
3.2 Hipotesis
Er
ror! Bookmark not defined.
3.3 Variabel dan Definisi Operasional
Er
ror! Bookmark not defined.
BAB IV METODE PENELITIAN ........ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.1 Desain penelitian
Er
ror! Bookmark not defined.
xiv
4.2 Sampel Penelitian
Er
ror! Bookmark not defined.
4.3 Bahan dan Peralatan Penelitian
Er
ror! Bookmark not defined.
4.3.1 Bahan ...........................................Error! Bookmark not defined.
4.3.2 Alat ..............................................Error! Bookmark not defined.
4.4 Metode Analisis Laboratorium
Er
ror! Bookmark not defined.
4.4.1 Pembuatan Media ........................Error! Bookmark not defined.
4.4.1.1PembuatanMedia MM9 .………………………………......
Error! Bookmark not defined.
4.4.1.2Pembuatan Media MM9 Agar
…………………………….Error! Bookmark not defined.
4.4.1.3Pembuatan Media Nutrient Broth (NB) …………………..
Error! Bookmark not defined.
4.4.2 Skrining Mikroorganisme Pendegradasi FitatError! Bookmark
not defined.
4.4.3 Identifikasi Isolat Terpilih ...........Error! Bookmark not defined.
4.4.4 Kultivasi Mikroorganisme ...........Error! Bookmark not defined.
xv
4.4.5 Pembuatan Ekstrak Enzim Kasar (EEK)Error! Bookmark not
defined.
4.4.6 Pengukuran Aktivitas Fitase ........Error! Bookmark not defined.
4.4.7 Pengukuran Protein Terlarut pada EnzimError! Bookmark not
defined.
4.5 Teknik analisis data
Er
ror! Bookmark not defined.
BAB V HASIL DAN ANALISIS PENELITIANERROR! BOOKMARK NOT
DEFINED.
5.1 Screening Bakteri Penghasil Enzim Fitase pada Produk Pangan
Tradisional
............................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
5.2 Pelepasan Fosfor dari Molekul Asam Fitat oleh Bakteri Penghasil Fitase
............................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
BAB VI PEMBAHASAN ....................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
6.1 Isolasi Bakteri yang Mampu Menghasilkan Enzim Fitase pada Produk
Pangan Tradisional
............................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
xvi
6.2 Aktivitas Bakteri Penghasil Enzim Fitase dalam Meningkatkan
Ketersediaan Mineral Fosfor
............................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN .... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
7.1 Simpulan
............................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
7.2 Saran
............................................................................................................... Er
ror! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ............................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
LAMPIRAN ............................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 5.1 Karakteristik mikroskopik bakteri penghasil enzim fitase yang diisolasi
dari produk pangan tradisional ........... Error! Bookmark not defined.
Tabel 5.2 Konsentrasi Fosfor Inorganik yang Dibebaskan dalam Media
Pertumbuhan oleh Enzim Bakteri Penghasil FitaseError! Bookmark
not defined.
Tabel 5.3 Konsentrasi Fosfor Inorganik yang Dibebaskan oleh Enzim
Ekstraseluler bakteri penghasil fitase. Error! Bookmark not defined.
Tabel 5.4 Kadar Fosfor Inorganik yang Dibebaskan dan Aktivitas Enzim Fitase
Isolat SDB3 yang Diisolasi dari Sere deleError! Bookmark not
defined.
Tabel 6.1 Morfologi Mikroorganisme Penghasil Enzim Fitase yang Berhasil
Diisolasi Diamati secara Mikroskopik dan Pewarnaan Gram .... Error!
Bookmark not defined.
xviii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Myo-inositol (1,2,3,4,5,6) hexakisphosphateError! Bookmark not
defined.
Gambar 2.2 Aktivitas enzim dalam mempercepat pelepasan produk. ............ Error!
Bookmark not defined.
Gambar2.3 Defosforilasi asam fitat oleh 3-phytase dari Saccharomyces cerevisiae
............................................................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 2.4 Degradasi asam fitat pada globoid oleh phytase yang terdapat pada
gandum. .............................................. Error! Bookmark not defined.
Gambar 2.5 Degradasi asam fitat globoid dari gandum oleh phytase gandum
.............................................................Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.1 Kerangka Konsep ................................Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.2 Variabel dan Definisi Operasional ......Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.1 Perlakuan dalam Penambahan Enzim FitaseError! Bookmark not
defined.
Gambar 4.2 Diagram Alur Pelaksanaan Analisis LaboratoriumError! Bookmark
not defined.
Gambar4.3 Diagram Alur Pelaksanaan Skrining Mikroorganisme Penghidrolisis
Fitat .................................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.4 Karakteristik Koloni; a. bentuk koloni, b. bentuk tepian, c. bentuk
permukaan. ......................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.5 Susunan Morfologi Bakteri .................Error! Bookmark not defined.
xix
Gambar 4.6 Diagram Alur Pelaksanaan Identifikasi Isolat Terpilih serta Kultivasi
dan Pengukuran Pertumbuhan MikroorganismeError! Bookmark not
defined.
Gambar 4.7 Diagram Alur Pembuatan Ekstrak Enzim KasarError! Bookmark not
defined.
Gambar 4.8 Diagram Alur Pelaksanaan Pengukuran Aktivitas Fitase dan
Pengukuran Konsentrasi Protein Terlarut dalam Enzim ............. Error!
Bookmark not defined.
Gambar 5.1 Clear zone dari Isolat Bakteri Penghasil FitaseError! Bookmark not
defined.
Gambar 5.2 Morfologi Isolat Bakteri Penghasil Fitase yang Diiolasi dari Sere
dele (Terasi Kedelai). ..................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 5.3 Aktivitas Enzim Fitase Ekstraseluler dari Isolat SDA1, SDA2,
SDA3, SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 yang Diisolasi dari Sere
dele (Terasi Kedelai) ...................... Error! Bookmark not defined.
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman
1 Standar Fosfor dengan Menggunakan KH2PO4 ....................................... 64
2 Aktivitas Enzim Fitase dalam Media Pertumbuhan dari Isolat SDA1,
SDA2, SDA3, SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 ................................... 65
3 Aktivitas Enzim Fitase dari Supernatan Isolat SDA1, SDA2, SDA3,
SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 pada 0,2 M acetate buffer pH 5
yang mengandung 50% Asam Fitat dengan Inkubasi 18 Jam ................ 65
4 Aktivitas Enzim Fitase Ekstraseluler Isolat SDA1, SDA2, SDA3,
SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 ........................................................... 66
5 Kadar Protein Terlarut dalam Enzim Fitase ............................................ 67
6 Kegiatan Penelitian ................................................................................. 68