16
KARAKTERISTIK MORFOLOGI DAN BIOKIMIA BAKTERI LAUT SELULOLITIK MORPHOLOGYCAL AND BIOCHEMYCAL CHARACTERITICS OF THE SEA SELULOLYTIC BACTERIA (Moses Kopong Tokan dan Mbing Maria Imakulata) ABSTRAK Tujuan penelitian adalah untuk (1) mengisolasi bakteri laut selulolitik, dan (2) mengkarakterisasi sifat morfologi dan biokimia bakteri laut selulolitik Isolasi bakteri selulolitik dan karakterisasi morfologi dan biokimia dilakukan secara deskriptif. Karakteriasi morfologi terdiri dari morfologi koloni dan morfologi sel serta reaksi terhadap pewarnaan gram. Karakterisasi sifat biokimia dilakukan dengan menanam isolate pada beberapa jenis medium. Data tentang kakateristik morfologi dan biokimia dianalisis secara deskriptif. Pada penelitian ini ditemukan 5 isolat bakteri selulolitik dengan sifat morfologi, kelompok gram dan sifat biokimia beragam. Sifat morfologi dan biokimia sangat penting diketahui dalam rangka pemanfaatan isolate selulolitik sebagai biostarter dalam penyiapan substrat fermentasi produksi bioetanol. Kata Kunci : Morfologi, biokimia dan Selulolitik ABSTRACT This research aims to: (1) isolate sea cellulolytic bacteria, and (2) characterize the morphological and biochemical characters of the sea cellololytic bacteria. Isolation of cellulolytic bacteria and characterization of morphology and biochemistry were carried out descriptively. Morphological characterization consist of colony and cell morphology and reaction to grams staining. Biochemical characterization were carrie out by plating isolates in the some media. Data of morphological and biochemical characteristics were analyzed descriptively. This research has success to find 5 isolates of cellulolytic bacteria from the sea with different features of morphology, gram group, and biochemistry. Morphology and biochemistry characteristics are very important learned in order to use the cellulolytic isolate as biostarter in preparation fermentation substrate to produce bioethanol. Key Words: Morphology, Biochemistry, and Cellulolytic. MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX kop

105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

KARAKTERISTIK MORFOLOGI DAN BIOKIMIA BAKTERI LAUT SELULOLITIK

MORPHOLOGYCAL AND BIOCHEMYCAL CHARACTERITICS OF THE SEA SELULOLYTIC

BACTERIA(Moses Kopong Tokan dan Mbing Maria Imakulata)

ABSTRAK Tujuan penelitian adalah untuk (1) mengisolasi bakteri laut selulolitik, dan (2)

mengkarakterisasi sifat morfologi dan biokimia bakteri laut selulolitik Isolasi

bakteri selulolitik dan karakterisasi morfologi dan biokimia dilakukan secara

deskriptif. Karakteriasi morfologi terdiri dari morfologi koloni dan morfologi sel

serta reaksi terhadap pewarnaan gram. Karakterisasi sifat biokimia dilakukan

dengan menanam isolate pada beberapa jenis medium. Data tentang kakateristik

morfologi dan biokimia dianalisis secara deskriptif. Pada penelitian ini ditemukan

5 isolat bakteri selulolitik dengan sifat morfologi, kelompok gram dan sifat

biokimia beragam. Sifat morfologi dan biokimia sangat penting diketahui dalam

rangka pemanfaatan isolate selulolitik sebagai biostarter dalam penyiapan substrat

fermentasi produksi bioetanol.

Kata Kunci : Morfologi, biokimia dan Selulolitik

ABSTRACT This research aims to: (1) isolate sea cellulolytic bacteria, and (2) characterize the

morphological and biochemical characters of the sea cellololytic bacteria. Isolation

of cellulolytic bacteria and characterization of morphology and biochemistry were

carried out descriptively. Morphological characterization consist of colony and cell

morphology and reaction to grams staining. Biochemical characterization were

carrie out by plating isolates in the some media. Data of morphological and

biochemical characteristics were analyzed descriptively. This research has success

to find 5 isolates of cellulolytic bacteria from the sea with different features of

morphology, gram group, and biochemistry. Morphology and biochemistry

characteristics are very important learned in order to use the cellulolytic isolate as

biostarter in preparation fermentation substrate to produce bioethanol.

Key Words: Morphology, Biochemistry, and Cellulolytic.

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

kop

Page 2: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

PENDAHULUAN

Masalah utama yang dihadapi

saat ini adalah menipisnya sumberdaya

bahan bakar minyak fosil, sementara

pada sisi lain kebutuhan terhadap bahan

bakar ini semakin meningkat dari waktu

ke waktu. Berkaitan dengan

permasalahan ini, solusi alternatif yang

bisa dilakukan adalah mencari

sumberdaya bahan bakar baru untuk

mengatasi kelangkaan bahan bakar fosil.

Kondisi geografis dan

klimatologis Pulau Timor yang cocok

dengan padang sabana merupakan

sumberdaya yang sangat potensial jika

dimanfaatkan dengan arif. Padang

rumput yang luas merupakan sumber

kekayaan bahan baku industri bioetanol

yang sangat potensial.

Untuk memanfaatkan

sumberdaya rumput yang melimpah,

maka penelitian-penelitian penting yang

perlu dilakukan adalah isolasi

mikroorganisme (bakteri) yang memiliki

potensi untuk mendegradasi senyawa

kompleks selulosa yang merupakan

komponen utama dinding sel. Degradasi

selulosa akan menghasilkan monomer

seperti glukosa yang dapat digunakan

sebagai substrat fermentasi untuk

produksi bioetanol.

Isolasi mikroorganisme selulolitik bisa

dilakukan dimana saja terutama dari

sumber-sumber yang mengandung

selulosa. Meskipun berasal dari sumber

yang sama namun jika kondisi

lingkungan berbeda, maka

mikroorganisme yang diperoleh

memiliki potensi degradasi yang

berbeda. Mikroorganisme yang berasal

dari lingkungan yang ekstrim diduga

memiliki potensi yang lebih baik

dibandingkan dengan lingkungan

normal. Hal ini disebabkan karena

mikroorganisme tersebut sudah teruji

dan adaptif dengan kondisi tersebut.

Isolasi bakteri selulolitik telah

dilakukan oleh beberapa peneliti pada

berbagai sumber, seperti Jasman dan

Tokan (2008) pada usus rayap, Silaban

(2008) pada saluran pencernaan

bekicot Achantina fulica (FER), Miron

et.al. (2001) pada rumen, (Hidanah,

2008) pada feses jerapah, Kopency, et

al. (2001) pada feses manusia dan

Apun, et al. (2000) pada limbah sago.

Hasil penelitian yang

dipaparkan di atas umumnya dilakukan

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 3: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

pada saluran pencernaan hewan,

manusia dan lingkungan terestrial

sementara isolasi bakteri selulolitik yang

berasal dari laut masih jarang dilakukan.

Austin (1991) mengemukakan bahwa

beberapa bakteri dekomposer selulosa,

kitin dan agar antara lain Cytophaga,

Sporocytophaga, Flexibacter,

Microscilla dan Lysobacter. Surajit, et

al. (2006) menjelaskan bahwa bakteri

laut yang mendekomposisi selulosa

antara lain Cytophaga dan

Sporocytophaga.

Penelitian ini diharapkan akan

ditemukan jenis-jenis bakteri selulolitik

dari laut yang memiliki kemampuan

degradasi selulosa yang tinggi agar

dapat dimanfaatkan untuk meyiapkan

substrat fermentasi dari rumput kering

untuk produksi bioetanol.

MATERI DAN METODE

A. Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini direncanakan

mulai April 2009 sampai Desember

2009 di Laboratorium Biologi dan

Kimia Undana.

B. Desain Penelitian

Isolasi dan karakterisasi ikroorganisme

bersifat deskriptif. Isolat yang tumbuh

pada medium isolasi dikarakterisasi sifat

morfologi dan dilanjutkan dengan uji

sifat biokimia pada beberapa medium.

C. Alat dan Bahan Penelitian

Alat yang digunakan pada

penelitian ini adalah Laminar Air

Flow, Inkubator, Mikroskop

berkamera, Autoclave, Colony

Counter, Pipet Mikro, Cawan petri,

Pak Jar, spektrofotometer UV-Vis,

seperangkat alat gelas (wadah

penyimpan dan pengukur), neraca

analitik, lup inokulasi, alkohol

meter, botol kaca bekas minuman

dan perahu.

Bahan yang digunakan terdiri

dari medium CMC, medium NA,

Medium Muller Hinton Agar, Biru

metilin, reagen gram A, gram B

dan gram D, Amonium sulfat,

Tepung agar murni, aquades, air

laut steril, bubuk selulosa, alkohol

70%, alkohol 95%, Kapas, kertas

saring, air laut dengan lumpur dan

potongan kayu, aluminium foil,

cycloheximide, 3 jenis rumput

kering, medium TA, medium

starch agar, medium tributyrin

agar, medium milk agar, medium

nutrient gelatin, kaldu phenol red

lactose, dextrose dan sucrose, triple

sugar-iron agar, medium SIM agar,

reagen Kovac’s, kaldu MR-VP,

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 4: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

indikator methyl red,

reagen Barritt’s, medium

Simmons citrate agar,

kaldu urea, kaldu

trypticase nitrate, larutan

A (asam sulfanilat),

larutan B (dimethyl-alpha-

naphthylamine) dan bubuk zink,

medium trypticase soy agar,

hidrogen peroksida 3%, reagen

tetramethyl-p-phenylenediamine

dihydrochloride.

D. Prosedur Penelitian

1. Untuk mengisolasi bakteri laut

selulolitik alkoholik toleran maka

dilakukan melalui 2 mekanisme,

yaitu sampling langsung dan

pembenaman rumput kering steril

pada kedalaman di atas 100 meter

selama 2 bulan.

2. Preparasi Medium pengaya bakteri

laut selulolitik

Medium pengaya bakteri laut

selulolitik dipreparasi dengan bahan-

bahan sebagai berikut : (NH4)2SO4

(1 gram) diautoclave secara terpisah;

Agar (15 gram) dan tambahkan air

laut sampai volumenya mencapai

1L.

3. Pengayaan Bakteri laut

10 tabung

reaksi masing-

masing diisi

dengan 10 ml air

laut, 1 gram

lumpur dan

potongan kayu (dari laut) yang

diambil langsung. Tabung-tabung

ini diinkubasi pada suhu 25 oC

selama 4 minggu. Begitu juga

dengan sampel tanpa lumpur yang

berasal dari pembenaman botol

pada kedalaman di atas 100 m.

Koloni kuning atau putih

berkilauan tembus cahaya

menunjukkan dekomposer selulosa.

4. Isolasi bakteri selulolitik

Untuk mengisolasi bakteri laut

selulotik maka digunakan medium

Carboxyl Methyl Cellolose (CMC)

ditambahkan dengan

cycloheximide (2,5 mg per 100

ml). 5 gram CMC dan 13 gram

dilarutkan dengan air laut dan

ditambahkan dengan air laut

sampai volumenya mencapai 1L.

Setelah diautoklave dan tuang 12

ml dalam petridish dan biarkan

sampai padat. Selanjutnya pipet 1

ml suspensi pada medium pengaya

dan sebarkan secara merata di atas

medium dan inkubasi pada suhu 25

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 5: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

oC selama 4 minggu (Tokan, 2008).

Koloni yang memperlihatkan

potensi selulolitik ditandai oleh

adanya pertumbuhan koloni. Koloni

dengan ciri demikian disolasi dan

ditanam pada medium NA dan CMC

miring.

5. Pengujian sifat biokimia isolat

Pengujian sifat biokimia

berdasarkan kemampuan isolat

dalam memanfaatkan substrat.

Pengujian sifat biokimia terdiri dari

hidrolisis tepung, hidrolisis lemak,

hidrolisis kasein, fermentasi

karbohidrat, uji triple-sugar-iron

agar, uji IMViC, uji hidrogen

sulfida, uji urease, reaksi susu

litmus, uji reduksi nitrat, uji katalase

dan uji oksidase. Prosedur pengujian

berdasarkan Cappuccino dan

Sherman (1983) dan Tokan (2006).

E. Pengumpulan Data

Data yang dikumpulkan pada

penelitian ini terdiri dari jumlah koloni

total, karakteristik morfologi yang

terdiri dari bentuk, ukuran dan pola

penataan sel dan sifat biokimia isolat.

F. Analisis dan Interpretasi

Data tentang potensi selulolitik

dan sensitifits terhadap alkohol

dianalisis dengan ANOVA pada taraf

signifikansi 5%, dimana gula reduksi,

lignin dan sensitifitas alkohol

(diameter zona bening) sebagai

variabel tergantung dan jenis isolat

sebagai variabel bebas. Data dianalis

melalui program SPSS for Window

version 14. Jika P yang diperoleh

signifikan maka dilanjutkan dengan uji

Tukey-BNJ pada taraf yang sama.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.KARAKTERISTIK

MORFOLOGI KOLONI

Setelah inkubasi selama 7 hari

terdapat pertumbuhan koloni pada

medium CMC. Koloni yang tumbuh

pada medium CMC adalah bakteri

selulolitik. Medium CMC merupakan

medium selektif untuk isolasi bakteri

selulolitik. Medium ini mengandung

selulosa sebagai satu-satu sumber

karbon. Bakteri yang tumbuh pada

medium ini adalah bakteri selulolitik

yang mampu memanfaatkan selulosa

sebagai sumber karbon.Hasil

pengamatan karakteristik morfologi

koloni bakteri laut selulolitik yang

berasal dari pembenaman rumput

kering dan lumpur seperti tertera pada

tabel di bawah ini.

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 6: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

Tabel 1. Karakteristik koloni bakteri selulolitik dari rumput kering dan lumpur

No Karakteristik Koloni 1 Koloni 2 Koloni 3 Koloni 4 Koloni 51 Bentuk Amuboid Bulat,

panjangAmuboid Bulat Bulat

2 Warna Putih Putih Pinggir putih, tengah bening

Putih Putih, tengah abu-abu

3 Tepi Berambut Berambut bergelombang Ombak Ombak4 Struktur Lendir Lendir Halus Lendir Halus5 Elevasi Timbul

datarMembukit Rata membukit Timbul

datar6 Ukuran 4 mm 2 mm 4 mm 3 mm 2.5 mm7 Jumlah 12 7 33 5 2

Keterangan : Koloni 1 dan 2 dari rumput kering, koloni 3, 4 dan 5 dari lumpur.

Berdasarkan tabel 1 di atas dapat

dikemukakan bahwa pada tahap

isolasi ditemukan 5 koloni yang

tumbuh pada medium CMC dengan

kenampakan koloni bervariasi.

Bentuk koloni mulai dari amuboid

sampai bulat, warna koloni pada

umumnya putih, tepi koloni mulai

dari berambut sampai ombak, struktur

dalam dari halus sampai berlendir,

elevasi mulai dari datar sampai

membukit dengan ukuran dan jumlah

bervariasi. Koloni yang tumbuh pada

medium CMC berasal dari laut dan

lumpur pada daerah bakau.

Pembenaman rumput kering di laut

dilakukan untuk merangsang

kehadiran bakteri laut selulolitik.

Rumput kering merupakan sumber

selulosa. Hasil penelitian Dewi

(2002) bahwa kandungan selulosa

pada jerami sebesar 37.71 mg/100 gr

bahan. Bakteri selulolitik yang

berasal dari lingkungan yang ekstrim

(kedalaman 100 m) diduga memiliki

kemampuan yang lebih baik dalam

mendegradasi selulosa. Disamping

itu, pengambilan lumpur untuk

ekstraksi bakteri selulolitik

berdasarkan pertimbangan bahwa

pada daerah bakau banyak terdapat

material tumbuhan yang terbenam

dalam lumpur. Dengan demikian

peluang untuk memperoleh bakteri

selulolitik jauh lebih tinggi

dibandingkan dengan daerah tanpa

material tumbuhan.

B. KARAKTERISTIK SEL DAN PEWARNAAN GRAM

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 7: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

Hasil karakterisasi dan pewarnaan gram kelima isolat seperti tertera pada tabel

berikut Ini:

No KarakteristikIsolat

1 2 3 4 51 Bentuk Bulat Bulat Bulat Bulat Batang pendek

2 Pola PenataanMono, diplo,

tumpukanMono,diplo, tumpukan

Mono, diplo, tumpukan

Mono, diplo, tumpukan

Mono, strepto

3 Ukuran 0.5-1 µm 0.5-1 µm 0.5 - 1.0 µm 1.0 µm 1 – 2.5 µm4 Warna Merah muda Merah muda Merah muda Merah muda Ungu5 Gram negatif Negatif Negatif negatif Positif

Tabel 2. Karakteristik sel bakteri selulolitik

Berdasarkan table 12 di atas dapat dikemukakan bahwa isolate 1 sampai 4

berbentuk bulat sedangkan isolate 5 berbentuk batang pendek. Pola pentaan sel

mulai dari mono, strepto dan dalam bentuk tumpukan. Ukuran sel berkisar dari 0.5

sampai 2.5 µm dengan warna sel ungu (gram positif) dan merah muda (gram

negatif).

C. KARAKTERISTIK BIOKIMIA

Karakteristik biokimia isolat diperoleh melalui uji aktivitas isolat dalam

memanfaatkan medium untuk pertumbuhan dan aktivitas sel lainnya. Hasil uji

positif ditandai oleh adanya perubahan pada medium, misalnya warna atau indikator

lainnya. Hasil uji biokimia seperti tertera pada tabel 3.

Tabel 3. Hasil Pengamatan Uji Biokimia

No Tipe PengujianHasil Pengujian Pada

Isolat 1 Isolat 2 Isolat 3 Isolat 4 Isolat 51 Indol - - - + -2 Metil Merah - - - - +3 Voges Proskauer - - - - -4 Sitrat + - - + -5 Oksidase + + + + +6 TSIA - - - - -7 Fermentasi Karbohidrat + + + + -8 Motilitas - - - - -9 Reduksi Nitrat - - - - -10 Katalase + + + + +11 Hidrolisis Tepung + + + + +12 Kasein - - - + -13 Urease - + - + +14 Pertumbuhan 41-42 oC + + + + +

Berdasarkan tabel di atas

dapat dijelaskan bahwa isolat 1, 2, 3

dan 5 bersifat negatif indol sedangkan

isolat 4 adalah positif indol. Uji

produksi indol digunakan untuk

menunjukkan kemampuan

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 8: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

mikroorganisme untuk mendegradasi

asam amino triptofan. Triptofan

merupakan asam amino esensial yang

dapat mengalami oksidasi secara

enzimatis yang dilakukan oleh

beberapa bakteri dengan dimediasi

oleh enzim triptofanase. Kemampuan

untuk menghidrolisis triptofan

menjadi indol tidak merupakan ciri

khas dari semua mikroorganisme

sehingga dapat digunakan sebagai

marker biokimia. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa semua isolat

selulolitik yang berasal dari

pembenaman rumput kering di laut

adalah negatif indol. Cappuccino dan

Sherman (1983) menjelaskan bahwa

jika medium kultur SIM agar

ditambahkan dengan reagen Kovac’s

menghasilkan lapisan berwarna

merah mengindikasikan bahwa kultur

tersebut mampu memproduksi indol

dari triptofan.

Pada uji metil merah, isolat

selulolitik 1, 2, 3, dan 4 bersifat

negatif metil-merah, sedangkan isolat

5 adalah positif metil-merah. Positif

metil-merah ditandai oleh adanya

perubahan warna medium MR-VP

kuning menjadi merah. Pada

prinsipnya dekstrosa (glukosa) yang

terdapat dalam medium MR-VP

secara enzimatis dapat diuraikan oleh

kelima isolat selulolitik menjadi asam

organik seperti asam laktat, asam

asetat dan asam format. Namun

demikian pada pH rendah (pH 4),

hanya isolate 5 yang dapat

menguraikan asam-asam organik ini

menjadi CO2 dan H2. H2 ini akan

bereaksi dengan metil merah

menyebabkan terjadi perubahan

warna medium dari kuning menjadi

merah. Sebaliknya ke empat isolat

yang lain menguraikan asam-asam

orgaanik menjadi produk akhir non

asam, seperti etanol dan asetonin

(asetometil karbonil). Cappuccino

dan Sherman (1983) menjelaskan

bahwa hasil uji positif metil-merah

ditandai oleh adanya perubahan

warna medium dari kuning menjadi

merah. Berdasarkan uji metal-merah

ini, maka dapat dikemukakan bahwa

isolat 1, 2, 3 dan 4 diduga memiliki

kemampuan untuk mengasilkan

etanol dari penguraian asam-asam

organik.

Pada uji V-P tidak terbentuk

warna merah setelah medium kultur

MR-VP ditambahkan dengan reagen

Barritt’s. Hal ini berarti semua isolat

selulolitik bersifat negatif V-P. Uji V-

P digunakan untuk membedakan

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 9: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

kemampuan beberapa

mikroorganisme dalam menghasilkan

produk akhir non-asam atau netral

seperti asetilmetilkarbinol dari asam

organik yang berasal dari

metabolisme glukosa. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa medium MR-VP

tidak berwarna merah jambu setelah

ditambahkan reagen Barritt’s. Hasil

ini menunjukkan bahwa kelima isolat

selulolitik tidak memproduksi

asetilmetilkarbinol. Sebagai mana

ditegaskan Cappuccino dan Sherman

(1983) bahwa terbentuknya warna

merah jambu medium setelah 15

menit ditambahkan dengan reagen

Barritt’s mengindikasikan bahwa

inokulum mampu memproduksi

asetilmetilkarbinol.

Pada uji penggunaan sitrat,

hasil uji positif sitrat diperlihatkan

oleh isolat 1 dan 5, sedangkan isolat

lain berisifat negatif sitrat. Isolat 1

dan 5 mampu memanfaatkan sitrat

sebagai satu-satunya sumber karbon.

Kedua isolat ini memiliki enzim

sitrase yang mampu menguraikan

sitrat menjadi asam oksaloasetat dan

asam asetat. Produk-produk ini secara

enzimatis akan dikonversi menjadi

asam piruvat dan CO2. Cappuccino

dan Sherman (1983) menjelaskan

bahwa CO2yang dihasilkan akan

bereaksi dengan ion natrium dan air

menghasilkan natrium karbonat yang

bersifat alkalin. Kehadiran produk

alkalin ini menyebabkan terjadi

perubahan warna dari hijau menjadi

biru. Pada uji oksidase, semua isolat

bersifat positif oksidase. Hasil uji

positif ditandai oleh adanya warna

ungu, kemudian menjadi merah tua

dan terakhir menjadi hitam. Uji

oksidase

digunakan untuk membedakan

anggota dari genus Neisseria dan

Pseudomonas yang merupakan

oksidase positif dan

Enterobacteriaceae yang merupakan

oksidase negatif. Cappuccino dan

Sherman (1983) menjelaskan bahwa

enzim oksidase memainkan peranan

penting pada sistem transport elektron

pada respirasi aerob. Enzim ini

mengkatalis oksidasi dari sitokrom

tereduksi dengan oksigen sehingga

terbentuk molekul air atau hidrogen

peroksida. Kemampuan isolat

memproduksi oksidase ditandai oleh

adanya perubahan warna dari ungu

menjadi hitam setelah ditambahkan

dengan reagen tetramethyl-p-

phenylenediamine dihydrochloride

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 10: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

pada koloni yang tumbuh pada

medium trypticase soy agar plate.

Pada uji TSI, semua isolat

memperlihatkan warna merah

(alkalin) pada permukaan medium

agar tegak TSI dan warna kuning

(asam) pada bagian bawah medium.

Cappuccino dan Sherman (1983)

menjelaskan bahwa uji TSI digunakan

untuk membedakan kelompok atau

genus dari Enterobcteriacea. Kelima

isolate ini hanya melakukan

fermentasi glukosa dalam medium

ini. Jika konsentrasi glukosa dalam

keadaan minimal, maka sejumlah

kecil asam pada bagian permukaan

agar tegak secara cepat teroksidasi

menghasilkan senyawa yang berifat

alkalin. Demikian pula pepton yang

ada dalam medium juga

menghasilkan senyawa asam sebagai

hasil fermentasi. Sedangkan pada

bagian bawah medium, produk asam

yang terbentuk tidak teroksidasi

karena konsentrasi oksigen rendah

sehingga terbentuk warna kuning.

Pada uji fermentasi

karbohidrat (sukrosa, laktosa dan

glukosa), isolate 1, 2, 3, dan 4

memperlihatkan positif karbohidrat,

sedangkan isolat 5 bersifat negatif

karbohidrat. Uji glukosa, laktosa dan

sukrosa bertujuan untuk menentukan

kemampuan mikroorganisme dalam

mendegradasi dan memfermentasi

karbohidrat dengan menghasilkan

suatu asam atau asam dan gas. Pada

uji glukosa, hasil uji positif ditandai

oleh adanya asam (A) dan atau gas.

Adanya asam diperlihatkan oleh

perubahan warna medium Phenol red

dextose (glukosa) menjadi kuning,

dan gas ditandai oleh adanya

gelembung gas yang tertampung

dalam tabung durham. Cappuccino

dan Sherman (1983) dan Mandelstam,

et al. (1986) mikroorganisme

menggunakan karbohidrat yang

berbeda tergantung pada komplemen

enzim yang dimilikinya. Beberapa

organisme mampu memfermentasi

gula seperti glukosa secara aerob dan

yang lainnya secara anaerob. Pada

fermentasi, substansi seperti

karbohidrat mengalami disimilasi

anaerob dan menghasilkan asam

organik, seperti laktat, format atau

asetat yang akan diuraikan menjadi

hidrogen atau karbon dioksiksa.

Pada uji motilitas, semua

isolat adalah non motil. Hal ini berarti

semua isolat ini tidak memiliki alat

gerak atau non flagela. Merck (1988)

dan Cappuccino dan Sherman (1983)

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 11: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

menjelaskan bahwa bakteri positif

motil ditandai oleh adanya

pertumbuhan (kekeruhan) sepanjang

garis inokulasi pada medium SIM

agar. Bakteri ngatif motil

pertumbuhannya terputus-putus.

Pada uji reduksi nitrat, semua

isolat selulitik bersifat negatif reduksi

nitrat. Hasil pengujian ini

mengindikasikan bahwa semua isolat

tidak mampu mereduksi nitrat

menjadi nitrit. Medium tryticase nitrat

tidak berubah warna menjadi merah

setelah ditambahkan dengan larutan A

(asam sulfanilat) dan larutan B

(dimetil-alfa-naptilamina).

Cappuccino dan Sherman (1983) dan

Mandelstam, et al. (1986)

menjelaskan bahwa bakteri positif

reduksi nitrat memiliki enzim nitrase

yang akan mereduksi nitrat menjadi

nitrit sehingga medium akan

berwarna merahsetelah ditambahkan

dengan larutan A dan B.

Tabel di atas juga

menunjukkan bahwa semua isolat

memperlihatkan hasil uji positif pada

uji katalase, yaitu adanya gelembung

gas yang muncul ketika ditambahkan

hidrogen peroksida pada medium

kultur Trypticase soy agar slant

setelah berakhirnya masa inkubasi 1 x

24 jam. Hasil uji positif ini

menunjukkan bahwa semua isolat

mampu mendegradasi hidrogen

peroksida dengan memanfaatkan

enzim katalase. Cappuccino dan

Sherman (1983) menjelaskan bahwa

selama respirasi aerob,

mikroorganisme memproduksi

hidrogen peroksida. Akumulasi

substansi ini akan membunuh

organisme jika tidak mampu

diuraikan secara enzimatis. Prescott,

et. al. (1990) menjelaskan bahwa

hidrogen peroksida merupakan

substansi yang bersifat toksik bagi sel

dan mikroorganisme yang memiliki

katalase mampu menguraikannya

menjadi air dan oksigen bebas.

Hidrolisis tepung atau amilum

dan kasein merupakan dua jenis uji

untuk mengetahui aktivitas

eksoenzim dalam menguraikan

makromolekul menjadi molekul

berkuran kecil. Pada uji hidrolisis

amilum semua isolat memperlihatkan

positif hidrolisis amilum. Uji positif

ditandai oleh adanya zona bening

mengelilingi koloni. Zona bening ini

terjadi karena eksoenzim telah

menghidrolisis amilum untuk

pertumbuhan isolat. Sebaliknya uji

negatif ditandai oleh adanya warna

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 12: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

biru hitam setelah ditambahkan

dengan larutan gram-iodine. Pada uji

hidrolisis kasein isolate 1, 2, 3 dan 5

bersifat kasein negatif sedangkan

isolate 4 positif hidrolisis kasein. Uji

positif ini ditandai oleh adanya zona

bening mengelilingi koloni karena

isolat ini melepaskan exoenzim

protease untuk menghidrolisis kasein.

Pada uji urease, isolat yang

bersifat positif urease adalah isolat 2,

4 dan 5. Kedua isolat ini memiliki

enzim urease yang mengkatalis

penguraian urea menjadi karbohidrat,

air dan ammonia. Kehadiran

ammonia menghasilkan lingkungan

menjadi alkalin menyebabkan phenol

merah berubah menjadi ungu.

Uji pertumbuhan pada

temperatur 41 – 42 oC menunjukkan

bahwa semua isolat mampu tumbuh

pada temperatur tersebut. Temperatur

optimum untuk bakteri laut berkisar

antara 20 – 25 oC. Isolat yang mampu

tumbuh pada temperatur uji di atas

cukup ideal untuk digunakan sebagai

biostrarter dalam penguraian selulosa.

Dalam fermentasi biasanya terjadi

peningkatan temperatur pada

fermentor karena kelebihan energi

yang dibebaskan oleh bakteri dalam

bentuk panas. Dengan demikian pada

skala industry fermentasi diperlukan

biostrarter yang bersifat termostabil.

DAFTAR PUSTAKAApun, K., Jong, C.B., and Saleh, A.M. 2000. Screening and Isolation of a

Cellulolytic and Amylolytic Bacillus from Sago Pith Waste. Journal Gen. Appl. Microbiol. Vol. 46:263-267

Austin, B., 1993. Marine Microbiology. Cambridge University Press. New York, Melbourne.

Austin, B., 1991. Methods in Aquatic Bacteriology. John Wiley and Sons. Chichester, New York, Brisbane, Toronto, Singapore.

Brock, D. Thomas dan Michael, T. M. 1991. Biology Of Microorganisms. University of Wisconsin. Prentice – Hall International Inc.

Cappuccino, J.G. dan Sherman, N. 1983. Microbiology: A Laboratory Manual. Addison-Wesley Publishing Company, Reading Massachusetts.

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 13: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

Carmen, P., Magali, Z., Amy R, B., Tina, T., Craig R. S., Francoise, G., Philippe, L., and Antje, B. 2006. Microbial Ecology of deep-sea sunken wood : quantitative measurements of bacterial biomass and cellulolytic activities. Journal Cahiers de biologie marine. Vol. 47, No. 4 : 415-420.

Crueger, W. And Crueger A. 1984. Biotechnology: A Textbook of Industrial Microbiology. Sinauer Associates, Inc. Sunderland.

Das, S., Lila, P.S. and Khan, A.S. 2006. Marine Microbial Diversity and Ecology. Importance dan Future Perspectives. Journal Current Sciences. Vol. 90 No. 10: 1325-1334.

Dewi, H. K., 2002. Hidrolisis Limbah Hasil Pertanian Secara Enzimatik. Jurnal Akta Agrosia Vol 5 No.2 : 67-71.

Hidanah, Sri. 2008. Isolasi Bakteri dan Jamur Selulolitik Feses Jerapah Sebagai Inokulum untuk Meningkatkan Kualitas Jerami Padi dan Produktivitas Domba. Universitas Airlangga. Surabaya.

Imakulata, M.M. dan Tokan, K.M. 2007. Isolasi Bakteri Laut Selulolitik Pada Daerah Bakau Perairan Teluk Kupang. Laporan Penelitian (Tidak dipublikasikan) FKIP Undana. Kupang.

Jasman dan Tokan, K.M. 2008. Produksi Bioetanol dari Bahan Kaya Selulosa Melalui Metode Hidrolisis dan Fermentasi Menggunakan Enzim Selulase dari Rayap. Laporan Penelitian Hibah Bersaing. Undana Kupang.

Julliand, V., de Vaux, A., Millet, L. and Fonty, G. 1999. Identification of Ruminococcus flavefaciens as the Predominant Cellulolytic Bacterial Species 0f the Equine Cecum. Journal Applied and Environmental Microbiology. Vol.65, No.8:3738-3741.

Kirchman, D. L. 2000. Microbial Ecology Of The Oceans. Graduate College Of Marine Studies University Of Delaware. Lewes. Delaware.

Kopecny, J., Hajer, J., and Mrazek, J. 2004. Detection of Cellulolytic Bacteria from the Human Colon. Jurnal Folia Microbiol. Vol 49(2): 175-177

Lehniger, L.A., Nelson, L.D., and Cox, M.M. 1993. Principles of Biochemistry. Worth Publishers. New York.

Miron, J., Ghedalia, B.D., and Morrison, M. 2001. Adhesion Mechanisms of Rumen Cullulolitic Bacteria. Journal of Dairy Sciences. Vol, 84 No.6: 1294-1309.

Prescott, L.M., John P. Harley, and Donald Klein. 1990. Microbiology, WmC. Brown Publisher. Dubuque

Schlieper, C. 1992. Research Methods in Marine Biology. Sidgwick & Jackson. London.

Sofyan, I.M., 2005. Kinetika Fermentasi Selulosa Murni Oleh Trichoderma reesei QM 9414 Menjadi Glukosa dan Penerapannya Pada Jerami Padi Bebas Lignin. Fakultas Teknik Universitas Pasundan, Bandung.

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 14: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

Silaban, R., 2008. Enzim Selulolitik Pada Bakteri Pseudomonas alcaligenes PaAf-18. FMIPA ITB, Bandung.

Thalib, A., Haryanto, B., Kompiang, S., Mathius, I.W., dan Aini, 2000. A. Effect of Micromineral and Phenilpropionic Acid on Perfomances of Coccus and Rod-Shaped Cellulolytic Bacteria Degrading Fibre of Forage. Jurnal Ilmu Ternak dan Verteriner. Vol.5 No.2.

Tokan, M.K. Karakteristik Morfologi Mikroorganisme pada Rumput Laut (Eucheuma spinosum) yang Berpennyakit Ice-Ice. Jurnal Biotropikal Sains. Vol. 3. No. 2, Juli 2006. No. ISSN : 1829-7323.

Tokan, M.K. 2006. Karakterisasi Mikroorganisme Pada Rumput Laut (Eucheuma spinosum) yang Berpenyakit Ice-ice dan Resistensinya Terhadap Zat Antimikroba dari Beberapa Jenis Alga. Tesis (Tidak dipublikasikan), Program Pascasarjana Universitas Hassanuddin: Makassar.

Tokan, M.K. Karakteristik Biokimia Mikroorganisme Pada Rumput Laut Eucheuma spinosum Yang Berpenyakit Ice-Ice. Media Sains (Jurnal Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam), Vol. 4 No. 1, Desember 2006, No. ISSN : 1829-751X

Wenzel, M., Schönig, I., Berchtold, M., Kämpfer, P. And König, H. 2002. Aerobic and Facultatively Anaerobic Cellulolytic Bacteria from the Gut of the Termite Zootermopsis angusticollis. Journal of Applied Microbiology. Vol.92.No.1:32-40(9).

Yulianingsih, W. 2008. Uji Pertumbuhan Bakteri Selulolitik Pada Media CMC dan Kertas Saring (in vitro) Serta Karakterisasinya Secara Morfologi dan Biokimia. FMIPA-Biologi Universitas Jember.

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 15: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX

Page 16: 105797036 karakteristik-morfologi-dan-biokimia-bakteri-laut-selulolitik

MEDIA SAINS EDISI XXXXXXXXXXXXXXXX