Aryanthi. D. 2008. Uji kualitatif dan kuantitatif enzim mananase isolat bakteri laut dari perairan laut cilacap dan pantai marina. Laporan praktek kerja lapangan. Program Keahlian Analisis Kimia Direktorat Program Diploma –
Institut Pertanian Bogor.
Campbell. Neil A.. Jane B. Reece. Lawrence. Mitchell. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Erlangga. Jakarta: 438 hlm.
Clarridge III JE. 2004. Impact of 16S rRNA gene sequence analysis for identification of bacteria on clinical microbiology and infectious diseases. Clinical Microb Rev 17(4):840-862.
Cole JR. Wang Q. 2009. The Ribosomal Database Project: Improved alignments and new tools for rRNA analysis. Nucleic Acids Res: D141-D145.
Dhawan S. Kaur J. 2007. Microbial mananases: an overview of production and applications. Critical Reviews in Biotechnology. 27:197–216. 2007.
Downie B. Hilhorst HWM. Bewley JD. 1994. A New assay for quantifying
endo-β-D-Mannanase Activying Using Congo Red Dye. Pyhtochemistry 36: 829-835.
Duffaud GD et al. 1997. Purification and characterication of extremely thermostable mananase. mannosidase. and a-galactosidase from the hyperthermophilic eubacterium Thermotoga neapolitana 5068. Applied and Environ Microbiol 63:169-177.
Hagstrom CR. Wipat A. 2002. Genome management and analysis: Prokaryotes. di dalam : Ratledge C. Kristiansen B. editor. Basic Biotechnology. Ed- 2nd United Kingdom: Cambridge University Press. Hlm 17-44.
Henrissat et al. 1993. New families in the classification of glycosyl hydrolases based on amino acid sequence similarities. Biochem. J. 293: 781–788. Hilge M et al. 1998. High-resolution native and complex structures of
thermostable mananase from Thermomonaspora fusca substrate specificity in glycosyl hydrolase family 5. J. Structure 6:1433-1444.
Israhmadini U. 2008. Identifikasi dan karakterisasi bakteri laut penghasil selulose dengan metode 16S rRNA. [skripsi]. Jurusan Biologi FMIPA-Universitas Negeri Jakarta.
Kagawa et al. 2003. Crystal structure of bacillus substilis α-amylase in complex with acarbose. J Bacteriology. hlm 6981-6983.
Kensch O. 2008. Mananase engineering for fibre degradation. Speciality Chemicals Magazine. hlm 18-19.
Kuchel. Philip W. Gregory B. Ralston. 1998. Biochemistry second edition. The McGraw-Hill Companies. United States of America: 595 hlm.
Kurakake M. Komaki T. 2001. Production of β-mananase and β-mannosidase from aspergillus awamori K4 and their properties. J Microbiology vol 42: 377-380.
Lauroa FM et al. 2009. The genomic basis of trophic strategy in marine bacteria. PNAS. Vol 106 ; 37: 15527-15533.
Leblond. Bourget N. Philipe HI. Decaris B. 1996. 16S rRNA and 16S to 23S Internal transcribed spacer sequence analysis reveal inter and intra spesific Bifidobacterium phylogeni. Int. J. Syst Bacteriol. 46: 102-111.
Lehninger. Albert L. 2004. Principles of Biochemistry. The John Hopkins University School of medicine. New York.
Malik A. 2006. Identifikasi bakteri asam laktat (BAL) penghasil eksopolisakarida (EPS) menggunakan gen penyandi 16S rRNA. Departemen Farmasi-Universitas Indonesia.
Mandels M. Sternberg D. 1976. Recent advances in cellulase technology. Ferment Technol 54:267-286.
Moreira LRS. Filho EXF. 2008. An overview of manan structure and manan-degrading enzyme systems. Appl Microbiol Biotechnol 70:165-178.
Pangastuti A. 2006. Definisi Spesies Prokaryota Berdasarkan Urutan Basa Gen Penyandi 16S rRNA dan gen Penyandi Protein. Biodiversitas 7(3): 292-296.
Politz OM et al. 2000. A highly thermostable endo-(1.4)-b-mannanase from the marine bacterium Rhodothermus marinus. Appl Microbiol Biotechnol 53: 715-721.
Purawadaria T. Haryati T. Darma J. 1994. Isolasi dan seleksi kapang mesofilik penghasil mananase. Majalah Jurnal Peternakan. hlm 26‐29.
Ruyitno. 2004. Bakteri laut dan peranannya dalam mendukung aktivitas manusia. Jakarta; Pusat Penelitian Oseanografi lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Sachslehner A, Gabriele F, Nikolaus F, George G. Dietmar H. 2000. Hydrolysis of isolated coffee mannan and coffee extract by mannanase of Sclerotium roflsii. J. Biotechnology 80:127-134.
Songsiriritthigul C et al. 2010. Efficient recombinant expression and secretion of a thermostable GH26 mannan endo-1.4-β-mannosidase from Bacillus licheniformis in Escherichia coli. Microbial Cell Factories 9:20.
Stoll D, Stalbrand, Warren A. 1999. Manna degrading enzyme from Cellulomonas fimi. 10 hlm ( http://www.aem,asm.org), 01 September 2012, pk 08.30 WIB.
Sumardi. 2004. Isolasi. karakterisasi. dan produksi -mananase ekstraseluler dari Geobacillus strearothermophilus l-07 [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.
Suryadi. 2004. Isolasi. Karakterisasi dan produksi β-Mananase ekstraseluler dari Geobacillus strearothermaphilus 1-7. [disertasi]. Program Pascasarjana-Institut Pertanian Bogor.
Tamaru et al. 1995. Purification an characterization of an extracellular β -1.4-mananase from a marine bacterium. vibro sp. Strain MA-138. J Microbiology. hlm 4454-4458.
Tanaka M et al. 2009. Cloning and characterization of a β-1.4 mannanase 5C possessing family 27 carbohydrate-binding module from marine bacterium. Vibrio Sp. Strain MA-138. Biosci. Biotech. Biochem. 7 (1): 109-116.
Weisburg WG. Barns SM. Pelletier DA. Lane DJ. 1991. 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. J. Bact. 173 (2): 697-703.
Yopi et al. 2007. Study on hemicellulytic bacteria: production of oligosaccharides from palm kernel cake using fermentation. Proceedings “Advances in
Biological Science: Contribution Towards a etter Human Prosperity”. Page 111-113.
Zahura UA et al. 2011. cDNA cloning and bacterial expression of an endo-β -1.4-mannanase. AkMan. from Aplysia kurodai. Comparative Biochemistry and Physiology. Part B 159: 227–235.
Zhang et al. 2000. Purification and characterization of mananase from Bacillus licheniformis from industrial use. J Biotechnology 22: 1375-1378.
Lampiran 1. Diagram Alir Penelitian
Contoh Air Laut Hasil Sampling + Media
Inkubasi selama 1 minggu pada shaker inkubator pada suhu ruang, 150 rpm.
Isolasi Koloni Tunggal
(Inokulasi kultur pengayaan sebanyak 20 µL pada media padat)
Pemurnian Isolat Potensial (Metode direct pick-up colony)
Uji Manolitik
(Metode Pewarnaan Congo Red)
Analisis Gen 16S rRNA (Metode PCR)
Isolasi genom (Kit Instagene BioRad) Uji aktivitas Enzim mananase
(Metode spektrofotometer/DNS) Elektroforesis PENELITIAN TAHAP II PENELITIAN TAHAP I
Amplifikasi Gen 16S rRNA
Analisis Data 16S rRNA (Bioedit, RDP dan MEGA 5) Sekuensing
Lampiran 2 Hasil Contiq Bakteri Manolitik Laut Pari 3 GGCCAGGGGGGGGGGCTAATACATGCAAGTCGAGCGGACAGAAGGGAGCTT GCTCCCGGATGTTAGCGGCGGACGGGTGAGTAACACGTGGGTAACCTGCCT GTAAGACTGGGATAACTCCGGGAAACCGGAGCTAATACCGGATAGTTCCTT GAACCGCATGGTTCAAGGATGAAAGACGGTTTCGGCTGTCACTTACAGATG GACCCGCGGCGCATTAGCTAGTTGGTGGGGTAATGGCTCACCAAGGCGACG ATGCGTAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGG CCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAATGGACGAAA GTCTGACGGAGCAACGCCGCGTGAGTGATGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGC TCTGTTGTTAGGGAAGAACAAGTGCGAGAGTAACTGCTCGCACCTTGACGG TACCTAACCAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATAC GTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGGAATTATTGGGCGTAAAGGGCTCGCAGGCG GTTTCTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCCCGGCTCAACCGGGGAGGGTCATTG GAAACTGGGAAACTTGAGTGCAGAAGAGGAGAGTGGAATTCCACGTGTAGC GGTGAAATGCGTAGAGATGTGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGACTCTCT GGTCTGTAACTGACGCTGAGGAGCGAAAGCGTGGGGAGCGAACAGGATTAG ATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTAGGGGGTT TCGCCCCCTTAGTGCTGCAGCTAACGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGGAGT ACGGTCGCAAAGACTGAAAACTCAAAAGGAAATTGACGGGGGGCCCCCCAC AAACCGGTGGAACCATGTGGTTTAAATTCCAAACCAACCCCAAAAAAACCT TTACCAAGGTCTTTGACATCCTTCTGAACAACCCCTAAGAAGATAGGGGCT TTTCCCCTTCCGGGGAACAGAATTGAACAGGGTGGGTGCCTTGGT
Lampiran 3 Hasil Contiq Bakteri Manolitik Laut Pari 4
1 TTAGGCGGCT GGCTCCAAAA AGGTTACCCC ACCGACTTCG GGTGTTACAA
ACTCTCGTGG TGTGACGGGC GGTGTGTACA AGGCCCGGGA ACGTATTCAC 101 CGCGGCATGC TGATCCGCGA TTACTAGCGA TTCCAGCTTC ATGTAGGCGA GTTGCAGCCT ACAATCCGAA CTGAGAACGG TTTTATGAGA TTAGCTCCAC 201 CTCGCGGTCT TGCAGCTCTT TGTACCGTCC ATTGTAGCAC GTGTGTAGCC CAGGTCATAA GGGGCATGAT GATTTGACGT CATCCCCACC TTCCTCCGGT 301 TTGTCACCGG CAGTCACCTT AGAGTGCCCA ACTAAATGAT GGCAACTAAG ATCAAGGGTT GGGCTCGTTG CGGGACTTAA CCCAACATCT CACGACACGA 401 GCTGACGACA ACCATGCACC ACCTGTCACT CTGCTCCCGA AGGAGAAGCC CTATCTCTAG GGTTGTCAGA GGATGTCAAG ACCTGGTAAG GTTCTTCGCG 501 TTGCTTCGAA TTAAACCACA TGCTCCACCG CTTGTGCGGG CCCCCGTCAA TTCCTTTGAG TTTCAGCCTT GCGGCCGTAC TCCCCAGGCG GAGTGCTTAA 601 TGCGTTAACT TCAGCACTAA AGGGCGGAAA CCCCTCTAAC ACTTTAGCAC TTCATCGTTT TACGGCGTGG GACTACCCAG GGTATCTAAT CCCCGTTTGC 701 TCCCCCACGC TTTCGCGCCT CAGTGTCAGT TACAGACCAG AAAGTCGCCT TCGGCCACTG GTGTTCCTCC ATATCTCTAC GCATTTCACC GCTACACATG 801 GAATTCCACT TTCCTCTTCT GCACTCAAGT CTCCCAGTTT CCAATGACCC TCCACGGTTG AGCCGTGGGC TTTCACATCA GACTTAAGAA ACCACCTGCG 901 CGCGCTTTAC GCCCAATAAT TCCGGATAAC GCTTGCCACC TACGTATTAC CGCGGCTGCT GGCACGTAGT TAGCCGTGGC TTTCTGGTTA GGTACCGTCA 1001 AGGTGCCAGC TTATTCAACT AGCACTTGTT CTTCCCTAAC AACAGAGTTT TACGACCCGA AAGCCTTCAT CACTCACGCG GCGTTGCTCC GTCAGACTTT 1101 CGTCCATTGC GGAAGATTCC CTACTGCTGC CTCCCGTAGG AGTCTGGGCC GTGTCTCAGT CCCAGTGTGG CCGATCACCC TCTCAGGTCG GCTACGCATC 1201 GTTGCCTTGG TGAGCCGTTA CCTCACCAAC TAGCTAATGC GACGCGGGTC CATCCATAAG TGACAGCCGA AGCCGCCTTT CAATTTCGAA CCATGCGGTT 1301 CAAAATGTTA TCCGGTATTA GCCCCGGTTT CCCGGAGTTA TCCCAGTCTT ATGGGCAGGT TACCCACGTG TTACTCACCC GTCCGCCGCT AACTTCATAA 1401 GAGCAAGCTC TTAATCCATT CGCTCGACTT GCAT
Lampiran 4 Hasil Contiq Bakteri Manolitik Laut Pari 5
1 GAAGGGGGGG TGCTATACAT GCAAGTCGAG CGAATGGATT AAGAGCTTGC TCTTATGAAG TTAGCGGCGG ACGGGTGAGT AACACGTGGG TAACCTGCCC 101 ATAAGACTGG GATAACTCCG GGAAACCGGG GCTAATACCG GATAACATTT TGAACCGCAT GGTTCGAAAT TGAAAGGCGG CTTCGGCTGT CACTTATGGA 201 TGGACCCGCG TCGCATTAGC TAGTTGGTGA GGTAACGGCT CACCAAGGCA ACGATGCGTA GCCGACCTGA GAGGGTGATC GGCCACACTG GGACTGAGAC 301 ACGGCCCAGA CTCCTACGGG AGGCAGCAGT AGGGAATCTT CCGCAATGGA CGAAAGTCTG ACGGAGCAAC GCCGCGTGAG TGATGAAGGC TTTCGGGTCG 401 TAAAACTCTG TTGTTAGGGA AGAACAAGTG CTAGTTGAAT AAGCTGGCAC CTTGACGGTA CCTAACCAGA AAGCCACGGC TAACTACGTG CCAGCAGCCG 501 CGGTAATACG TAGGTGGCAA GCGTTATCCG GAATTATTGG GCGTAAAGCG CGCGCAGGTG GTTTCTTAAG TCTGATGTGA AAGCCCACGG CTCAACCGTG 601 GAGGGTCATT GGAAACTGGG AGACTTGAGT GCAGAAGAGG AAAGTGGAAT TCCATGTGTA GCGGTGAAAT GCGTAGAGAT ATGGAGGAAC ACCAGTGGCG 701 AAGGCGGACT TTTTTGGTCT GTAAACTGAC AATTGAGGCG GGGAAAGCGT GGGGAGCAAA CAGGATTAGA TACCCTGGTA GTCCACGCCG TAAACGATGA 801 GTGCTAAGTG TTAGAGGGTT TCCGCCCTTT AGTGCTGAAG TTACGCATTA AGCACTCCGC CTGGGGAGTA CGGCCGCAAG GCTGAAACTC AAAGGAATTG 901 ACGGGGGCCC GCACAAGCGG TGGAGCATGT GGTTTAATTC GAAGCAACGC GAAGAACCTT ACCAGGTCTT GACATCCTCT GACAACCCTA GAGATAGGGC 1001 TTCTCCTTCG GGAGCAGAGT GACAGGTGGT GCATGGTTGT CGTCAGCTCG TGTCGTGAGA TGTTGGGTTA AGTCCCGCAA CGAGCGCAAC CCTTGATCTT 1101 AGTTGCCATC ATTTAGTTGG GCACTCTAAG GTGACTGCCG GTGACAAACC GGAGGAAGGT GGGGATGACG TCAAATCATC ATGCCCCTTA TGACCTGGGC 1201 TACACACGTG CTACAATGGA CGGTACAAAG AGCTGCAAGA CCGCGAGGTG GAGCTAATCT CATAAAACCG TTCTCAGTTC GGATTGTAGG CTGCAACTCG 1301 CCTACATGAA GCTGGAATCG CTAGTAATCG CGGATCAGCA TGCCGCGGTG AATACGTTCC CGGGCCTTGT ACACACCGCC CGTCACACCA CGAGAGTTTG 1401 TAACACCCGA AGTCGGTGGG GTAACCTTTT TGGAGCCAGC CGCCTAAGGT
Lampiran 5 Kromatogram Bakteri Manolitik Laut Pari 3
Screen clipping taken: 9/21/2012, 2:39 AM
APRIDAH CAMELIAWATI DJOHAN. Isolation and Identification of Manolytic Bacteria from Pari Island. Under direction of LAKSMI AMBARSARI and YOPI
Indonesia's tropical marine biodiversity of microorganisms have high potential and commercial value. This study focused on the isolation and identification of potential microbes which produce mannanase enzyme to hydrolyze mannan and eventually produce manno-oligosaccharides. Sampling was conducted in Pari island at Jakarta Bay area, the screening and observation of mannanase enzyme activity from those marine biodiversity have been conducted. The research succeed to collect 20 bacteria that could produce mannanase enzyme, three of them have the most high activity from qualitative analysis based on mannolytic index using congo red method for Pari 3, 4 dan 5 such as 4,33, 2,40, dan 2,60. Further quantitative analysis for these bacteria were conducted such as activity of mannanase using dinitrosalicylic acid method and resulted the highest activity is Pari 3 with 2,474 U/mL and Pari 4 with 1,193 U/mL both in the second day of fermentation, whereas Pari 5 with 1,087 U/mL in the third day of fermentation. Analysis 16S rRNA gene were showed that Pari 3, 4, and 5 are domain Bacteria, filum Firmicutes, class Bacilli, ordo Bacillaceae and genus Bacillus. For the spesific identification are using phylogenetic tree and concluded that Pari 3 has similar sequence 91.1% with Bacillus safensis and 92% Bacillus pumilus, from the both result showed the genetic relationship which is less than 97% in similarity therefore it was suggested that the bacteria Pari 3 is a new strain and can be further investigated. Whereas The results of Pari 4 identification has similar sequence 94.1% with Bacillus anthacis and 92.2% with the Bacillus cereus in the genetic relationship. The results of Pari 5 identification has similar sequence 97.1% with Bacillus anthracis and 95.2% with the Bacillus cereus in the genetic relationship.
Keywords: Pari island, biodiversity microorganism, mannanase, marine bacteria, 16S rRNA
APRIDAH CAMELIAWATI DJOHAN Isolasi Dan Identifikasi Bakteri Manolitik Laut Dari Pulau Pari. Dibimbing oleh LAKSMI AMBARSARI dan YOPI
Biodiversitas mikroorganisme laut tropis Indonesia mempunyai nilai potensi maupun komersial yang tinggi. Pengembangan ilmu bioteknologi memacu teknik biomolekuler sebagai dasar penelitian yang bertujuan untuk mengidentifikasi mikroorganisme yang telah diisolasi dari alam maupun dalam melakukan rekayasa genetik yang dapat memodifikasi urutan basa sehingga dapat diperoleh jenis enzim yang diinginkan. Sedangkan kemajuan teknik-teknik dalam bidang enzimologi dapat dimanfaatkan untuk menganalisis kualitas enzim secara kuantitatif untuk hasil yang lebih akurat.
Tesis ini terfokus pada identifikasi mikroba laut, pemanfaatan enzim laut penghidrolisis senyawa polisakarida dan memperoleh bakteri manolitik potensial penghasil enzim mananase. Sebagian besar enzim mananase komersial dihasilkan dari mikroba yang berasal dari daratan sehingga adanya ketertarikan untuk melakukan isolasi mikroba penghasil enzim mananase dari laut, tujuan melakukan isolasi yaitu selain memanfaatkan kekayaan biodiversitas asli Indonesia juga dapat melengkapi data mikroba potensial penghasil enzim mananase. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi, mengisolasi, skrining dan identifikasi bakteri manolitik laut lokal dari pulau Pari Indonesia.
Pengambilan sampel dilakukan di kawasan pulau Pari teluk Jakarta, proses identifikasi dan pengamatan aktivitas enzim mannanase dilakukan menggunakan metode kualitatif dengan pewarnaan congo red. Sedangkan untuk analisis kuantitatif untuk menentukan besarnya aktivitas mananase yang dihasilkan oleh bakteri, digunakan metode asam dinitrosalisilat. Secara molekuler bakteri manolitik potensial dapat diidentifikasi genus, spesies serta pohon kekerabatannya dengan menganalisis gen 16S rRNA yang bersifat spesifik untuk setiap bakteri.
Hasil isolasi dan skrining telah berhasil diperoleh 20 bakteri yang dapat menghasilkan enzim mananase dan tiga diantaranya mempunyai aktivitas tertinggi berdasarkan analisis congo red yaitu Pari 3, 4 dan 5, dengan indeks manolitik berturut-turut 4,33; 2,40; dan 2,60. Hasil analisis aktivitas enzim mananase pada isolat Pari 3 pada hari kedua menunjukkan aktivitas tertinggi sebesar 2,474 U/mL, dengan tipe enzim yang disekresikan yaitu eksoenzim karena dari pola
pemanfaatan substrat mannan sesuai dengan pertumbuhan jumlah sel. Pari 4 mempunyai aktivitas tertinggi di hari kedua sebesar 1,193 U/mL.
Sedangkan untuk Pari 5 menunjukkan aktivitas tertinggi pada hari ketiga yaitu 1,087 U/mL. Untuk isolat Pari 4 dan Pari 5 mempunyai pola enzim yang serupa yaitu pola endoenzim yang bersifat random dalam pembentukan gula reduksi sehingga pada polanya menunjukkan bahwa pemanfaatan substrat manan tidak terpengaruh dengan jumlah sel yang terbentuk. Analisis lebih lanjut yaitu amplifikasi gen 16S rRNA telah berhasil dilakukan. Hasil analisis diperoleh bakteri Pari 3 yang mempunyai hasil kekerabatan 91,1% dengan Bacillus safensis
bakteri Pari 3 merupakan strain baru dan dapat diteliti lebih lanjut. Hasil identifikasi bakteri Pari 4 mempunyai hasil kekerabatan 94,1% dengan Bacillus anthracis dan 92,2% dengan Bacillus cereus. Hasil identifikasi bakteri Pari 5 mempunyai hasil kekerabatan 97,1% dengan Bacillus anthracis dan 95,2% dengan Bacillus cereus. Menurut Schloss dan Handelsman 2004. bila kemiripan
maksimum ≥ λ7% maka dianggap satu spesies yang sama, maka dapat disimpulkan bahwa bakteri Pari 4 dan 5 merupakan Bacillus anthracis.
Penelitian ini sebagai langkah awal pemanfaatan dan eksplorasi biodiversitas mikroba laut lokal Indonesia sebagai sumber penghasil enzim pada umumnya dan enzim mananase pada khususnya. Akan sangat baik jika bakteri manolitik potensial yang telah diisolasi dapat pula diidentifikasi gen penyandi enzim mananasenya untuk dikembangkan secara rekayasa genetika dalam memproduksi enzim mananase untuk skala industri atau komersial.
Kata kunci: Pulau Pari, biodiversitas mikroorganisme, enzim mananase, bakteri laut, 16S rRNA
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara bahari yang mempunyai kekayaan biodiversitas mikroorganisme laut yang potensial untuk pengembangan ilmu pengetahuan maupun nilai komersial dalam meningkatkan industri dalam negeri. Kemajuan bidang bioteknologi menstimulasi berkembangnya penelitian dan eksplorasi kekayaan biodiversitas mikroorganisme laut asli Indonesia untuk melengkapi database mikroorganisme potensial yang saat ini belum banyak dilakukan. Pemanfaatan biodiversitas mikroba laut semakin diharapkan secara maksimal untuk menghasilkan terobosan baru melalui produk hasil metabolisme, bioproses maupun kemampuannya menghasilkan jenis enzim yang spesifik. Tingginya permintaan pasar akan produk-produk baru dan mempunyai tingkat efisiensi yang tinggi dalam proses produksi sangat dibutuhkan dalam bidang industri seperti pangan fungsional, farmasi, peternakan, bioenergi, lingkungan dan kesehatan. Saat ini pemanfaatan teknologi enzimatik dalam dunia industri sedang pesat dilakukan, salah satu enzim yang mempunyai peranan penting tersebut adalah enzim mananase. Enzim mananase merupakan enzim yang dapat mengkatalisis reaksi
hidrolisis dari ikatan β-1,4-manosidik dari rantai manan, glukomanan, dan galaktomanan. Enzim mananase dapat digunakan dalam aplikasi teknologi enzim pada industri yang beragam seperti makanan, pakan, farmasi, kertas maupun dalam industri gas sebagai stimulasi maupun perlakuan awal terhadap biomasa lignoselulosa sebagai bahan untuk biofuel generasi kedua (Songsiriritthigul et al. 2010).
Penelitian mengenai mikroorganisme penghasil enzim mananase dari darat, seperti actinomycetes, kapang, aspergillus, fungi dan bakteri telah banyak dilakukan sehingga informasi tentang gen yang menyandi enzim mananase yang telah dikloning maupun disekuen berasal dari mikroba darat dapat diperoleh, jenis
enzim ini mempunyai kemampuan untuk mengikat β-manan dan aktivitas katalitik yang tinggi dalam mendepolimerisasi substrat polisakarida (Tanaka et al. 2009). Oleh sebab itu timbul ketertarikan untuk melakukan penelitian, eksplorasi dan isolasi mikroorganisme potensial penghasil enzim mananase dari perairan laut
Indonesia yang masih jarang dilakukan. Mikroba mannolitk adalah mikroba yang dapat menghasilkan enzim mananase yang dapat menghidrolisis polisakarida kompleks menjadi molekul sederhana seperti manno-oligosakarida dan mannosa. Pada umumnya enzim mananase dihasilkan dari mikroorganisme seperti bakteri, namun adapula yang dihasilkan dari tanaman dan hewan. Enzim mananase yang dihasilkan oleh mikroorganisme mempunyai keunggulan tersendiri yaitu bersifat lebih ekonomis, mudah dan efisien dalam memproduksinya. Proses karakterisasi dan fermentasi enzim mananase dari mikroba mempunyai waktu proses yang lebih cepat dibandingkan dengan enzim dari tanaman dan hewan.
Senyawa polisakarida yang terdapat di perairan laut sangat bervariasi karena sesuai dengan jenis monomer yang menyusunnya yaitu agar, kitin, manan, xylan dan selulosa. Pemanfaatan produk polisakarida dalam negeri sangat terbatas walaupun sumbernya berlimpah karena Indonesia merupakan negara tropis yang kaya akan biodiversitas tanaman tropis, tingginya biaya pengembangan produk polisakarida dan sistem pengolahan yang tradisional menyebabkan Indonesia seringkali menjual bahan mentah dan mengimpor produk yang sudah jadi dengan harga impor yang lebih mahal dari ekspor bahan mentah. Diharapkan dari penelitian ini dapat mengembangkan potensi mikroba lokal dan menghasilkan enzim potensial untuk industri serta mulai memanfatkan teknologi rekayasa genetik dan teknologi enzimatis sehingga dapat dengan maksimal memanfaatkan biomassa polisakarida, karena selain bersifat renewable, teknologi di atas lebih ramah lingkungan.
Enzim dari mikroba laut lokal belum banyak diteliti maupun dikembangkan pada tingkat laboratorium maupun komersial. Enzim laut memiliki karakter berbeda dengan enzim dari mikroba biasa sehingga penelitian biodiversitas mikroba laut dan karakter enzim penghidrolisis polisakarida laut menjadi hal yang menarik untuk dikaji. Biomassa juga mempunyai peranan penting dalam proses produksi enzim yaitu sebagai sumber karbon sedangkan pemanfaatan biomassa yang spesifik dapat mengetahui kemampuan mikroba untuk menghasilkan enzim yang spesifik pula. Penelitian yang dilakukan sebelumnya telah menghasilkan enzim mananase termofilik laut dari bakteri Rhodothermus marinus, mikroba ini diisolasi dari perairan laut yang mempunyai suhu tinggi sehingga mempunyai
aktivitas enzim mananase yang cukup unik dalam mendegradasi sumber manan seperti galaktomannan pada substrat locust bean gum, mikroba manolitik laut ini telah diketahui menghasilkan enzim mananase glikosidasi famili 26 yang bersifat termofilik yaitu tahan hingga temperatur 85°C setelah melalui proses karakterisasi enzim dan analisis sekuen DNA (Politz et al. 2000). Mikroba penghasil enzim mananase dari darat dapat berupa aktinobakteri seperti Cellulomonas fimi, actinomicetes dari kelompok streptomicetes seperti Streptomyces galbus dan Streptomyces lividans yang mempunyai karakterisitik enzim yang unik karena dapat mendegradasi berbagai jenis substrat manan (Stoll et al. 1999).
Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengeksplorasi kekayaan biodiversitas mikroorganisme laut lokal Indonesia. Tujuan khusus penelitian ini antara lain 1) Mengetahui apakah mikroorganisme laut khususnya bakteri laut mempunyai kemampuan untuk menghasilkan enzim mananase potensial. 2) Mengisolasi, skrining dan mengidentifikasi bakteri manolitik laut lokal dari pulau Pari Indonesia. 3) Melengkapi data base mikroba potensial penghasil enzim mananase.
Hipotesis
Kekayaan biodiversitas mikroorganisme laut lokal Indonesia dapat menghasilkan enzim mananase potensial.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan enzim mananase potensial dari mikroba lokal untuk kebutuhan penelitian maupun industri dan mendapatkan informasi data base mikroba laut lokal potensial penghasil enzim mananase.