AKTIVITAS AMILOLITIK BEBERAPA KAPANG DAN
KEMAMPUAN PRODUKSI ALKOHOLNYA DARI PATI
SINGKONG
TAHIRA TUNNISA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
SIMPULAN
Empat isolat kapang yaitu A. niger
IPBCC 88.145, T. longibrachiatum IPBCC 07.556, Penicilllium sp. IPBCC 07.537, dan
P. herquei IPBCC 07.557 memiliki aktivitas amilolitik. Aspergillus niger (IPBCC 88.145) memiliki IA tertinggi sebesar 2,7 dan menghasilkan glukoamilase. Aktivitas glukoamilase optimum (1,95 Unit/mL) terjadi pada 96 jam inkubasi. Kapang ini juga mampu mengubah pati singkong menjadi alkohol. Produksi alkohol sebesar 29 mL-31 mL dengan kadar alkoholnya 90,5%-93,5%, sedangkan efisiensi produksi alkohol berkisar antara 52,11%-55,71% (v/v) dan efisiensi fermentasinya berkisar 70,2%-75,1% (v/v) bergantung dari tingkat likuifikasi bubur singkongnya.
SARAN
Kapasitas hidrolisis pati dan fermentasi optimum oleh kapang A. niger IPBCC 88.145 perlu dikaji lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
Balagopalan C, Padmaja G, Nanda SK,Moothy SN. 1988. Cassava in Food, Feed, and Industry. Florida: CRC Pr. Benda I. 1982. Wine and brandy. Di dalam:
Reed G, editor. Prescott & Dunn’s Industrial Microbiology. Ed ke-4. New York: AVI Publishing. hlm 293-402. Breuil C, Saddler JN. 1985. Comparison of
the 3.5-dinitrosalicylic acid and Nelson Somogyi methods of assaying for reducing sugars and determining cellulose activity. Enzyme Microbiol Technol 7: 331.
Busch JE, Porter EG, Stutzenberger FJ.
1997. Induction of α-amylase by malto-oligosaccharides in Thermomonospora curvata. J Appl Microbiol 82:669-676. Chandel et al. 2007. Economics and
environmental impact of bioethanol production technologies an appraisal.
Biotechnol Molec Biol 2:14-32. Cornett CAG, Fang TY, Reilly PJ, Ford C.
2003. Starch-binding domain shuffling in Aspergillus niger glucoamylase. Prot Eng16:521-529.
Cronk TC, Steinkraus KH, Hackler LR, Mattick LR. 1977. Indonesian tape ketan fermentation. Appl Environ Microbiol 33: 1067-1073.
Damayanti E. 2000. Isolasi dan karakterisasi amilase dari kapang alkalotoleran asal limbah cair tapioka [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Dombek KM, Ingram LO. 1987. Ethanol production during batch fermentation with Saccharomyces cerevisiae: changes in glycolytic enzymes and internal pH. Appl Environ Microbiol
53:1286-1291.
Fujio Y, Suyanadona P, Attasampunna P, Ueda S. 1984. Alcoholic fermentation of raw cassava starch by Rhizopus koji
without cooking. Biotechnol Bioeng
26:315-319.
Han IY, Steinberg MP. 1986. Amylosis of raw corn by Aspergillus niger for simultaneous ethanol fermentation.
Biotechnol Bioeng 30:225-234. Li DC, Yang YS, Peng YL, Shen CY. 1998.
Purification and characterization of extracellular glucoamylase from the thermophilic Thermomyces lanuginosus.
J Mycol Res 102:568-572.
Martini AV, Martini A. 1998. Determination of ethanol production. Di dalam: Kurtzman CP, Fell JW, editor. The Yeast, A Taxonomic Study. Ed ke-4. Amsterdam: Elsevier. hlm 107.
Madi E, Antranikian G, Ohmiya K, Gottschalk. 1987. Thermostable amylolytic enzymes from a new
Clostridium isolate. Appl Environ Microbiol 53:1661-1667.
Moreira et al. 2001. The use of α -methyl-D-glucoside, a synthetic analogue of maltose, as inducer of amylase by
Aspergillus sp. in solid state and submerged fermentations. Braz J Microbiol 32:81-86.
Oliveira AN de, Olivieira LA de, Andrade JS, Junior AFC. 2007. Rhizobia amylase production using various starchy substances as carbon substrates.
Braz J Microbiol 38:208-216.
Ponte JG, Reed G. 1982. Bakery foods. Di dalam: Reed G, editor. Prescott & Dunn’s Industrial Microbiology. Ed ke-4. New York: AVI Publishing. hlm 246-292.
Prihandana R, Hendroko R. 2008. Energi Hijau Pilihan Bijak menuju Negeri Mandiri Energi. Jakarta: Penebar Swadaya.
Ray RR, Chakraverty R. 1998. Extacellular β-amylase from Syncephalastrum racemosum. J Mycol Res 102:1563-1567.
Sigurskjold BW, Berland CR, Svensson B. 1994. Thermodynamics of inhibitor binding to the catalytic site of glucoamylase from Aspergillus niger
determined by displacement titration calorimetry. Biochemistry 33:10191-10199.
Lampiran 1 Isolat kapang yang digunakan dalam penelitian ini
Nama Isolat No aksesi Asal Lokasi
Acremonium sp. IPBCC 07.548 Serasah meranti Katingan-Kalteng
A. niger IPBCC 88.099 Tanah Pasar Bogor
IPBCC 88.100 Tanah Cibodas
IPBCC 88.102 Anggur Pasar Bogor
IPBCC 88.138 Tanah Taiwan
IPBCC 88.140 Tanah perkebunan kelapa
sawit, kacang tanah, kedelai, dan jagung
IPBCC 88.141 Tanah perkebunan kelapa
sawit, kacang tanah, kedelai, dan jagung IPBCC 88.143 Tanah limbah Tasikmalaya
IPBCC 88.145 Anggur Pasar Bogor
IPBCC 90.243 Kontaminan
IPBCC 93.265 CBS (Centraalbureau Voor Schimmelcultures)
A. ornatus IPBCC 07.554 Serasah meranti Katingan-Kalteng
Fusarium oxysporum IPBCC 07.540 Serasah meranti Katingan-Kalteng
Gliocladium sp. IPBCC 07.543 Serasah meranti Katingan-Kalteng
Gongronella sp. IPBCC 07.553 Serasah meranti Katingan-Kalteng
Paecylomyces sp. IPBCC 07.549 Serasah meranti Katingan-Kalteng IPBCC 07.550 Serasah meranti Katingan-Kalteng
Penicillium sp. IPBCC 07.537 Serasah meranti Katingan-Kalteng IPBCC 07.538 Serasah meranti Katingan-Kalteng IPBCC 07.539 Serasah meranti Katingan-Kalteng 80/31/9 07.536 Serasah meranti Katingan-Kalteng
P. herquei IPBCC 07.557 Serasah meranti Katingan-Kalteng
P. notatum IPBCC 07.555 Serasah meranti Katingan-Kalteng
P. miczynskii IPBCC 07.541 Serasah meranti Katingan-Kalteng
P. velutinum IPBCC 07.535 Serasah meranti Katingan-Kalteng
P. janthinellum IPBCC 07.542 Serasah meranti Katingan-Kalteng
Trichoderma harzianum
IPBCC 07.545 Serasah meranti Katingan-Kalteng IPBCC 07.546 Serasah meranti Katingan-Kalteng IPBCC 07.547 Serasah meranti Katingan-Kalteng
T. longibrachiatum IPBCC 07.556 Serasah meranti Pulau Obi
T. koningii IPBCC 07.552 Serasah meranti Katingan-Kalteng
Lampiran 2 Komposisi berbagai media yang digunakan dalam penelitian ini A. Komposisi media agar-agar dekstrosa kentang (ADK) + pati tapioka 1% (b/v)
Kentang 200 g Agar-agar 15 g Gula 20 g Pati tapioka 10 g Kloramfenikol 2 tablet Akuades 1 000 mL B. Komposisi media produksi enzim
Ekstrak khamir 10 g Pati tapioka 10 g MgSO4 . 7H2O 0,5 g KH2PO4 1,3 g Akuades 1 000 mL C. Komposisi media produksi alkohol
Singkong 1 600 g (kadar pati 28%) Urea 3 584 g
CO(NH2)2 68,8 g KCl 68,8 g P2O5 68,8 g Akuades 1 600 mL
D. Komposisi pembuatan bufer fosfat 0,2 M pH 7,0 Na2HPO4 . H2O 0,2M 39 mL NaH2PO4 . H2O 0,2M 61 mL E. Komposisi larutan Lugol
KI 2 g I2 2 g Akuades 300 mL
Lampiran 3 Diagram alir metode Somogyi-Nelson (Breuil & Saddler 1985) 0,1 mL enzim + 0,5 mL larutan pati terlarut + 0,4 mL bufer fosfat
Diinkubasi (suhu optimum, 30 menit)
Ditambahkan 1 mL Larutan A*
Diambil 1 mL kemudian ditambahkan 1 mL Larutan D*
Dididihkan 20 menit
Didinginkan 5 menit
Ditambahkan 1 mL Larutan C*, dikocok hingga tidak ada gelembung
Diencerkan hingga 25 mL
Absorbansi diukur pada λ 520 nm Blanko : enzim diganti dengan akuades steril.
Kontrol: penambahan enzim dilakukan setelah ditambah larutan A, sebelum dididihkan. Standar: larutan standar glukosa 0-600 ppm, dengan selang konsentrasi 100 ppm.
y = 0,00024x + 0,04789 R² = 0,98597 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 100 200 300 400 500 600 Konsentrasi glukosa (ppm) A b s o rb a n s i ( 5 2 0 n m )
Persamaan aktivitas glukoamilase (Unit/ml): [glukosa] x Fp BM glukosa x V x t Keterangan:
[glukosa]: konsentrasi glukosa (ppm) Fp: faktor pengenceran
BM: bobot molekul glukosa (180,16 g/mol) V: volume enzim yang digunakan (0,1 mL) t: waktu inkubasi (20 menit)
*) Cara membuat: • Larutan A: Na2CO3 2,5 g NaKtartrat 2,5 g NaHCO3 2 g Na2SO4 20 g Akuades 100 mL • Larutan B: CuSO4 . 5H2O 30 g H2SO4 pekat 4 tetes Akuades 200 mL • Larutan C:
Larutan 1: 5 g NH4MoO4 dalam 50 mL akuades yang mengandung 4,2 mLH2SO4. Larutan 2: 0,6 g Na2HAsO4
.
7H2O dalam 5 mL akuades.
Kedua larutan kemudian dicampur dan diencerkan hingga 100 mL. Campuran diinkubasi semalam pada suhu 37-40 0C, dimasukkan ke dalam botol gelap, dan disimpan pada suhu 30 0C.
Lampiran 4 Diagram alir pengukuran total gula dengan metode Fenol
2 mL substrat yang telah diencerkan 10 000 + 1 mL larutan fenol 5%
Dikocok sampai homogen
Ditambahkan 5 mL H2SO4 pekat
Diamkan selama 10 menit
Direndam dalam air sampai dingin
Absorbansi diukur pada λ 490 nm Blanko: singkong diganti dengan akuades.
Standar: larutan standar glukosa 0-15 ppm, dengan selang konsentrasi 5 ppm.
y = 0,0412x + 0,216 R2 = 0,9519 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 5 10 15 Konsentrasi glukosa (ppm) A b s o rb a n s i ( 4 9 0 n m ) Kurva standar glukosa untuk pengukuran total gula dengan metode Fenol