LAMPIRAN
Lampiran 1. Komposisi Media Ligninase Cair Komposisi Media Ligninase
KH2PO4 2 g
MgS04.7H2O 0,5 g
K2HPO4 1 g
Alkaline Lignin 2 g
NH4NO3 2 g
KCL 0,5 g
MgSO4.7H2O 0,5 g
FeSO4.7H2O 10 mg
MnCL2.2H2O 5 mg
CuSO4.5H2O 1 mg
Lampiran 2.Alur Kerja Isolasi Jamur Pendegradasi Lignin dari Kayu Pinus Lapuk
dimasukkan ke dalam plastik bersih dipotong menjadi ukuran yang lebih kecil disebarkan di atas media PDA
diinkubasi pada suhu pada suhu ruang selama 3-5 hari
dibuat biakan murni dari koloni jamur Kayu Pinus Lapuk
Lampiran 3.Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik dengan Uji Bavendamm
ditumbuhkan pada media PDA + asam tanin 0,1 % pada suhuh ruang
diinkubasi pada suhu ruang
diamati endapan cokelat yang terbentuk
Lampiran 4.Persiapan Sumber Enzim
dibiakkan pada 30 ml media ligninase cair
diinkubasi selama 14 hari pada suhu ruang
disentrifugasi dengan kecepatan 10000 rpm pada suhu 4°C selama 15 menit
Biakan Jamur Yang Mampu Membentuk Endapan Cokelat
Lampiran 5. Pengukuran Aktivitas Lignin Peroksidase (LiP)
ditambahkan 2,8 ml larutan penyangga tartrat (pH 2,5)
ditambahkan 1 ml veratril alkohol 2 mM ditambahkan 1 ml H2O2 0.4 mM
dihomogenkan
diinkubasi selama 30 menit pada suhu ruang
diukurjumlah veratraldehida yang terbentuk dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 310 nm dihitungjumlah veratraldehida yang terbentuk berdasarkan rumus Lambert-Beer
dihitungaktivitas unit enzim 0,2 ml Supernatan Enzim
Hasil
Lampiran 7. Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP)
Waktu (Hari) Isolat
Trametes sp 1 Phanerochaete sp Trametes sp 2
2 0,000 0,000 0,000
4 0,577 0,095 0,095
6 0,866 0,192 0,577
8 1,541 0,770 1,344
10 1,059 0,385 0,770
12 0,481 0,095 0,385
Lampiran 8. Gambar Dokumentasi Penelitian
Gambar 7. Isolat Jamur pada media Ligninase Cair .
Gambar 8. Jamur yang di kultur dalam cawan petri .
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui laju aktivitas
pendegradasian lignin pada jenis enzim pendegradasi lignin lain seperti
Manganase peroksidase (MnP) dan Lakase.
DAFTAR PUSTAKA
Agustina, D. 2009. Kadar Lignin dan Tipe Monomer Penyusun Lignin Pada Kayu Akasia.[Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Akhtar, M.R.A., Blachette dan T.K. Kirk. 1997. Fungal Delignification and Biomehanical Pulping Of wood. Advances in Biochhemical Engineering Biotechnology.
Bonnen, A. M., Anton. L. Hand Orth. A. B. 1994. Lignin-Degrading Enzymes of The Commercial Button Mushroom, Agaricus bisporus.Appl. Environ.Microbiol.60(3):960-965.
Burdsall, H.H. and Eslyn. 1974. The Taxonomy Of Sporotrichum Proinosum and Sporotrichum Pulverulentum/Phanerochaete Chrysosporium. Madison. U.S. Department Agriculture, Forest Service.
Cody, B. R. 2011. Trametes versicolor (L.) Lloyd. North Carolina. N. C. University.
Dashtban, M., Schraft. H., Syed. A and Qin, W. 2010.Fungal Biodegradatian and Enzymatic Modification of Lignin.Int J Biochem Mol Biol 1(1): 36-50. Fadillah S, Distantina, E. Kriswiyati dan A. Jumari. 2008. Bioledignifikasi Batang
Jagung Dengan Jamur Pelapuk Putih Phanerochaete chrysosporium. Ekuilibrium 7:7-11.
Gandjar,I., R.A. Samson, K.van den Tweel-Vermeulen, A, Oetari&I. Santoso. 1999. Pengenalan Kapang Tropik Umum. Yayasan Obor Indonesia, Jakarta.
Gandjar, I S. Wellyzar, dan Aryanti.2006. Mikologi Dasar dan Terapan.Yayasan Obor Indonesia. Jakarta.
Gold, M.Hand Alic. M. 1993. Molecular Biology of The Lignin-Degrading BasidiomycetesPhanerochaete chrysosporium. Microbiol.Rev. 57:605-622.
Hardjo, S., N. S. Indrasti, dan T. Bantacut. 1989. Biokonversi : Pemanfaatan Limbah Industri Pertanian. PAU-Pangan dan Gizi.Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Haygreen, J dan Bowyer, J.L. 2000.Hasil Hutan dan Ilmu Kayu.Gadjah Mada University Press.
Herliyana. 2007. Potensi Ligninolitik Jamur Pelapuk Kayu Kelompok
Pleorotus.[Disertasi].Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Hutahean, S. 2011. Prosiding Seminar Nasional Biologi. Departemen Biologi FMIPA Universitas Sumatera Utara, Medan .
Johjima, T., Noriyuki, I, M., Tokimura, F. Nakagawa, T., Wariishii, H., dan Tanaka, H. 1999. Direct Interaction of Lignin And Lidnin Peroxidase From Phanerochatae chrysosporyum, Proc.Natl.Acad.Sci.USA,96, 1989-1994.
Kerem, Z and Hadar.Y. 1998.Lignin Degradaging Fungi Mechanism and Utilization.The Heberw University of Jerusalem. Israel.
Khan, A.H. 1954. Decay in Timber its Cause in Counter. Forest Research. Instiute Abottabad, Pakistan.
Manion, P. D. 1991. Tree Diseases Concepts. Prantice Hall Inc. Englewood Cliffs, New Jersey.
Munir, E. 2006.Pemanfaatan Mikroba dalam Bioremediasi Suatu Teknologi Alternatif Untuk Pelestarian Lingkungan. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Murtihapsari, 2008. Biodekomposisi Kayu Keras. Fakultas MIPA. Mayor Kimia Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.
Musa, B. H. 2012. Wood Rot fungi Identification on Dead Wood Biodelignification Process in Taman Hutan Raya Bukit Barisan, Karo District.[Skripsi]. Medan. Universitas Sumatera Utara.
Orth A.B., D.J. Royse, M. Tien. 1993. Ubiquity of lignin degrading peroxidases among various wood-degrading fungi. Appl Environ Microbiol 59:4017-4023.
Perez, J., Dorado. J., Rubia. T and Martinez. J. 2002. Biodegradation and Biological Treatment of Cellulose, Hemicellulose and Lignin.An overview. Int. Microbiol. 5:53-63.
Prasetya.B. 2005. Proses dan Produksi Ramah Lingkungan. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Jakarta.
Prayudyaningsih, R., H. Tikupadang dan N.A. Malik, 2007.Jamur Pendegradasi Lignin pada Serasah Eboni (Diospyros celebica Bakh.). Prosiding Ekspose: 81-88.
Semangun, H. 1996. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.
Sigit, M. 2009. Pola Aktivitas Enzim Lignolitik Jamur Tiram (Pleorotus ostreatus) Pada Media Sludge Industri Kertas. [Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Supriyanto. 2009. Manfaat Jamur pelapuk Putih Phanerochaeta chrysosporium L1
dan Pleorotus EB9 Untuk Biobleaching Pulp Kardus Bekas. [Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Tambunan, B dan D. Nandika.1989. Deteriorasi Kayu oleh Faktor Biologis.Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Toumela, M. 2002. Degradation of Lignin and Other 14C-labelled Compounds in
Compost and Soil with An Emphasis on White Rot
Fungi.[Dissertation].Finland: University of Helsinki.
Widjaya,A., Ferry, Musmariadi. 2004. Pengaruh Berbagai Konsentrasi Mediator pada Biodelignifikasi Menggunakan Enzim Kasar Peroksidase vol 3 (71-79).
Widyastuti.S.M, Sumardi, dan Harjono. 2005. Patologi Hutan. Gajah Mada University Press.Yogyakarta.
coccineus, Pycnoporussanguineusand Perenniporia medulla-panis (Dashtban et al., 2010).
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai dengan Juni 2015.
Pengambilan sampel batang pinus di Taman Hutan Raya (Tahura) Berastagi.
Isolasi jamur di Laboratorium Bioteknologi, Program Studi Kehutanan, Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, dan Pengukuran aktivitas LiP di
Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
Alat dan Bahan
Alat yang diperlukan pada penelitian ini antara lain neraca analitik,
sentrifuse, spektrofotometer, vortex, pH meter, shaker, pipet serologi, cawan petri, inkubator jamur, sedangkan bahan yang diperlukan pada penelitian ini antara lain penyangga tartrat (pH 2.5), H2O2, guaiakol, MnSO4, penyangga sitrat fosfat (pH
5.5), penyangga sodium asetat (pH 5.5)veratryl alcohol,Potato Dextrose Agar
Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel dilakukan di areal Taman Hutan Raya (Tahura)
Berastagi. Kriteria sampel yang digunakan adalahbatang kayu pinus yang sudah
melapuk. Metode yang digunakan untuk pengambilan sampel yaitu menggunakan
metode sensus dengan mengamati secara langsung kayu lapuk yang terinfeksi
fungi, dan dilihat secara visual kayu lapuk lalu diambil sampelnya kemudian
sampel dibersihkan dan dimasukkan kedalam kantung kertas dan disimpan
didalam ruangan pada suhu kamar sampai proses isolasi.
Gambar 1. Sampel Kayu Pinus Lapuk
Isolasi Jamur Pendegradasi Lignin dari Kayu Pinus Lapuk
Sampel kayu pinus diambil secara aseptik dari pangkal batang pinus dan
selanjutnya dibawa ke dalam laboratorium. Sampel dipotong menjadi ukuran 0,5
cm x 0,5 cm kemudian disebarkan di atas media PDA dan diinkubasi pada suhu
ruang selama 2 x 24 jam. Koloni jamur yang tumbuh dipindahkan pada media
PDA yang baru dan dibuat biakan murninya.
Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik
Skrining aktivitas enzimatik secara kualitatif dilakukan dengan uji
ditambahkan 0,1% asam tanin. Bila terbentuk endapan cokelat pada media,
mengindikasikan adanya aktivitas fenol oksidase,maka fungi tersebut termasuk ke
dalam kelompok fungi pelapuk putih (Nishida et al., 1988). Persiapan Sumber Enzim
Sumber enzim untuk uji kuantitatif dipersiapkan dengan membiakkan
isolat jamur pada media ligninase cairpada suhu ruang selama 14 hari. Suspensi
jamur disentrifugasi dengan kecepatan 10.000 rpm pada suhu 4 °C selama 15
menit. Suspensi berupa ekstrak enzim kasar digunakan untuk pengukuran aktivitas
ligninolitik secara kuantitatif. Pengukuran aktivitas enzim ligninolitik dilakukan
setiap 2 hari selama 14 hari dengan metode sebagai berikut :
Pengukuran Aktivitas Lignin Peroksidase (LiP)
Pengukuran aktivitas enzim LiP dilakukan menurut metode Bonnen et al.,(1994).Ekstrak enzim sebanyak 0,2 ml ditambahkan ke dalam 2,8 ml larutan penyangga tartrat (pH 2.5). Campuran ini ditambahkan veratryl alcohol 2 mM dan H2O2 0.4 mM masing-masing sebanyak 1 ml. Campuran tersebut selanjutnya
dihomogenkan dengan vortex dan diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar.
Jumlah veratraldehida yang terbentuk diukur dengan menggunakan
spektrofotometer pada panjang gelombang 310 nm. Untuk larutan blanko
digunakan 1 ml veratryl alcohol 2 mM dan 1 ml H2O2 0.4 mM dan 0,2 ml akuades yang dipanaskan pada suhu 60 °C selama 5 menit.
Jumlah veratraldehida yang terbentuk dihitung berdasarkan rumus
Lambert-Beer, yaitu : ΔC = ( (k x b)
At – Ao)
At = nilai absorbansi pada t menit
Ao = nilai absorbansi pada awal reaksi
b = diameter kuvet (1 cm)
k = konstanta (veratraldehida = 9,300/M/cm)
Aktivitas enzim dinyatakan dalam satuan unit yang setara dengan 1 nmol
veratraldehida yang dihasilkan per menit dari perlakuan 1 ml enzim yang
direaksikan dalam kondisi asam, sehingga aktivitas enzim yaitu :
Unit (U/ml) = ΔC x Vtot (ml) x 109
ε
maks x d x t (menit) x Venzim (ml)Dimana,
ε
maks = absorptivitas molar veratril alcohol (9300M-1 cm-1) d = tebal kuvet (cm)Vtot = jumlah keseluruhan larutan t = waktu (menit)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi Jamur Pelapuk Kayu
Sampel kayu yang sudah lapuk diambil dari tegakan pinus di Taman Hutan
Raya (Tahura) Berastagi.Kemudian diisolasi dengan menggunakan PDA
(Potatoes Dextrose Agar) sebagai medianya. Kayu pinus yang telah lapuk dan sudah terinfeksi jamur kemudian dipotong menjadi bagian-bagian kecil berukuran
0,5 cm x 0,5 cm, yang kemudian akan ditanam dalam media PDA. Setelah
didiamkan selama 3-5 hari dalam ruangan maka selanjutnya dilakukan pemurnian
ulang pada jamur yang tumbuh.Dari hasil tersebut diperoleh 13 isolat jamur yang
kemudian dikelompokkan menjadi beberapa bagian berdasarkan penampakan
visualnya.Adapun yang menjadi penampakan perbedaan visualnya seperti warna
jamur dan bentuk permukaan koloni pada media.Setelah dilakukan pemilihan
berdasarkan pengamatan visual, ditemukan enam isolat.
Karakteristik ke enam isolat jamur diamati dengan pengamatan makroskopis.Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.
Tabel 1. Hasil Karakteristisasi Makroskopik Jamur Pelapuk Kayu Pinus
Isolat Jamur Warna Koloni (3-5 hari)
Permukaan Koloni
pada Petri
(3-5 hari)
FPP A Putih Kehijauan Menggunung
FPP C Cokelat muda Rata Seperti tepung
FPP D Putih kehijauan Rata seperti tepung
FPP E Cokelat muda Hifa tipis merata
FPP F Putih kekuningan Tidak merata
Gambar 2. Isolat jamur Pelapuk Kayu Pinus (a) FPP A, (b) FPP B, (c) FPP C, (d) FPP D, (e) FPP E, (f) FPP F
Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik dengan Uji Bavendamm
Setelah didapat isolat jamur yang penampakan visualnya berbeda dari
yang lainnya maka keenam isolat jamur yang telah ada dilakukan skrining
aktivitas enzim ligninolitik dengan uji bavendamm.Isolat jamur ditumbuhkan di
tempat yang gelap (kotak tertutup).Hasil skrining aktivitas enzim ligninolitik dengan uji bavendamm tersebut, diperoleh tiga isolat jamur yang menunjukkan
reaksi positif.
Fungi dikatakan positif fungi pelapuk putih jika dalam cawan petri tempat
fungi ditumbuhkan terdapat endapan coklat, seperti pernyataan Musa (2012) yang
menyatakan jika pada media terbentuk endapan coklat maka uji Bavendammnya
positif (+).Artinya jamur tersebut dapat mengoksidasi asam tannin sehingga jamur b
a
d
c
ini dapat dikelompokkan ke dalam jamur pelapuk putih.Warna coklat yang
terbentuk karena adanya reaksi fenol oksidasi seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 3.
Endapan coklat
Endapan Coklat
Endapan coklat
Gambar 3. Hasil Uji Bavendamm Isolat Jamur Pelapuk Kayu Pinus ; (a) Isolat FPP A, (b) Isolat FPP B dan (c) Isolat FPP D menunjukkan hasil positif pada uji Bavendamm terdapat endapan coklat selama 3-5 hari
Pada gambar isolat jamur yang positif uji bavendamm karena adanya
endapan coklat.Endapan cokelat merupakan hasil sekresi enzim lignolitik oleh
karena kemampuan isolat jamur dalam menggunakan asam tanat sebagai sumber
karbon dan diasumsikan sebagai hasil dari aktifitas polifenol menjadi kuinon yang
menghasilkan polimer yang berwarna gelap (Prayudyaningsih et al., 2007). a
b
c
a 1
b 1
Hasil Uji Bavendamm menunjukkan terjadi degradasi lignin pada kayu
pinus yang lapuk.Degradasi dapat dibagi dalam tiga kategori.Degradasi diawali
pada selulosa, hemiselulosa kemudian degradasi lignin.Pertama, lignin yang
didegradasi kemudian diikuti degradasi selulosa dan hemiselulosa.Kedua,
sebaliknya degradasi diawali pada selulosa dan hemiselulosa kemudian degradasi
lignin.Ketiga, degradasi lignin dan selulosa berjalan secara bersamaan. Pada
umumnya proses degradasi berjalan secara bertahap dan pada umumnya terjadi
pemotongan rantai panjang dari polimer selulosa menjadi lebih pendek
(Prasetya, 2005).
Tabel.2 Uji Bavendam Isolat Jamur dari Kayu Pinus Lapuk
Isolat Jamur Endapan Coklat
FPP A +
Keterangan : + = Terbentuk endapan cokelat - = Tidak terbentuk endapan cokelat
Uji positif ditandai dengan terbentuknya endapan cokelat pada media,
yang menunjukkan adanya aktivitas ligninolitik(Gambar 3). Tiga isolat jamur
yang menunjukkan hasil positif ditandai dengan adanya endapan coklat yang
terbentuk pada media disebabkan oleh adanya reaksi pengoksidasian fenol yang
terdapat pada media oleh fungi dengan bantuan enzim fenol oksidase. Fungi akan
mengeluarkan enzim-enzim tertentu pada saat menempel pada substrat. Hal ini
sesuai dengan pernyataan Prasetya (2005) yang menyatakan bahwa degradasi
lignin yang umumnya dilakukan oleh enzim yang dikeluarkan oleh fungi pelapuk
putih.
Identifikasi Fungi Pelapuk Putih
Setelah didapat hasil uji bavendamm yang positif dari ketiga isolat jamur
tersebut kemudian dilakukan identifikasi isolat jamur secara mikroskopis. Dari
identifikasi didapat 2 jenis jamur yaitu Trametes sp pada 2 fungi (Isolat jamur FPP A dan FPP D) dan Phanerochete sp (Isolat jamur FPP B) . Jamur yang didapat termasuk ke dalam divisi Basidiomycota dan masuk ke dalam keluarga
Polyporaceae dan Phanerochaetaceae.Karakterisasi isolat jamur secara
mikroskopis yang didapat dilihat berdasarkan hifa, spora aseksual dan bentuk.
Tabel 3 Hasil Karakterisasi Mikroskopis Jamur Pelapuk Kayu Pinus (Hutahean, 2011)
Isolat Hifa Spora Aseksual Bentuk dan Pengaturan Spora Aseksual
FPP A Tidak Berseptat Konidiaspora
Spora berwarna putih,
licin, berukuran 4
hingga 5 x 1,5 hingga 3
mikron .
FPP B Berseptat Konidiospora
Konidia berbentuk
bulat, banyak sel, dan
diproduksi tunggal
FPP D Tidak Berseptat Konidiaspora
Spora berwarna putih,
licin, berukuran 4
hingga 5 x 1,5 hingga 3
mikron .
Berdasarkan identifikasi mikroskopis yang telah dilakukan pada isolat
jamur FPP A dan FPP D dapat digolongkan kepada keluarga Polyporaceae dan
genus Trametes. Klasifikasinya adalah Kingdom: Fungi, Division: Basidiomycota, Kelas: Hymenomycetes, Ordo: Aphyllophorales, Family: Polyporaceae, Genus:
Trametes, Spesies: Trametes sp. Pada gambar dapat dilihat bahwa fungi Polyporaceae (Trametes sp.) memiliki hifa berdinding tebal, tidak memiliki sekat (septa) seperti pernyataan dari (Cody, 2011) sporanya berbentuk elips berwarna
coklat dan hifa mempunyai clamp connection.
a b
a
b c
c
Gambar 4. (A) Mikroskopis Trametes sp. (B) Struktur Mikroskopis Isolat FPP A (C) Struktur Mikroskopis isolat FPP D ( Perbesaran 100x) ( a: clamp connection, b: spora, c:hifa ) (Cody,2011)
Phanerochaete sp.
Klasifikasi Kingdom: Fungi, Division: Basidiomycota, Kelas: Basidiomycetes, Ordo: Polyporales, Family: Phanerochaete, Genus:
Phanerochaete, Spesies:Phanerochaete sp. Spora phanerochaete (basidiospora) berbentuk elips berdinding tipis, bening dan hifanya dengan lumen normal,
berdinding tebal memanjang dan tidak menggembung sesuai dengan pernyataan
dari ( Burdsall dan Eslyn, 1974 ).
a b c
Gambar 5. (A). Struktur mikroskopis Phanerochaete sp.(Burdsall, 1981) (B). Struktur Mikroskopis isolat FPP B (a: spora, b: septa,
c:clamp connection) Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP)
Pengukuran aktivitas enzim Lip yang dilakukan setiap 2 hari selama 14
hari pengukuran. Isolat yang dikultur dalam media ligninase cair memiliki hasil
yang berbeda-beda.Aktivitas produksi enzim LiP ditentukan dengan mengukur
perubahan veratryl alcohol menjadi veratraldehida pada panjang gelombang 310 nm. Aktivitas enzim LiP yang tertinggi didapatkan pada spesies Trametes sp. 1 pada hari ke-8 pengukuran ke-4 yaitu sebesar 1,541 (U/ml) kemudian mengalami
penurunan pada pengukuran selanjutnya sampai akhir pengukuran di hari ke-14.
Pada isolat jamur Phanerochete sp. , aktivitas enzim tertinggi di dapat pada hari ke-8 pengukuran ke-4 yaitu sebesar 0,77 (U/ml) dan pada hari ke-10 telah terjadi
penurunan aktivitas enzim LiP, dan kemudian aktivitas berhenti pada hari ke-14
,pengukuran ke- 7. Isolat jamur Trametes sp. 2 mengalami puncak aktivitas enzim
pada hari ke-8, pengukuran ke-4 yakni sebesar 1,344 (U/ml) dan kemudian terjadi
penurunan aktivitas enzim pada hari ke-10 dan berhenti pada hari ke 14 .
Dari ketiga isolat jamur yang telah diuji didapat bahwa isolat jamur yang
memiliki aktivitas enzim LiP tertinggi adalah isolat jamur Trametes sp. 1 sebesar 1,541 (U/ml) dan kemudian diikuti isolat jamur Trametes sp. 2 yaitu 1,344 (U/ml) dan aktivitas enzim isolat jamur Phanerochaete sp. adalah yang terendah yakni sebesar 0,77 (U/ml).
Tabel 4. Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) dari Isolat Jamur Pelapuk Kayu Pinus (U/ml)
Waktu (Hari) Isolat
Trametes sp. 1 Phanerochaete sp. Trametes sp. 2
2 0,000 0,000 0,000
Dari hasil pengukuran yang didapat terlihat jelas perbedaan aktivitas
enzim pada ketiga isolat jamur yang diukur.Hal ini mungkin dipengaruhi oleh
jenis jamur dan kemampuan jamur dalam mengubah substrat yang tersedia.
Gandjar et al., (2006) menyatakan bahwa substrat adalah sumber nutrien utama bagi fungi, untuk bertahan hidup jamur mengeluarkan enzim ekstraseluler yang
berguna untuk mengubah senyawa-senyawa kompleks dari substrat menjadi
senyawa-senyawa yang lebih sederhana. Enzim yang dihasilkan jamur dalam
mengubah substrat menjadi senyawa yang lebih sederhana mempunyai
kemampuan dan kecepatan berbeda-beda.
Gambar 6.Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) dari Isolat Jamur Pelapuk Kayu Pinus
0 Kurva Aktivitas Enzim LiP (Pinus sp.)
FPP A
FPP B
Aktivitas enzim Lignin Peroksidase (LiP) pada ketiga isolat jamur pelapuk
putih dimulai pada hari ke 4 (Gambar 6). Pada isolat jamur Trametes sp. 1 aktivitas enzim terlihat maksimum pada hari ke 8 yaitu 1,541 dan kemudian
menurun di hari selanjutnya dan berhenti pada hari ke-14. Enzim LiP pada Isolat
jamur Phanerochaete sp. mencapai aktivitas maksimumnya pada hari ke-8 yaitu 0,770 dan pada hari selanjutnya terus mengalami penurunan dan akhirnya pada
hari ke-14 enzim berhenti bekerja.Tidak berbeda jauh dari kedua isolat jamur
sebelumnya isolat jamur Trametes sp. 2 mengalami aktivitas enzim maksimum adalah pada hari ke-8 yaitu sebesar 1,344 dan berhenti pada hari ke-14.
Aktivitas enzim tertinggi isolat jamur pelapuk putih Trametes sp.1 yang
didapat adalah sebesar 1,541 U/ml pada hari ke-8.Herliyana (2007) melaporkan
isolat Pleorotus EA4 pada substrat kayu sengon mencapai aktivitas enzim LiP tertinggi pada hari ke-6 sebesar 0,430 U/ml.
Dari hasil aktivitas enzim yang telah diukur (Gambar 6) dilihat waktu pola
aktivitas enzim LiP dari ketiga isolat jamur pelapuk putih yang didapat relatif
sama, aktivitas dimulai pada hari ke-4 dan mengalami puncak aktivitas pada hari
ke-8. Widjaja et al. (2004)melaporkan aktivitas maksimum enzim LiP pada P. chrysosporiumdicapai pada hari ke-4 sebesar 0,81 U/ml, danlangsung mengalami penurunan karena pertumbuhan jamur mulai menurun dan adanya kematian sel.
Penelitian yang dilaporkan oleh Sigit (2009), diperoleh aktivitas
maksimum LiP pada jamur tiram Thailand lebih tinggi dari jamur tiram Bogor
ditemukan dan juga media yang digunakan berpengaruh dalam produksi enzim
lignin peroksidase.
Kurva aktivitas enzim LiP ketiga isolat jamur pelapuk putih (Gambar 6)
menunjukkan hasil yang sama. Pada hari ke-2 sampai hari ke-4 terjadi fase lag
yaitu fase penyesusaian sel-sel dengan lingkungannya dan pembentukan
enzim-enzim untuk mengurai substrat. Pada hari ke-4 sampai hari ke-6 terjadi fase
akselerasi dimana mulainya sel-sel membelah dan fase lag menjadi fase aktif. Di
hari ke-6 sampai ke-8 terjadi fase eksponensial yaitu fase perbanyakan jumlah sel
yang sangat banyak, aktivitas sel sangat meningkat.Pada hari 8 sampai hari
ke-10 dinamakan fase deselerasi dimana sel-sel mulai kurang aktif membelah.Fase
terakhir adalah fase kematian dipercepat yaitu pada hari ke-12 sampai hari ke-14
dimana jumlah sel yang sudah mati lebih banyak daripada yang masih hidup
(Gandjar, 2006).
Pengukuran aktivitas enzim pada ketiga isolat jamur memiliki hasil yang
berbeda-beda karena dipengaruhi beberapa faktor seperti jumlah substrat yang
tersedia, kelembapan yang cocok , suhu, derajat keasaman (pH < 7) dan bahan
kimia yang ada (Gandjar, 2006).
Dari ketiga isolat jamur yang diuji dapat dilihat bahwa isolat jamur
Trametes sp. 1 mempunyai potensi yang tinggi untuk diaplikasikan dalam proses
biopulping. Proses biopulping dengan menggunakan jamur pelapuk sebagai pendegradasi lignin kayu, akan menghasilkan limbah yang ramah lingkungan
karena dalam prosesnya tidak melibatkan senyawa kimia. Proses biopulping
dengan menggunakan jamur pelapuk juga dapat mengurangi biaya produksi,
investasi harus disediakan untuk mengelolah limbah proses pengolahan secara
kimia.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Didapat tiga isolat jamur yang positif jamur pelapuk putih pada kayu pinus
lapuk yaitu Trametes sp. 1, Phanerochaete sp. , dan Trametes sp. 2 dan ketiga isolat jamur pelapuk putih yang didapat memiliki pola aktivitas enzim LiP
yang sama .
2. Aktivitas enzim Lignin Peroksidase (LiP) tertinggi selama pengukuran secara
berturut-turut adalah adalah Trametes sp. 1, Trametes sp. 2, dan
Phanerochaete sp.
3. Jenis jamur yang memiliki potensi yang tinggi dalam proses biolpulping
adalah jenis jamur Trametes sp. 1 karena memiliki nilai aktivitas enzim Lignin Peroksidase (LiP) yang paling tinggi.
TINJAUAN PUSTAKA
Lignin
Lignin merupakan senyawa kimia yang umumnya diperoleh pada kayu dan
merupakan bagian integral dari dinding sel tumbuhan. Lignin adalah bahan
polimer alam terbanyak kedua setelah selulosa. Lignin merupakan polimer yang
sukar larut dalam asam dan basa kuat dan sulit terdegradasi secara kimiawi
maupun secara enzimatis. Lignin pada kayu terdapat pada lamela tengah antara
selulosa, hemiselulosa, dan pektin yang berfungsi sebagai perekat atau penguat
dinding sel. Lignin berperan sangat penting bagi tumbuhan sebagai pengangkut
air, nutrisi, dan metabolist dalam sel tumbuhan. Lignin sulitdidegradasi karena
strukturnya yang kompleks danheterogen yang berikatan dengan selulosa
danhemiselulosa dalam jaringan tanaman.Lebih dari 30persen tanaman tersusun
atas lignin yang memberikanbentuk yang kokoh dan memberikan proteksi
terhadapserangga dan patogen (Orth et al., 1993).Disampingmemberikan bentuk yang kokoh terhadap tanaman, ligninjuga membentuk ikatan yang kuat dengan
polisakaridayang melindungi polisakarida dari degradasi mikroba danmembentuk
struktur lignoselulosa.
Struktur lignin pada kayu daun lebar memiliki komposisi yang lebih
kompleks dibandingkan kayu daun jarum.Jenis kayu daun lebar disusun oleh unit
siringil dan guaiasil dengan perbandingan tertentu, sedangkan lignin kayu daun
jarum didominasi oleh unit guaiasil dengan sedikit tambahan p-hidroksiphenil
(Agustina, 2009).
Polimer alam kedua ini sangat melimpah dan membentuk 15sampai 30
(hardwood). Lignin yang terdapat pada dinding sel, mendukung bentuk struktural, impermeabilitas, pertahanan terhadap mikroba dan oksidative stress.Secara struktural, lignin memiliki bentuk heteropolimer yang amorf, tidak larut dalam air danterdiri atas 3 jenis fenilpropana yaitu coniferyl alcohol (guaiacyl propanol), coumaryl alcohol (p-hydroxyphenylpropanol), and sinapyl alcohol (syringyl propanol).Coniferyl alcohol adalah komponen utama dari softwood lignin, sementara, guaiacyl and syringyl alcohols konstituen utama dari hardwood lignin (Perez et al., 2002).
Degradasiligninoleh jamur pelapuk
putihmelibatkanenzimsepertiligninperoksidase(LiP), manganperoksidase(MnP)
danlakase (Kerem & Hadar,1998). Degradasi lignin tergantung kepada kehadiran
metabolit ko-substrat seperti glukosa. Disamping itu, adanya peningkatan dari O2
di dalam kultur memiliki efek aktivasi yang kuat pada laju degradasi dari lignin.
Sebuah bukti juga menunjukkan bahwa mangan sangat penting dalam degradasi
lignin. Endapan MnO2 terakumulasi di dalam kayu setelah dibusukkan oleh
beberapa jamur pelapuk putih, dan degradasi lignin oleh beberapa jamur pelapuk
putih sangat dipengaruhi oleh kehadiran dari Mangan (Gold dan Alic, 1993).
Fungi
Jamur (fungi) merupakan tumbuhan tingkat rendah yang tidak mempunyai
zat hijau (klorofil).Untuk dapat bertahan hidup jamur berperan sebagai parasit
atau saprofit pada mahluk hidup lainnya, jamur tidak dapat menghasilkan
makanannya sendiri (Tambunan dan Nandika, 1989).
Fungi merupakan tumbuhan yang tidak mempunyai klorofil sehingga
multiseluler.Tubuhnya terdiri dari benang-benang yang disebut hifa yang dapat
membentuk anyaman bercabang-cabang (miselium).Fungi pada umumnya
multiseluler (bersel banyak). Ciri-ciri fungi berbeda dengan organisme lainnya
dalam hal cara makan, struktur tubuh, pertumbuhan, dan reproduksinya (Gandjar
et al., 1999).
Tiga karakteristik utama fungi adalah: (1) pembentukan struktur unit dasar
yaitu hifa, (2) pembentukan propagul reproduksi yang sebagian besar adalah spora
(biasanya bersel satu) dan (3) penyerapan makanan secara heterotrofik (fungi
menghasilkan enzim yang dihasilkan untuk menguraikan bahan-bahan organic,
sehingga dapat diserap dalam bentuk larutan (Widyastuti dkk, 2005).
Bagian vegetatif pada jamur umumnya berupa benang-benang halus
memanjang, bersekat (septa) atau tidak, dinamakan dengan
hifa.Kumpulan-kumpulan benang-benang hifa tersebut dinamakan miselium.Miselium dapat
dibedakan menjadai dua tipe pokok.Pertama mempunyai hifa senositik
(coenocytic), yaitu hifa yang mempunyai banyak inti dan tidak mempunyai sekat melintang, jadi hifa ini berbentuk tabung halus yang berbentuk protoplas dengan
banyak inti.Pembelaan intinya tidak diikuti oleh pembelaan sel. Kedua
mempunyai hifa seluler (celluler), hifa terdiri dari sel-sel, yang masing-masing mempunyai satu atau dua inti (Semangun, 1996).
Pada umumnya pertumbuhan fungi dipengaruh oleh beberapa faktor
seperti substrat yang tersedia, suhu yang baik dan sesuai dengan pertumbuhan
fungi, derajat keasaman substrat (pH), dan senyawa-senyawa kimia yang ada di
semua faktor-faktor tersebut fungi akan mengalami pertumbuhan yang baik
(Gandjar et al., 2006). Proses Pelapukan Kayu
Peristiwa pelapukan kayu pada umumnya dipengaruhi oleh reaksi
biokimia antara komponen kimia kayu atau biomassa dengan enzim yang
diproduksi oleh mikroorganisme.Kemampuan mikroorganisme untuk
menguraikan komponen kimia bahan tersebut sangat dipengaruhi oleh genetik dan
kondisi lingkungan. Fungi pelapuk umumnya berfungsi sebagai pembuka jalan
pelapukan lain oleh mikroba yang lebih rendah tingkatannya seperti mikroba.
Pada umumnya mikroba yang sangat berperan dalam pendegradasi kayu adalah
fungi-fungi pelapuk putih (whiterotfungi) dan fungi pelapuk coklat (brownrotfungi), dan keduanya sebagian besar tergolong Basidiomycetes.Fungi pelapuk putih mempunyai peran utama dalam mendegradasi lignin, sedangkan
fungi pelapuk coklat banyak mendegradasi selulosa dan hemiselulosa daripada
lignin.Hemiselulosa merupakan komponen yang paling mudah didegradasi,
sedangkan lignin dan selulosa lebih sulit didegradasi dan sangat bergantung pada
jenis funginya (Prasetya, 2005).
Berdasarkan tingkat urutan-urutan penguraian komponen kimia biomassa,
degradasi dapat dibagi kedalam tiga katagori.Pertama lignin yang didegradasi
kemudian diikuti dengan selulosa dan hemiselulosa.Kedua, sebaliknya degrdasi
diawali selulosa dan hemiselulosa kemudian degradasi lignin.Ketiga, degradasi
lignin dan selulosa berjalan bersamaan. Proses degradasi pada umumnya berjalan
bertahap dan pada umumnya terjasi pemotongan rantai panjang dari polimer
Keterlibatan Mikroorganisme Dalam Pelapukan Kayu
Dekomposisi kayu/tanaman adalah bagian terpenting dalam siklus karbon
di alam. Proses dekomposisi disebabkan oleh jamur, insektan yang menggunakan
kayu sebagai makanan atau shelter. Kandungan lignin dalam kayu menjadi bahan utama untuk proses dekomposisi enzim dari selulosa dan hemiselulosa. Pada
prinsipnya, kayu mengandung bahan organik tertinggi, dan kayu tidak dapat
dipisahkan dari tanaman yang selalu mengikuti siklus dan proses fotosintesis
alam. Ketika kayu sudah mati, maka jamur dan organisme pengurai lainnya
berperan dalam penguraian bahan kayu tersebut melalui proses biosintetik dan
biodekomposisi (Murtihapsari, 2008).
Pelapukan yang mengakibatkan terjadinya penurunan kekuatan kayu pada
umumnya disebabkan oleh mikroorganisme (jamur) yang disebut sebagai jamur
pelapuk kayu. Agen-agen biologis seperti fungi yang menyebabkan pembusukan
atau pewarna kayu dan bahan-bahan selulosa yang lain adalah tumbuh-tumbuhan
yang tidak mengandung klorofil. Karena tidak dapat memproduksi makanannya
sendiri, fungi harus memperoleh energinya dari bahan-bahan organik lain
(Haygreen dan Bowyer, 2000).
Menurut Khan (1954) jamur pelapuk kayu tidak dapat memproduksi
makanannya sendiri dari substansi yang sederhana seperti karbondioksida, air dan
mineral.Oleh karena itu, jamur pelapuk kayu hidup dari bahan organik yang
terdapat pada kayu mati sebagai saprofit atau memperoleh makanan dari pohon
Kumpulan hifa yang disebut miselium jamur pelapuk kayu menembus
kedalam kayu, serta tumbuh dan merombak substansi dinding sel kayu yang
secara utama terdiri atas hemiselulosa, selulosa serta lignin menjadi bahan yang
sederhana. Jamur pelapuk kayu hidup dan memperoleh makanan utama dengan
cara merombak bahan organik penyusun dinding sel kayu dengan pertolongan
enzim yang dihasilkannya (Manion, 1991).
Terjadinya pelapukan pada pohon sangat dipengaruhi oleh adanya
pelukaan pada pohon, kepekaan pohon terhadap serangan organisme pelapuk,
interaksi antara mikroorganisme dengan pohon serta kondisi lingkungan yang
mendukung untuk periode waktu yang lama (Manion, 1991).
Berdasarkan tipe pelapukan kayu akibat serangan jenis-jenis jamur,
terdapat 3 (tiga) macam jamur perusak kayu antara lain :
1. Brown-rot Fungi
Jamur tingkat tinggi dari kelas Basidiomycetes. Golongan jamur ini
menyerang hemiselulosa dan selulosa kayu dan meninggalkan residu
kecoklatan yang kaya akan lignin.
2. White-rot Fungi
Spesies jamur dari kelas Basidiomycetes, juga mendegradasi hemiselulosa,
selulosa dan lignin.Menyebabkan warna kayu lebih muda dari warna
normal.
3. Soft-rot Fungi
Jenis-jenis jamur dari kelas Ascomycetes atau fungiimperfectie, menyerang selulosa dan komponen dinding sel lainnya. Akibat serangan
(Tambunan dan Nandika, 1989)
Pelapukan oleh fungi Pelapuk Putih
Tahap awal dalam pelapukan kayu yang dilakukan oleh white rot fungiakan menyebabkan perubahan warna dan pengerasan pada permukaan kayu. Hifa berkembang pada permukaan kayu atau bagian-bagian kayu yang retak
kemudian miselium menghisap zat makanan. Sifat fisik kayu, warna kayu dan
strukturnya akan berubah. Tahap ini disebut pelapukan tingkat lanjut (Advanced decay) yang ditandai dengan berkurangnya kekuatan kayu sehingga mudah hancur. Jamur pelapuk putih akan meninggalkan warna putih pada kayu (Hardjo
et. al., 1989).
Fungi Pelapuk Putih (FPP) dari kelas Basidiomycetes merupakan organisme yang bekerja efisien dan efektif dalam proses biodelignifikasi. Ada
jenis jamur lain yang juga mampu mendegradasi lignin, seperti fungi pelapuk
coklat (brown-rotfungus) namun enzim yang dihasilkan oleh jenis jamur ini tidak bekerja se-efektif enzim yang dihasilkan FPP. Proses biodelignifikasi ini mulai
saat FPP menembus dan membentuk koloni dalam sel kayu lalu mengeluarkan
enzim yang berdifusi melalui lumen dan dinding sel. Hal ini menyebabkan
terjadinya penurunan kekuatan fisik kayu dan pembengkakan jaringan kayu.
Intinya fungi pelapuk putih (FPP), yang menggunakan selulosa sebagai sumber
karbon, memiliki kemampuan yang unik untuk mendegradasi lignin secara
keseluruhan membentuk karbon dioksida untuk memperoleh molekul selulosa
Jamur yang paling efisien dalam mendegradasi lignin dalam tanah ialah
Abortiporusbiennis, Bjerkanderaadusta, Dichomitussqualens, P.chrysosporium, Phanerochaetesordida, P. radiata, Pleurotusostreatus, Trameteshirsuta, danTrametesversicolor (Toumela, 2002).
Fungi pelapuk putih menyerang kayu lunak dan terutama kayu keras
dengan pilihan pada lignin. Ada beberapa enzim-enzim pendegradasi lignin
berkembang biak dan enzim-enzim pendegradasi pectin, poliosa dan bahkan
selulosa. Hifa fungi masuk ke dalam jaringan kayu melalui selaput noktah dan
melalui dinding-dinding sel dengan membentuk lubang-lubang pengeboran
(Murtihapsari, 2008).
Fungi pelapuk putih diketahui memiliki kemampuan ligninolitik yang
memiliki kemampuan dimana jamur mengeluarkan enzim yang dapat
mendegradasi lignin.Pada jamur pelapuk putih, enzim yang dikeluarkan adalah
enzim peroksidase (Johjima et al., 1999).
Berdasarkan tingkat urut-urutan penguraian komponen kimia biomassa,
degradasi dapat dibagi dalam tiga kategori.Pertama, lignin yang didegradasi
diikuti oleh degradasi selulosa dan hemiselulosa.Kedua, sebaliknya degradasi
diawali pada selulosa dan hemiselulosa kemudian degradasi lignin.Ketiga,
degradasi lignin dan selulosa berjalan secara bersamaan. Proses degradasi pada
umumnya berjalan secara bertahap (Widjaya, 2004).
Terdapat tiga jenis enzim ligninolitik yang mampu mendegradasi lignin
mikroorganisme.LiP tidak diproduksi oleh semua jenis fungi pelapuk putih
(Akhtar et al., 1997). Lignin Peroksidase (LiP)
Lignin Peroksidase (LiP) merupakan enzim yang mengandung gugus
heme dengan potensial redoks yang tinggi dan disekresikan keluar sel. Lignin
Peroksidase mengoksidasi gugus metoksil pada cincin aromatik non fenolik
dengan menghasilkan radikal bebas.Enzim LiP memiliki pH optimum dibawah
3.0 tetapi enzim LiP menunjukkan ketidakstabilan apabila berada pada kondisi
yang asam, mendekati pH 4. LiP memerlukan dua jenis metabolit agar dapat
berfungsi dengan baik. Kedua jenis metabolit tersebut adalah hidrogen peroksida
yang juga diperlukan oleh MnP dan veratil alkohol (VA) yang digunakan sebagai
mediator dalam reaksi redoks(Sigit, 2009). Veratil alkohol merupakan substrat
dari enzim LiP dan dihasilkan untuk meningkatkan kerja enzim LiP dan
melindungi LiP dari inaktivasi akibat kelebihan H2O2 (Gadd, 2001).
LiP ditemukan pertama kalipada jamur P.
chrysosporium.P.chrysosporiummerupakan jamur pelapuk putih yang palingbanyak dipelajari, merupakan perwakilan dari kelompok LiP-MnP. P. chrysosporiummemiliki kemampuan mendegradasi paling efisien, dan beberapa
strain sering digunakan secara industrial, seperti pada degradasi lignin dan
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dinding sel kayu terdiri atas tiga komponen makromolekul utama yaitu
selulosa, hemiselulosa dan lignin.Lignin merupakan senyawa yang heterogen
dengan berbagai tipe ikatan sehingga tidak dapat diuraikan oleh enzim
hidrolisis.Lignin terbentuk dari gugus aromatik yang saling dihubungkan dengan
rantai alifatik, yang terdiri atas 2-3 karbon.Lignin pada batang tanaman berfungsi
sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon
bersifat keras. Kayu keras normal mengandung 20-25% lignin, meskipun kayu
keras tropika dapat mempunyai kandunan lignin lebih dari 30% .
Lignin merupakan polimer yang strukturnya heterogen dan kompleks yang
terdiri dari koniferil alkohol, sinaphil alkohol, dan kumaril alkohol sehingga sulit
untuk dirombak.Sekitar 30% material pohon adalah lignin yang berfungsi sebagai
penyedia kekuatan fisik pohon, pelindung dari biodegradasi dan serangan
mikroorganisme.Struktur yang kompleks dari lignin dengan berat molekul yang
tinggi dan tidak larut dalm air membuat lignin sukar didegradasi.Oleh karena itu,
degradasi lignin membutuhkan enzim ekstraseluler yang bekerja secara tidak
spesifik.
Di alam terdapat tiga kelompok jamur yang dapat menguraikan komponen
kayu (lognoselulosa) yaitu pelapuk cokelat (brown rot), pelapuk putih (white rot) dan pelapuk lunak (soft rot). Pengelompokkan jamur pelapuk ini didasarkan pada hasil proses pelapukan. Jamur pelapuk cokelat menghasilkan sisa hasil pelapukan
yang berwarna cokelat sedangkan jamur pelapuk putih menghasilkan sisa
yang berbeda.Jamur pelapuk putih memiliki kemampuan mendegradasi lignin
yang tinggi dengan sedikit mengakibatkan kehilangan selulosa.
Degradasi lignin oleh jamur pelapuk putih merupakan proses oksidatif.
Enzim oksidatif merupakan enzim non-spesifik dan bekerja melalui mediator
bukan protein yang berperan dalam degradasi lignin.Enzim pendegradasi lignin
terdiri dari Lignin Peroksidase, Manganese Peroksidase dan Lakase. Adanya
enzim ini akan mendegradasi lignin menjadi senyawa yang lebih sederhana .
Industri kertas di Indonesia pada umumnya menggunakan pengolahan pulp
secara kimia. Dengan pengelolaan secara kimia pasti menghasilkan limbah-limbah
hasil industri, hal ini pasti akan mengakibatkan bertambahnya biaya pengolahan
pulp, karena sekitar 20% biaya investasi harus disediakan untuk mengelola limbah proses pengelolaan secara kimia.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mendapatkan jamur pelapuk putih yang terdapat pada kayu pinus yang
sudah lapuk.
2. Menentukan isolat jamur pelapuk putih yang paling berpotensi pada proses
biolpulping yang didapat dengan mengukur aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) pada jamur pelapuk putih yang diperoleh dari kayu
pinus yang sudah lapuk.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini berguna untuk memperoleh isolat jamur pelapuk putih yang
dapat dimanfaatkan sebagai pendegradasi lignin serta berpotensi dalam proses
ABSTRAK
PARLIN BASTIAN SIMANJUNTAK.Uji Potensi Fungi Pelapuk Putih Asal Batang Kayu Pinus (Pinus merkusii Jungh et de vriese) Sebagai Pendegradasi Lignin. Dibawah bimbingan EDY BATARA MULYA SIREGAR dan NELLY ANNA.
Lignin merupakan senyawa alami yang berfungsi sebagai penyusun dinding sel tumbuhan. Dalam proses pembuatan pulp, lignin merupakan senyawa yang susah didegradasi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jamur pelapuk putih yang terdapat pada kayu pinus yang sudah lapuk, menentukan isolat jamur pelapuk putih yang paling berpotensi pada proses biolpulping yang didapat dengan mengukur aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) pada jamur pelapuk putih yang diperoleh dari kayu pinus yang sudah lapuk.Sampel kayu pinus lapuk diambil dari Taman Hutan Raya (Tahura) Berastagi. Uji Bavendamm dan uji aktivitas enzim ligninolitik mengasilkan 3 genus jamur yaitu Trametes sp. 1,
ABSTRACT
PARLIN BASTIAN SIMANJUNTAK.Test of potential White Root Fungi at
Rotten Pine Wood (Pinus merkusii jungh et de vriese ) as degrading lignin. Under supervised by EDY BATARA MULYA SIREGAR and NELLY ANNA.
Lignin is a natural compounds of plant that function for plant cell wall constituent. In pulp industries, lignin is compound which is hard to degradad. The purpose of this research is to get white rot fungi in the rotten pine wood, to determine potential of white rot fungi in biopulping process which obtained by measuring the activity of enzyme Lignin Peroxidase (LiP) at white rot fumgi which is obtain from the rotten pine wood. The sample of the rotten pine wood taken from Taman Hutan Raya (Tahura) Berastagi. Bavendamm and ligninolitic enzyme activities test have found three spesies fungi which are in genus Trametes sp.1, Trametes sp.2, and Phanerochaete sp. The highest activity of enzyme lignin peroxidase was produced by Trametes sp.1 fungi by the value is 1,541 U/ml.
UJI POTENSI FUNGI PELAPUK PUTIH PADA BATANG
KAYU PINUS (P.merkusii)Strain TapanuliSEBAGAI
PENDEGRADASI LIGNIN
SKRIPSI
Oleh :
PARLIN BASTIAN SIMANJUNTAK 111201099/BUDIDAYA HUTAN
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UJI POTENSI FUNGI PELAPUK PUTIH PADA BATANG
KAYU PINUS (P.merkusii)Strain TapanuliSEBAGAI
PENDEGRADASI LIGNIN
SKRIPSI
Oleh :
PARLIN BASTIAN SIMANJUNTAK 111201099/BUDIDAYA HUTAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
ABSTRAK
PARLIN BASTIAN SIMANJUNTAK.Uji Potensi Fungi Pelapuk Putih Asal Batang Kayu Pinus (Pinus merkusii Jungh et de vriese) Sebagai Pendegradasi Lignin. Dibawah bimbingan EDY BATARA MULYA SIREGAR dan NELLY ANNA.
Lignin merupakan senyawa alami yang berfungsi sebagai penyusun dinding sel tumbuhan. Dalam proses pembuatan pulp, lignin merupakan senyawa yang susah didegradasi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jamur pelapuk putih yang terdapat pada kayu pinus yang sudah lapuk, menentukan isolat jamur pelapuk putih yang paling berpotensi pada proses biolpulping yang didapat dengan mengukur aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) pada jamur pelapuk putih yang diperoleh dari kayu pinus yang sudah lapuk.Sampel kayu pinus lapuk diambil dari Taman Hutan Raya (Tahura) Berastagi. Uji Bavendamm dan uji aktivitas enzim ligninolitik mengasilkan 3 genus jamur yaitu Trametes sp. 1,
ABSTRACT
PARLIN BASTIAN SIMANJUNTAK.Test of potential White Root Fungi at
Rotten Pine Wood (Pinus merkusii jungh et de vriese ) as degrading lignin. Under supervised by EDY BATARA MULYA SIREGAR and NELLY ANNA.
Lignin is a natural compounds of plant that function for plant cell wall constituent. In pulp industries, lignin is compound which is hard to degradad. The purpose of this research is to get white rot fungi in the rotten pine wood, to determine potential of white rot fungi in biopulping process which obtained by measuring the activity of enzyme Lignin Peroxidase (LiP) at white rot fumgi which is obtain from the rotten pine wood. The sample of the rotten pine wood taken from Taman Hutan Raya (Tahura) Berastagi. Bavendamm and ligninolitic enzyme activities test have found three spesies fungi which are in genus Trametes sp.1, Trametes sp.2, and Phanerochaete sp. The highest activity of enzyme lignin peroxidase was produced by Trametes sp.1 fungi by the value is 1,541 U/ml.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tarutung pada tanggal 6 Desember 1993 sebagai
anak keempat dari empat bersaudara dari ayah Gomal L. Simanjuntak dan Ibu
Kartini Simangunsong. Tahun 2011 penulis lulus dari SMA N 2 Balige. Tahun
2011 penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara (USU) melalui jalur
Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Pada semester VII
penulis memilih minat Budidaya Hutan.
Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif dalam organisasai Himpunan
Mahasiswa Sylva (HIMAS).Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem
Hutan (P2EH) di Hutan Pendidikan USU, Tongkoh, Taman Hutan Raya Bukit
Barisan, Kabupaten Karo.Penulis melakukan kegiatan Praktik Kerja Lapangan di
Perusahaan Adindo Hutani Lestari (AHL) di Kalimantan Utara pada tanggal 28
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Uji
Potensi Fungi Pelapuk Putih Asal Batang Kayu Pinus (Pinus merkusii Jungh et de vriese) sebagai Pendegradasi Lignin.” Penelitian ini bertujuan mendapatkan jamur pelapuk putih yang terdapat pada kayu pinus yang sudah lapuk, menentukan isolat
jamur pelapuk putih yang paling berpotensi pada proses biolpulping yang didapat dengan mengukur aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) pada jamur pelapuk
putih yang diperoleh dari kayu pinus yang sudah lapuk.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
Dr. Ir. Edy Batara Mulya Siregar, M.S. dan Nelly Anna, S.Hut., M.Si. selaku
komisi pembimbing yang telah banyak membimbing dan memberikan saran
kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian ini. Terima kasih juga kepada
semua pihak yang mendukung dan membantu dalam penulisan skripsi ini.
Penulis berharap semoga hasil penelitian ini dapat berguna untuk dasar
penelitian-penelitian selanjutnya.Semoga penelitian ini dapat bermanfaat dan
menyumbangkan pengetahuan bagi kemajuan dunia pendidikan.
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 2
Manfaat Penelitian ... 2
TINJAUAN PUSTAKA Lignin ... 3
Fungi ... 4
Fungi Pelapuk Putih ... 9
Lignin Peroksidase (LiP)... 10
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 12
Alat dan Bahan ... 12
Pengambilan Sampel ... 12
Isolasi Jamur Pendegradasi Lignin dari Kayu Pinus Lapuk ... 13
Skrining Aktivitas Enzim Lignolitik ... 13
Persiapan Sumber Enzim ... 13
Pengukuran Aktivitas Ligninolitik secara Kuantitatif... 14
HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi Jamur Pelapuk Kayu ... 16
Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik dengan Uji Bavendamm ... 17
Identifikasi Fungi Pelapuk Putih ... 20
Trametes sp ... 20
Phanerochaete sp ... 21
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ... 26
Saran ... 26
DAFTAR PUSTAKA ... 27
DAFTAR TABEL
No. Halaman
1. Hasil Karakterisasi Makroskopik Jamur Pelapuk Kayu Pinus ... 16
2. Uji Bavendam Isolat Jamur dari Kayu Pinus Lapuk ... 19
3. Hasil Karakterisasi Mikroskopis Jamur Pelapuk Kayu Pinus ... 20
DAFTAR GAMBAR
No. Halaman
1. Sampel Kayu Pinus Lapuk ... 13
2. Isolat Jamur Pelapuk Kayu Pinus ... 17
3. Hasil Uji Bavendamm Isolat Jamur Pelapuk Kayu Pinus ... 18
4. Struktur Mikroskopis Trametes sp. ... 21
5. Struktur Mikroskopis Phanerochaete sp ... 21
6. Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase pada Jamur Pelapuk Kayu Pinus ... 23
DAFTAR LAMPIRAN
No. Halaman
1. Komposisi Media Ligninase Cair ... 30
2. Alur Kerja Isolasi Jamur Pendegradasi Lignin dari Kayu Pinus... 31
3. Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik dengan Uji Bavendamm ... 32
4. Persiapan Sumber Enzim ... 33
5. Pengukuran Aktivitas Lignin Peroksidase ... 34
6. Perhitungan Nilai Absorbansi per Satuan Waktu ... 35
7. Hasil Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) ... 36
