ISOLASI BAKTERI KANDIDAT PROBIOTIK PENGHASIL AMILASE DARI SALURAN PENCERNAAN AYAM KAMPUNG (Sumber Belajar Sub Materi Pokok Enzim Kelas XII Semester I)

(1)

ABSTRAK

ISOLASI BAKTERI KANDIDAT PROBIOTIK PENGHASIL AMILASE DARI SALURAN PENCERNAAN AYAM KAMPUNG

(Sumber Belajar Sub Materi Pokok Enzim Kelas XII Semester I)

Oleh

Irma Pratiwi

Bakteri probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang dapat bermanfaat bagi tubuh dan dapat digunakan untuk membantu mencerna makanan. Bakteri

probiotik juga dapat menghasilkan enzim ekstraseluler, salah satunya yaitu amilase. Karena ayam kampung merupakan ayam pemakan segala, diduga dalam saluran pencernaannya terdapat bakteri probiotik yang dapat menghasilkan enzim amilase. Dengan demikian, perlu dilakukan isolasi bakteri kandidat probiotik penghasil amilase dari saluran pencernaan ayam kampung yang dapat

dimanfaatkan untuk membantu menjaga keseimbangan mikroflora saluran pencernaan. Selain itu, hasil penelitian ini dapat dimanfaatkan sebagai salah satu alternatif sumber belajar pada sub materi pokok Enzim kelas XII semester 1. Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1) mendapatkan isolat bakteri kandidat probiotik penghasil amilase dari saluran pencernaan ayam kampung; 2) mengetahui isolat bakteri kandidat probiotik yang memiliki indeks amilolitik paling tinggi pada saluran pencernaan ayam kampung

(2)

DAFTAR PUSTAKA

Anggorodi, R. 1985. Ilmu Makanan Ternak Umum. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Anggorodi, R. 1995. Nutrisi Aneka Ternak Unggas. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Anonim 1. 2008. Probiotik. http://72.14.235.132/search?qR00J:farmingeditionz. blongspot.com/2008/11/29/probiotik.htm.

Anonim 2. 2006. The Normal Flora of Human Departement of Bacteriologyof Wisconsen-Madison. http://www.bact.wisc.edu/microtextbook/index.php? Anonim 3. 2008. Pengurangan Campylobacter jejuni dalam simulasi ayam oleh

sistem pencernaan Lactobacilli budaya. http://translate.google.co.id/

translate?hl=id&langpair=enlid&u=http://cat.nist.fr/%3FaModele%3Daffich eN%. Jurnal makanan perlindungan ISSN 0362-028XCODEN JFPRDR. Diakses pada tanggal 10 Agustus 2009.

Atlas, M.R. 1995. Microorganism in Our World. Mosby-Year Book Inc. USA Fuller, R. 1989. Probiotics In Man And Animals Jurnal Application Bacterial: 66

(365-378).

Gemilang, Ardhi Borneo. 2008. Pengaruh Penggunaan Probiotik Dalam Ransum Ayam Buras. Diakses pada tanggal 3 april 2008.

Hidayat, Nur. 2007. Amilase. http://ptp2007.wordpress.com. Diakses pada tanggal 15 Mei 2008.

Hidayat, Nur. 2007. Produksi Amilase. http://ptp2007.wordpress.com. Diakses pada tanggal 7 Januari 2009.

Insani, Galuh Adi. 2007. Pencernaan Ayam (asesoris pencernaan).

http://www.chickaholic.co.cc. Dikirim pada hari Selasa, 23 Oktober 2007. Iqbalali, Muhammad. 2008. Isolasi Bakteri Asam Laktat Penghasil Antimikroba.

(3)

37

Kurniati, Yeni Sofía. 2006. Seleksi Mikroba Penghasil Enzim Hidrolase

Ekstraseluler (Amilase, Selulase, Mannanase, Protease, dan Lipase) Isolat Flora NormalSaluran Pencernaan Ayam Kampung (Gallus domesticus). (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Lilley, D. M. and Stilwell, R. H., 1965. Probiotic: Growth Promoting Factors produced by Microorganism. J. Back.

Lopez, J. 2000. Probiotic in Animal Nutrition. Asian - Australia Journal of Animal Sciences: 13(12-36).

Mulyono, Subangkit. 2000. Memelihara Ayam Buras Berorientasi Agribisnis. Penebar Swadaya. Jakarta.

Nadeak, M. R. 2005. Studi Isolat Actinomycetes Penghasil Protease dari Sponge Di Perairan Lelanga Teluk Lampung. Skripsi. Unila. Bandar Lampung Pamungkas, D. dan Anggraeny, Y.N. 2006. Probiotik dalam Pakan Ternak

Ruminansia. Jurnal Ilmu Peternakan Indonesia: 16 (2).

Pelczar, J. Michael dan E.C.S Chan. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Diterjemahkan oleh Ratna Siri H, dkk. Universitas Indonesia (UI-press). Jakarta

Rasyaf, Muhammad. 2000. Seputar Makanan Ayam Kampung. Penebar Swadaya. Jakarta.

Samadi. 2002. Probiotik Pengganti Antibiotik Dalam Pakan Ternak.http://www. ppi-goettingen.de/mimbar/kliping/probiotik.html. Dimuat dalam rubrik opini,Koran Kompas, 13 September 2002..

Sarwono, B. 2000. Berternak Ayam Buras. Penebar Swadaya. Jakarta.

Sjofjan, O., Aulaniam., Rosdiana, A., dan Supiyati. 2003. Isolasi dan Identifikasi Bacillus spp dari Usus Ayam Petelur Sebagai Sumber Probiotik. Jurnal Ilmu-Ilmu Hayati: 15(2).

Sofa. 2008. Sejarah Perkembangan Mikrobiologi. http://www.ubb.ac.id/ menulengkap.php? Diakses pada tanggal 28 Oktober 2008.

Sumardi. 2008. Seleksi Dan Karakterisasi Mikroflora Normal Yang Prospektif Dari Saluran Pencernaan Ayam Kampung. http://laptunilapp-gdl-res-2008-sumardidrm-1140. Diakses pada tanggal 2 Januari 2008.

Tillman, Allen D. 1998. Ilmu Makanan Ternak. UGM Press. Yogyakarta. Winarno, F.G. 1983. Enzim Pangan. Gramedia. Jakarta.

(4)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... . ix

DAFTAR GAMBAR ... x

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1

B. Rumusan Masalah ... 3

C. Tujuan Penelitian ... 4

D. Manfaat Penelitian ... 4

E. Ruang Lingkup Penelitian ... 5

F. Kerangka Pikir ... 5

G. Hipotesis ... 7

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Bakteri Probiotik ... 8

B. Sistem Pencernaan Ayam Kampung ... 9

C. Isolasi Mikroba ... 11

D. Enzim Amilase ... 12

E. Analisis Materi Pelajaran ... 16

III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu ... 20

B. Alat dan Bahan ... 20

C. Rancangan Penelitian ... 21

1. Prosedur Kerja ... 21

2. Rumus Indeks Amilolitik ... 23

IV.HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ... 24

B. Pembahasan ... 27

(5)

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan ... 35

B. Saran ... 35

DAFTAR PUSTAKA ... 36

LAMPIRAN... 38

1. Data-Data Hasil Penelitian ... 39

2. Perangkat Pembelajaran ... 47

3. Prosedur Pembuatan Media dan Larutan...59

(6)

60

Masing-masing 1 sendok teh sampel pakan yang telah mengalami pelunakkan di proventrikuus dan tembolok, bolus dari dalam ampela, sari-sari makanan dari usus halus dan kotoran yang berasal dari usus besar ayam kampung

dipanaskan pada suhu 80oC selama 15 - 30 menit

Pemurnian koloni bakteri hingga hari ke-20

Enrichment pada media cair (komposisi 1/5 NB + 2% pati)

Diinkubasi selama 2 hari pada suhu 370 C

1

10 102103104105

ml 1 ml 1 ml 1 ml

1 1ml 1ml1ml

Pengenceran serial

Inokulasi pada media padat dengan metode tabur, kemudian inkubasi selama 1 hari pada suhu 370 C

Timbul zona bening di sekitar koloni bakteri

Menetesi zona jernih dengan larutan Lugols Iodine

(7)

44

Lampiran 2. Foto-foto/ gambar isolat bakteri yang memiliki indeks amilolitik tertinggi dan indeks amilolitik terendah.

Zona jernih Koloni bakteri

Gambar 1.Hasil uji amilolitik isolat bakteri APA-13 yang memiliki indeks amilolitik tertinggi

Gambar 2. Hasil uji amilolitik isolat bakteri AAA-4 yang memiliki indeks amilolitik terendah

Zona jernih

(8)

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung dari bulan Mei sampai dengan Oktober 2009.

B. Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan adalah saluran pencernaan ayam kampung sebagai sample yang meliputi bolus-bolus tembolok, bubur (chime) pada ampela, cairan pada proventrikulus, serta kotoran pada usus halus dan usus besar, media Nutrien Agar (NA), media Nutrien Broth (NB), media standar produksi enzim, pati, pereaksi Dinitro Salisilic Acid, larutan lugols iodine, aseton alkohol, crystal violet, safranin, mordan, Ziehl Neelsen A, Ziehl Neelsen B, Ziehl Neelsen C, larutan Bradford, malchit green serta akuades.

(9)

21

C. Rancangan Penelitian

Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh mikroorganisme dalam saluran pencernaan ayam kampung. Sampel yang digunakan yaitu flora normal dari saluran pencernaan yang meliputi flora normal tembolok, ampela,

proventrikulus, usus halus dan usus besar.

Penelitian ini menggunakan metode survei. Parameter dalam penelitian ini adalah adanya aktivitas enzim amilolitik yang ditunjukkan dengan

terbentuknya zona jernih. Perbandingan luas zona jernih dengan luas koloni digunakan untuk menentukan indeks amilolitiknya. Setelah diisolasi dan dihitung indeks amilolitiknya, selanjutnya isolat yang menunjukkan

kemampuan amilolitik diidentifikasi yang meliputi warna, bentuk, elevasi dan tepian koloni

Prosedur Kerja

1. Isolasi Bakteri

(10)

22

dihomogenkan dengan vortex mixer. Pengenceran ini merupakan pengenceran 10-1, kemudian suspensi dari pengenceran 10-1 diambil sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi lainnya yang juga berisi 9 ml akuades lalu dihomogenkan. Pengenceran ini merupakan pengenceran 10-2 begitu seterusnya, hingga pengenceran 10-4. Dari pengenceran 10-2, 10-3 dan 10-4 masing-masing diambil 1 ml kemudian diinokulasikan pada media agar dengan metode pour plate kemudian diinkubasi selama 24 jam. Setelah diinkubasi, masing-masing kultur ditetesi dengan larutan lugols iodine, dan koloni yang membentuk zona jernih menunjukkan amilolitik positif. Selanjutnya semua sampel diukur indeks amilolitiknya.

2. Penentuan Indeks Amilolitik

(11)

23

Rumus Indeks Amilolitik:

- Luas koloni total (A): . r2

. ( 2 1

. dkoloni)2

- Luas zona jernih total (B): . R2

. ( 2 1

. Dzona jernih)2

Sehingga Indeks amilolitik: A B

(Rosenawati, 1996)

Keterangan: = 3,14

r = jari-jari koloni R = jari-jari zona jernih d = diameter koloni D = diameter zona jernih A = Luas koloni total

B = Luas zona jernih total

Gambar 1. Penentuan indeks amilolitik

Ket: a – b = diameter zona jernih c = diameter koloni a-c, c-b = jari-jari zona jernih

(12)

Tabel 3. Lanjutan morfologi isolat bakteri penghasil amilase

No Media/

pengenceran no. koloni warna bentuk elevasi tepian

1 proven 10-2 1 kuning muda bundar dg tepian timbul cembung Berombak

2 kuning muda bundar dg tepian kerang seperti kawah Berombak

3 kuning muda bundar cembung Licin

4 kuning muda konsentris timbul Berombak

5 kuning muda bundar dg tepian kerang timbul Berombak

6 kuning muda bundar dg tepian kerang berbukit-bukit Berombak

7 kuning muda konsentris datar Berombak

8 kuning muda bundar dg tepian timbul timbul Licin

9 kuning muda kompleks berbukit-bukit seperti ikal rambut

2 proven 10-3 1 kuning muda bundar dg tepian menyebar seperti kawah tidak beraturan

2 kuning muda konsentris timbul Berombak

3 kuning muda bundar dg tepian timbul timbul Berombak

4 kuning muda bundar seperti kawah Berombak

5 kuning muda bentuk L seperti kawah Berombak

6 kuning muda

tidak beraturan dan

menyebar berbukit-bukit Berlekuk

7 kuning muda bundar dg tepian kerang timbul Licin

8 kuning muda konsentris seperti kawah Berombak

9 kuning muda bundar dg tepian timbul seperti kawah Berombak

3 proven 10-4 1 kuning muda keriput cembung Berombak

2 kuning muda bundar dg tepian menyebar seperti kawah Berombak

3 kuning muda

tidak beraturan dan

menyebar timbul Berombak

4 kuning muda keriput cembung Berombak

6 kuning muda bundar seperti tombol Berombak

7 kuning muda

8 kuning muda

9 kuning muda tidak beraturan dan seperti kawah Berombak

39

Lampiran 1. Data-data Hasil Penelitian

(13)

Tabel 3. Lanjutan morfologi isolat bakteri penghasil amilase

Tepian

menyebar

4 tembolok 10-2 1 kuning muda

tidak beraturan dan

2 kuning muda

tidak beraturan dan

menyebar berbukit-bukit Berombak

3 kuning muda bundar dg tepian menyebar berbukit-bukit

Berombak

5 kuning muda kompleks berbukit-bukit Berombak

9 kuning konsentris timbul Licin

5 tembolok 10-3 1 kuning muda bundar dg tepian menyebar berbukit-bukit Berombak

2 kuning muda konsentris seperti kawah Berombak

4 5

6 kuning muda

tidak beraturan dg tepian

menyebar timbul Licin

6 tembolok 10-4 1 jernih bundar datar Berombak

2 jernih bundar datar Berombak

4 jernih bundar datar Berombak

40

(14)

Tabel 3. Lanjutan morfologi isolat bakteri penghasil amilase

6 kuning muda konsentris berbukit-bukit Berombak

7 ampela 10-2 1 putih pucat berbenang-benang cembung Licin

2 putih pucat berbenang-benang cembung Licin

3 putih pucat

tidak beraturan dan

menyebar cembung Berombak

4 putih pucat filiform cembung Licin

5 putih pucat filiform berbukit-bukit Berombak

6 putih pucat bundar dg tepian menyebar berbukit-bukit Berlekuk

7 putih pucat bundar dg tepian menyebar berbukit-bukit Berlekuk

8 putih pucat bundar dg tepian menyebar seperti tombol Berombak

9

8 ampela 10-3 1 kuning muda keriput berbukit-bukit Berlekuk

2 kuning muda keriput berbukit-bukit Berombak

3 kuning muda

tidak beraturan dan

4 kuning muda bentuk L seperti tombol Berombak

6 kuning muda kompleks berbukit-bukit berlekuk-lekuk

7 kuning muda konsentris berbukit-bukit berlekuk-lekuk

8 kuning muda bundar dg tepian kerang berbukit-bukit berlekuk-lekuk

9 ampela 10-4 1 jernih bundar datar Berombak

2 kuning muda keriput berbukit-bukit Berombak

3 kuning muda kompleks berbukit-bukit Berlekuk

41

(15)

Tabel 3. Lanjutan morfologi isolat bakteri penghasil amilase

10 usus halus 10-2 1 kuning muda bundar dg tepian kerang berbukit-bukit Berombak

3 kuning muda

tidak beraturan dan

6 kuning muda bundar datar Berombak

8 kuning muda bundar dg tepian kerang datar Berombak

11

usus halus

10-3 1 kuning muda bundar dg tepian kerang seperti tombol Berombak

3 kuning muda bundar dg tepian kerang datar Berombak

4 kuning muda bundar dg tepian timbul seperti tombol Berombak

6 kuning muda bundar dg tepian kerang seperti tombol Berombak

7 kuning muda konsentris seperti tombol Berombak

8 kuning muda konsentris berbukit-bukit Berombak

9 kuning muda bundar dg tepian timbul seperti tombol Berombak

12

usus halus

10-4 1

3 kuning bundar cembung Licin

42

(16)

Tabel 3. Lanjutan morfologi isolat bakteri penghasil amilase

4

tidak beraturan dan

5 6 7 8

9 kuning bundar cembung Licin

13 usus besar 10-2 1 putih pucat bundar dg tepian kerang cembung seperti wol

2 putih pucat bundar dg tepian menyebar berbukit-bukit Berombak

3 putih pucat bundar dg tepian kerang cembung

Licin

4 putih pucat bundar dg tepian timbul seperti kawah Berombak

5 kuning konsentris timbul Berombak

6 putih pucat bundar seperti kawah Berombak

7 putih pucat bundar dg tepian kerang seperti kawah Berombak

8 putih pucat bundar dg tepian menyebar berbukit-bukit seperti ikal rambut

9 putih pucat bundar dg tepian kerang seperti tombol seperti ikal rambut

14 usus besar 10-3 1 kuning muda bundar dg tepian menyebar seperti kawah Berombak

2 kuning bundar dg tepian timbul seperti kawah Licin

3 jernih bundar datar Licin

4 kuning muda bundar dg tepian timbul seperti kawah Berombak

15 usus besar 10-4 1

2 kuning krem bentuk L berbukit-bukit Berombak

3 kuning krem bundar berbukit-bukit Berombak

4 kuning krem bundar dg tepian menyebar seperti kawah Berombak

5

6 kuning krem kompleks berbukit-bukit seperti ikal rambut

43

(17)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

1. Isolasi dan Seleksi Bakteri Penghasil Amilase

Isolasi bakteri penghasil amilase pada beberapa saluran pencernaan ayam kampung (tembolok, ampela, proventrikulus, usus halus dan usus besar) telah dilakukan. Bakteri- bakteri tersebut dibiakkan dalam media pati, agar, dan nutrien broth. Setelah 24 jam, ditemukan ada 92 isolat bakteri yang mempunyai indeks amilolitik yang berbeda- beda. Perbedaan indeks amilolitik yang dihasilkan oleh isolat bakteri dari macam- macam saluran pencernaan ayam kampung secara lengkap dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 1. Indeks amilolitik isolat bakteri yang diperoleh dari saluran pencernaaan ayam kampung.

No Nama Organ Kode Indeks

amilolitik

1 Tembolok ATA-1 62,89

2 ATA-2 12,64

3 ATA-3 11,40

4 ATA-4 3,79

5 ATA-5 47,16

6 ATA-6 12,25

7 ATA-7 2,77

8 ATA-8 14,54

9 ATA-9 16,54

10 ATA-10 23,06

11 ATA-11 58,24

(18)

25

Tabel 1. Lanjutan Indeks amilolitik isolat bakteri yang diperoleh dari saluran pencernaaan ayam kampung.

No Nama Organ Kode Indeks

amilolitik

13 _Tembolok ATA-13 9,68

14 ATA-14 23,76

15 ATA-15 24,17

16 ATA-16 33,76

17 ATA-17 4,37

18 Proventrikulus APA-1 39,51

19 APA-2 9,99

20 APA-3 10,00

21 APA-4 37,15

22 APA-5 44,04

23 APA-6 11,75

24 APA-7 36,99

25 APA-8 35,09

26 APA-9 4,99

27 APA-10 9

28 APA-11 9

29 APA-12 37,95

30 APA-13 1217,3

31 APA-14 51,36

32 APA-15 38,94

33 APA-16 8,06

34 APA-17 23,04

35 APA-18 2,36

36 APA-19 21,78

37 APA-20 32,32

38 A PA-21 32,65

39 APA-22 17,36

40 APA-23 18,68

42

Ampela AAA-2 16,01

43 AAA-3 16

44 AAA-4 1,84

45 AAA-5 23,05

46 AAA-6 10,24

47 AAA-7 14,75

48 AAA-8 11,76

49 AAA-9 21,07

50 AAA-10 9,87

51 AAA-11 15,27

52 AAA-12 6,70

53 AAA-13 17,44

54 AAA-14 71,38

55 AAA-15 11,45

56 AAA-16 11,45

57 AAA-17 24,03

58 AAA-18 3,62

(19)

26

Tabel 1. Lanjutan Indeks amilolitik isolat bakteri yang diperoleh dari saluran pencernaaan ayam kampung.

No Nama Organ Kode Indeks

amilolitik

60

Ampela

AAA-20 25,04

61 AAA-21 22,37

62 AAA-22 20,99

63 AAA-23 19,06

64 AAA-24 15,48

65 Usus Halus AIA-1 9,64

66 AIA-2 7,22

67 AIA -3 6,18

68 AIA-4 9,83

69 AIA-5 8,47

70 AIA-6 16,01

71 AIA-7 5,22

72 AIA-8 10,38

73 AIA-9 15,28

74 AIA-10 7,61

75 AIA-11 11,46

76 AIA-12 8,22

77 AIA-13 20,91

78 AIA-14 7,40

79 AIA-15 14,27

80 Usus Besar ACA-1 2,05

81 ACA-2 4,57

82 ACA-3 31,01

83 ACA-4 10,47

84 ACA-5 4,76

85 ACA-6 5,75

86 ACA-7 5,06

87 ACA-8 2,81

88 ACA-9 3,51

89 ACA-10 16,67

90 ACA-11 21,30

91 ACA-12 11,28

92 ACA-13 16

(20)

27

2. Berdasarkan tabel di atas, isolat bakteri yang menghasilkan indeks amilolitik tertinggi (1271,3) adalah isolat APA-13 yang diisolasi dari proventrikulus, sedangkan indeks terendah (1,84) dihasilkan oleh isolat AAA-4 yang diisolasi dari ampela. Dari 92 isolat di atas terpilih 4 isolat yang memiliki indeks amilolitik tertinggi yaitu APA-13

(1217,3), AAA-14 (71,38), ATA-1 (62,89) dan ATA-11 (58,24). Setelah pemurnian pada hari ke-20 diketahui bahwa isolat yang tetap menghasilkan indeks amilolitik tertinggi yaitu isolat APA-13 dari proventrikulus.

B. Pembahasan

1. Isolasi dan Seleksi Bakteri Penghasil Amilase

Untuk menghasilkan banyak sedikitnya enzim dipengaruhi beberapa faktor yaitu suhu, pH dan substrat. Dalam penelitian ini faktor suhu, pH dan substrat dalam media uji sama yaitu suhu 400 C, pH 7, dengan substrat media pati agar. Berdasarkan hasil penelitian di atas

(21)

28

dalam rangkaian reaksi kimia pada saat berlangsungnya metabolisme sel yaitu anabolisme dan katabolisme. Gen setiap mikroorganisme berbeda- beda sehingga masing- masing mikroorganisme memiliki sifat yang berbeda. Dari tiap gen memiliki sifat yang spesifik untuk mengkode enzim- enzim tertentu. Beberapa jenis gen menurut fungsinya yaitu gen pengatur dan gen struktural. Gen struktural menentukan struktur enzim yaitu urutan asam aminonya sedangkan gen pengatur mengarahkan laju sintesis enzim (Pelczar, 1986).

Dari ke 92 isolat tersebut, bakteri yang diisolasi dari proventrikulus (isolat APA-13) memiliki indeks amilolitik tertinggi, hal ini

(22)

29

Tabel 2. Kemampuan Bakteri dalam Menghasilkan Enzim Hidrolase (Amilase, Selulase, Protease dan Lipase)

Bakteri Protease Amilase Selulase Lipase APA-13 AAA-14 ATA-1 ATA-11 + + + + 1217,3 71,38 62,89 58,24 + + + + + + + +

Selain itu, tingginya indeks amilolitik isolat APA-13 menunjukkan isolat tersebut memiliki kemampuan yang cepat dalam mensintesis dan mendegradasi pati. Menurut Nurhalim (1992, dalam Nadeak, 2005) jumlah enzim di dalam sel sangat bergantung pada kecepatan mensintesis dan mendegradasi asam amino, karena pada dasarnya dalam semua bentuk kehidupan, enzim disintesis dari asam amino dan didegradasi menjadi asam amino.

Setiap spesies bakteri memiliki batas toleransi tertentu pada parameter lingkungan tertentu. Fleksibilitas mikroba dalam menyesuaikan diri pada lingkungan yang berbeda nampak pada perubahan ekspresi genetik (Atlas, 1995: 296). Bakteri amilolitik yang paling mampu bertoleransi dengan lingkungan akan menghasilkan enzim amilase dengan indeks tertinggi. Kemungkinan lain yang menyebabkan isolat APA-13 memiliki indeks amilolitik tertinggi adalah karena subsrat yang digunakan dalam media uji merupakan substrat yang sesuai bagi enzim yang dihasilkan oleh isolat APA-13. Enzim tersebut

(23)

30

menjadi gula yang lebih sederhana yaitu maltosa yang langsung digunakan oleh bakteri (Kurniati, 2006: 29).

C. Aplikasi Hasil Penelitian Sebagai Sumber Belajar

Hasil penelitian mengenai isolasi bakteri kandidat probiotik penghasil amilase dari saluran pencernaan ayam kampung dapat diaplikasikan sebagai bahan pembelajaran Biologi SMA kelas XII semester 1 pada materi pokok Metabolisme.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam saluran pencernaan ayam kampung terdapat bakteri probiotik sebagai penghasil amilase dengan menumbuhkannya pada media yang mengandung pati dan agar. Dalam kajian sains Biologi, materi mengenai enzim dipelajari di SMA kelas XII semester 1 pada materi pokok Metabolisme. Standar kompetensi dari materi pokok Metabolisme yang ingin dicapai adalah memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme. Kompetensi dasar dari materi ini adalah mendeskripsikan fungsi enzim dalam

metabolisme. Untuk mencapai kompetensi dasar di atas, maka indikator yang harus dicapai oleh siswa dalam proses pembelajaran adalah menjelaskan pengertian metabolisme, menemukan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, menceritakan kembali cara menguji kerja enzim, dan menjelaskan fungsi enzim dalam metabolisme.

(24)

31

cara mencari tahu dan memahami alam secara sistematis, sehingga biologi bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip saja tetapi juga suatu proses penemuan. Pendidikan biologi diharapkan dapat menjadi wahana bagi siswa untuk mempelajarinya sendiri dan alam sekitar. Pembelajaran biologi menekankan pada pemberian pengalaman belajar secara langsung. Karena itu, guru perlu membantu siswa untuk

mengembangkan sejumlah keterampilan proses supaya siswa mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar. Dengan demikian siswa dapat merasakan manfaat pembelajaran biologi tersebut bagi diri serta masyarakatnya (Depdiknas, 2003:6).

(25)

32

Salah satu teknik pembelajaran kooperatif yang dapat digunakan untuk mencapai kompetensi dasar di atas adalah teknik Think Pair Share (TPS). Think Pair Share adalah salah satu model pembelajaran kooperatif yang pelaksanaannya terdiri dari presentasi kelas, kegiatan kelompok, melaksanakan evaluasi dan penghargaan kelompok. Melalui model pembelajaran ini, siswa ditempatkan dalam tim yang heterogen berdasarkan kinerjanya, jenis kelamin, dan suku (Trianto, 2007: 52). Tujuan dibentuknya kelompok adalah untuk memberikan kesempatan kepada siswa untuk dapat terlibat secara aktif dalam proses berpikir dan kegiatan belajar (Trianto, 2007: 41).

Pembelajaran kooperatif teknik Think Pair Share merupakan pembelajaran yang tidak berpusat pada guru, siswa secara mandiri menggali informasi guna memantapkan konsep yang telah diperoleh. Guru dapat memberikan kemudahan untuk proses ini, dengan memberi kesempatan siswa untuk menemukan atau menerapkan ide-ide mereka sendiri dan mengajarkan siswa menjadi sadar dan secara sadar

menggunakan strateginya sendiri untuk belajar (Trianto, 2007: 13).

Dengan adanya kerjasama antar kelompok, siswa dapat mengetahui perkembangan anggota timnya. Siswa yang terlebih dahulu

(26)

33

meningkatkan kerjasama dan interaksi siswa dalam kelompoknya, maka guru memberikan LKS non eksperimen yang berguna untuk meningkatkan aktifitas siswa, dimana siswa lebih banyak berfikir untuk merespon dan saling membantu, siswa bertanggung jawab terhadap kelompoknya masing-masing, mengurangi sifat apatis siswa juga secara tidak langsung meningkatkan daya serap siswa terhadap materi yang diberikan sehingga hasil belajar yang diharapkan menjadi lebih bermakna bagi siswa.

(27)

34

Memiliki

Menghasilkan

Berperan Sebagai

Konsep Tentang Enzim

Gambar 2. Strukturisasi Konsep Isolasi Bakteri Kandidat Probiotik

Penghasil Amilase Dari Saluran Pencernaan Ayam Kampung. SALURAN PENCERNAAN AYAM KAMPUNG

BAKTERI YANG MENGUNTUNGKAN

AMILASE

PENGURAI _{Kurikulum 2006 (KTSP)}

STANDAR KOMPETENSI:

Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme.

KOMPETENSI DASAR :

Mendeskripsikan fungsi enzim dalam proses metabolisme.

KONSEP:

Bakteri amilolitik merupakan bakteri yang dapat menghasilkan enzim amilase untuk menguraikan pati yang terdapat di dalam saluran pencernaan ayam kampung menjadi molekul sederhana sehingga dapat digunakan sebagai sumber nutrisi bagi pertumbuhan bakteri dan ayam tersebut.

METODE

1. Mengamati hasil penelitian.

2. Metode kooperatif teknik Think Pair Share mengenai proses dan hasil penelitian.

3. Tanya jawab tentang enzim serta manfaat bakteri amilolitik.

MANFAAT

(28)

59

Lampiran 3. Prosedur Pembuatan Media dan Larutan

1. Media Nutrient Agar

Melarutkan 2,8 gram Nutrient Agar ke dalam 50ml akuades kemudian dituang ke dalam labu erlenmeyer 1000ml dan didtutup dengan kapas. Media disterilkan dalam autoklaf selama 15 menit pada suhu 1210 C dengan tekanan 2 atm.

2. Media Nutrient Broth

Melarutkan 1,3 Nutrient broth ke dalam 500ml akuades kemudian dituang ke dalam labu erlenmeyr 1000ml dan ditutup kapas.Media dipanaskan sampai semua bbahan larut, setelah itu media disterilkan dengan aytoklaf pada tekanan 2 atm

3. Pati

(29)

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Probiotik merupakan mikrobial hidup yang diberikan sebagai suplemen pakan yang memberikan keuntungan bagi induk semang dengan cara memperbaiki keseimbangan populasi mikroba usus (Anonim 1, 2008). Kata probiotik berasal dari bahasa Yunani yang artinya “untuk hidup”. Menurut Lilley dan Stilwell (1965: 747), menjelaskan probiotik sebagai substansi yang dihasilkan oleh organisme yang merangsang pertumbuhan organisme lain (Anonim 1, 2008). Selain itu probiotik juga merupakan suatu produk yang mengandung mikroba hidup yang bila dikonsumsi akan menimbulkan efek terapeutik pada

tubuh dengan cara memperbaiki keseimbangan mikroflora dalam saluran pencernaan (Fuller, 1989: 365).

(30)

2

kekebalan tubuh serta kesehatan inang, serta meningkatkan ketahanan terhadap penyakit (Pamungkas et al, 2006: 15). Selain itu penggunaan probiotik dapat meningkatkan proses metabolisme (Anggorodi, 1995: 180), dan feses menjadi kering, bau ammonia feses berkurang, serta meningkatkan bobot telur dan produksi telur (Gemilang, 2008: 32).

Sumber mikroba yang digunakan sebagai probiotik berasal dari inang yang secara alami terdapat pada saluran pencernaan. Probiotik dapat berupa bakteri, khamir dan kapang atau kombinasi ketiganya. Mikroba tersebut diisolasi dari organ inang, diidentifikasi, seleksi dan karakterisasi (Lopez, 2000 : 12).

Keberadaan mikroba dari pencernaan ayam kampung dapat dijadikan

pandangan untuk digunakan sebagai probiotik (Sumardi, 2008). Ayam buras - ayam kampung mempunyai beberapa kelebihan seperti mudah menyesuaikan diri dengan lingkungan, tahan terhadap penyakit dan dapat diberi pakan sisa makanan atau hasil samping produk pertanian. Umumnya ayam kampung dipelihara secara ekstensif-tradisional dan hidup di alam bebas dan mencari makanannya sendiri (Mulyono, 2000: 6; Sarwono, 2000: 23).

Ayam kampung merupakan ayam pemakan segala, sehingga dalam

(31)

3

Berdasarkan hasil penelitian Kurniati (2006: 30) bahwa bakteri Bacillus dari saluran pencernaan ayam kampung memiliki aktivitas amilolitik tinggi yaitu pada isolat bakteri Bacillus sp 7 yang menghasilkan indeks amilolitik terbesar . Selain itu, Sjofjan (2003 : 160) juga telah menemukan kelompok Bacillus dalam saluran pencernaan ayam yang dapat memproduksi amilase dan protease. Mikroorganisme yang dipilih sebagai probiotik harus memiliki kemampuan enzimatis tinggi. Penentuan aktivitas enzimatik ini ditetapkan dengan indeks amilolitiknya. Sampai saat ini informasi mengenai penentuan indeks amilolitik bakteri flora normal usus ayam kampung belum jelas.

Uraian materi pokok enzim dipelajari oleh siswa SMA kelas XII semester ganjil dengan kompetensi dasar menurut KTSP yaitumendeskripsikan fungsi enzim dalam proses metabolisme. Uraian materi pokok Enzim meliputi komponen enzim, cara kerja enzim, sifat-sifat enzim sebagai biokatalisator dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi guru dalam membuat LKS non-eksperimen pada uraian materi pokok Enzim, sehingga siswa dapat

mempunyai pengalaman belajar yang bermakna untuk tercapainya kompetensi dasar.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah penelitian ini berdasarkan latar belakang di atas adalah: 1. Apakah terdapat bakteri penghasil amilase pada saluran pencernaan ayam

(32)

4

2. Manakah bakteri kandidat probiotik yang memiliki indeks amilolitik yang paling tinggi?

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mendapatkan bakteri penghasil amilase dari saluran pencernaan ayam kampung yang digunakan sebagai probiotik.

2. Mengetahui isolat bakteri kandidat probiotik yang memiliki indeks amilolitik yang paling tinggi.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat Penelitian ini yaitu: 1. Bagi masyarakat

Diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang keberadaan, keragaman serta manfaat isolat bakteri penghasil amilase yang ditemukan dari saluran pencernaaan ayam kampung.

2. Bagi guru dan siswa

(33)

5

E. Ruang Lingkup Penelitian

Untuk memberikan kejelasan tentang permasalahan yang diteliti, maka diberikan batasan-batasan pada penelitian ini, yaitu:

1. Isolasi bakteri kandidat probiotik penghasil amilase menggunakan media padat yang mengandung nutrient broth, agar dan pati

2. Ayam kampung yang digunakan berasal dari desa Yukum Jaya yang dipelihara secara tradisional.

3. Kandidat probiotik penghasil amilase yaitu calon bakteri baik dan menguntungkan bagi kesehatan saluran pencernaan yang dapat menghasilkan enzim amilase untuk memecah pati menjadi maltosa.

4. Bakteri amilolitik adalah bakteri yang dapat menghasilkan enzim amilase dalam pemecahan pati menjadi maltosa.

F. Kerangka Pemikiran

Ayam kampung merupakan ayam pemakan segala. Dalam kesehariannya ayam kampung memakan semua jenis makanan seperti nasi, padi, jagung, biji-bijian, dedak dan limbah rumah tangga. Bahan-bahan tersebut memiliki kandungan amilum yang tinggi.

(34)

6

Kemampuan enzimatis tiap-tiap flora normal berbeda-beda sehingga

menyebabkan jumlah enzim yang diproduksi juga berbeda, tergantung pada faktor-faktor yang mempengaruhi produksi dan aktivitas enzim. Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi dan aktivitas enzim di antaranya adalah asal mikroba penghasil enzim. Faktor lingkungan di antaranya pH. pH saluran

pencernaan ayam kampung yang meliputi tembolok, ampela, proventrikulus, usus halus dan usus besar berbeda-beda. pH tembolok 4,5, proventrikulus 4,4, usus halus 6,2 dan usus besar 6,3 (Anonim 3, 2009). Hal ini berpengaruh terhadap produksi dan aktivitas enzim yang dihasilkan dari saluran pencernaan. Begitu pula dengan kondisi fisik dan kimia saluran pencernaan ayam kampung yang berbeda-beda. Perbedaan ini dapat mengakibatkan perbedaan indeks amilolitik yang dihasilkan.

Kompetensi dasar pada uraian materi pokok enzim di SMA kelas XII yaitu mendeskripsikan fungsi enzim dalam proses metabolisme. Untuk mencapai kompetensi dasar tersebut, maka keterampilan kognitif yang harus dimiliki oleh siswa yaitu dapat menjelaskan komponen enzim, cara kerja enzim, sifat-sifat enzim sebagai biokatalisator dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim.

(35)

7

Pembelajaran ini menggunakan metode kooperatif dengan model pembelajaran Think Pair Share (TPS).

G. Hipotesis

1. Terdapat bakteri penghasil amilase pada saluran pencernaan ayam kampung yang dapat digunakan sebagai kandidat probiotik.

(36)

47

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Satuan Pendidikan : SMA Mata Pelajaran : IPA Biologi Materi Pokok : Metabolisme Kelas/ Semester : XII /1

Pertemuan ke : 1 (satu) Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

Standar Kompetensi : Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme

Kompetensi Dasar : Mendeskripsikan fungsi enzim dalam proses metabolisme.

A. Indikator

1. Menemukan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim. 2. Menjelaskan pengertian dan mekanisme kerja enzim.

3. Menjelaskan sifat dan susunan kimia/ struktur enzim. 4. Mengidentifikasi ciri-ciri enzim.

B. Tujuan Pembelajaran

Peserta didik dapat :

1. Merinci faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kerja enzim

2. Menyebutkan komponen yang menyusun enzim dan sifat kimia enzim. 3. Memaparkan kembali pengertian dan cara kerja enzim

4. Menjelaskan pengaruh pH, suhu, waktu inkubasi terhadap aktivitas enzim.

C. Materi Pembelajaran

1. Pengertian dan cara kerja enzim

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim 3. Sifat-sifat enzim

4. Inhibitor enzim

D. Metode Pembelajaran

Pendekatan : Konstruktivisme

(37)

48

E. Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

No

Skenario Pembelajaran Alokasi

Waktu (menit)

Kegiatan Guru Kegiatan Siswa

1. Kegiatan Pendahuluan a) Pretest

b) Motivasi dan Apersepsi: Apakah Kamu pernah memainkan puzzle? Apakah perbedaan antara kerja enzim model lock and key dengan induksi pas?

c) Guru menginformasikan indikator/tujuan

pembelajaran kepada siswa

a. Menjawab soal pretes. b. Mengamati gambar kunci

dengan gembok, kemudian menjawab pertanyaan mengenai gembok dan kunci dalam enzim.

c. Mendengarkan penjelasan guru.

15

2 Kegiatan Inti

a) Guru menginformasikan kepada siswa bahwa pada pembelajaran ini mereka akan berdiskusi berpasangan dengan teman sebangkunya. b) Guru menjelaskan materi

tentang pengertian dan cara kerja enzim serta faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim secara singkat c) Guru memberikan

beberapa permasalahan kepada

siswa/membagikan lembar masalah

d) Siswa diberi kesempatan berfikir 1-2 menit atas masalahnya (thinking) c) Guru mempersilahkan

siswa berpasangan dengan teman sebangkunya untuk mendiskusikan masalah mereka (pairing) d) Setiap pasangan diberi

waktu 4-5 menit untuk mendiskusikan

Siswa duduk dengan teman sebangkunya yang merupakan kelompoknya

Siswa mendengarkan

Siswa mendengarkan permasalahan yang disampaikan guru

Siswa berpasangan dengan teman sebangkunya

Siswa mendiskusikan setiap permasalahan

20

(38)

49

3

permasalahan yang telah diberikan

e) Guru menunjuk 2 pasang siswa untuk

mempresentasikan di depan kelas tentang masalah yang telah mereka diskusikan (sharing)

f) Guru menunjuk kelompok lain untuk menanggapi atau bertanya tentang hasil diskusi temannya kemudian

mempersilahkan kelompok yang sedang presentasi menjawab pertanyaan temannya g) Guru memberi umpan

balik atas jawaban siswa h) Guru mengulangi poin c

sampai i untuk

permasalahan yang baru i) Guru mengecek

pemahaman siswa terhadap materi yang telah disampaikan dengan mengajukan beberapa pertanyaan secara klasikal

j) Guru membimbing siswa untuk menyimpulkan materi.

Kegiatan Penutup

a. Postest

Guru mengingatkan siswa agar mengulangi kembali

pelajarannya dirumah

Siswa mempresentasikan di depan kelas

Siswa pada kelompok yang ditunjuk menanggapi (bertanya), kelompok yang sedang presentasi menjawab pertanyaan dari kelompok lain

Siswa menyimpulkan materi

a. Menjawab soal postes.

15

5

(39)

50

F. Sumber dan Media Pembelajaran

1. Lembar Kerja Siswa

2. Buku Biologi SMA Kelas XII Semester 1 3. Gambar model gembok dan kunci/ puzzle G. Penilaian

Teknik : - LKS

(40)

51

Lembar Kerja Siswa

Judul : Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim

Petunjuk : Isilah titik-titik di bawah ini dengan jawaban yang kamu anggap benar!

Pertanyaan

[image:40.595.116.452.236.338.2]

Perrhatikan tabel hasil isolasi bakteri penghasil amilase di bawah ini! Tabel hasil isolasi bakteri penghasil amilase.

Bahan diskusi:

1. Isolat manakah yang memiliki aktivitas enzim amilase paling rendah dan paling tinggi?

Jawab:... 2. Berdasarkan tabel di atas faktor apa saja yang menyebabkan isolat APA-13

memiliki aktifitas enzim paling tinggi?

Jawab:... 3. Berdasarkan tabel di atas faktor apa saja yang menyebabkan isolat AAA-4

memiliki aktifitas enzim paling rendah?

Jawab:... 4. Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi kerja enzim? Jelaskan!

Jawab:...

Kesimpulan: Kerja suatu enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor No Lambang isolat Sumber isolat

Suhu (C)

Indeks Amilolitik

(mm)

1 AAA-4 Ampela 50 1,84

2 APA-13 Proventrikulus 37 1271,3

3 AAA-14 Ampela 35 71,38

(41)

52

Lembar Kerja Siswa

Judul : Uji aktivitas enzim amilase

Perhatikan gambar uji aktivitas enzim amilase di bawah ini!

Bahan diskusi:

1. Bagaimanakah cara menguji kerja enzim amilase? Jawab:……….

1

10 102103104105

ml 1 ml 1 ml 1 ml

1 1ml1ml1ml

Pengenceran serial

Inokulasi (menumbuhkan) pada media padat dengan metode tabur, kemudian inkubasi selama 1 hari pada suhu 370 C.

Tumbuhlah bakteri amilase dan timbul zona bening di sekitar koloni bakteri.

Menetesi zona jernih dengan larutan Lugols Iodine

Membuat media cair yang diperkaya dengan komposisi

(1/5 Nutrient Broth + 2% pati)

(42)

53

2. Apakah cara pengujian sama untuk semua jenis enzim? Jawab:...

3. Apakah substrat yang digunakan pada uji aktivitas enzim amilase? Jawab:………...

4. Perubahan apa yang terjadi pada media bakteri amilase setelah ditetesi lugols iodine?

Jawab:……….

(43)

54

Lembar Kerja Siswa

Judul : Mekanisme kerja enzim

1. Cara kerja enzim model kunci gembok. Pertanyaan:

- Perhatikan gambar tentang cara kerja enzim model kunci gembok di bawah ini!

substrat

enzim

- Jelaskan cara kerja enzim di atas!

Jawab:... 2. Cara kerja enzim model induksi pas.

Pertanyaan:

- Carilah informasi dari beberapa buku tentang cara kerja enzim model induksi pas!

Jawab:... - Buatlah gambar cara kerja enzim model induksi pas, kemudian berilah

keterangan!

- Jelaskan cara kerja enzim di atas!

Jawab:... 3. Mengapa adakalanya substrat tidak dapat berikatan dengan kompleks

enzim-inhibitor?

Jawab:...

(44)

55

Lembar Kerja Siswa

Judul : Susunan Kimia Enzim dan Sifat Enzim

Petunjuk : Isilah titik-titik di bawah ini dengan jawaban yang kamu anggap benar

1. Cocokkan pernyataan A dan B dengan tepat, dengan memberikan tanda panah dari pernyataan A ke pernyataan B!

Pernyataan A : Pernyataan B

1.Sisi aktif a. Keseluruhan bagian enzim

2.Holoenzim b. Senyawa anorganik pada gugus

prostetik

3.Apoenzim c. Komponen non-protein enzim

4.Koenzim d. Bagian tertentu dari enzim yang

berikatan dengan substrat

5.Kofaktor e. Komponen protein enzim

6.Gugus Prostetik f. Senyawa organik pada gugus

prostetik

2. A+B C+D

(reaktan) (enzim) (produk)

Berdasarkan gambar reaksi diatas, menunjukkan bahwa enzim memiliki sifat? Jawab:...

3. Perhatikan gambar di bawah ini!

Pertanyaan:

Jika enzim amilase hanya dapat menguraikan pati menjadi maltosa, maka dari gambar di atas menunjukkan bahwa enzim memiliki sifat?

Jawab:... Kesimpulan: enzim tersusun oleh bagian-bagian enzim dan memiliki sifat-sifat/

ciri-ciri enzim.

Zona jernih yang menunjukkan bahwa enzim amilase hanya menguraikan pati menjadi molekul yang lebih sederhana (maltosa).

(45)

56

Kunci Jawaban LKS

Judul : Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim

1. Yang memiliki aktivitas enzim amilase rendah adalah bakteri penghasil amilase yang hidup di ampela yaitu sebesar 1, 84, dan yang memiliki aktivitas enzim amilase tertinggi adalah bakteri penghasil amilase yang hidup di proventrikulus yaitu sebesar 1271,3

2. Faktor yang menyebabkan bakteri APA-13 memiliki aktivitas enzim paling tinggi yaitu karena bakteri APA-13 penghasil enzim amilase bekerja pada suhu 370 C yang merupakan suhu optimum atau sesuai untuk kondisi suatu enzim bekerja, artinya suhu tersebut tidak terlalu tinggi juga tidak terlalu rendah.

3. Faktor yang menyebabkan bakteri AAA-4 memiliki aktivitas enzim paling rendah yaitu karena bakteri AAA-4 penghasil enzim amilase bekerja pada suhu 500 C yang merupakan suhu yang terlalu tinggi untuk kondisi suatu enzim bekerja.

4. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim antara lain: o _Suhu

Enzim akan bekerja secara optimal pada suhu optimum. Apabila enzim berada pada suhu yang terlalu rendah maka enzim akan sulit atau lambat dalam bekerja, dan jika enzim berada pada suhu yang terlalu tinggi maka enzim akan rusak atau mengalami denaturasi.

o _pH

enzim juga akan bekerja secara optimal pada pH optimum. Sebaliknya enzim yang bekerja pada kondisi pH yang tidak cocok seperti terlalu asam atau terlalu basa maka enzim tidak akan bekerja dengan baik.

o _{Konsentrasi enzim dan substrat}

Jika enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak maka reaksi akan berjalan lambat sedangkan jika enzim terlalu banyak dan substrat terlalu sedikit maka reaksi akan berjalan dengan cepat. o _{Inhibitor enzim}

(46)

57

Kunci Jawaban LKS

Judul : Uji aktivitas enzim amilase

1. Yaitu dengan menetesi koloni bakteri yang terdapat pada media amilum dengan menggunakan larutan lugols iodin

2. tidak sama, yaitu tergantung pada masing-masing enzim yang akan diuji 3. Pati/ amilum

4. Media pati agar menjadi berwarna biru kehitaman

Kunci Jawaban LKS

Judul : Mekanisme kerja enzim

1. Gambar di atas merupakan cara kerja enzim model kunci gembok, dimana enzim akan berikatan dengan substrat pada sisi aktif enzim seperti kunci dengan gembok. Enzim diibaratkan dengan gembok dan substrat diibaratkan dengan kunci.

2. - Pada cara kerja enzim model induksi pas, sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat.

Substrat

Substrat enzim

- Gambar cara kerja enzim model induksi pas enzim

- Cara kerja enzim model induksi pas yaitu :

Sisi aktif enzim yang memiliki bentuk yang barbeda dengan substrat akan berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat agar dapat berikatan membentuk kompleks enzim-substrat.

3. Substrat tidak dapat berikatan dengan kompleks enzim-inhibitor karena enzim telah diikat terlebih dahulu oleh inhibitor membentuk kompleks

[image:46.595.174.502.420.579.2]

(47)

58

Kunci Jawaban LKS

Judul : Susunan Kimia Enzim dan Sifat Enzim 1. Mencocokkan pernyataan A dengan B

Pernyataan A : Pernyataan B

1.Sisi aktif a. Keseluruhan bagian enzim

2.Holoenzim b. Senyawa anorganik pada gugus

prostetik

3.Apoenzim c. Komponen non-protein enzim

4.Koenzim d. Bagian tertentu dari enzim yang

berikatan dengan substrat

5.Kofaktor e. Komponen protein enzim

6.Gugus Prostetik f. Senyawa organik pada gugus

prostetik

(48)

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Bakteri Probiotik

Probiotik merupakan mikroorganisme yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan efisiensi pakan ternak tanpa mengakibatkan terjadinya proses penyerapan komponen probiotik dalam tubuh ternak, sehingga tidak terdapat residu dan tidak menyebabkan terjadinya mutasi pada ternak (Samadi, 2002: 43). Probiotik dapat meningkatkan produktivitas ternak. Dengan memberikan probiotik sebagai suplemen dapat mengembalikan keseimbangan bakteri (rasio antara bakteri patogen dan nonpatogen) dalam saluran pencernaan ternak terutama dalam usus (Iqbalali, 2008: 40).

Istilah probiotik pertama sekali diperkenalkan oleh Perker (1974) menggambarkan tentang keseimbangan mikroorganisme dalam saluran pencernaan. Pada saat ternak mengalami stres, keseimbangan mikro-organisme dalam saluran pencernaan terganggu, mengakibatkan sistem pertahanan tubuh menurun dan bakteri-bakteri patogen berkembang dengan cepat. Pemberian probiotik dapat menjaga keseimbangan komposisi

(49)

9

Penambahan bakteri probiotik dalam makanan ayam dapat meningkatkan kesehatan. Upaya ini memperluas standar definisi atas fungsi makanan itu sendiri. Fungsi bakteri probiotik pada ayam antara lain, mengurangi bakteri patogen dalam usus, menstimulasi respons kekebalan, dan untuk menjaga kesehatan inang, menambah daya tahan tubuh ayam terhadap serangan

penyakit dan cuaca yang panas, bekerja sebagai antibiotika dan vitamin secara alami, menekan Feed Cosversion Ratio (FCR), menambah produktivitas dan berat badan, baik untuk ayam petelur dan ayam pedaging (unggas lainnya), masa panen lebih pendek, menghemat pakan (Yuari, 2008: 76) serta meningkatkan keseimbangan mikroflora di dalam saluran gastrointestinal ayam (Samadi, 2002: 44).

B. Sistem Pencernaan Ayam Kampung (Gallus domesticus)

Asesoris pencernaan pada ayam terdiri atas dua bagian, yakni hati yang menghasilkan getah empedu dan pankreas.

Panjang alat pencernaan pada ayam sekitar 245 - 255 cm, tergantung pada umur dan jenis unggas. Prinsip pencernaan pada ayam ada tiga macam : 1. Pencernaan secara mekanik (fisik); Pencernaan ini dilakukan oleh

kontraksi otot polos, terutama terjadi di empedal (gizzard) yang dibantu oleh bebatuan (grit). Pencernaan ini banyak terjadi pada ayam yang dipelihara secara tradisional sehingga mendapatkan kerikil lebih banyak daripada ayam yang dipelihara secara terkurung.

(50)

10

mulut; (2) enzim yang dihasilkan oleh proventrikulus; (3) enzim dari pankreas; (4) enzim empedu dari hati; dan (5) enzim dari usus halus. Peranan enzim-enzim tersebut sebagai pemecah ikatan protein, lemak, dan karbohidrat.

3. Pencernaan secara mikrobiologik (jumlahnya sedikit sekali) dan terjadi di sekum dan kolon. Secara umum pencernaan pada unggas meliputi aspek: a. digesti yang terjadi pada paruh, tembolok, proventrikulus, ventrikulus

(empedal/gizzard), usus halus, usus besar, dan ceca;

b. absorpsi yang terjadi pada usus halus (small intestinum) melalui vili-vili (jonjot usus);

c. metabolisme yang terjadi pada sel tubuh yang kemudian disintesis menjadi protein, glukosa, dan hasil lain untuk pertumbuhan badan, produksi telur atau daging, pertumbuhan bulu, penimbunan lemak, dan

menjaga/memelihara tubuh pada proses kehidupannya (Insani, 2007: 98).

Pada mulanya makanan akan masuk ke dalam paruh, selanjutnya menuju ke tembolok (bagian tengah dari esofagus) yang menampung makanan

(51)

11

menghidrolisis protein, pati dan lemak dalam makanan. Pada usus halus terjadi penyerapan nutrisi bahan makanan. Dari usus halus, makanan yang sudah halus akan masuk ke usus besar dan selanjutnya dikeluarkan melalui anus (Rasyaf, 2000: 20).

C. Isolasi Mikroba

Populasi mikroorganisme pada organisme umumnya terdapat dalam populasi campuran. Untuk mencirikan dan mengidentifikasikan suatu spesies

mikroorganisme tertentu, maka harus dilakukan isolasi hingga diperoleh biakan murni. Biakan murni adalah biakan yang sel-selnya berasal dari pembelahan satu sel tunggal (Sofa, 2008).

Isolasi merupakan proses pemisahan atau pemurnian dari mikroorganisme lain dan menumbuhkannya pada media baru agar memperoleh biakan murni. Terdapat berbagai cara mengisolasi mikroba, yaitu:

1) Isolasi pada agar cawan

Prinsip metode isolasi pada agar cawan adalah mengencerkan mikroorganisme sehingga diperoleh individu spesies yang dapat dipisahkan dari organisme lainnya. Setiap koloni yang terpisah yang tampak pada cawan tersebut setelah inkubasi berasal dari satu sel tunggal. Terdapat beberapa cara dalam metode isolasi pada agar cawan, yaitu: metode gores kuadran, dan metode agar cawan tuang (Sofa, 2008).

(52)

12

b) Metode agar tuang berbeda dengan metode gores kuadran, cawan tuang menggunakan medium agar yang dicairkan dan didinginkan (50oC), yang kemudian dicawankan. Pengenceran tetap perlu dilakukan sehingga pada cawan yang terakhir mengandung koloni-koloni yang terpisah di atas permukaan/di dalam cawan.

2) Isolasi pada medium cair

Metode isolasi pada medium cair dilakukan bila mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada agar cawan (medium padat), tetapi hanya dapat tumbuh pada kultur cair. Metode ini juga perlu dilakukan pengenceran dengan beberapa serial pengenceran. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar.

3) Isolasi sel tunggal

Metode isolasi sel tunggal dilakukan untuk mengisolasi sel mikroorganisme berukuran besar yang tidak dapat diisolasi dengan metode agar cawan/ medium cair. Sel mikroorganisme dilihat dengan menggunakan perbesaran sekitar 100 kali. Kemudian sel tersebut dipisahkan dengan menggunakan pipet kapiler yang sangat halus ataupun mikromanipulator, yang dilakukan secara aseptis.

D. Enzim amilase

(53)

13

a) -amilase, yang memecah pati secara acak dari tengah atau dari bagian dalam molekul, sehingga disebut endoamilase.

b) -amilase, yang menghidrolisis unit-unit gula dari ujung molekul pati, sehingga disebut eksoamilase.

c) Glukoamilase, yang dapat memisahkan glukosa dari terminal gula non-pereduksi substrat pati.

1. -amilase

Enzim -amilase (-1,4 glukan-4-glukanhidrolase, EC 3.2.1.1.) terdapat pada makanan, jaringan mamalia dan mikroba. -amilase murni dapat

diperoleh dari berbagai sumber, misalnya dari malt (barley), ludah manusia dan pankreas. Dapat juga diisolasi dari Aspergillus oryzae dan Bacillus substilis. Isolasi dan porcine (pemurnian enzim) dilakukan berdasar fraksinasi dengan garam, juga dengan penggunaan panas selektif (biasanya 70oC, selama 15 menit). Kemudian dicampur dengan glikogen sehingga terjadi kompleks enzim-glikogen.

Cara kerja -amilase terjadi melalui 2 tahap:

1) Degradasi amilosa menjadi maltosa dan maltotriosa yang terjadi secara acak.Degradasi ini terjadi sangat cepat dan diikuti dengan menurunnya viskositas dengan cepat pula.

2) Relatif sangat lambat, yaitu pembentukan glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir dan caranya tidak acak.

Keduanya merupakan kerja enzim -amilase pada molekul amilosa

(54)

14

Kerja -amilase pada molekul amilopektin akan menghasilkan glukosa, maltosa, dan berbagai jenis -limit dekstrin, yaitu oligosakarida yang terdiri dari 4 atau lebih residu gula yang semuanya mengandung ikatan  -1,6.

Berat molekul -amilase sekitar 50.000. Setiap molekul mengandung 1

ion Ca++. Dengan filtrasi gel (Sephadex) dapat dipisahkan dua jenis  -amilase, yaitu yang cepat bergerak dengan BM 50.000 dan yang lambat dengan BM 100.000. Enzim dengan BM 50.000 merupakan monomer enzim -amilase. Enzim dimer terjadi bila ada ion zink, dan kedua enzim

dihubungkan melalui ion zink tersebut.

Aktivitas -amilase ditentukan dengan mengukur hasil degradasi pati,

biasanya dari penurunan kadar pati yang larut atau dari kadar dekstrinnya dengan menggunakan subsrat jenuh. Hilangnya substrat dapat diukur dengan pengurangan derajat pewarnaan iodium terhadap substrat. Seperti telah diketahui, pati yang mengandung amilosa bereaksi dengan iodium menghasilkan warna biru, sedang dekstrin yang bereaksi dengan iodium berwarna coklat. Disamping itu, keaktivan-amilase dapat juga

dinyatakan dalam berbagai cara, misalnya dengan pengukuran viskositas dan jumlah pereduksi yang terbentuk.

Kinetika reaksi -amilase memang agak sulit, sebab sifat hidrolisisnya

(55)

15

tingkat polimerasi menurun, dan laju hidrolisis akan lebih cepat pada rantai lurus. Hidrolisis amilosa akan lebih cepat daripada hidrolisis rantai yang bercabang seperti amilopektin atau glikogen (Winarno, 1986: 58).

2. -Amilase

-Amilase (-1,4 glukan maltohidrolase, EC 3. 2. 1. 2.) terdapat pada

berbagai hasil tanaman, tetapi tidak terdapat pada mamalia. Secara murni telah dapat diisolasi dari kecambah barlay, ubi jalar, dan kacang kedelai. Enzim ini tidak dapat memecah ikatan glokusida -1,4. Enzim  -Amilase memecah ikatan glukosida -1,4 pada pati dan glikogen dengan membalikkan konfigurasi karbon anomeri (C1) glukosa dari  menjadi. Karena perubahan konfigurasi dari  ke  itulah, amilase ini disebut dengan -Amilase.

Bagian yang tidak tercerna oleh amilase disebut dengan limit dekstrin. Secara teoritik, polimer linier seperti halnya amilosa dapat didegradasi sempurna namun kenyataannya tidak demikian, karena terjadi oksidasi terhadap amilosa yang menyebabkan hasil pendegradasian hanya mencapai 70 sampai 90%.

Cara hidrolisis ikatan -1,4 oleh-Amilase terjadi secara bertahap dari arah luar atau ujung rantai gula yang bukan pereduksi. Karena

(56)

16

Enzim -Amilase aktif pada pH 5,0-6,0. -Amilase yang berasal dari barlay lebih tahan panas daripada -Amilase. Molekulnya juga lebih berat dan tidak memerlukan ko-enzim baik dalam bentuk kofaktor inorganik maupun organk, dan inaktifasinya dengan pereduksi sulfhidril atau oleh oksidasi. (Winarno, 1986: 58).

3. Glukoamilase

Glukoamilase memecah pati dari luar dengan mengeluarkan unit-unit glukosa dari ujung bukan pereduksi polimer pati. Hasil reaksinya hanya glukosa, sehingga dapat dibedakan dengan - dan -Amilase. Secara

komersial, diproduksi dari Aspergillus dan Rhizopus, dapat memecah ikatan -1,3, -1,4. enzim ini dapat mengubah posisi glukosa 

menjadi, pH optimal 4-5, dan suhu optimal 50-600C. (Winarno, 1986: 59).

E. Analisis Materi Pelajaran

Dalam kajian sains Biologi, materi mengenai enzim dipelajari di SMA kelas XII semester 1 pada materi pokok Metabolisme. Materi pokok tentang Metabolisme yang akan diajarkan meliputi cara kerja enzim, faktor yang mempengaruhi kerja enzim, fungsi enzim dalam metabolisme dan klasifikasi enzim.

(57)

17

bagian yang berupa protein dan bagian yang bukan protein. Bagian protein biasanya bersifat termolabil atau tidak tahan panas, yang disebut apoenzim. Bagian yang bukan protein adalah bagian yang aktif dan diberi nama gugus prostetik, biasanya berupa logam seperti besi, tembaga, seng, atau suatu bahan senyawa organik yang mengandung logam. Apoenzim dan gugus prostetik merupakan suatu kesatuan yang disebut holoenzim. Bagian gugus prostetik yang tidak bersatu dengan apoenzim disebut koenzim, yang bersifat aktif seperti halnya gugus prostetik.

Cara kerja enzim ada dua macam, yaitu dengan model kunci gembok dan induksi. Enzim bekerja secara spesifik, artinya enzim mempunyai fungsi yang khusus. Untuk perubahan zat tertentu, diperlukan enzim tertentu. Jika enzimnya berbeda, maka hasil akhirnya berbeda pula. Contohnya pada pemecahan pati (polisakarida) yang dilakukan enzim amilase, akan terurai menjadi gula sederhana yaitu maltosa.

(58)

18

mempengaruhi kerja enzim, ada dua jenis inhibitor yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor non kompetitif.

Isolasi suatu mikroba yaitu memindahkan mikroba dari lingkungan alaminya dan menumbuhkan pada medium buatan sebagai biakan murni. Dalam saluran pencernaan ayam kampung, terdapat berbagai nutrisi yang harus dicerna oleh organ saluran pencernaan. Selain itu, juga dilakukan oleh enzim dari saluran pencernaan ayam atau enzim yang disekresikan oleh bakteri. Salah satu nutrisi yang harus dicerna adalah amilum. Maka bakteri-bakteri mensekresikan enzim amilase untuk memecah amilum menjadi molekul yang lebih sederhana yaitu maltosa. Sehingga dengan adanya enzim amilase maka, dapat membantu ayam kampung dalam mencerna makanannya. Dengan demikian, diperoleh bakteri kandidat probiotik yang mampu menghasilkan enzim amilase. Salah satu sifat enzim yaitu enzim bersifat spesifik, yaitu hanya mengkatalisis reaksi kimia tertentu misalnya amilase yang hanya berfungsi menguraikan amilum menjadi maltosa.

Berdasarkan uraian materi pokok di atas, maka perlu metode pembelajaran yang cocok. Metode yang dapat digunakan adalah metode diskusi

(59)

19

yang belum memahami materi. Bersama anggota kelompoknya informasi mengenai bakteri yang didapatnya kemudian dipresentasikan di depan kelas. Dengan metode pembelajaran tersebut dapat memperoleh