KARAKTERISASI MIKROKAPSUL SINBIOTIK BAKTERI
ASAM LAKTAT ISOLAT PG7 YANG DIENKAPSULASI
DENGAN ALGINAT, SUSU SKIM, DAN INULIN
SKRIPSI
HARNISYA NASUTION
110805016
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KARAKTERISASI MIKROKAPSUL SINBIOTIK BAKTERI
ASAM LAKTAT ISOLAT PG7 YANG DIENKAPSULASI
DENGAN ALGINAT, SUSU SKIM, DAN INULIN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat
mencapai gelar Sarjana Sains
HARNISYA NASUTION
110805016
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2016
PERSETUJUAN
Judul : Karakterisasi Mikrokapsul Sinbiotik Bakteri
Asam Laktat Isolat PG7 yang Dienkapsulasi dengan Alginat, Susu Skim dan Inulin
Kategori : Skripsi
Nama : Harnisya Nasution
Nomor Induk Mahasiswa : 110805016
Program Studi : Sarjana (S1) Biologi
Departemen : Biologi
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, April 2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 , Pembimbing 1,
Dra. Nunuk Priyani, M. Sc. Dr. It Jamilah, M. Sc.
NIP: 196404281999032002 NIP. 196310121991032003
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,
ii
PERNYATAAN
KARAKTERISASI MIKROKAPSUL SINBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT ISOLAT PG7 YANG DIENKAPSULASI DENGAN ALGINAT,
SUSU SKIM DAN INULIN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2016
HARNISYA NASUTION 110805016
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi yang berjudul “Karakterisasi Mikrokapsul Sinbiotik Bakteri Asam Laktat Isolat PG7 yang Dienkapsulasi dengan Alginat, Susu Skim dan Inulin” dibuat sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Sains FMIPA, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Terimakasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Ibu Dr. It Jamilah, M.Sc. selaku pembimbing I dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc. selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran saat bimbingan, pada masa penelitian hingga penulisan skiripsi ini. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc. dan Bapak Dr. Miswar Budi Mulya, M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan dan arahan dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini. Kepada Ibu Dr. Nursahara Pasaribu M.Sc. selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU, Ibu Dr. Saleha Hannum, M.Si. selaku Dosen Penasehat Akademik yang telah memberikan nasehat dan semangat selama masa perkuliahan. Terima kasih kepada Ibu Nurhasni Muluk, Kak Siti, Bang Erwin, Ibu Rosalina Ginting, seluruh dosen dan staf pengajar di Departemen Biologi FMIPA USU yang telah membimbing dan membekali penulis dengan berbagai disiplin ilmu.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua, ayahanda dan ibunda tercinta, Kholid Nasution dan Eryani yang selalu memberikan doa, semangat, dukungan dan pengorbanan yang begitu besar kepada penulis. Kepada adik Elvira Frisca Nasution dan Muhammad Hafiz Nasution serta seluruh keluarga besar penulis atas segala bantuan baik moril maupun materil hingga skripsi ini selesai.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada sahabat penelitian Ria Yelvi Ningsih dan Virza Ratika I. P. yang telah berbagi suka dan duka selama penelitian, bertukarpikiran serta saling memberikan semangat. Terima kasih kepada semua pihak yang ikut membantu dalam penelitian ini. Kepada sahabat-sahabat yang menjalani penelitian di Lab. Mikrobiologi, sahabat-sahabat-sahabat-sahabat terbaik Desi Munthe, Khairiyah, Yentiti K, Sri Desy, serta teman-teman seangkatan Biologi 2011 terimakasih atas semangat dan kerja samanya. Terima kasih kepada rekan-rekan asisten Lab. Biologi LIDA dan Anmortum. Kepada abang dan kakak angkatan 2009, 2010 dan adik-adik angkatan 2012, 2013 dan 2014. Kepada HIMABIO, IPKB serta semua pihak yang ikut dalam membantu dari awal perkuliahan hingga penyelesaian penulisan skripsi ini.
iv
mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Semoga Allah SWT membalas kebaikan kita semua. Amin Ya Rabbal Alamin.
Medan, April 2016
Penulis
KARAKTERISASI MIKROKAPSUL SINBIOTIK BAKTERI ASAM LAKTAT ISOLAT PG7 YANG DIENKAPSULASI DENGAN
ALGINAT, SUSU SKIM, DAN INULIN
ABSTRAK
Aplikasi probiotik pada budi daya ikan air tawar merupakan salah satu alternatif pencegahan penyakit pada ikan. Akan tetapi, viabilitas dan kelangsungan hidup probiotik yang rendah pada saat aplikasi masih menjadi kendala. Enkapsulasi dilakukan bertujuan untuk menjaga viabilitas probiotik selama penyimpanan dan aplikasi. Pada penelitian ini, campuran alginat-susu skim dan prebiotik inulin digunakan untuk mengenkapsulasi bakteri asam laktat PG7 yang diisolasi dari saluran pencernaan ikan nila (Oreochromisniloticus) yang diperoleh dari penelitian sebelumnya. Proses enkapsulasi dilakukan dengan teknik ekstrusi, selanjutnya mikrokapsul diuji ketahanannya pada lama penyimpanan, kondisi saluran pencernaan, lama pengeringan, kontaminan serta kecepatan release. Hasil yang diperoleh mengindikasikan bahwa enkapsulasi secara efektif melindungi sel probiotik dari proses pengeringan, simulasi pH saluran pencernaan dan kondisi penyimpanan. Mikrokapsul yang dihasilkanberbentuk bulat dengan ukuran 1,91 ± 0,27 mm dan efisiensi enkapsulasi 92,96%. Probiotik terenkapsulasi mampu keluar dari mikrokapsul secara keseluruhan dalam kondisi simulasi pH cairan usus (pH 6,8) selama 3 jam. Viabilitas probiotik terenkapsulasi bertahan sebesar 7,19 log CFU/g pada penyimpanan suhu 4 °C selama 4 minggu. Ketahanan probiotik terenkapsulasi pada cairan simulasi pH lambung (pH 2; 2 jam) sebesar 85,75%. Jumlah kontaminasi khamir pada mikrokapsul setelah penyimpanan 4 minggu sebesar 2,48-2,77 log CFU/g. Mikrokapsul sinbiotik ini menunjukkan karakteristik yang cukup baik dan efisien dalam mempertahankan viabilitas bakteri sehingga cukup baik untuk diaplikasikan pada budi daya ikan air tawar.
vi
SYNBIOTIC MICROCAPSULE CHARACTERIZATION OF LACTIC ACID BACTERIA ISOLATE PG7 ENCAPSULATED BY
ALGINATE, SKIM MILK, AND INULIN
ABSTRACT
The application of probiotics in aquaculture represents an alternative way for fish disease prevention. However, low viability and survival in application of probiotic still being an obstacle. Encapsulation has been used to maintain probiotic viability during storage and application. In the present study, combination of alginate-skim milk and inulin prebiotic were used to encapsulate lactic acid bacteria PG7 isolated from digestive tract of tilapia fish (Oreochromisniloticus) from previous study. Encapsulation had been prepared by extrusion method, then the encapsulated bacteria were tested for its survival during storage time, simulated gastointestinal condition, drying process, contaminant and release speed. The result obtained indicated that encapsulation effectively protected the probiotic from drying process, simulated gastointestinal condition and storage. The spherical microcapsule was obtained with size of 1.91±0,27 mm and encapsulation efficiency was 92.96%. Encapsulated probiotic could be completely released from microspheres in simulated intestinal fluid (pH 6.8). The viability of encapsulated probiotic retained around 7.19 log CFU/g when stored at 4 °C for 4 weeks. The survival rate of encapsulated probiotic in simulated gastric fluid (pH 2; 2 h) was 85.75%. Total yeast contamination in microsphere after 4 weeks of storage were about 2.48-2.77 log CFU/g. This synbiotic microcapsule of isolate PG7 showed good characteristic and efficient in maintaining viability of bacteriain unfavourable condition, therefore it might be usefull to be applied in aquaculture.
Key Words : Encapsulation, lactic acid bacteria, probiotic, viability.
DAFTAR ISI
BAB 3. METODE PENELITIAN 11
3.1. Waktu dan Tempat 11
dalam Simulasi pH Lambung dan Cairan Usus 14 3.2.7. Analisis Kecepatan Pembebasan Sel Terenkapsulasi 14
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 15
viii
4.4 Analisis Total Kapang Khamir Mikrokapsul 18 4.5 Viabilitas Sel Bebas dan Mikrokapsul dalam Kondisi
Simulasi Asam lambung dan Cairan Usus 19
4.6 Kemampuan PembebasanSel Terenkapsulasi 21
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 22
5.1 Kesimpulan 22
5.2 Saran 22
DAFTAR PUSTAKA 24
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
4.1 Mikrokapsul sinbiotik isolat BAL PG7 hasil enkapsulasi metode ekstrusi dengan mikroskop stereo 15
4.2 Grafik pengaruh lama pengeringan terhadap viabilitas
BAL isolat PG7 terenkapsulasi 16
4.3 Grafik viabilitas BAL isolat PG7 terenkapsulasi
selama penyimpanan pada suhu 4 °C dan suhu ambient 17
4.4 Grafik jumlah kontaminasi khamir pada mikrokapsul
selama penyimpanan 18
4.5 Grafik populasi sel bebas dan sel terenkapsulasi BAL isolat PG7 pada kondisi simulai pH lambung dan
cairan usus 20
4.6 Grafik kemampuan sel terenkapsulasi BAL isolat PG7
