SUHU OPTIMUM DARI AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM SELULASE HASIL ISOLASI BEKICOT

(1)

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM DARI AKTIVITAS

EKSTRAK KASAR ENZIM SELULASE HASIL ISOLASI

BEKICOT (Achatina fulica) TERHADAP HIDROLISA

SUBSTRAT SELULOSA, KERTAS HVS

DAN AMPAS TEBU

SKRIPSI

DECY NOVITA SARI

070802014

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2011

(2)

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM DARI AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM SELULASE HASIL ISOLASI BEKICOT

(Achatina fulica) TERHADAP HIDROLISA SUBSTRAT SELULOSA, KERTAS HVS DAN AMPAS TEBU

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

DECY NOVITA SARI 070802014

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM DARI AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM SELULASE HASIL ISOLASI BEKICOT (Achatina

fulica) TERHADAP HIDROLISA SUBSTRAT

SELULOSA, KERTAS HVS DAN AMPAS TEBU Kategori : SKRIPSI

Nama : DECY NOVITA SARI Nomor Induk Mahasiswa : 070802014

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, 5 Agustus 2011 Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc. Drs. Firman Sebayang, MS NIP. 195106301980021001 NIP. 195607261985031001

Diketahui/Disetujui Oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS NIP. 1954080301985032001

(4)

PERNYATAAN

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM DARI AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM SELULASE HASIL ISOLASI BEKICOT (Achatina fulica) TERHADAP

HIDROLISA SUBSTRAT SELULOSA, KERTAS HVS DAN AMPAS TEBU

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 5 Agustus 2011

DECY NOVITA SARI 070802014

(5)

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim…

Syukur alhamdulillah, segala puji penulis ucapkan kehidrat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Dalam hal ini penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada:

1. Kedua orang tua tercinta dan tersayang, ayahanda Emly dan ibunda Upik Yani yang dengan doa dan kerja kerasnya telah ikhlas membesarkan, membiayai, dan mendidik penulis agar dapat menjadi manusia yang berguna bagi bangsa dan agama serta bermanfaat bagi orang lain. Abang Yudha Syahputra SE yang selalu menjadi semangat dan memberi dukungan moril kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Bapak Drs. Firman Sebayang,MS selaku pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban M.Sc selaku pembimbing II dan juga dosen wali penulis, yang telah memberikan arahan, bimbingan, dan dukungan penuh kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

3. Ibu Dr.Rumondang Bulan,MS dan Bapak Drs.Albert Pasaribu,M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU yang telah mensahkan skripsi ini.

4. Bapak dan Ibu dosen di Departemen Kimia FMIPA USU, yang tak kenal lelah dalam mengajar dan telah banyak memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.

5. Sahabat-sahabatku Pina, Oki, Destia, Reni, Irma, Fitri, Rifky, Rya, Mariana, Mitha, kak Fitri, kak Nelvi, kak Rani, kak Tiwi, kak Febri, Bang Riri serta rekan-rekan stambuk 2006, 2007, dan 2008 atas dukungan, perhatian, keceriaan dan doa yang diberikan kepada penulis.

6. Kepada teman-teman seperjuangan di Laboratorium Biokimia/KBM FMIPA USU (asisten) : kak Nora, kak Nurmala, kak Fiah, kak Vika, bang Agung, bang Egy, bang Eko, bang Ardy, Pina, Oki, Annisa, Arini, Tiwi, Soraya dan Feri atas dorongan dan ide-ide yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

7. Teman-teman kos gang Pelita Sempit : Ika, Maya, Masita, Nisa, Putri, Rani, dan Ulfha atas dukungan serta semangat-semangat yang diberikan kepada penulis.

8. Teman dekat penulis Feri Wira Setiawan S.Pd yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

(6)

9. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu dan memberikan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan kuliah dan mencapai gelar Sarjana Sains, penulis mengucapkan banyak terima kasih. Semoga Allah SWT akan membahas kebaikan-kebaikan yang telah diberikan kepada penulis, Amin.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu diharapkan kritik san saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Akhirnya kepada Allah SWT jugalah kita berserah diri, semoga Allah SWT selalu menunjukkan jalan yang lurus kepada kita semua.

(7)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang penentuan pH dan suhu optimum dari aktivitas ekstrak kasar enzim selulase hasil isolasi bekicot terhadap hidrolisa substrat selulosa, kertas HVS dan ampas tebu. Ekstrak enzim selulase diperoleh dengan dua kali sentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putaran 7000 rpm dengan penambahan aseton dingin dan pengeringan dengan freeze drier. Serbuk ekstrak kasar enzim selulase yang dihasilkan diambil sebanyak 0,5 gram dan dilarutkan dalam 50 ml buffer asetat pH 4,5. Pengujian aktivitas dilakukan secara spektrofotometri dengan metode Nelson Somogyi pada variasi suhu 35oC,40oC,45oC,50oC,55oC dan pH 3,5;4,0;4,5;5,0;5,5. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pH dan suhu optimum dari ekstrak kasar enzim selulase adalah 4,5 dan 45oC dengan aktivitas pada substrat selulosa sebesar 0,0166 U, pada kertas sebesar 0,0154 U dan pada ampas tebu sebesar 0,0083 U.

(8)

DETERMINATION OF OPTIMUM pH AND OPTIMUM TEMPERATURE OF CRUDE CELLULOSE ENZYME ACTIVITY ISOLATED FROM SNAIL

(Achatina fulica) IN CELLULOSE SUBSTRATE, HVS PAPER AND BAGASSE

ABSTRACT

It has been conducted determination of optimum pH and optimum temperature of crude cellulose enzyme activity isolated from snail in cellulose substrate, HVS paper and bagasse. The extract of cellulose enzyme was obtained by two times centrifugation for 30 minutes with rotation 7000 rpm by adding cold acetone and drying with using freeze drier. Cellulose enzyme powder of crude extract that resulting was taken as much as 0,5 g and dissolved in 50 ml acetate buffer pH 4,5. The activity test conducted by using spectrofotometric with Nelson Somogyi method in variant temperature 35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC and pH 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5. From the research result indicates that the optimum pH and optimum temperature of crude cellulose enzyme activity were 4,5 and 45oC with activity in cellulose substrate was 0,0166 U, in HVS paper was 0,0154 U and bagasse was 0,0083 U.

(9)

DAFTAR ISI Halaman Judul i Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak vi Abstract vii

Daftar Isi viii

Daftar Tabel xi

Daftar Gambar xii

Daftar Lampiran xiii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 4 1.3. Pembatasan Masalah 4 1.4. Tujuan Penelitian 4 1.5. Manfaat penelitian 5 1.6. Lokasi Penelitian 5 1.7. Metode Penelitian 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Bekicot (Achatina fulica) 7

2.2. Enzim 9

2.2.1. Sifat – sifat enzim 10 2.2.2. Dasar Kerja Enzim 11 2.2.3. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Kerja Enzim 11 2.2.4. Klasifikasi Enzim 13

2.3. Enzim Selulase 15

2.4. Selulosa 17

2.5. Kertas 20

2.6. Ampas Tebu 23

2.7. Metode Analisa Kuantitatif Glukosa 23 2.7.1.Metode Nelson – Somogyi 23 2.7.2.Metode Lane Eynon 23 2.7.3.Metode Saffer Somogyi 24

2.7.4.Metode Anthrone 24

2.7.5.Metode Munson Walker 24 2.8. Spektrofotometer UV- Visible 24

2.8.1.Aspek Kualitatif dan Kuantitatif Spektrofotometri UV-Vis 25 BAB 3 METODE PENELITIAN

(10)

3.1.2. Bahan – bahan 28

3.2. Prosedur Penelitian 28

3.2.1. Pembuatan Larutan Pereaksi 28 3.2.1.1. Pembuatan Larutan Buffer Asetat 0,2 M 28 3.2.1.2. Pembuatan Larutan NaOH 0,1 N 29 3.2.1.3. Pembuatan Larutan NaCl 1% 29 3.2.1.4. Pembuatan Larutan Glukosa 0,2 mg/ml 29 3.2.1.5. Pembuatan Larutan Pereaksi Nelson 29 3.2.1.6. Pembuatan Larutan Arsenomolibdat 30 3.2.2. Penyediaan Ekstrak Kasar Enzim Selulase 30 3.2.3. Pengukuran Panjang Gelombang Maksimum Larutan 30

Glukosa

3.2.4. Penyiapan Kurva Standar Glukosa 31 3.2.5. Penentuan Suhu Optimum Ekstrak Kasar Enzim Selulase 31 3.2.6. Penentuan pH Optimum Ekstrak Kasar Enzim Selulase 31 3.2.7. Pegukuran Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase 32

3.3. Bagan Penelitian 33

3.3.1. Penyediaan Ekstrak Kasar Enzim Selulase 33 3.3.2. Penentuan Suhu Optimum Hidrolisa Selulosa oleh Enzim 34

Selulase

3.3.3. Penentuan pH Optimum Hidrolisa Selulosa oleh Enzim 35 Selulase

3.3.4. Pengukuran Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase Pada

Kondisi Optimum 36

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian Dan Pembahasan 38 4.1.1. Isolasi Ekstrak Kasar Enzim Selulase dari Bekicot 38 4.1.2. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim 38

Selulase Pada Substrat Selulosa, Kertas HVS dan Ampas Tebu

4.1.3. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim 41 Selulase

4.1.4. Pengujian Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase Pada 44 Kondisi Optimum Pada Substrat Selulosa, Kertas HVS

dan Ampas Tebu

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 47

5.2. Saran 47

DAFTAR PUSTAKA 48

(11)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Komposisi Kimia dari Pulp Kertas 20 Tabel 2.2. Komposisi Kimia Ampas Tebu 23 Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Buffer Asetat 0,2 M 29 Tabel 4.1 Data Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar 39

Enzim Selulase Pada Substrat Selulosa

Tabel 4.2 Data Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase 39 Pada Substrat Kertas HVS

Tabel 4.3 Data Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim 40 Selulase Pada Substrat Ampas Tebu

Tabel 4.4 Data Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase 42 Pada Substrat Selulosa

Tabel 4.5 Data Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase 42 Pada Substrat Kertas HVS

Tabel 4.6 Data Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase 43 Pada Substrat Ampas Tebu

Tabel 4.7 Data Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase Pada Kondisi Optimum 44 Pada Substrat Selulosa

Tabel 4.8 Data Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase Pada Kondisi Optimum 44 Pada Substrat Kertas HVS

Tabel 4.9 Data Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase Pada Kondisi Optimum 45 Pada Substrat Ampas Tebu

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Anatomi Tubuh Bekicot 7 Gambar 2.2. Struktur Dari Selulosa 18 Gambar 2.3. Mekanisme Pemecahan Selulosa menjadi Glukosa 19 Gambar 4.1. Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar 40

Enzim Selulase

Gambar 4.2. Grafik Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim 43 Selulase

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Kurva Spektrum λmaks Larutan Standar Glukosa 51 Lampiran 2. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Glukosa 52 Lampiran 3. Harga erf (t) atau ert(hx) dari harga T 53 Lampiran 4 Data Pengukuran absorbansi Glukosa Hasil Hidrolisa Selulosa 54 Lampiran 5. Data Pengukuran absorbansi Glukosa Hasil Hidrolisa Kertas 55 Lampiran 6. Data Pengukuran absorbansi Glukosa Hasil Hidrolisa Ampas Tebu 56 Lampiran 7. Perhitungan Kadar Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa 1%, 58 Kertas HVS 1% dan Ampas Tebu 1%

Lampiran 8. Perhitungan Kandungan Glukosa Ekstrak Hasil Isolasi Pada 59 Kondisi Optimum

Lampiran 9. Perhitungan Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Selulase 60