PENGUJIAN KEMAMPUAN PROBIOTIK DAN AKTIVITAS BAKTERIOSIN BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI FERMENTASI REBUNG AMPEL (Bambusa vulgaris) DALAM LARUTAN GARAM 2,5 PADA SUHU 30 C

i

PENGUJIAN KEMAMPUAN PROBIOTIK DAN

AKTIVITAS BAKTERIOSIN BAKTERI ASAM LAKTAT

YANG DIISOLASI DARI FERMENTASI REBUNG AMPEL

(Bambusa vulgaris) DALAM LARUTAN GARAM 2,5 %

PADA SUHU 30

0

C

PROBIOTIC AND BACTERIOCIN ACTIVITY OF LACTIC

ACID BACTERIA ISOLATED FROM THE

FERMENTATION OF AMPEL BAMBOO SHOOTS

(Bambusa vulgaris) IN 2,5 % OF SALT SOLUTION AT 30

0

C

TEMPERATURE CONDITION

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan

Oleh:

VELIN SENTOSA

12.70.0041

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertandatangan di bawah ini: Nama : Velin Sentosa NIM : 12.70.0041

Fakultas : Teknologi Pertanian Program Studi : Teknologi Pangan

Menyatakan bahwa skripsi “Pengujian Kemampuan Probiotik dan Aktivitas Bakteriosin Bakteri Asam Laktat yang Diisolasi dari Fermentasi Rebung Ampel (Bambusa vulgaris) dalam Larutan Garam 2,5 % Pada Suhu 300 C” merupakan karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan telah disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti bahwa saya tidak jujur, maka gelar dan ijazah yang saya peroleh dapat dinyatakan batal dan kebijakan-kebijakan yang berlaku akan saya kembalikan kepada Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.

Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Semarang, 16 Maret 2016

iii

PENGUJIAN KEMAMPUAN PROBIOTIK DAN

AKTIVITAS BAKTERIOSIN BAKTERI ASAM LAKTAT

YANG DIISOLASI DARI FERMENTASI REBUNG AMPEL

(Bambusa vulgaris) DALAM LARUTAN GARAM 2,5 %

PADA SUHU 30

0

C

PROBIOTIC AND BACTERIOCIN ACTIVITY OF LACTIC

ACID BACTERIA ISOLATED FROM THE

FERMENTATION OF AMPEL BAMBOO SHOOTS

(Bambusa vulgaris) IN 2,5 % OF SALT SOLUTION AT 30

0

C

TEMPERATURE CONDITION

Oleh:

VELIN SENTOSA NIM : 12.70.0041

Program Studi : Teknologi Pangan

Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal : 18 Februari 2016

Semarang, 16 Maret 2016 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata

Pembimbing I, Dekan,

Dra. Laksmi Hartayanie, MP. Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc.

Pembimbing II,

iv

RINGKASAN

Bakteri Asam Laktat (BAL) dapat ditemukan dalam hasil fermentasi rebung. Proses fermentasi meningkatkan nilai nutrisi dari bahan pangan sehingga membantu pertumbuhan BAL secara optimal. BAL memiliki karakteristik sebagai probiotik karena memiliki peran dalam menjaga kesehatan saluran pencernaan manusia. BAL dengan kemampuan yang optimal dapat menghasilkan metabolit sekunder berupa bakteriosin. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui genus, potensi probiotik, dan potensi bakteriosin dari BAL yang terdapat pada fermentasi rebung ampel dalam larutan garam 2,5 % pada suhu 30oC. Pada penelitian ini, metode-metode yang dilakukan antara lain metode fermentasi, isolasi BAL, pewarnaan Gram, pewarnaan spora, uji katalase, uji motilitas, uji produksi gas, uji optimisasi pertumbuhan BAL (pada berbagai tingkat pH, suhu, dan NaCl), aktivitas antimikrobia, pengujian kemampuan probiotik terhadap asam dan garam empedu, dan uji potensi bakteriosin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar BAL yang diisolasi dari fermentasi rebung ampel memiliki karakteristik BAL secara positif yaitu katalase negatif, non-motil, Gram positif, non-spora, dapat tumbuh pada berbagai tingkat NaCl, suhu, dan pH, menghasilkan zona bening terhadap

Staphylococcus aureus FNCC 0047 dan Escherichia coli FNCC 0091, serta tahan terhadap kondisi asam (pH 3 dan pH 7) dan garam empedu (0,3 %). Pengujian ketahanan BAL terhadap asam (pH 3 dan pH 7), garam empedu (0,3 %), serta aktivitas antimikroba menentukan kemampuan suatu mikroba sebagai probiotik. Namun BAL yang diisolasi dari fermentasi rebung ampel dalam larutan garam 2,5 % pada suhu 300C selama 7 hari tidak memiliki aktivitas bakteriosin. Supernatan netral dari BAL tidak memberikan efek penghambatan terhadap Staphylococcus aureus FNCC 0047,

Escherichia coli FNCC 0091, serta Listeria monocytogenes FNCC 0156. Rendahnya potensi BAL dalam menghasilkan bakteriosin disebabkan oleh faktor tidak adanya sumber karbon berupa laktosa.

v

SUMMARY

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih Penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan rahmat-Nya yang berlimpah, maka Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi, yang berjudul “Pengujian Kemampuan Probiotik dan Aktivitas Bakteriosin Bakteri Asam Laktat yang Diisolasi dari Fermentasi Rebung Ampel dalam Larutan Garam 2,5 % pada Suhu 300C”.

Laporan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memenuhi kelengkapan akademis yang bertujuan untuk mencapai program kesarjanaan strata satu (S1) program studi Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.

Dalam menyelesaikan laporan skripsi ini, Penulis tak lepas dari berbagai hambatan dan kesulitan. Namun, Tuhan Yesus selalu memberikan bantuan-Nya melalui orang-orang yang memberikan sumbangan bantuan yang besar bagi Penulis. Maka dari itu, pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :

1. Tuhan Yesus Kristus, yang selalu menjaga, memberkati, dan membimbing penulis selama pelaksanaan hingga penulisan laporan skripsi.

2. Dr. Victoria Kristina Ananingsih, ST., MSc., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata.

3. Dra. Laksmi Hartayanie, MP., selaku pembimbing I dan Ir. Lindayani, MP., PhD., selaku pembimbing II, yang telah meluangkan waktu dan tenaga dalam membimbing, memberikan petunjuk, saran, semangat, serta dukungan doa hingga terselesainya skripsi ini.

4. Ivonne E. Fernandez, S. Si., M.Sc., selaku koordinator skripsi yang telah membimbing, membantu, dan mengarahkan Penulis mengenai skripsi.

5. Segenap dosen Fakultas Teknologi Pertanian, UNIKA Soegijapranata yang telah membimbing dan memberikan pengetahuan yang bermanfaat bagi Penulis.

6. Staf Laboran (Mbak Agatha, Mas Pri, dan Mas Soleh) Fakultas Teknologi Pertanian, UNIKA Soegijapranata yang telah membantu Penulis dalam pelaksanaan penelitian di Laboratorium.

vii

8. Deanna Suntoro, Elim Yuyana, dan Livia Novenia selaku teman seperjuangan selama skripsi yang telah memberikan semangat serta dukungan doa bagi Penulis. 9. Kak Ameju yang selalu menyemangati, memberikan dukungan, dan membantu

Penulis selama penelitian.

10. Anastasia Stella, Ferra Aprilia, Miranti Fidelia, Mayliana Andriani, Defillya Anindita, Sherly Arga, dan Vania Christina yang telah memberikan dukungan doa serta semangat.

11. Charles Ardianto yang selalu memberikan semangat dan doa dengan caranya sendiri mulai dari pengajuan proposal hingga penulisan skripsi selesai.

12. Sahabat-sahabat Penulis lainnya, Ci Vania, Ci Vivi, Ci Amadea, Ci Grace, Ci Cindy, Ci Vina, Ci Metta, Ci Chaterine, Karen Susan, Calista Nadia, Olviana Agatha, Devi Irena, Nadia Mariska, Nessa Aprilia, Michelle, Lisa, Yovita, Novia yang selalu memberikan semangat dan dukungan kepada Penulis.

13. Semua pihak yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu dan memberikan saran serta kritik dalam pelaksanaan penelitian hingga penulisan laporan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan dan penyusunan laporan skripsi ini masih jauh dari kata sempurna dan masih memiliki banyak kekurangan baik secara materi maupun cara penulisannya. Maka dari itu, Penulis mengharapkan adanya berbagai saran ataupun kritik yang bersifat membangun dari para pembaca dan semua pihak. Akhir kata, Penulis sangat mengharapkan bahwa laporan ini dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan bagi para pembaca dan semua pihak yang membutuhkan.

Semarang, 16 Maret 2016

viii

1.2. Tinjauan Pustaka... 2

1.2.1. Rebung…………... 1.2.2. Bakteri Asam Laktat... 2 3 1.2.3. Probiotik... 5

1.2.4. Bakteri Jenis Patogen... 8

1.2.5. Bakteriosin…………... 9

1.3. Tujuan Penelitian... 12

BAB II. MATERI DAN METODE... 13

2.1. Waktu dan Tempat Penelitian... 13

2.2. Materi... 13

2.2.1. Alat... 13

2.2.2. Bahan... 13

2.3. Metode... 15

2.3.1. Fermentasi Rebung Ampel... 15

2.3.2. Isolasi Bakteri Asam Laktat... 2.3.3.Identifikasi Bakteri Asam Laktat berdasarkan Uji Karakter Morfologikal... a. Pewarnaan Gram... b. Pewarnaan Spora... c. Uji Motilitas... 2.3.4. Identifikasi Bakteri Asam Laktat berdasarkan Uji Biokimia... a. Uji Katalase... 2.3.5. Optimisasi Kemampuan Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Berbagai Kadar NaCl, pH, dan Suhu... 17 2.3.6. Pengujian Kemampuan Probiotik Bakteri Asam Laktat……... a. Uji Aktvitas Antimikrobia...

ix

b. Terhadap Asam... c. Terhadap Garam Empedu... 2.3.7. Pengujian Aktivitas Bakteriosin Bakteri Asam Laktat...

20 20 20

BAB III. HASIL PENELITIAN... 22

3.1. Fermentasi Rebung Ampel... 22

3.2. Isolasi Bakteri Asam Laktat... 22

3.3. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Karakter Morfologikal... 23

3.3.1. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Pewarnaan Gram.... 3.3.2. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Pewarnaan Spora... 3.3.3. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Motilitas... 3.4. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Biokimia... 3.4.1. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Katalase... 3.4.2. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Produksi Gas... 25 3.6. Uji Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Aktivitas Antimikrobia... 3.6.1. Aktivitas Antimikroba dari Bakteri Asam Laktat... 3.7. Uji Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Ketahanan terhadap Asam dan Garam Empedu... 3.7.1. Ketahanan Bakteri Asam Laktat Terhadap Asam... 3.7.2. Ketahanan Bakteri Asam Laktat Terhadap Garam Empedu... 30 3.8. Uji Aktivitas Bakteriosin Bakteri Asam Laktat... 35

BAB IV. PEMBAHASAN... 36

4.1. Identifikasi dan Karakterisasi Bakteri Asam Laktat... 4.1.1. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Karakter Morfologikal……... 4.1.2. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Biokimia... 4.1.3. Optimisasi Kemampuan Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Berbagai Kadar NaCl, pH, dan Suhu... 37 37 38 40 4.2. Uji Kemampuan Probiotik Bakteri Asam Laktat…... 41

4.3. Uji Kemampuan Bakteriosin Bakteri Asam Laktat…... 43

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 47

5.1. Kesimpulan... 47

5.2. Saran... 47

BAB VI. DAFTAR PUSTAKA... 48

x

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposisi Nutrisi Rebung per 100 Gram... 3 Tabel 2. Hasil Uji Karakter Morfologikal Identifikasi Bakteri Asam Laktat... 24 Tabel 3. Hasil Uji Biokimia Identifikasi Bakteri Asam Laktat... 27 Tabel 4. Hasil Pengujian Kemampuan Tumbuh pada Berbagai Suhu, NaCl,

dan pH... 31 Tabel 5. Hasil Diameter Zona Bening yang Terbentuk oleh Bakteri Asam

Laktat terhadap Escherichia coli FNCC 0091 dan Staphylococcus aureus FNCC 0047... 32 Tabel 6. Hasil Absorbansi Pertumbuhan BAL pada Berbagai NaCl, pH, dan

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Uji Kemampuan Probiotik dan Aktivitas Bakteriosin Bakteri Asam Laktat yang Diisolasi dari Fermentasi Rebung Ampel (Bambusa vulgaris)... 14 Gambar 2. Rebung sebelum fermentasi (a); Rebung yang telah difermentasi

sebagai sumber isolasi Bakteri Asam Laktat

(b)... 22 Gambar 3. Isolat bakteri penghasil asam yang diisolasi dari pengenceran 10

-4

(a); Isolat BAL yang diisolasi dari pengenceran 10-5 (b)... 23 Gambar 4. Isolat bakteri asam laktat (kode 37) yang diamati pada perbesaran

10 x 100 menunjukkan sel berwarna ungu (bakteri Gram positif)… 25 Gambar 5. Isolat bakteri asam laktat (kode 25) yang diamati pada perbesaran

10 x 100 menunjukkan sel berwarna merah (bakteri spora negatif).. 26 Gambar 6. Isolat dengan kode 2, 8, 38, 44 yang merupakan kelompok bakteri

non-motil(tumbuh disekitar tusukan jarum ose)... 26 Gambar 7. Isolat yang menghasilkan katalase positif (terbentuk gelembung

udara)... 29 Gambar 8. Isolat dengan kode 1, 4, dan 23 yang merupakan Bakteri Asam

Laktat jenis heterofermentatif, ditandai dengan adanya gelembung gas pada tabung Durham (a) dan isolat dengan kode 10, 19, dan 34 yang merupakan Bakteri Asam Laktat jenis homofermentatif ditandai dengan tidak adanya gelembung gas pada tabung Durham (b)... 30 Gambar 9. Zona hambat isolat bakteri asam laktat (kode 43) terhadap

Escherichia coli FNCC 0091 (a) dan Staphylococcus aureus

FNCC 0047 (b)... 33 Gambar 10. Pengujian ketahanan isolat bakteri asam laktat (kode 24) terhadap

pH 3 pada jam 0 (a-1); 1,5 (a-2); dan 3 (a-3); pH 7 pada jam ke-0 (b-1); 1,5 (b-2); dan 3 (b-3) yang ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan BAL pada permukaan media... 34 Gambar 11. Pengujian ketahanan isolat bakteri asam laktat (kode 37) terhadap

xii

terhadap Staphylococcus aureus (a), Eschericia coli (b), dan

Listeria monocytogenes (c) yang menunjukkan hasil negatif

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Kemampuan Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Berbagai NaCl, pH, dan Suhu... 56 Lampiran 2.

Lampiran 3.

Media yang Digunakan untuk Pertumbuhan, Uji Kemampuan Probiotik dan Aktivitas Bakteriosin Bakteri Asam Laktat... Larutan Standar Mc Farland 3 dan 5...