POTENSI BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI
PLIEK U DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN
BEBERAPA MIKROORGANISME PATOGEN
TESIS
Oleh
ANNISA AMMALIA KITI
117030033/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : POTENSI BAKTERI ASAM LAKTAT YANG
DIISOLASI DARI PLIEK U DALAM
MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA
MIKROORGANISME PATOGEN Nama Mahasiswa : ANNISA AMMALIA KITI
Nomor Induk Mahasiswa : 117030033 Program Studi : Magister Biologi
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP Dr. It Jamilah, M.Sc
NIP.131420019 NIP.19631012 199103 1 001
Ketua Program Studi, Dekan,
Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed Dr. Sutarman, M.Sc
POTENSI BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI
PLIEK U DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN
BEBERAPA MIKROORGANISME PATOGEN
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister
Sains dalam Program Studi Magister pada Program Pascasarjana
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Oleh
ANNISA AMMALIA KITI
117030033/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN ORISINALITAS
POTENSI BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI
PLIEK U DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN
BEBERAPA MIKROORGANISME PATOGEN
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah di jelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 23 Agustus 2013
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Annisa Ammalia Kiti
NIM : 117030033
Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :
Potensi Bakteri Asam Laktat yang Diisolasi dari Pliek u dalam Menghambat Pertumbuhan Beberapa Mikroorganisme Patogen
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). DenganHak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih data, menformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 23 Agustus 2013
Telah diuji pada
Tanggal : 23 Agustus 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP
Anggota : 1. Dr. It Jamilah, M.Sc
2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc
3. Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Annisa Ammalia Kiti, S.Si, M.Si Tempat dan Tanggal Lahir : Sigli, 17 Juli 1983
Agama : Islam
Nama Ayah : Zuki Sofyan, HA
Nama Ibu : Zuhairaty, AR, S.Pd
Nama Adik : Ghammatiki Perdana, SP
Nama Suami : Muhammad Yudi, SE
Nama Anak : Hanifah Dinny Aliyah
Alamat : Jl. Cempaka No. 3 D KPR BTN Dusun Indah Garot
Keutapang, Aceh Besar
e-mail : nissa_atjeh@yahoo.com
RIWAYAT PENDIDIKAN
SD : MIN Teladan Banda Aceh Tamat : 1995
SMP : SLTP Negeri 7 Banda Aceh Tamat : 1998
SMA : SMU Negeri 4 Banda Aceh Tamat : 2001
Strata-1 : FMIPA Biologi Unsyiah Banda Aceh Tamat : 2007
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirabbil’alamiiin, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT., atas segala karunia dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang
berjudul “Potensi Bakteri Asam Laktat yang diisolasi dari Pliek U dalam Menghambat Pertumbuhan Beberapa Mikroorganisme Patogen” dengan baik.
Salawat dan salam bagi junjungan Rasulullah Muhammad SAW., beserta keluarga dan para sahabat yang telah membimbing kita dari alam jahiliyah ke alam yang berilmu pengetahuan.
Penyusunan tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) dalam Program Pascasarjana bidang studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Universitas Sumatera Utara (USU).
Dalam penyusunan tesis ini, berbagai pihak telah banyak memberikan bantuan, saran serta doa kepada penulis, sehingga pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada :
Ibu Dr. It Jamilah M.Sc dan Ibu Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP selaku dosen pembimbing serta Bapak Prof. Dr. Erman Munir M.Sc dan Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc selaku dosen penguji yang dengan penuh kesabaran telah banyak memberikan bimbingan, pengetahuan kepada penulis selama proses penelitian dan penyusunan tesis ini.
Kepala Laboratorium Mikrobiologi USU, Direktur Balai Teknis Kesehatan Lingkungan dan Penanggulangan Penyakit Menular (BTKL-PPM) Kelas I Medan dan Kepala Laboratorium Biologi BTKL-PPM Medan serta staf Laboratorium Biologi, Kimia dan Parasitologi pada instansi tersebut atas segala bantuan dan kemudahan yang telah diberikan selama penelitian.
Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed selaku Ketua Program Studi Pascasarjana Biologi dan Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si selaku Wakil Program Studi Pascasarjana Biologi beserta seluruh staf atas segala bantuan dan kemudahan yang telah diberikan selama pendidikan.
Bunda dan Ayah yang penulis cintai, Zuhairaty, AR, S.Pd dan Zuki Sofyan, HA beserta adikku tersayang Ghammatiki Perdana yang selalu memberikan dukungan baik moril dan materil sehingga tugas akhir ini dapat terlaksana dengan baik.
Abi Muhammad Yudi atas segala cinta, doa, kesabaran, motivasi, perhatian, dan kebersamaannya dalam suka maupun duka selama bunda menuntut ilmu lagi, serta putri kecilku Hanifah Dinny Aliyah yang keceriaan dan kehangatan senyumnya selalu terpatri di hatiku walaupun sering terpisah oleh jarak dan waktu.
Atika Ningrum, Pak Samirin, kak Endang S. Gultom serta semua teman-teman Biologi angkatan 2011 atas motivasi dan doanya.
Kepada semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih.
Dengan keterbatasan pengalaman, pengetahuan maupun pustaka yang ditinjau, penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan perlu pengembangan lebih lanjut agar dapat bermanfaat. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran agar tesis ini lebih sempurna serta sebagai masukan bagi penulis untuk penelitian dan penulisan karya ilmiah di masa yang akan datang. Akhir kata, penulis berharap tesis ini memberikan manfaat bagi kita semua terutama untuk pengembangan ilmu pengetahuan. Aamiiin Ya Rabbal’alamiiin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
POTENSI BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI PLIEK U
DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BEBERAPA MIKROORGANISME PATOGEN
ABSTRAK
Pliek u merupakan bahan pangan khas Provinsi Aceh, Indonesia yang dibuat dengan proses fermentasi tanpa penambahan kultur starter bakteri. Bakteri asam laktat (BAL) secara alami diduga berperan dalam fermentasi tersebut. Keberadaan BAL dalam bahan pangan fermentasi menghasilkan senyawa metabolit yang berperan sebagai antimikroba, sehingga dapat menghambat atau mengontrol pertumbuhan mikroorganisme lain seperti bakteri patogen dan perusak bahan pangan. Penelitian ini bertujuan untuk isolasi, karakterisasi isolat yang diperoleh dari pliek u dan mengetahui potensinya dalam menghambat mikroba patogen. Karakterisasi isolat dilakukan secara fenotipik dengan mengamati sifat morfologi dan fisiologi tiap isolat dan pengujian daya hambat terhadap mikroba patogen dilakukan secara invitro. Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolat NQ1, NQ2, NQ3, NQ4, dan NQ5 dapat menghambat pertumbuhan Escherichia coli
ATCC 25922 dan Staphylococcus aureus ATCC 25923, namun tidak dapat menghambat isolat klinis Candida albicans. Penghambatan tertinggi terhadap E. coli dan Staph. aureus berturut-turut ditunjukkan oleh isolat NQ2 dengan diameter zona bening sebesar 8,5 mm dan 4 mm, sedangkan penghambatan terendah ditunjukkan oleh isolat NQ3 dan NQ4, masing-masing sebesar 1,5 mm dan 1,2 mm. Berdasarkan karakterisasi sifat morfologi dan fisiologinya, isolat NQ1, NQ2, NQ3, NQ4, dan NQ5 memiliki beberapa perbedaan dengan BAL pada umumnya yaitu katalase positif, motil. Karakteristik lain dari isolat ini memiliki endospora dan Gram positif basil sehingga diduga digolongkan ke dalam genus Bacillus. Kelima isolat tersebut toleran terhadap asam dan kadar NaCl 10% serta memiliki aktivitas proteolitik, amilolitik, dan kitinolitik. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa pliek u dapat dijadikan sebagai makanan fungsional dan isolat bakteri yang diperoleh dapat dijadikan sebagai kandidat dalam formulasi probiotik dan fermentasi makanan.
POTENCY OF LACTIC ACID BACTERIA WHICH IS ISOLATED FROM PLIEK U IN INHIBITING THE GROWTH OF SEVERAL
PATHOGEN MICROORGANISMS
ABSTRACT
Pliek u is one of a distinctive food from Aceh Province, Indonesia. The fermentation process of pliek u was done without adding starter culture of bacteria. Lactic acid bacteria (LAB) naturally alleged involved in this fermentation. The presence of LAB in a fermented food produced some metabolites compound that act as antimicrobial agent, which can inhibits or control the growth of pathogenic bacteria or food spoilage. The aims of this research were to isolate, characterize bacteria isolated from pliek u and to determine their potential activity in inhibiting pathogenic microbes. The phenotypic characterization of isolates were conducted by observing the morphology and physiology of each isolate and the inhibition zone against pathogens microbial which were carried in vitro. The results showed that NQ1, NQ2, NQ3, NQ4, and NQ5 isolates have inhibited activities towards the growth of Escherichia coli ATCC 25922 and Staphylococcus aureus ATCC 25923, but could not inhibit clinical isolate Candida albicans. The highest inhibition against E. coli and Staph. aureus was consecutively shown by NQ2 isolates as much as 8.5 mm and 4 mm, while the lowest inhibition shown by NQ3 and NQ4 isolates, respectively 1.5 mm and 1.2 mm. Based on cells morphological characterization and physiological properties, five isolates NQ1, NQ2, NQ3, NQ4, dan NQ5 were quite different from known LAB generally, i.e. catalase positive and motile. The other characteristics are they have endospores and Gram-positive bacilli, so it is alleged classified into the genus Bacillus. All isolates were tolerant to acid and 10% NaCl concentration and they have proteolytic, amylolytic, and chitinolytic activities. In conclusion, pliek u could be used as a functional food and the isolates that has been found could be used as candidates in probiotics formulation and fermentation foods.
DAFTAR ISI
2.4 Peran BAL dalam Menghambat Pertumbuhan Mikroba Patogen
3.3.2 Penghitungan Populasi BAL dan Non BAL 3.3.3 Isolasi BAL
3.3.4 Uji Antagonis BAL Terhadap Mikroorganisme Patogen
3.4.5 Uji Pembentukan H2S dan Fermentasi gula
3.4.6 Pengaruh Suhu dan pH terhadap Pertumbuhan Isolat Terpilih
3.4.7 Pengaruh NaCl terhadap Pertumbuhan Isolat Terpilih 3.4.8 Uji Produksi Gas dari Glukosa
3.5 Identifikasi Isolat yang Diduga BAL Sampai Tingkat Genus 3.6 Uji Kualitatif Aktivitas Protease, Amilase, dan Kitinase
3.7 Pengukuran Total Asam Supernatan Isolat BAL Terpilih
18
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Persentase Total Asam pada Bahan Pangan Pliek u
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
3.1 Reaksi-reaksi yang dapat terlihat pada media TSIA 18 4.1 Karakteristik morfologi Koloni bakteri yang diduga BAL 24 4.2 Karakteristik morfologi dan fisiologi sel isolat terpilih 35 4.3 Perbedaan dan persamaan karakteristik utama antar genus
Bacillus, Lactobacillus, dan Sporolactobacillus dengan kelima isolat yang diisolasi dari pliek u
36
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1 Tahap proses pembuatan pliek u. 7
4.1 Persentase total asam pada tiga tahapan pengolahan
pliek u
22
4.2 Diameter zona hambat (mm) 5 isolat BAL terhadap
E. coli ATCC 25922 dan Staph. aureus ATCC 25923
25
4.3 Uji in vitro 5 isolat BAL terpilih terhadap E. coli ATCC dan Staph. aureus ATCC 25923
27
4.4 Pewarnaan Gram isolat BAL terpilih 30
4.5 Pewarnaan spora isolat BAL terpilih 32
4.6 Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan 5 isolat BAL terplilih
41
4.7 Pengaruh pH terhadap pertumbuhan5 isolat BAL terpilih
44
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
A Diagram Alir Proses Pembuatan Pliek U L-1
B Diagram Alir Prosedur Penelitian L-2
C Komposisi Media Susu Skim dan Media MGMK L-3
