DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR... i
SAMBUTAN DEKAN FKIP UNSYIAH... ii
DAFTAR ISI... iii
UCAPAN TERIMA KASIH ... viii
Makalah Utama 1. Peranan Pendekatan Klasifikasi, Penalaran dan Berpikir Sistem dalam Pengembangan Kepedulian dan Pemahaman Siswa tentang biodiversitas ... Prof. Dr. Nuryani Y. Rustaman, M.Pd. 1 2. Hutan Sebagai Sumber Keanekaragaman Hayati dan Laboratorium Alam dalam Kaitannya dengan Implementasi Kurikulum 2013... Dr. Djufri, M.Si. 12 Makalah Paralel BIODIVERSITAS & EKOLOGI 3. Identifikasi Kawasan Burung Predator dalam Pengendalian Hama Ulat Bulu di Hutan Saree Kabupaten Aceh Besar... Abdullah, Dian Aswita, dan Jalaluddin 23 4. Mendeteksi Albunea melalui Morfologi Sarang di Zona Littoral Pesisir Leupung Kabupaten Aceh Besar... M. Ali S. 29 5. Status Konservasi Burung yang Diperdagangkan di Kota Banda Aceh Provinsi Aceh ... Samsul Kamal, Muslich Hidayat, dan Rahmad Hidayat 34 6. Potensi Pengalihan Wilayah Jelajah (Home Range) Sebagai Solusi Konflik Babi Hutan (Sus scrofa vittatus) di Kecamatan Meuraxa Kota Banda Aceh... Ainul Mardhiah, M. Ali S., dan Abdullah 39 7. Deskripsi Morfologi dan Pola Distribusi Spasial Filum Echinodermata di Pantai Lampuyang Kecamatan Pulo Aceh Kabupaten Aceh Besar... Nurul Mawaddah 44 8. Indikasi Penetasan Telur Penyu Belimbing (Dermochelys coriacea) di Penangkaran Penyu Lampu’uk, Lhoknga Aceh Besar... Maslim dan M. Ali S. 50 9. Analisis Keberadaan Harimau Sumatera (Panthera tigris sumatrae) di Kawasan Ekosistem Ulu Masen... Taufan Mustafa, Dahlian Oesman, Abdullah, Matthew Linkie dan Dolly Priatna 54 10. Keanekaragaman Spesies Terumbu Karang Delapan Tahun Pasca Tsunami di Zona Neritik Pantai Lampuyang Kecamatan Pulo Aceh Kabupaten Aceh Besar... 62 Mimie Saputrie, M. Ali S., dan Durrah Hayati
[iv]
Lainnya di Lamteuba Kecamatan Seulimeum Aceh Besar... Zikriah
12. Stock Carbon (Karbon Tersimpan) pada Tanaman di Hutan Kota BNI
65
Kota Banda Aceh... Muslich Hidayat
13. Tumbuhan Lumut (Bryophyta) di Kawasan Wisata Peukan Biluy
70
Kabupaten Aceh Besar... Nurdin Amin
MIKROBIOLOGI & BIOTEKNOLOGI
14. Budidaya Jamur Tiram Putih (Pleorotus ostrealus) dengan Menggunakan Mediatanam Serbuk Gergaji dan Pakan Ternak untuk di Kembangkan sebagai
77
Diversifikasi Bahan Pangan... Yunizar Hendri
84
15. Karakterisasi Fage Litik Spesifik Shigella Asal Limbah Rumah Tangga... Iswadi
89
16. Penyebaran Trichoderma pada Lapisan Serasah Daun Acacia mangium... Samingan
17. Uji Aktivitas Protease dan Karakterisasi pH Actinomycetes Isolat ATH-03 Asal
95
Tahura Pocut Meurah Intan Kabupaten Aceh Besar... Muhajjir dan Samingan
18. Keanekaragaman Mikroorganisme Tanah di Rizosfer Jagung Akibat Pengaruh Praktek
99
Pertanian pada Entisol... Fikrinda
19. Isolasi, Karakterisasi, dan Uji Kemampuan Rizobakteri untuk Menghambat Pertumbuhan
104
Koloni Beberapa Patogen Terbawa Benih Cabai Secara In Vitro ... Syamsuddin, Marlina, Hasanuddin dan M. Abduh Ulim
20. Variasi Genetik Mycobacterium Leprae dari Sumber Air Penduduk di Daerah
109
Endemik Kusta... Mudatsir, Dinar Adriaty, Iswahyudi, Indropo Agusni dan Shinzo Izumi
118 21. Analisis Eksistensi Jamur Mikoriza pada Berbagai Rhizosfer Tanaman Inang ...
Nurhayati, Ainun Marliah dan Cut Nur Ichsan
BIOLOGI STRUKTUR & FUNGSI
22. Pengaruh Pemberian Limbah Merkuri Penambangan Emas Tradisional di Kawasan
123
Krueng Sabee terhadap Perkembangan Fetus Tikus (Rattus wistar)... Sunarti,Widya Sari dan Yulia Fitri
23. Struktur Mikroskopis Kelenjar pada Proventrikulus Ayam Hutan, Ayam Bura
129
dan Ayam Broiler... 134 Widya Sari, Sunarti dan Irma Yani
24. Kematian Maternal di RSU dr. Zainoel Abidin Banda Aceh Tahun 2008-2012... Hilwah Nora
25. Identifikasi Bentuk Tipe Spikula pada Holothuroidea sebagai Penunjang Praktikum
139
Zoologi Invertebrata... Safrida
26. Keseimbangan Fase Vegetative dan Generative dengan Pengaturan Jumlah Cabang
144
Lateral dan Buah pada Tanaman Semangka (Citrullus vulgaris Schard)... Cut Nur Ichsan, Zaitun dan Nimratul
27. Pengaruh Dosis Biochar dan Pupuk Kompos terhadap Pertumbuhan dan Hasil
147
Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.)... Kodrajad Raudal Mahbub, Mardhiah Hayati dan Erita Hayati
28. Pengaruh Jenis Pupuk Organik dan Jumlah Umbi Per Lubang terhadap Pertumbuhan dan
153
Hasil Tanaman Bawang Merah (Allium ascalonicum L.)... Muhammad Iqbal, Nurhayati dan Mardhiah Hayati
29. Pengaruh Pemberian Pupuk Cair Hayati terhadap Pertumbuhan dan Hasil Kedelai
159
(Glycine max (L.) Merill)... Safrizal, Ainun Marliah dan Zaitun
30. Pengaruh Pemberian Pupuk Kompos dan Pupuk Organik Cair terhadap Pertumbuhan
164
Tanaman Kacang Panjang (Vigna sinensis L.)... Erfina Muthmainnah
170 31. Penggunaan Pupuk Organik Cair pada Tanaman Sawi (Brassica juncea)...
Lusni Tampubolon
32. Kajian Variasi Lama dan Wadah Fermentasi pada Fermentasi Biji Kakao
176
(Theobroma cacao L.) ... Rita Hayati, Yusmanizar dan Muhammad Chairil
33. Pengaruh Varietas dan Jenis Pupuk terhadap Pertumbuhan dan Hasil
181
Bawang Merah (Allium ascalonicum L.)... Bayhaqqi, Elly Kesumawati dan Erita Hayati
34. Pengaruh Pupuk Phonska terhadap Pertumbuhan Tanaman Tomat
187
(Lycopersicum esculentum MILL.) ... Hafnati Rahmatan dan Fitria Ulfah
EDUKASI & PTK
35. Upaya Peningkatan Keterampilan Memecahkan Masalah melalui Model
193
Problem Based Learning ... Safryadi A., M. Ali S. dan Cut Nurmaliah
36. Aplikasi Metakognitif dalam Keterampilan Perencanaan pada Pembelajaran Ekosistem
[vi]
terhadap Siswa di MAN Rukoh... Eriawati dan Khairil
37. Upaya Meningkatkan Motivasi Belajar Mahasiswa dengan Implementasi Blended
205
Learning pada Mata Kuliah Pengembangan Sistem Evaluasi Biologi ... 211 Eva Nauli Taib dan Nurasiah
38. Faktor-Faktor yang Menentukan Keprofesionalan Guru tentang Laboratorium:
Suatu Kajian Ex Post Facto pada Guru Biologi SMA di Kabupaten Aceh Besar... Amir Hamzah
39. Hubungan antara Motivasi dan Aktivitas Belajar Siswa terhadap Hasil Belajar Kognitif Siswa dengan Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Student Teams
Achievement Division (STAD) pada Konsep Ekosistem
218
di MTsN Model Banda Aceh... Nurmahni Harahap
40. Hubungan Sikap Siswa tentang Pemanfaatan Laboratorium dengan Prestasi Belajar
222
Biologi di SMA Negeri 3 Sigli Kabupaten Pidie ... Muhammad Nur, Razali dan M. Ali S.
41. Mitos-Mitos Reproduksi di Kalangan Remaja (Studi Kasus Mitos Menstruasi Pada
227
Siswi Kelas XI MAN Darussalam-Aceh Besar) ... Tuti Marjan Fuadi
231 42. Pemahaman Siswa pada Konsep Plantae di Kelas X SMAN Aceh Besar...
Anita Noviyanti dan Armi
43. Penerapan Model Pembelajaran Student Team Achievement Division pada Materi
235
Sistem Ekskresi di SMA Negeri Kota Banda Aceh ... Khairil
44. Penerapan Model Problem Based Learning pada Konsep Perusakan dan Pencemaran Lingkungan untuk Meningkatkan Sikap Peduli Lingkungan Siswa
240
SMA Negeri 1 Sabang... Syarifah Husna, Abdullah dan Cut Nurmaliah
45. Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Team Games Tournament (TGT) Berbasis Praktikum terhadap Penguasaan Konsep Sistem Pencernaan Manusia
245
di SMA Negeri 1 Sigli ... Rosdiani, Khairil dan Cut Nurmaliah
46. Studi Komparatif Kinerja Guru Biologi yang Belum Sertifikasi dengan Guru Biologi
248
yang Sudah Sertifikasi pada SMA Negeri Rayon 01 Kabupaten Pidie ... M. Nasir, Abdullah dan Samingan
47. Upaya Peningkatan Hasil Belajar Biologi Melalui Model Cooperatif Learning Tipe Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Instruction) Siswa Kelas VII.6
253
MTS Negeri Tungkob Aceh Besar ... Suji Hartini
48. Pengembanganmodel Pembelajaran Inkuiri Berbasis Sikap Ilmiah pada Pembelajaran
Pelestarian Makhluk Hidup di Sekolah Dasar... Evi Apriana
49. Peran Strategi Metakognisi dan Kemampuan Awal terhadap Kemampuan Merangkum
263
Materi Kuliah... Hasanuddin
50. Penerapan Model Problem Based Learning pada Materi Struktur dan Fungsi
269
Jaringan Tumbuhan... 273 Cut Nurmaliah
51. Implementasi Pendekatan Science Technology Society (STS) dalam Pembelajaran Sains
sebagai Upaya Peningkatan Life Skill Siswa... Jailani
52. Penerapan Model Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap Peningkatan Hasil Belajar
277
Biologi Siswa SMA Kota Banda Aceh... Musriadi, Djufri dan Muhibbuddin
283 53. Kurikulum Integratif Islami pada Pembelajaran IPA-Biologi Berdasarkan Karakter...
Ibrahim
294
54. Efektifitas Implementasi Manajemen Berbasis Sekolah... Jalaluddin
55. Penerapan Model Problem Based Instruction terhadap Kemampuan Kerja Ilmiah Siswa
298
pada Konsep Perusakan dan Pencemaran Lingkungan di SMA Negeri 4 Bireuen ... Jumiati, Cut Nurmaliah dan Razali
56. Pengaruh Penerapan Pembelajaran Kontekstual pada Kecakapan Hidup Siswa di MTsS
304
Al-Wasliyah Lhokseumawe... Nellyati Pulungan, Cut Nurmaliah dan Samingan
308
57. Efektivitas Pemberian Praktikum Biologi Terhadap Ranah Psikomotorik Siswa... Yanti Afrida
58. Pemanfaatan MOL (Mikro Organisme Lokal) Sebagai Bahan Pupuk Organik pada
313
Pembibitan Kopi sebagai Penunjang Praktikum Biologi SMA ... 316 Aotar
UJI AKTIVITAS PROTEASE DAN KARAKTERISASI pH Actinomycetes ISOLAT
ATH-03 ASAL TAHURA POCUT MEURAH INTAN KABUPATEN ACEH BESAR
Muhajjir
Alumni Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Unsyiah e-mail:
muhajjir.sigli@gmail.com
Samingan
Dosen Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Unsyiah
ABSTRACT
Test of Protease activity research and characterization pH of isolate
Actinomycetes ATH-03 from Tahura Pocut Meurah Intan Aceh Besar District have been done since December 3rd to 27th 2012. The aims of this research are to measure and knowing about optimum pH of
protease activity from
Actinomycetes isolate ATH-03. The methode that used in this research is
Experiment with Non Factorial Complete Random Plan (RAL) in 6 times treatments, twice repetitions. Data analysised by description that connect with proteolitic index value as the basic selection of isolate Actinomycetes. Isolate
Actinomycetes provides from the collection of Microbiology Laboratorium
Biology FMIPA Departement Syiah Kuala University. Eighteen Actinomycetes isolates show the activity in NA Medium that contain 1% milk skim. ATH-03 isolate choosen in this research because, it have the highest proteolitic index (IP) 8,537 of wide transparent zone after incubation during 48 hours in NAS Medium. Extraceluller protease characterizated by NB Medium that it contains 1% skim milk as a production media. The optimum time to harvest the ATH-03 isolate protease rough extract is in 7th day with the highest activity 0,083 U/ml, protein level 0,003 mg/ml and spesific activity to 23,72 U/mg. The result of pH characterization of ATH-03 isolate rough extract enzym showed in optimum activity in pH 8 is 0,067 U/ml, protease that producted by this active isolate is turned netral pH.
Keywords: Protease Activity, pH Characterization, Actinomycetes.
PENDAHULUAN
nzim merupakan protein yang memiliki peran penting dalam suatu reaksi kimia dan metabolisme tubuh. Bila enzim tidak ada, maka reaksi seluler akan sangat lama dan tidak terkoordinasi. Dalam mempercepat reaksi kimia, enzim tidak ikut bereaksi sehingga molekul enzim dapat digunakan kembali oleh sel, kurang lebih sebanyak 100.000 kali pemakaian setiap detik (Cano, 1986: 179-182).
Kelebihan enzim dibandingkan katalis biasa adalah dapat meningkatkan produk beribu kali lebih tinggi, bekerja pada pH yang relatif netral dan suhu yang relatif rendah, serta bersifat spesifik dan selektif terhadap substrat tertentu. Salah satu enzim yang telah banyak dipelajari adalah enzim protease (Hasan, 2003). Enzim protease adalah enzim yang dapat mengurai atau memecah protein yang merupakan polimer heterogen menjadi molekulmolekul asam amino (Adinarayana, 2003). Setiap reaksi enzimatis dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satu adalah pH. Kisaran pH yang menghasilkan kecepatan reaksi tinggi, dinamakan pH optimum. Pada pH optimum, enzim mempunyai konformasi sisi aktif yang sesuai dengan substrat kasein yang menyebabkan terbentuknya kompleks enzim substrat yang maksimal. Penyimpangan kecil dari pH optimum menyebabkan penurunan aktivitas dan penyim-pangan besar dari pH optimum menyebabkan terjadinya denaturasi enzim, sehingga diperlukan buffer (penyangga) untuk mengontrol pH reaksi.
Enzim protease memiliki kisaran pH optimum yang sangat bervariasi tergantung dari jenis proteasenya. Kisaran pH optimum perlu diketahui untuk aplikasi lebih lanjut dari enzim protease, seperti di bidang industri, diantaranya ialah untuk memperhalus tekstur kulit, membuat cairan perekat, dan digunakan bersama sabun untuk mencuci pakaian (Irianto, 2007: 223).
Protease dapat dihasilkan dari hewan (tripsin dan pepsin), tumbuhan (papain, bomelin), dan mikroorganisme. Sebagai sumber enzim, mikroorganisme lebih menguntungkan karena pertumbuhannya cepat, dapat tumbuh pada substrat yang murah, lebih mudah ditingkatkan hasilnya melalui pengaturan kondisi pertumbuhan dan rekayasa genetik, serta mampu menghasilkan enzim yang ekstrim. Adanya mikroorganisme yang unggul merupakan salah satu faktor penting dalam usaha produksi enzim (Akhdiya, 2003: 39).
Salah satu kelompok mikroorganisme yang berpotensi menghasilkan protease adalah kelompok Actinomycetes (Bressollier et al. 1999). Suhartono (2011), telah berhasil mengisolasi sejumlah Actinomycetes lokal Aceh yang berasal dari berbagai jenis sampel, salah satu diantaranya adalah dari Tanah Humus. Isolat penghasil protease ditandai dengan pembentukan zona bening di sekeliling koloni.
Berdasarkan hasil uji pendahuluan yang telah dilakukan isolat ATH-03 memiliki ukuran diameter zona bening lebih lebar dibandingkan 18 isolat lainnya setelah diseleksi dan dilakukan penapisan
Muhajir, dkk, Uji Aktifitas Protease dan Karakterisasi pH Actinomycetes Isolat ATH-03
[100] dari 24 jenis isolat yang berhasil diremajakan.
Isolat Actinomycetes tersebut belum diketahui kemampuan dan aktivitasnya dalam menghasilkan enzim protease. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui aktivitas protease dan pH optimum dari isolat Actinomycetes ATH-03 asal Tahura Pocut Meurah Intan Kabupaten Aceh Besar.
METODE
Pendekatan dan Jenis Penelitian
Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif dengan pengujian laboratorium (eksperimental) untuk menguji kemampuan aktivitas proteolitik dari isolat Actinomycetes pada pH optimum.
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Program Studi Pendidikan Biologi Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh. Penelitian ini dilakukan selama empat bulan, mulai tanggal 3 September sampai dengan 27 Desember 2012. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan antara lain autoklaf (My life), inkubator shaker (Shivaki), spectronic 20 (Bausch & Lonb), sentrifuse dingin (Jouan), sentrifuse mikro (Jouan), oven (Bellstone), inkubator (Memmert), pH meter (Hanna Instrument), timbangan analitik (Rodwag), Laminar Air Flow (Bench), refrigerator (Toshiba), hot plate stirrer (Favorite), dan peralatan umum mikrobiologi.
Bahan yang digunakan adalah alkohol 70%, media agar Yeast Malt Extract (YME) (Merck), media Nutrient Agar (NA) (Merck), media Nutrien Broth (NB) (Merck), air suling, nistatin, dan Isolat Actinomycetes yang digunakan pada penelitian ini sebanyak 24 isolat dari koleksi Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi FMIPA Universitas Syiah Kuala.
Teknik Pengumpulan Data
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen untuk menguji kemampuan aktivitas protease dari isolat Actinomycetes pada pH optimum dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Non
Faktorial dengan 6 kali perlakuan, 2 kali ulangan. Metode isolasi dan uji aktivitas mengacu kepada Yuratmoko et al. (2005:11-24).
Peremajaan Isolat
Sebanyak satu sengkelit koloni digores dengan metode kuadran pada media YME (yeast malt extract 4 g/l, malt extract 10 g/l, glukosa 4 g/l, dan bacto agar 15 g/l) pH 7.2 dengan penambahan nistatin. Cawan yang telah digores selanjutnya diinkubasi pada suhu 28oC selama kurang lebih satu minggu.
Penapisan isolat proteolitik
Isolat yang sudah tumbuh pada tahap peremajaan digoreskan ke media Nutrient Agar (NA) yang ditambahkan susu skim 1% dan diinku-basi selama 48 jam pada suhu ruang. Isolat yang memiliki kemampuan proteolitik ditandai dengan terbentuknya zona bening di sekeliling isolat untuk kemudian diukur indeks proteolitiknya. Zona bening diukur dengan menggunakan jangka sorong. Kemudian dihitung indeks proteolitik masing-masing bakteri. Indeks proteolitik merupa-kan nisbah antara diameter zona bening yang ter-bentuk dan diameter isolat. diameter zona bening (mm) IP =
diameter koloni (mm) Penentuan kurva Produksi Proteolitik
Sebanyak 2 corkbore (diameter 2 mm) koloni Actinomycetes pada media NAS diinokulasikan ke dalam 100 ml media Nurient Broth (NB) yang mengandung susu skim 1% di dalam Erlenmeyer ukuran 500 ml. Inokulum selanjutnya diinkubasi pada inkubator bergoyang dengan kecepatan agitasi 240 rpm pada suhu ruang. Setelah hari ketiga, setiap 24 jam diukur aktivitas proteolitiknya hingga hari ke-14 untuk menentukan waktu optimum pemanenan ekstrak kasar enzim protease. Pemanenan protease dilakukan dengan menggunakan sentrifus pada kecepatan 10.000 rpm selama lima menit. Supernatan merupakan ekstrak kasar protease ekstraseluler.
Pengukuran Aktivitas protease dan kadar protein
Muhajir, dkk, Uji Aktifitas Protease dan Karakterisasi pH Actinomycetes Isolat ATH-03
Walter (1984) yang dimodifikasi Kasein 1% digunakan sebagai substrat enzim. Reaksi antara substrat dengan enzim berlangsung 10 menit pada suhu 37oC. Reaksi dihentikan dengan penambahan Asam Trikloroasetat (TCA) 10%. Ke dalam supernatan ditambahkan Na2CO3 0.5M dan
pereaksi Follin Ciocalteu (1:2). Campuran diinkubasi pada suhu kamar selama 10 menit. Absorbansi dibaca pada panjang gelombang 578 nm. Satu unit aktivitas enzim didefinisikan sebagai jumlah enzim yang membebaskan 1μmol tirosin per menit pada suhu dan pH optimum.
Aktivitas protease dihitung dengan rumus:
A sampel − A blanko 1 UA = A standar − A blankox PT
Keterangan:
UA = jumlah enzim yang dihasilkan dari satu
mikromol produk tirosin per menit (U/ml) A sampel = nilai absorbansi sampel
A sampel = nilai absorbansi standar A blanko = nilai absorbansi blanko
P = faktor pengenceran
1/T = waktu inkubasi (10 menit)
(Sumber: Yuratmoko, 2007: 19)
Kadar protein diukur dengan metode Bradford microassay (Bradford 1976). Sebanyak 0.4 ml sampel enzim ditambahkan ke dalam 4 ml pereaksi Bradford, dikocok kuat dan dibiarkan selama 10 menit pada suhu ruang lalu diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 595 nm. Kurva standar dibuat dengan menggunakan Bovine Serum Albumin (BSA) dengan kisaran konsentrasi 0.01-0.1 mg/ml protein. Karakterisasi pH
Penentuan pH optimum dilakukan dengan mengujikan ekstrak kasar enzim dari isolat dengan mengukur aktivitas protease yang diproduksi berdasarkan hasil pengukuran aktivitas protease tertinggi. Larutan peyangga yang digunakan ialah Tris-HCL 0,2M (pH 5, pH 6, pH 7,2 pH 7,6), dan Natrium sitrat (pH 8 dan pH 9) pada suhu 280C (suhu ruang).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penapisan Islolat Proteolitik
Delapan belas isolat Actinomycetes berhasil ditumbuhkan pada media Nutrient Agar Skim (NAS), masing-masing isolat tersebut menunjukkan kemampuan dalam menghasilkan enzim protease yang berbeda-beda ditandai dengan terbentuknya zona bening di sekeliling koloni isolat. Penapisan menggunakan media NAS dimaksudkan untuk mengetahui isolat mana yang memiliki kemampuan menghasilkan enzim protease berdasarkan zona proteolitiknya. Isolat ATH-03 menunjukkan aktivitas proteolitik ditandai dengan terbentuknya diameter zona bening yang lebih lebar diban-dingkan 17 isolat Actinomycetes lainnya pada media NAS setelah 24 jam inkubasi.
Berdasarkan hasil penghitungan Indeks Proteolitik (IP) zona bening dari 18 isolat Actinomycetes diketahui bahwa isolat ATH-03 (Gambar 1) memiliki aktivitas proteolitik yang dengan IP tertinggi yaitu 8,53 mm, ditandai dengan terbentuknya ukuran diameter zona bening yang lebih lebar dibandingkan dengan isolat AKJ-09, ATH-07 dan 15 isolat lainnya (ACT-03, ACT-04, ADD-02, AKJ-02, AKJ-03, AKJ-04, AKJ-05, AKJ-06, AKJ08, AKJ-12, AKJ-14, 01, ATH-02, ATH-11, ATH-09) yang berhasil diremajakan. Isolat ATH-03 dipilih untuk digunakan dalam uji selanjutnya.
Gambar 1. Zona bening yang terbentuk di sekitar koloni ATH-03 (a), Zona bening yang merembes (b) pada media NAS setelah inkubasi 11 hari pada suhu ruang (Sumber: Foto Hasil Penelitian)
Penentuan Kurva Produksi Enzim Proteolitik Isolat ATH-03
Penentuan waktu optimum untuk produksi enzim, dilakukan dengan mengukur aktivitas ekstrak kasar enzim yang dipanen setiap hari dari isolat ATH-03, setelah hari ke-3 sampai hari ke-14.
Muhajir, dkk, Uji Aktifitas Protease dan Karakterisasi pH Actinomycetes Isolat ATH-03
[102] Saat ekstrak kasar enzim memperlihatkan aktivitas
protease tertinggi ditetapkan sebagai waktu opti-mum produksi enzim. Besarnya Aktivitas enzim protease isolat ATH-03 disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Kurva produksi enzim protease isolat ATH03. Aktivitas diukur pada suhu ruang dengan pH 7,2
Berdasarkan Gambar 2 dapat dilihat bahwa isolat ATH-03 mulai menunjukkan aktivitas protease pada hari ke-4 (0,003 U/ml). Setelah selang dua hari aktivitas protease kembali meningkat pada hari ke-7 (0,083 U/ml), Aktivitas mulai turun pada hari ke-8 (0,014 U/ml) dan setelah selang tiga hari aktivitas meningkat kembali pada hari ke-12 (0,026 U/ml). Adanya dua puncak aktivitas protease ini karena protease yang dihasilkan masih berupa ekstrak kasar yang memungkinkan masih mengandung lebih dari satu jenis protease. Hal yang sama juga dilaporkan oleh Akhdiya (2003: 41), hasil pengukuran enzim isolat Actinomycetes BYL-15 dan BYL-28 juga memperlihatkan dua titik puncak aktivitas pada berbagai pH. Dari hasil pengukuran didapat aktivitas enzim protease mencapai optimum pada saat pengukuran inkubasi hari ke-7, dengan aktivitas protease sebesar (0,083 U/ml). Hasil penelitian lain tentang aktivitas protease dari Actinomycetes isolat SLW 8-1 dan C 1-3 juga menunjukkan aktivitas protease tertinggi pada hari ke-7 (Yuratmoko, 2007: 14).
Pengukuran Kadar Protein
Kadar protein diukur dengan metode Bradford microassay (Bradford 1976), kurva standar dibuat dengan menggunakan bovine serum albumin (BSA) dengan kisaran konsentrasi 0.01-0.1 mg/ml protein. Hasil pengukuran kadar protein disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Kurva kadar protein ATH-03 diukur pada panjang gelombang 595 nm
Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat bahwa, Kadar protein isolat ATH-03 sudah terdeteksi pada hari ke-4 (0,005 mg/ml), setelah turun pada hari ke5 (0,002 mg/ml) kemudian naik kembali pada hari ke-6 (0,050 mg/ml). Hasil pengukuran kadar protein isolat ATH-03 tertinggi pada hari ke-9 (0,093 mg/ml). Aktivitas spesifik protease (U/mg) merupakan nisbah antara aktivitas potease (U/ml) dengan kadar protein (mg/ml). Hubungan aktivitas protease dengan kadar protein dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Kurva Aktivitas spesifik protease dan kadar protein isolat ATH-03. Aktivitas diukur pada suhu ruang dengan pH 7,2
Berdasarkan Gambar 4 dapat dilihat hubungan antara aktivitas spesifik protease dengan kadar protein, Isolat ATH-03 menunjukkan aktivitas tertinggi pada hari ke-7 (23,72 U/mg) dengan kadar protein (0,003 mg/ml). Namun, pada hari ke-9 aktivitasnya turun mencapai nilai terendah 0,028 U/mg) dengan kadar protein (0,093 mg/ml), kemudian aktivitasnya naik kembali pada hari ke-12 hingga tercapai (9,28 U/mg) dengan kadar protein (0,002 mg/ml). Ini merupakan suatu hubungan yang berbanding terbalik antara aktivitas dengan kadar protein. Semakin tinggi aktivitas yang dicapai oleh enzim maka kandungan kadar proteinnya semakin rendah, begitu juga sebaliknya. Hal ini disebabkan karena pada saat mencapai
Muhajir, dkk, Uji Aktifitas Protease dan Karakterisasi pH Actinomycetes Isolat ATH-03
aktivitas optimum substrat yang terhidrolisis sangat banyak, sehingga kandungan protein yang ada dalam larutan enzim akan ikut terhidrolisis.
Karakterisasi pH Optimum
Karakterisasi pH optimum untuk isolat ATH03 menggunakan ekstrak kasar enzim yang dipanen berdasarkan aktivitas tertinggi pada kurva produksinya. kemudian diuji dengan menggunakan uji anova. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim protease dapat dilihat pada Gambar 5.
berbagai pH. Pengukuran dilakukan pada suhu 28 oC
Berdasarkan Gambar 5 dapat dilihat bahwa pH berpengaruh terhadap aktivitas enzim protease, karena pH mempengaruhi keadaan muatan listrik substrat atau enzim. Perubahan muatan dapat mempengaruhi aktivitas, baik dengan perubahan struktur maupun dengan perubahan muatan pada residu asam amino yang berfungsi mengikat substrat atau terjadi katalisis. Isolat ATH-03 mulai pH 5 sudah menunjukkan aktivitas protease sebesar 0,007 U/ml. Kemudian aktivitas meningkat pada pH 7,6 sebesar 0,043 U/ml. Pada pH 8 aktivitas mencapai optimum, yaitu sebesar 0,067 U/ml. Sampai pH 9 aktivitas enzim masih terlihat walaupun kemam-puannya mulai menurun. Suatu pH yang menyebab-kan kecepatan reaksi tinggi, pH tersebut dinamakan pH optimum (Thenawijaya, 1982: 247).
DAFTAR RUJUKAN
Adinarayana, K., Ellaiah, P.,and Siva P. D. 2003. Purification and Partial Characterization of Thermostable Serine Alkaline Protease from a Newly Isolated Bacillus subtilis PE-11. AAPS PharmSciTech, 4 (4): 1-9.
Akhdiya, A. 2003. Isolasi Bakteri Penghasil Enzim Protease Alkalin Termostabil. Jurnal Buletin Plasma Nutfah, 9 (2): 38-44.
Bressollier, P., Francois, L., Maria, U and Bernard, V. 1999. Purification and characterization of
a keratinolytic serine proteinase from Streptomyces albidoflavus. Applied and environmental Microbiology, 65 (6): 2570-2576.
Cano, R. and Colome J, S. 1986. Microbiology. USA: West Publishing Company. 179-182. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi pH terhadap aktivitas enzim protease digunakan uji anova (Analysis of Varian). Uji anova dihitung dengan menggunakan Software Microsoft Office Excel 2007 dan taraf signifikansi sebesar 0,05, dengan menggunakan anova satu arah.
2
dilihat bahwa terdapat perbedaan yang nyata diantara berbagai perlakuan. Berdasarkan hasil perhitungan dapat dilihat bahwa Fhitung dari hasil
perhitungan lebih besar dari Ftabel atau Fhitung ≥ F tabel
(Fhitung = 4,7097dan F tabel = 3,2849), maka diantara
perlakuan terdapat perbedaan yang nyata. SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa: 1) Aktivitas protease tertinggi Isolat ATH-03 diperoleh pada hari ke-7 (0,083 U/ml) dengan kadar protein (0,003 mg/ml), sedang-kan aktivitas spesifiknya mencapai 23,72 U/mg pH optimum untuk aktivitas potease Isolat ATH-03 diperoleh pada pH 8 yaitu 0,067 U/ml dan kisaran
Gambar 5. Kurva aktivitas protease isolat ATH-03 pada
Berdasarkan hasil perhitungan T abel 1 dapat Tabel 1. P erhitungan Anova aktivitas protease
iso lat A TH - 03 pada berbagai pH
SS df MS F P-value
4,322107 2,1610534 4,7097024 0,015873
Muhajir, dkk, Uji Aktifitas Protease dan Karakterisasi pH Actinomycetes Isolat ATH-03
[104] pH. aktivitas protease yang dihasilkan oleh isolat
ini aktif pada kisaran pH netral.
Hasan, Z., Sutamihardja dan Enok, H. 2003. Efek Antioksi dan Pengkelat Logam terhadap Aktivitas Proteolitik Enzim Papain Daun Pepaya. Nusa Kimia Jurnal, 3 (2): 21-25. Irianto, K. 2006. Mikrobiologi Menguak Dunia
Mikroorganisme. Bandung: Yrama Widya. 223-225.
Thenawidjaja, M. 1982. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid ke-1. Jakarta: Erlangga.
Yuratmoko, D. 2007. Screening of Proteolitic Enzymes of Streptomyces sp. Local Strains and their Characterization. Microbiology Indonesia, 1(2): 69-73.
