INOKULUM
KELAS : B
KELOMPOK : 4
NAMA (NIM): 1. Nadiatul Khusna (H0919071)
2. Nadiya Fistianati Aunillah (H0919072) 3. Nauvela Aulia Syaranamual (H0919073) 4. Rizky Ezza Herliandy (H0919088)
TUGAS : Review 2 artikel jurnal yang membahas tentang :
1. Isolasi dan identifikasi mikroba penghasil produk tertentu (enzim atau metabolit)
2. Proses fermentasi yang menghasilkan produk tertentu (enzim atau metabolit) dengan variasi jenis mikroba yang digunakan (spesies atau strain yang berbeda)
Link artikel 1 : https://jurnal.unimus.ac.id/index.php/psn12012010/article/view/4236/3930 Link artikel 2 : https://journal.ipb.ac.id/index.php/jtip/article/view/10706
Review Artikel 1 (Isolasi dan Identifikasi Mikroba)
1. Jelaskan sumber isolat yang diperoleh dan dugaan alasan memilih sumber tersebut.
Pada isolasi bakteri penghasil enzim protease, oncom merah pasca fermentasi digunakan sebagai isolat bakteri. Makanan ini adalah produk fermentasi yang dilakukan oleh beberapa jenis kapang. Oncom merah didegradasi oleh kapang Neurospora sitophila. Kapang oncom mengeluarkan enzim amilase, lipase dan protease yang aktif selama proses fermentasi. Bahan baku yang umum digunakan dalam proses pembuatan oncom adalah bungkil kacang tanah atau ampas tahu. Mikroba yang berperan dalam pembuatan pangan fermentasi dapat dikembangkan manfaatnya dalam hal lain, misalnya metabolit yang dihasilkan seperti enzim. Kapang oncom merah, yaitu kapang Neurospora sitophila berkembang biak secara generatif dan diketahui mudah tumbuh pada substrat serta mempunyai waktu generasi yang pendek. Selain itu, komponen
nutrisi yang lengkap dari limbah cair tahu yang masih mengandung protein dengan kadar tinggi yang memungkinkan mikroorganisme penghasil protease tumbuh di dalamnya.
Oleh sebab itu, oncom merah dipilih sebagai sumber isolat untuk isolasi bakteri penghasil enzim protease
2. Jelaskan metode isolasi mikroba yang digunakan.
Proses pembuatan oncom termasuk jenis fermentasi media padat, yaitu fermentasi yang menyertakan penggunaan substrat padat sebagai sumber karbon, nitrogen, dan energi. Metode isolasi mikroba yang digunakan adalah dengan goresan kuadran pada media padat, yaitu inokulasi dengan media Nutrient Agar (NA). Media tersebut merupakan media yang paling umum digunakan untuk pertumbuhan sebagian besar bakteri. Inokulasi dilakukan dengan goresan lurus. Media nutrient agar miring diinokulasi secara aseptik dengan biakan murni bakteri memakai jarum ose dengan cara menggoreskan bagian atas nutrient agar. Kemudian dilakukan inkubasi selama 1x24 jam pada temperatur 37ºC dan dilakukan purifikasi hingga didapatkan koloni yang murni. Isolasi dilakukan untuk memindahan organisme dari habitat asli ke dalam habitat baru untuk dikembangbiakkan. Sedangkan purifikasi dilakukan untuk memurnikan atau memisahkan koloni bakteri agar hanya didapatkan bakteri yang murni.
3. Jelaskan cara identifikasi dari isolat mikroba.
Identifikasi bakteri yang lebih spesifik dapat dilakukan dengan identifikasi molekuler menggunakan molekuler 16S rRNA karena molekul ini bersifat Subkuitus dengan fungsi yang identik pada seluruh organisme. Metode berbasis molekular ini digunakan karena lebih cepat dan akurat dalam mengidentifikasi bakteri. Selain itu, metode ini memiliki sejumlah keunggulan dibandungkan metode mikrobiologi konvensional. Gen 16S ribosomal RNA (16S rRNA) memiliki daerah yang conserved (lestari) sehingga tepat jika digunakan dalan Polymerase Chain Reaction (PCR) dan analisis sekuensing untuk menentukan taksonomi, filogeni, dan keanekaragaman antar spesies.
Review Artikel 2 (Seleksi Mikroba)
1. Sebutkan variasi mikroba yang digunakan serta jelaskan alasan ditetapkannya variasi tersebut.
Seleksi dilakukan terhadap 41 isolat BAL dengan menggunakan tiga parameter yaitu aktivitas amilase dan pululanase serta jumlah total koloni BAL yang ditumbuhkan selama 24 jam. Aktivitas amilase dan pululanase yang tinggi mengindikasikan potensi isolat BAL dalam menghidrolisis substrat amilosa maupun amilopektin. Hasil hidrolisis dari kedua enzim tersebut pada substrat pati menghasilkan beberapa oligosakarida rantai pendek, maltosa, maltotriosa dan monomer α-D-glukosa.. Jumlah total koloni BAL yang tinggi dapat mendukung kemampuan BAL dalam menghasilkan aktivitas amilase dan pululanase yang tinggi. Semakin tinggi nilai logaritmik pertumbuhan menunjukkan isolat BAL tersebut semakin cepat dan mudah tumbuh pada substrat pati. Aktivitas amilase dari 41 isolat BAL tersebut berada pada kisaran 1,24–2,70 Unit/mL, sedangkan aktivitas pululanase pada kisaran 0,69–2,91 unit/mL. Jumlah total koloni BAL dari 41 isolat BAL relatif tinggi yaitu berada pada kisaran 6,18–8,43. Berdasarkan aktivitas amilase dan pululanase serta jumlah total koloni BAL tertinggi, maka tiga isolat BAL terpilih untuk digunakan pada penelitian selanjutnya yaitu isolat SU-LS 59 dan SU-LS 67 serta L. plantarum D-240. Identifikasi genotipik isolat BAL unggul penghasil amilase dan pululanase yaitu isolat SU-LS 59 dan SU-LS 67 dilakukan dengan metode molekuler dan analisis filogenetik metode neighbor joining menggunakan program Molecular Evolutionary Genetic Analysis (MEGA) versi 5.2 dengan Multiple Sequence Comparison by Log-Expectation (MUSCLE). Berdasarkan identifikasi tersebut BAL strain SU-LS59 dan SU-LS67 teridentifikasi sebagai L. mesenteroides. Pemilihan terhadap salah satu strain di antara L. mesenteroides SU-LS 59 dan L. mesenteroides SU-LS 67 dilakukan karena kedua strain tersebut berasal dari spesies yang sama, diisolasi dari sumber yang sama, serta memiliki aktivitas amilase dan pululanase yang tidak berbeda nyata. Pada penelitian ini dipilih strain isolat L. mesenteroides SU-LS 67 yang lebih mudah dan lebih cepat ditumbuhkan sebagai variabel uji.
2. Jelaskan metode kultivasi (pengembangbiakan) masing-masing mikroba yang digunakan.
Talas Bogor diiris tipis dengan ketebalan 5 mm, selanjutnya irisan talas direndam dalam larutan 1% NaCl (Merck, Germany) menggunakan rasio talas:larutan sebesar 3:4 selama 1 jam untuk menghilangkan kandungan kristal oksalat. Setelah proses perendaman, irisan talas dipisahkan, ditiriskan lalu dicuci beberapa kali dengan akuades steril. Prosedur penentuan jenis kultur tunggal atau campuran BAL dan waktu fermentasi talas terbaik dilakukan sebagai berikut: sebanyak 20 g irisan talas difermentasi dalam 200 mL akuades steril yang telah diinokulasi dengan kultur tunggal L. Mesenteroides SU-LS 67, kultur tunggal L. plantarum D-240, dan kultur campuran L.
mesenteroides SU-LS 67:L. plantarum D-240 (1:1) masing-masing sebanyak 2% dengan konsentrasi 108 CFU/mL. Selanjutnya semua perlakuan sampel talas diinkubasi pada suhu ruang selama 0, 6, 12, 18, dan 24 jam. Sampel irisan talas diambil sebanyak 1 g pada setiap interval waktu fermentasi dan dihancurkan dengan blender sampai terbentuk suspensi untuk dianalisis jumlah total koloni BAL, nilai pH, dan DP. Setiap perlakuan tersebut dilakukan triplo. Proses fermentasi talas dihentikan jika nilai DP telah mencapai kisaran antara 19-29.
3. Sebutkan mikroba terpilih/terbaik berdasarkan hasil riset pada artikel tersebut serta jelaskan alasan pemilihan mikroba tersebut.
Variasi kultur starter yang digunakan dalam penelitian adalah kultur tunggal Lactobacillus plantarum D-240, kultur tunggal L. mesenteroides SU-LS 67, dan kultur campuran L. plantarum D-240 dan L. mesenteroides SU-LS 67 dengan rasio 1:1. Dalam penelitian juga menggunakan variasi waktu fermentasi talas, yaitu 0-24 jam. berdasarkan hasil peneitian, diketahui bahwa variasi kultur campuran L. plantarum D-240 dan L.
mesenteroides SU-LS 67 menrupakan variasi kultur starter terbaik. Pemilihan variasi kultur starter terbaik tersebut berdasarkan perolehan nilai DP (Derajat Polimerasi), jumlah total koloni BAL, serta waktu fermentasi. Pada kultur campuran L. plantarum D-240 diketahui memiliki nilai rata-rata nilai DP 27,13 dalam waktu yang lebih singkat yaitu 18 jam dibanding kedua kultur tunggal yang mencapai nilai DP maksimum pada jam ke-24. Berdasarkan total koloni BAL, kultur campuran L. plantarum D-240 dan L.
mesenteroides SU-LS 67 menghasilkan total koloni lebih tinggi dibanding kultur tunggal L. plantarum D-240 maupun L. mesenteroides SU-LS 67. Pada kultur campuran, pertumbuhan eksponensial tercapai pada jam ke-12 dengan jumlah total koloni BAL sebesar 9,14 Log CFU/mL dan pertumbuhan mulai melambat pada jam ke-24 dengan total koloni BAL 9,50 Log CFU/mL karena telah memasuki fase stasioner. Sedangkan pada kultur tunggal, L. mesenteroides SU-LS 67 menunjukkan tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi pada fase eksponensial dibanding kultur tunggal L. plantarum D-240 yaitu 9,27 Log CFU/mL pada jam ke-18, sedangkan pada kultur tunggal L. plantarum D-240 mencapai fase eksponensial pada jam ke-24 dengan total koloni BAL 9,28 Log CFU/mL.
KESIMPULAN
Pada isolasi bakteri penghasil enzim protease dapat disimpulkan bahwa berdasarkan hasil isolasi dan purifikasi diperoleh 5 koloni dengan bentuk yang berbeda, dari ke-5 koloni tersebut, dipilih 1 koloni unik dengan bentuk irregular, spreading, dan mucoid dengan aktivitas proteolitik yang ditunjukkan adanya zona bening pada media Milk Skim Agar dengan diameter 82,00 mm.
Hasil analisis molekuler berbasis sekuen gen 16S rRNA, isolate IROD2.3 teridentifikasi sebagai Bacillus amyloliquefaciens strain A1142.
Sedangkan pada seleksi bakteri asam laktat penghasil amilase dan pululanase dapat disimpulkan bahwa dari 41 isolat BAL yang diseleksi, diperoleh 3 isolat dengan aktivitas ekstrak kasar amilase, pulunase, serta jumlah total koloni BAL tertinggi, yaitu isolat L. plantarum D-240, SU-LS 59 dan SU-LS 67. Hasil identifikasi menggunakan metode sekuensing PCR dan analisis filogenetik Neighbor Joining menunjukkan bahwa strain SU-LS 59 dan SU-LS 67 teridentifikasi sebagai L. mesentroides dengan nilai bootstrap 100%. Pada fermentasi talas, kultur campuran L. plantarum D-240 dan L. mesenteroides SU-LS 67 dengan rasio 1:1 merupakan perlakuan terbaik karena nilai DP (Derajat Polimerase) yang dihasilkan telah memenuhi syarat, yaitu 27,13 dengan waktu fermentasi yang lebih singkat yaitu 18 jam. Selain itu, total koloni BAL pada kultur campuran lebih tinggi dibandingkan pada kultur tunggal.
