AKTIVITAS ENZIM LIGNINOLITIK JAMUR DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)
SKRIPSI
SEPWIN NOSTEN SITOMPUL
090805052
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
AKTIVITAS ENZIM LIGNINOLITIK JAMUR DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
PERSETUJUAN
Judul : AKTIVITAS ENZIM LIGNINOLITIK JAMUR
DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)
Kategori : SKRIPSI
Nama : SEPWIN NOSTEN SITOMPUL
Nomor Induk Mahasiswa : 090805052
Program Studi : SARJANA (S1) BIOLOGI
Departemen : BIOLOGI
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, April 2013
Disetujui Oleh :
Departemen Biologi FMIPA USU Pembimbing Ketua,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. Prof. Dr.Erman Munir, M.Sc. NIP. 196301231990032001 NIP. 196511011991031002
PERSETUJUAN
Judul : AKTIVITAS ENZIM LIGNINOLITIK JAMUR
DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)
Kategori : SKRIPSI
Nama : SEPWIN NOSTEN SITOMPUL
Nomor Induk Mahasiswa : 090805052
Program Studi : SARJANA (S1) BIOLOGI
Departemen : BIOLOGI
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, April 2013
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Dr. It Jamillah, M.Sc Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc NIP.196310121991031001 NIP. 196511011991031002
PERNYATAAN
AKTIVITAS ENZIM LIGNINOLITIK JAMUR DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2014
SEPWIN NOSTEN SITOMPUL 090805052
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan perlindungan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penelitian yang berjudul AKTIVITAS ENZIM LIGNINOLITIK JAMUR DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) dibuat sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana sains Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc selaku pembimbing I dan ibu Dr. It Jamilah, M.Sc selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam penyusunan hasil penelitian. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc dan bapak Riyanto Sinaga, S.Si M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan demi kesempurnaan penulisan hasil penelitian ini.
AKTIVITAS ENZIM LIGNINOLITIK JAMUR DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.)
ABSTRAK
Lignin adalah polimer alami dan merupakan komponen yang sangat penting penyusun dinding sel tumbuhan. Studi degradasi lignin di lingkungan mendapat perhatian yang cukup besar terutama karena strukturnya yang lebih komplek dan sukarnya molekul tersebut terdegradasi bila dibandingkan dengan degradasi penyusun dinding sel tumbuhan yang lainnya. Kajian untuk mengetahui aktivitas enzim ligninoitik (Lignin Peroksidase, Manganase Peroksidasi dan Lakase) pada jamur yang diisolasi dari tandan kosong kelapa sawit telah dilakukan dengan skrining aktivitas ligninolitik menggunakan medium potato dektrosa agar ditambah asam tanin (0.1%), menunjukkan bahwa dua dari lima isolat memiliki aktivitas ligninolitik. Aktivitas enzim lignin peroksidase dihasilkan paling tinggi pada isolat SN 2 (9,677 U/ml), sedangkan aktivitas manganase peroksidase dan lakase paling tinggi pada isolat SN3 masing-masing 1,942 dan 1,846 U/ml.
Kata kunci: Lakase, Lignin Peroksidase, Manganase Peroksidase, tandan kosong
kelapa sawit.
LIGNINOLYTIC ACTIVITY OF FUNGI FROM OIL PALM EMPTY FRUIT BUNCH (Elaeis guineensis Jacq.)
ABSTRACT
Lignin is a natural polymer and an important compound of plant cell wall constituent. A study about degradation of lignin in environmental has been received considerable attention because it has more complex structure and difficult to be degraded compared to degradation of others plant cell wall constituent. A study to determine the activity of ligninolytic enzyme (Lignin Peroxidase, Manganese Peroxidase and Laccase) of fungi isolated from oil palm empty fruit bunch had been done with screening of ligninolytic activity using potato dextrose agar added with tannin acid (0,1%), showed that two out of five fungal isolates have ligninolytic activity. The highest activity of Lignin Peroxidase produced by SN 2 isolate (9,677U/ml), whereas the highest activity of Manganese Peroxidase and Laccase produced by SN 3 isolate by the value of 1,942 U/ml and 1,846 U/ml respectively.
Keywords: Laccase, Lignin Peroxidase, Manganese Peroxidase, oil palm empty
fruit bunch.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix Daftar Gambar x Daftar Lampiran xi BAB 1. Pendahuluan 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 2 1.3. Tujuan Penelitian 3 1.4. Hipotesis 3 1.5. Manfaat Penelitian 3
BAB 2. Tinjauan Pustaka 4
2.1. Kelapa Sawit 4
2.2. Tandan Kosong Kelapa Sawit 4
2.3. Lignin 6
2.4. Degradasi Lignin 7
2.5. Jamur Pelapuk Putih (White-Rot Fungi) 8
2.6. Enzim Pendegradasi Lignin 8
2.6.1. Lignin Peroksidase (LiP) 8 2.6.2. Manganase Peroksidase (MnP) 9
2.6.3. Lakase 10
2.6.4. Versatile Oksidase (VP) 10
BAB 3. Metode Penelitian 11
3.1. Waktu dan Tempat 11
3.2. Alat dan Bahan 11
3.3. Isolasi Jamur Pendegradasi Lignin dari TKKS 11 3.4. Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik 12
3.5. Persiapan Sumber Enzim 12
3.5.1. Pengujian Aktivitas Ligninolitik Secara Kuantitatif 12 3.5.1.1. Pengukuran Aktivitas Lignin Peroksidase (LiP) 12 3.6.1.2. Pengukuran Aktivitas Manganase Peroksidase
(MnP)
13 3.6.1.3. Pengukuran Aktivitas Lakase 14
BAB 4. Hasil dan Pembahasan 15
4.1. Isolasi Jamur Pendegradasi Lignin dari TKKS 15 4.2. Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik dengan Uji
Bavendamm
17
4.3. Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) 18 4.4. Aktivitas Enzim Manganase Peroksidase (MnP) 21
4.5. Aktivitas Enzim Lakase 23
BAB 5. Kesimpulan dan Saran 26
5.1. Kesimpulan 26
5.2. Saran 26
Daftar Pustaka 27
Lampiran 31
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Kandungan Kimia dari Serat TKKS 5
Tabel 4.1.1.
Hasil Karakterisasi Makroskopik Isolat Jamur dari TKKS
15 Tabel
4.1.2.
Hasil Karakterisasi Mikroskopik dari Isolat Jamur dari TKKS
15 Tabel
4.2.1.
Uji Bavendamm Isolat Jamur dari TKKS 18
Tabel 4.3.1.
Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) pada Isolat SN1, SN2, SN3 (U/ml)
19 Tabel
4.4.1.
Aktivitas Enzim Manganase Peroksidase (MnP) pada Isolat SN1, SN2, SN3 (U/ml)
21 Tabel
4.5.1.
Aktivitas Enzim Lakase pada Isolat SN1, SN2, SN3 (U/ml)
23
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) 5
Gambar 2.2. Satuan Penyusun Fenilpropana 7
Gambar 4.1.1.
Pengamatan Mikroskopik Isolat Jamur dari TKKS dengan Perbesaran 400X
16 Gambar
4.2.1.
Hasil Uji Bavendamm Isolat Jamur dari TKKS 17 Gambar
4.3.1.
Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase (LiP) dari Isolat Jamur TKKS Setelah Pengkulturan
20 Gambar
4.4.1.
Aktivitas Enzim Manganase Peroksidase (MnP) dari Isolat Jamur TKKS Setelah Pengkulturan
22 Gambar
4.5.1.
Aktivitas Enzim Lakase dari Isolat Jamur TKKS Setelah Pengkulturan
24
Gambar 7.1. Media Ligninase 41
Gambar 7.2. TKKS Berumur 4 Bulan di Lapangan 41
Gambar 7.3. Koloni Jamur yang Tumbuh pada Media Ligninase Cair
41
Gambar 7.4. Ekstrak Enzim Kasar 41
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Komposisi Media Ligninase 31
Lampiran 2. Alur Kerja Isolasi Jamur Pendegradasi Lignin pada TKKS
32 Lampiran 3. Skrining Aktivitas Enzim Ligninolitik dengan Uji
Bavendamm
33
Lampiran 4. Persiapan Sumber Enzim 34
Lampiran 5. Pengujian Aktivitas Lignolitik Secara Kuantitatif 35 Lampiran 5..1. Pengukuran Aktivitas Lignin Peroksidase (LiP) 35 Lampiran 5.2. Pengukuran Aktivitas Lignin Peroksidase (MnP) 36
Lampiran 5.3. Pengukuran Aktivitas Lakase 37
Lampiran 6. Tabel Perhitungan Aktivitas Enzim Ligninolitik 38 Lampiran 6.1. Perhitungan Aktivitas Enzim Lignin Peroksidase
(LiP)
38 Lampiran 6.2. Perhitungan Aktivitas Enzim Manganase
Peroksidase (MnP)
39 Lampiran 6.3. Perhitungan Aktivitas Enzim lakase 40
Lampiran 7. Gambar Dokumentasi Penelitian 41
