isolasi dan karakterisasi bakteri aerob … · bakteri aerob apa saja yang mampu mendegradasi ......

ISOLASI DAN KARAKTERISASI BAKTERI AEROB

PENDEGRADASI SELULOSA DARI SERASAH DAUN Avicennia

Angga Premana

1505 100 041

Pembimbing:

N.D. Kuswytasari, S.Si., M.Si

Kristanti Indah Purwani, S.Si., M.Si

Latar

Belakang

Ekosistem

mangrove

Unsur hara

tinggi

Dekomposisi

serasahBakteri

selulotik

Degradasi

selulosa

PERUMUSAN MASALAH

bakteri aerob apa saja yang mampu mendegradasi

selulosa pada serasah daun Avicennia di

pertambakan Tanjungsari, Jabon, Sidoarjo

BATASAN MASALAH

mengisolasi bakteri aerob pendegradasi selulosa

pada serasah daun Avicennia di pertambakan

Tanjungsari, Jabon, Sidoarjo dan diidentifikasi

sampai tingkat genus

TUJUAN TUGAS AKHIR

mengisolasi dan mengkarakterisasi bakteri aerobpendegradasi selulosa pada serasah daun

Avicennia di pertambakan Tanjungsari, Jabon, Sidoarjo

MANFAATTUGAS AKHIR

memberikan informasi awal tentang bakteri aerobpendegradasi selulosa yang terdapat pada serasah

daun Avicennia. Dan sebagai penunjang untukpenelitian selanjutnya tentang bakteri yang

terdapat di serasah Avicennia serta berpotensimendegradasi selulosa

Skema Kerja

sampling

pembuatan medium

enrichment

isolasi bakteri

purifikasi

pengamatanmakroskopik

pewarnaan

uji biokimia

uji HC uji degradasiselulosauji kurva

pertumbuhan

Hasil dan Pembahasan

Sampling dilakukan pada kilometer ke 10 menuju laut Jawa

Data fisikokimia:

suhu 35° C

salinitas 20‰

pH 7

substrat berlumpur

Didapatkan 12 buah isolat murni (P4A61, P5A61, P6A61, P5A82, P5A63, P5A64, P5A85, P5A66, P6A62, P6A63, P6A64, P6A65)

Morfologi Koloni Bakteri

No Kode Isolat Bentuk Permukaan Pinggiran Warna

1. P4A61 rizoid rata rizoid Oranye

2. P5A61 rizoid rata rizoid Merah

3. P6A61 bulat cembung rata Oranye

4. P5A82 rizoid rata rizoid Oranye

5. P5A63 bulat cembung rata Oranye

6. P5A64 bulat cembung rata Merah

7. P5A85 bulat cembung rata Merah

8. P5A66 bulat cembung rata Merah

9. P6A62 bulat cembung rata Oranye

10. P6A63 bulat cembung bergelombang Oranye

11. P6A64 bulat cembung bergelombang Hitam

12. P6A65 bulat cembung rata Merah

Hasil Uji BiokimiaK

ode

Iso

lat

Bent

uk

Gra

m

Endo

spor

a

Star

ch

Mo

tilit

as

Kat

alas

e

Indo

l

Glu

kosa

Lakt

osa

Sukr

osa

Man

ito

l

Thio

glyc

olla

t

Nam

a G

enus

P5A63 bacil + - + + + - - - + + A Kurthia

P5A82 bacil + + + + + - + + + + A Bacillus

P4A61 bacil + + + + + - + - + + AF Bacillus

P5A64 coccus + - - + + - + - + - AF Planococcus

P6A61 bacil - - + - + - - + + + AF Moraxella

P5A66 bacil + + + - + - - + + - A Nocardia

P6A62 bacil + + - + + - + - + + AF Bacillus

P6A64 bacil + - + - - - + + + + AF Lactobacillus

P6A63 bacil + + + - + - + + + + A Streptomyces

P6A65 bacil - - + + - - + + + + AF Cytophaga

P5A85 bacil - - - - + - + - + + AF Halomonas

P5A61 bacil - - - - + - + - + - AF Halomonas

Genus Bacillus

Mampu mendegradasi selulosa (Sudiana, 2002;

Lynd et al., 2002)

memiliki enzim selulolitik endo-1,4-ß-glucanase

(Hidayat, 2005)

P5A82 P4A61

P6A62

ab

so

rba

nsi

2018161412108642

0,18

0,16

0,14

0,12

0,10

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00

Accuracy Measures

MAPE 14,9415

MAD 0,0115

MSD 0,0002

Variable

Actual

Fits

Trend Analysis Plot for absorbansi

Yt = -0,0192346 + 0,0266637*t - 0,00109375*t**2

waktu (jam ke- )

P5 A8 2

ab

so

rba

nsi

2018161412108642

0,12

0,10

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00

Accuracy Measures

MAPE 27,3123

MAD 0,0097

MSD 0,0002

Variable

Actual

Fits

Trend Analysis Plot for absorbansi

Yt = -0,00822857 + 0,0197678*t - 0,000889328*t**2

waktu (jam ke- )

P4 A6 1

ab

so

rba

nsi

2018161412108642

0,12

0,10

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00

Accuracy Measures

MAPE 65,5313

MAD 0,0132

MSD 0,0002

Variable

Actual

Fits

Trend Analysis Plot for absorbansi

Yt = -0,00740602 + 0,0187558*t - 0,000874380*t**2

waktu (jam ke- )

P6 A6 2

a b

c

kemiringan kurva sebesar 0,027 dan

mengalami puncak pertumbuhan pada

jam ke-8

kemiringan kurvanya sebesar 0,020

dan mengalami puncak pertumbuhan

pada jam ke-8

kemiringan kurvanya sebesar 0,019 dan

mengalami puncak pertumbuhan pada jam ke-10

Genus Halomonas

mampu melakukan komposting (total alginat yang

terdekomposisi) sebesar 36,08% (Pangastuti dkk., 2001)

P5A85 P5A61

ab

so

rba

nsi

2018161412108642

0,18

0,16

0,14

0,12

0,10

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00

Accuracy Measures

MAPE 16,2071

MAD 0,0110

MSD 0,0002

Variable

Actual

Fits

Trend Analysis Plot for absorbansi

Yt = -0,0234647 + 0,0264707*t - 0,00102747*t**2

waktu (jam ke- )

P5 A8 5

ab

so

rba

nsi

2018161412108642

0,14

0,12

0,10

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00

Accuracy Measures

MAPE 13,8106

MAD 0,0105

MSD 0,0002

Variable

Actual

Fits

Trend Analysis Plot for absorbansi

Yt = -0,00737444 + 0,0204076*t - 0,000871125*t**2

waktu (jam ke- )

P5A6 1

a b

kemiringan kurvanya sebesar 0,026

dan mengalami puncak pertumbuhan

pada jam ke-13

kemiringan kurvanya sebesar 0,020

dan mengalami puncak pertumbuhan

pada jam ke-10

Genus Cytophaga (P6A65)

substrat yang mampu dimanfaatkan sebagai sumber

karbon yaitu selobiosa dan glukosa

memerlukan kontak dengan selulosa untuk mencerna

secara efisien dan merubah sebagian besar enzim

selulolitik untuk berasosiasi dengan sel

mampu mereduksi selobiosa dan glukosa yang

terakumulasi dalam medium ketika pendegradasian

selulosa (McBride, 2007)

P6A65a

bso

rba

nsi

2018161412108642

0,125

0,100

0,075

0,050

0,025

0,000

-0,025

-0,050

Accuracy Measures

MAPE 54,1274

MAD 0,0108

MSD 0,0003

Variable

Actual

Fits

Trend Analysis Plot for absorbansi

Yt = -0,00992932 + 0,0207514*t - 0,00102418*t**2

waktu (jam ke- )

P6 A6 5

kemiringan kurva sebesar 0,021 dan

mengalami puncak pertumbuhan pada

jam ke-8

Genus Planococcus (P5A64)

Planococcus citri mampu menghasilkan

zona bening pada medium CMC yang

diberi congo red

mampu meningkatkan aktifitas enzim

selulase hingga 2,25% (Rehman et al.,

2009)

P5A64

ab

so

rba

nsi

2018161412108642

0,14

0,12

0,10

0,08

0,06

0,04

0,02

0,00

Accuracy Measures

MAPE 16,4933

MAD 0,0102

MSD 0,0002

Variable

Actual

Fits

Trend Analysis Plot for absorbansi

Yt = -0,0121203 + 0,0203640*t - 0,000824690*t**2

waktu (jam ke- )

P5 A6 4

kemiringan kurva sebesar 0,020 dan

mengalami puncak pertumbuhan pada

jam ke-8

Genus Lactobacillus (P6A64)

menggunakan celobiose sebagai sumber karbonnya dan

mampu memproduksi asam laktat dari selobiose

mampu mendegradasi celobiose dan celotriose oleh p-

nitrophenyl- ß -D-glucopyranoside (pNPG), p-

nitrophenyl- ß -D-cellobioside (pNPC), dan p-

nitrophenyl- ß -D-galactopyranoside (pNPgal) (Adsul et

al., 2007)

P6A64

Genus Streptomyces (P6A63) mampu mendegradasi selulosa khususnya α-cellulose

tumbuh optimum pada pH 7,2 dan dapat hidup dengan

kadar garam 10%

banyak terdistribusi di tanah dan mendegradasi

lignoselulosa pada dinding sel tanaman (Li, 1997)

P6A63

Genus Moraxella (P6A61)

memiliki kemampuan dalam menghidrolisis selulosa

dalam kondisi areobik

menggunakan nitrat sebagai elektron aseptor (Gok,

2001)

P6A61

Genus Nocardia (P5A66)

terdapat melimpah di habitat tanah yang bersifat obligat

aerob dan beberapa ada yang bersifat patogen pada

manusia dan hewan

aktif dalam mendegradasi selulosa dan melarutkan fosfat

Sistem enzim selulitik yang terdapat pada mikroba ini

terdiri dari tiga tipe aktivitas yaitu : selobiohidrolase,

endo – β-glukonase dan β-glukosidase (Nurkanto, 2007)

P5A66

Genus Kurthia (P5A63)

mampu mendegradasi selulosa, menghidrolisis

CMC, dan mendegradasi selobiose (Patel &

Reese, 1971)

P5A63

Uji HC (Hidrolisis Cellulose)

Kode Isolat

Besar

Koloni

(cm)

Zona

Bening

(cm)

RasioNama

Genus

Kemampuan

Mendegradasi

CMC

P6A65 0,1 0,7 1:7 Cytophaga

P6A61 0,3 0,2 1,5:1 Moraxella Terendah

P5A82 0,4 3,2 1:8 Bacillus

P4A61 0,4 3,9 1:9.75 Bacillus

P5A85 0.9 1,7 1:1.9 Halomonas

P5A66 0,7 2,9 1:4.1 Nocardia

P6A62 0,3 6,2 1:20.7 Bacillus Tertinggi

P5A64 0,7 3,3 1:4.7 Planococcus

P5A63 0,6 0,9 1:1.5 Kurthia

P6A64 0,3 0,7 1:2.3 Lactobacillus

P6A63 0,8 2,2 1:2.75 Streptomyces

P5A61 2 5,9 1:2.95 Halomonas

Diagram Kemampuan

Degradasi Selulosa

Kesimpulan 12 isolat murni: Kurthia, Bacillus, Planococcus, Moraxella,

Nocardia, Lactobacillus, Streptomyces, Cytophaga, dan

Halomonas

Isolat P6A62 memiliki rasio HC terkecil (1:20,7) atau memiliki

kemampuan menghidrolisis CMC terbesar dibanding dengan

isolat lainnya

Isolat yang memiliki rasio HC terbesar atau memiliki kemampuan

menghidrolisis CMC terkecil ada pada isolat dengan kode P6A61

yaitu sebesar 1,5:1

Isolat yang memiliki kemampuan degradasi selulosa tertinggi

adalah isolat P5A64 A sebesar 61,29%

isolat dengan kemampuan degradasi terendah adalah isolat P4A61

B sebesar 34,48%

Saran

Perlu adanya uji lanjutan tentang uji

degradasi selulosa dan perlu adanya

penelitian lanjutan mengenai kemampuan

degradasi selulosa dari ke sembilan genus

bakteri yang telah ditemukan