Meringkas Jurnal

Magdalena Praharani Surya Ningrum

41614010030 

PENENTUAN WAKTU FERMENTASI OPTIMUM PRODUKSI XILANASE DARI Trichoderma viride MENGGUNAKAN SUBSTRAT KULIT APEL DAN KLOBOT JAGUNG DENGAN FERMENTASI SEMI PADAT

Nufida Tri Febrianti, Sutrisno, Danar Purwonugroho

Volume 1 No 2 (2014) pp. 168 – 174

http://kimia.studentjournal.ub.ac.id/index.php/jikub/article/view/425/161

Abstrak

uXilanase dapat diproduksi melalui fermentasi semi padat menggunakan substrat kulit apel dan klobot jagung. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui waktu fermentasi dan jenis substrat optimum produksi xilanase dari Trichoderma viride. Waktu fermentasi dan jenis substrat optimum ditentukan dengan cara mengukur aktivitas dan kadar xilanase pada variasi waktu fermentasi dengan substrat kulit apel dan klobot jagung. Aktivitas xilanase ditentukan dengan cara mengukur gula pereduksi yang dihasilkan selama reaksi enzimatis secara spektrofotometri dengan menggunakan reagen DNS, dan kadar xilanase ditentukan secara spektrofotometri menggunakan reagen Biuret. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu fermentasi optimum produksi xilanase dari Trichoderma viride menggunakan fermentasi semi padat adalah 60 jam dan jenis substrat yang optimum yaitu klobot jagung dengan aktivitas dan kadar protein berturut-turut 20, 875 U dan 14,6 mg/mL

Kata Kunci

aktivitas xilanase, jenis substrat optimum , kadar protein xilanase

Pendahuluan

uXilanase adalah enzim yang mampu menguraikan xilan menjadi xilo-oligisakarida dan xilosa . Xilanase dapat dihasilkan dari mikroorganisme seperti jamur dan bakteri. Xilanase dapat dihasilkan melalui proses fermentasi oleh mikroorganisme. Fermentasi adalah proses yang memanfaatkan kemampuan mikroba untuk menghasilkan metabolit primer dan sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan. Fermentasi semi padat adalah salah satu cara fermentasi substrat pada kondisi kelembaban tinggi dengan media pertumbuhan yang ketersediaan airnya tercukupi. Penelitian yang dilakukan oleh Hoda, dkk menunjukkan bahwa aktivitas xilanase yang diproduksi dari substrat klobot jagung dan Trichoderma viride hasil isolasi jerami padi sebesar (03,7 ± 0,30) Ug substrat-1.. Waktu fermentasi optimumnya adalah 2 hari dengan aktivitas xilanase sebesar 24,22 Ug substrat-1. Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang penentuan waktu fermentasi optimum produksi xilanase dari Trichoderma viride menggunakan substrat klobot jagung dan kulit apel dengan fermentasi semi padat

Metode penelitian

Bahan dan Alat

 Bahan penelitian yang digunakan adalah kultur murni kapang Trichoderma viride yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Universitas Brawijaya, klobot jagung manis dan kulit apel varietas Manalagi. Bahan kimia yang digunakan memiliki kualitas pro analis (pa), antara lain: CH3COOH, CH3COONa, NaCl, KCl, MgSO4, NH4Cl, K2HPO4, KH2PO4, H3BO3, MnCl2.7H2O, FeSO4.7H2O, Na tartrat, CuCl2, ZnCl2, CoCl2, Na2MoO4.2H2O, CaCl2, (NH4)2SO4, MgSO4.7H2O, asam oleat, urea, asam dinitrosalisilat, dextrosa dan akuades. Bahan kimia dengan kualitas for microbiology antara lain: tepung agar, pepton, xilan, kasein

Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah seperangkat alat gelas, jarum ose, pengaduk magnet, oven, ayakan 40 mesh, alumunium foil, kapas steril, pH universal, pH meter, kertas saring Whatman no.40, blender, neraca analitik (Mettler Toledo AL 204), neraca analitik (Bosch PE 620), autoklaf, (All American Model 20X), inkubator (Heraeus Type B 5042), penangas air (Memmert W 200), shaker (Edmund Buhler SM 2524B), Laminar air flow, sentrifuge dingin (Juan MR 1889), pemanas listrik (Janke-Kunkel) dan spectronic 20, kuvet.

Prosedur penelitian

uPembuatan Larutan Media Basal

Ditimbang 0,713 g H3BO3; 0,450 g MnCl2.7H2O; 0,735 g FeSO4.7H2O; 0,443 g Na tartrat; 0,008 g CuCl2; 0,005 g ZnCl2; 0,010 g CoCl2; 0,005 g Na2MoO4.2H2O, dilarutkan dalam 50 mL akuades dan diaduk hingga padatan terlarut sempurna dalam gelas kimia 250 mL.

Larutan tersebut disterilkan di autoklaf pada temperatur 121oC dan tekanan 15 psi selama 15 menit. Larutan tersebut disebut dengan larutan logam renik.

Optimasi Produksi Xilanase

Trichoderma viride yang ditumbuhkan dalam media padat miring (pH 5) selama 6 hari disuspensikan ke dalam 10 mL akuades steril, lalu suspensi diambil sebanyak 2 mL dan ditanam di dalam erlenmeyer yang berisi 13 mL media cair steril. Media tersebut diinkubasi dalam shaker hingga mencapai pertengahan fase logaritma (jam ke-36).

uIsolasi Xilanase

Substrat yang sudah difermentasi ditambah 10 mL buffer asetat pH 5,0, lalu dihomogenkan dengan menggunakan stirer dan disentrifugasi pada 3000 rpm dan temperatur 4 oC selama 20 menit. Supernatan yang dihasilkan merupakan ekstrak kasar xilanase

Penentuan Aktivitas Ekstrak Kasar Xilanase

Larutan yang terdiri dari 1 mL substrat xilan 1% (b/v), 1 mL ekstrak kasar xilanase, 1 mL buffer asetat diinkubasi pada temperatur 60 oC selama 50 Larutan yang dihasilkan diukur absorbansinya menggunakan spectronic 20 pada panjang gelombang 485 nm. Kadar gula pereduksi yang dihasilkan ditentukan dengan cara memplotkan absorbansi yang diperoleh ke dalam persamaan regresi kurva baku gula pereduksi yang telah dibuat sebelumnya. Satu unit aktivitas enzim diartikan sebagai 1 µg xilosa yang dihasilkan per menit per mL enzim. menit. Larutan tersebut ditambahkan 2 mL reagen DNS dan dimasukkan ke dalam penangas air mendidih selama 15 menit. Larutan yang dihasilkan diukur absorbansinya menggunakan spectronic 20 pada panjang gelombang 485 nm. Kadar gula pereduksi yang dihasilkan ditentukan dengan cara memplotkan absorbansi yang diperoleh ke dalam persamaan regresi kurva baku gula pereduksi yang telah dibuat sebelumnya. Satu unit aktivitas enzim diartikan sebagai 1 µg xilosa yang dihasilkan per menit per mL enzim.

Uji Kadar Protein

Larutan enzim sebanyak 2 mL ditambah 8 mL reagen Biuret dan 2 mL larutan kasein 5000 ppm, lalu dikocok dan diinkubasi pada temperatur 50 0C selama 30 menit. Setelah itu larutan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 545 nm. Kadar protein diketahui dengan memplotkan nilai absorbansi yang diperoleh pada persamaan regresi kurva baku kasein yang telah dibuat sebelumnya

Hasil dan Pembahasan

Waktu fermentasi merupakan waktu yang diperlukan oleh sel mikroba untuk mengubah substrat menjadi produk. Semakin lama waktu fermentasi maka semakin optimum sel mikroba dalam mengolah substrat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu fermentasi optimum produksi xilanase dari Trichoderma viride menggunakan substrat kulit apel dan klobot jagung adalah 60 jam. Hasil dari penentuan kadar protein menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kadar protein hingga jam ke-60. kemudian terjadi penurunan hingga jam ke-96. Penurunan ini kemungkinan dikarenakan protein yang terbentuk digunakan oleh sel mikroba sebagai nutrisi. Ekstrak kasar xilanase dari Trichoderma viride yang menggunakan substrat klobot jagung mempunyai kadar protein rata-rata tertinggi pada jam ke-60. Peningkatan aktivitas dikarenakan jumlah xilanase yang diproduksi semakin tinggi sehingga gula pereduksi yang dihasilkan juga semakin tinggi yang menyebabkan aktivitasnya meningkat. Penurunan aktivitas kemungkinan dikarenakan xilanase telah rusak karena kerja protease yang sama-sama dihasilkan oleh Trichoderma viride. sehingga aktivitas ekstrak kasar xilanase yang dihasilkan dari substrat klobot jagung lebih tinggi daripada ekstrak kasar xilanase dari substrat kulit apel.

Penentuan Jenis Substrat Optimum 

Variasi jenis substrat pada produksi xilanase dari Trichoderma viride berpengaruh terhadap kadar protein dan aktivitas yang dihasilkan oleh ekstrak kasar xilanase. Jenis substrat yang paling baik untuk produksi xilanase dari Trichoderma viride menggunakan fermentasi semi padat adalah klobot jagung. 

uKadar protein ekstrak kasar dari Trichoderma viride yang ditumbuhkan pada substrat kulit apel lebih besar daripada yang ditumbuhkan pada substrat klobot jagung. 

Kesimpulan 

Waktu fermentasi dan variasi jenis substrat berpengaruh terhadap aktivitas dan kadar protein ekstrak kasar xilanase yang dihasilkan dari Trichoderma viride. Waktu fermentasi optimum adalah 60 jam, dengan aktivitas xilanase untuk substrat klobot jagung dan kulit apel berturut-turut sebesar 20, 875 U dan 20,653 U dan kadar protein untuk substrat klobot jagung dan kulit apel sebesar 14,6 mg/mL dan 15,725 mg/mL. Substrat yang baik untuk digunakan sebagai media fermentasi semi padat adalah klobot jagung. 

Daftar Pustaka 

uRichana N., Irawadi, T., Nur, A., dan Syamsu, K., 2008, Isolasi Identifikasi Bakteri Penghasil Xilanase serta Karakterisasi Enzimnya, Jurnal AgroBiogen 4(1):24-34. 2. 

uRichana N., 2002, Produksi dan Prospek Xilanase dalam Pengembangan Bioindustri di Indonesia, Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor, Buletin AgroBio 5(1):29-36. 3. 

uBadan Pusat Statistik, 2013, Tanaman Pangan, http: //www.Bps.go.id /tnmn_pgn, diakses 11 September 2013. 

u Indahwati, R., Hendrarto, B., dan Izzati, M., 2012, Keanekaragaman Arthropoda Tanah di Lahan Apel Desa Tulungrejo Kecamatan Bumiaji Kota Batu, Universitas Diponegoro, Semarang. 

uDepartemen Teknik Kimia ITB, Panduan Pelaksanaan Laboratorium Instruksional I/II Teknik Fermentasi, ITB, Bandung. 

uAmir, I., Zahid, A., Yusuf, Z., Iqbal H., Aish, M., Muhammad, I., dan Sajid, M., 2011, Optimization of Cellulase Enzyme Production from Corn Cobs using Alternaria Alternata by Solid State Fermentation, Journal of Cell and Molecular Biology 9(2):51-56, Turkey. 

uHoda M.A., Abdel D.A., Sherif, Arafat B.E., 2012, Production of Xylanase by Aspergillus niger and Trichoderma viride using Some AgricultureResidues, docsdrive.com/pdfs/acade-micjournals/ijar/0000/38382-38382.pdf‎, diakses 19 September 2013.