Laporan Praktikum Nama : Raden Dani Najar SaputraMikrobiologi Nim : J3L112187

Kelas : B P.1Kelompok : 8 (Delapan)Hari,tanggal : Rabu, 13 November 2013Waktu : 14.30 – 17.50 WIBPJP : Emil Wahdi S.SiAsisten : Ramdhani

Yeny Anggraini Yesi Septiani

AKTIVITAS ENZIMATIS MIKROORGANISME

PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIAPROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR

2013

Pendahuluan

Beberapa mikroba yang hidup bebas di dalam tanah memiliki kemampuan

menghasilkan enzim ekstraseluler yaitu kelompok enzim fosfatase yang dapat

memineralisasi P organik menjadi P anorganik sehingga mampu menyediaan P

yang tinggi untuk tanaman. Enzim fosfatase ini termasuk dalam kelompok enzim

hidrolase yaitu enzim yang dapat menghidrolisis senyawa fosfor organik

(phosphoric esterhydrolysis) menjadi senyawa fosfor anorganik (Zhongqi et

al. 2004).

Enzim atau fermen adalah suatu protein yang berfungsi sebagai

biokatalisator reaksi-reaksi biokimia pada mahkluk biologi. Zat-zat yang

diuraikan oleh reaksi disebut substrat, dan yang baru terbentuk dari reaksi disebut

produk. Spesifisitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya, dan enzim

mempercepat reaksi kimia spesifik tanpa pembentukan produk samping. Enzim

ini bekerja dalam cairan larutan encer, suhu, dan pH yang sesuai dengan kondisi

fisiologis biologis. Melalui aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik

sehingga menghasilkan hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas

metabolik yang berbeda, semuanya mengacu untuk menunjang kehidupan. Enzim

merupakan suatu protein, maka sintesisnya dalam tubuh diatur dan dikendalikan

oleh sistem genetik, seperti halnya dengan sintesis protein pada umumnya (Panil,

2004).

Gambar 1 Reaksi umum pembentukan enzim (Sumarsih 2003)

Enzim memiliki aktivitas pengatur dan berperan sebagai pemacu atau

pengatur kecepatan reaksi metabolisme. Beberapa enzim pengatur, yang

dinamakan enzim alosterik, diatur kecepatannya oleh pengikat balik non kovalen

molekul modulator atau pengatur spesifik pada sisi alosterik atau sisi pengaturan.

Molekul modulator tersebut dapat merupakan substrat sendiri atau beberapa

senyawa antara metabolik lain. Golongan enzim pengatur yang lain terdiri dari

enzim- enzim yang diatur oleh modifikasi kovalen beberapa gugus fungsional

yang perlu bagi aktivitasnya. Beberapa enzim terdapat dalam bentuk ganda, yang

disebut isozim yang mempunyai sifat-sifat kinetika yang berbeda (Friedman,

1981)

Tujuan

Tujuan pada percobaan kali ini adalah untuk mengetahui teknik-teknik yang digunakan agar dapat menguji aktivitas enzimatis mikroba.

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum yaitu cawan petri, ose, object glass, pipet tetes, dan spirtus. Bahan-bahan yang digunakan antara lain media NA (Nutrient Agar) yang mengandung pati, larutan lugol’s iodine, media SMA (Skim Milk Agar), HCl 10%, biakan Escherichia coli dan Bacillus sp, dan H2O2 3%.

Prosedur

Uji Amilolitik. Media Nutrient Agar yang mengandung pati (2g/L) di inokulasikan dengan E.Coli dan Bacillus dengan cara streak, kemudian di inkubasi selama 48 jam pada suhu 37℃. Setelah selesai inkubasi, cewan yang berisi media dan biakan tersebut ditetesi dengan lugol’s iodine secukupnya hingga seluruh permukaan media terkena. Hidrolisis zat pati terlihat sebagai zona jernih di sekeliling koloni, sedangkan hasil negatif ditunjukkan warna sekitar koloni tetap biru hitam.

Uji Proteolitik. Media Skim Milk Agar (SMA) di inokulasikan dengan E. Coli dan Bacillus, kemudian di inokulasi selama 48 jam pada suhu 37℃. Aktivitas proteolitik ditunjukkan oleh terbentuknya zona jernih di sekeliling koloni setelah ditetesi dengan HCl 10%.

Uji Katalase. Koloni bakteri diambil satu ose secara aseptis dan diinokulasikan pada object glass, lalu H2O2 3% dipipet dengan menggunakan pipet tetes dan diteteskan pada object glass secukupnya dan diamati adanya gelembung untuk hasil positif dan tidak ada gelembung untuk hasil negatif.

Data dan Hasil Pengamatan Tabel 1 Uji aktivitas enzimatis pada mikroorganisme E. coli dan Bacillus sp.

SampelJenis uji

Amilolitik Proteolitik Katalase

E.Coli sp.Terbentuk warna kuning (-)

Terbentuk zona bening (+)

Terdapat gelembung (+)

Bacillus sp.Terbentuk warna biru (+)

Tidak terbentuk zona bening (-)

Terdapat gelembung (+)

Ket.: (+) menghasilkan enzim (amilolitik; kuning, zona bening/proteolitik; zona bening/katalase; gelembung udara)

a b

bab

(-) tidak

menghasilkan enzim (amilolitik; biru, tanpa zona bening/proteolitik; tanpa zona bening/katalase; tanpa gelembung)

Gambar 2 (a) NA+ E.coli dan Bacillus sp. sebelum uji amilolitik;(b) NA+ E. coli dan Bacillus sp. setelah uji amilolitik

Gambar 3 (a) NA+ E.coli dan Bacillus sp. sebelum uji proteolitik; (b) NA+ E.coli dan Bacillus sp. setelah uji proteolitik

babGambar 4 Hasil uji katalase (a) Bacillis sp hasil uji katalase; (b) Escherichia coli

PembahasanAktivitas metabolisme tidak terlepas dari adanya enzim. Berdasarkan tempat

bekerjanya, bakteri memiliki juga jenis enzim yaitu endoenzim dan eksoenzim. Endoenzim yaitu enzim yang berkerja dalam sel, sedangkan eksoenzim yaitu enzim yang bekerja di luar sel. Sebagian besar eksoenzim bersifat hidroliktik, yang berarti bahwa eksoenzim menguraikan molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. Molekul-molekul yang lebih kecil ini kemudian dapat memasuki sel dan digunakan untuk kepentingan sel. Karena melibatkan reaksi, eksoenzim sebagian besar berperan sebagai enzim hidrolitik untuk mereduksi bahan yang memilki berat molekul besar ke dalam kompleks yang dibangunnya dengan memasukkan air ke dalam molekul. Molekul-molekul kecil yang terlepas kemudian diangkut kedalam sel dan di assimilasi (dicerna). Pada percobaan ini, akan diuji aktivitas enzimatis mikroba yaitu uji aktivitas eksoenzim yang terdiri atas uji amilolitik dan uji proteolitik. Untuk uji endoenzim terdiri atas uji katalase.

Uji amilolitik adalah uji yang dilakukan pada amilum (berupa pati) untuk menghasilkan enzim amilase. Enzim amilase yang akan menghidrolisis pati menjadi polisakarida yang lebih pendek (dextrin), dan selanjutnya menjadi maltosa. Hidrolisis akhir maltosa menghasilkan glukosa terlarut yang dapat ditransport masuk kedalam sel. Indikator yang dipakai pada uji amilolitik adalah iodin. Uji amilolitik ini, menggunakan Nutrien Agar yang mengandung pati 2%, hal ini karena media tersebut merupakan medium untuk pertumbuhan bakteri, selain itu kandungan pati yang terkandung dalam media NA yang nantinya akan digunakan untuk produksi amilase. Larutan iodin digunakan untuk deteksi adanya amilase dalam medium atau bahan. Larutan iodin yang digunakan karena degradasi yang terjadi pada pati dapat diketahui dengan hilangnya material yang terwarnai oleh iodin. Deteksi α amylase yang menghidrolisis α-1,4-glikogen dan poliglucosan lainnya. Pada saat awal perlakuan terjadi penurunan yang cepat berat molekul pati yang dihasilkan dari pewarnaan iodin. Amilum akan bereaksi dengan iodin membentuk kompleks warna biru hitam yang terlihat pada media. Warna

hitam ini terjadi karena iodin masuk kedalam bagian kosong pada amilum yang berbentuk spiral. Produk akhir utama dari degradasi ini adalah oligosakarida dengan berat molekul yang rendah. Hasil pengamatan pada uji amilolitik positif menngandung enzim amilase. Hal ini ditunjukkan oleh adanya produksi enzim amilase oleh koloni bakteri pada media ditunjukkan adanya zona bening dengan penambahan larutan iodin di sekitar koloni bakteri.

Gambar 5 reaksi pembentukan glukosa dari hidrolisis pati dan maltosaUji proteolitik ditujukan untuk mengetahui kemampuan mikroorganisme

menghasilkan enzim protease. Pada praktikum ini, protein yang digunakan dalam bentuk kasein susu. Hidrolisis kasein secara bertahap akan menghasilkan monomernya berupa asam amino. Proses ini dinamakan peptonisasi  atau proteolisis. Hasil yang ditunjukan uji ini adalah positif dengan tampaknya aktivitas proteolitik yang ditunjukkan oleh terbentuknya zona jernih disekitar koloni. Hasil

Gambar 6 Hidrolisis kasein menghasilkan asam amino Uji katalase merupakan perbedaan kuantitas oksigen yang dilepaskan,

diduga berkaitan dengan tebal tipisnya selaput lendir yang menyelimuti permukaan sel. Tebal tipisnya selaput lender akan mempengaruhi penetrasi H2O2 ke dalam sel. Sebagian besar isolat yang diperoleh menunjukkan sifat katalase positif (Wedhastri, 2002).  Uji katalase berguna untuk mengetahui sifat bakteri dalam menghasilkan enzim katalase. Produksi katalase bisa di identifikasi dengan menambahkan reagen H2O2 pada suspensi bakteri. Hasil pada uji ini menunjukkan hasil positif dimana terdapat gelembung-gelembung gas dari hasil produksi enzim katalase.

Gambar 7 Reaksi dekomposisi peroksida (Magdalena 2009)

Simpulan

Daftar PustakaDurham DR, DB Stewart, EJ Stellwag. 1987. Novel alkaline and heat stable

serine proteases from alkaliphilic Bacillus sp. strain GX6638. J. Bacterial.169(6):2762- 2768

Friedmann , Herbert.198. Biokimia. Jakarta: Gramedia

Panil, Zulbadar. 2004. Memahami Teori dan Praktek Biokimia Dasar Medis. Jakarta: Buku Kedokteran EGC.

Zhongqi HSG. Thimothy, Wayne H. 2004. Enzymatic Hydrolisis of OrganicPhosphorus in Swine Manure and Soil. J. Environ.Qual. 33 : 367-372