Karakterisasi enzim selulase yang dihasilkan oleh bakteri endofit rimpang temulawak (Curcuma zanthorrhiza Roxb.) Bacillus cereus pada variasi suhu, pH dan konsentrasi substrat

ABSTRAK

Kebutuhan akan enzim semakin meningkat di bidang industri. Enzim juga umum digunakan dalam biokonversi limbah-limbah organik. Satu di antara banyak enzim yang digunakan di bidang industri dan biokonversi limbah adalah enzim selulase. Bacillus cereus merupakan salah satu spesies bakteri yang mampu menghasilkan enzim selulase yang dapat menghidrolisis selulosa. Karakterisasi enzim selulase dapat membantu mengetahui kondisi optimum yang dibutuhkan enzim selulase untuk bekerja secara maksimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik selulase yang dihasilkan oleh Bacillus cereus meliputi faktor suhu, pH dan konsentrasi substrat.

Karakterisasi enzim ditentukan dengan nilai aktivitas tertinggi enzim pada variasi suhu (25; 30; 35; 40; 45; 50 dan 55) °C; variasi pH (4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0 dan 10,0); serta variasi konsentrasi substrat CMC (Carboxymethyl Cellulose) (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 dan 3,5) %. Data berupa nilai aktivitas selulase (U/mL) yang didapat pada masing-masing perlakuan selanjutnya dianalisis secara deskriptif.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara kualitatif Bacillus cereus mampu menghasilkan enzim selulase ditandai dengan adanya zona bening yang terbentuk dengan nilai Indeks Aktivitas Selulase (IAS) sebesar 1,311 mm. Secara kuantitatif aktivitas selulase ditentukan berdasarkan kadar glukosa yang dihasilkan menggunakan metode DNS. Hasilnya, ekstrak kasar enzim selulase dari Bacillus cereus mampu bekerja maksimal pada kondisi suhu 30 °C dengan nilai aktivitas enzim 0,103 U/mL, pH lingkungan 9,0 dengan nilai aktivitas enzim 0,106 U/mL dan konsentrasi substrat sebesar 1,5% dengan nilai aktivitas selulase 0,232 U/mL.

ABSTRACT

The need of enzyme is always increasing in industrial sector. The enzyme is commonly used for bioconversion of organic waste and industrial sector. One of the enzyme which is used in bioconversions waste and industrial sector is cellulase. Bacillus cereus is one of the species of the bacteria which is able to provide cellulase and it has ability to hydrolyze cellulose. Characterization of cellulose may help to know the optimum condition needed by cellulase enzyme to work optimally. The purpose of the study is to know the characteristics of cellulase which is provided by Bacillus cereus including temperature, pH and substrate concentration.

The treatment including temperature variation (25;30;35; 40; 45;50 and 55)°C; pH variation (4,0;5,0;6,0;7,0;8,0;9,0 and 10,0) and variation of substrate concentration (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 dan 3,5) % of CMC (Carboxymethyl Cellulose) were subjected to the enzyme to evaluate the value of cellulase activity respectively. The data was quantified and analyzed using descriptive analysis.

The result of qualitative test showed that Bacillus cereus was able to produced cellulase by showing the clear zone with the value of cellulase activity index (IAS) 1,311 mm. In a quantitative test, the activity of cellulase determined based on sugar level provided by DNS method. The crude extract of cellulase produced by Bacillus cereus was able to work optimally in the temperature, pH and substrate concentration 30 °C, 9 and 1,5% respectively with the value of enzyme actvity 0,103 U/mL, 0,106 U/mL and 0,232 U/mL.

ملخص البحث

احتياج عن الأنزيم ارتفاع في المجالات الصناعية. ويستخدم الأنزيم أيظا في بيكونفيرساي عن النفايات العضويات الحيوية. احدى منها الذي يستخدم في المجالات الصناعية وفي بيكونفيرساي يعني الأنزم سلولاز. باسيلوز جيروس هي احدى من الشكل بكتيري الذي يستطيع أن يعرف الحالة المثلي الذي يحتاج الأنزم سلولاز في أقصى العمل. الغرض هذا البحث هو ليعرف عن خصائص سلولاز من باسيلوز جيروس على اختلاف درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وتركيز الركيزة.

تم تحديد توصيف الإنزيم عن طريق اختبار ارتفاع نشاط انزيم في اختلاف درجة الحرارة (٢٥;٣٠ ;٣٥; ٤٠ ;٤٥; ٥٠ ;٥٥)°C ، ودرجة الحموضة (٤ ;٥ ;٦ ;٧ ;٨ ;٩; ١٠)، أجريت في درجة الحرارة المثلى نتيجة العلاج السابقة الاختلافات في درجة الحموضة ;والتغيرات في تركيز الركيز CMC (Carboxymethyl Cellulose)(٥,٠; ١ ;٥,١; ٢ ;٥,٢ ;٣; ٥,٣) % أداء في ظل ظروف درجة الحرارة ودرجة الحموضة أفضل النتائج من العلاج السابقة. وقد تم تحليل البيانات نشاط الأنزيم سلولاز (U/mL) ، يوجد في إفرادي وبعدها يحلل وصفيا.

وأظهرت النتائج أن باسيلوز جيروس يستطيع يألّف منطقة نقّي من خلال تشكيل منطقة واضحة مع مؤشر النشاط سلولاز(IAS) يعنى٣١١,١. تحديد كميا عن طريق خفض السكر المنتجة باستخدام طريقةDNS . أما نتائج من الانزيمات السيلولوز من باسيلوز جيروس يستطيع أن يعمل ارتفاع بالحال الدرجة ٣٠°C بانتائج نشاط الأنزم ١٠٣,٠U/mL ، ودرجة الحموضة ٩ بانتائج نشاط الأنز ١٠٦,٠U/mL وتركيز الركيزة ٥,١ % بانتائج نشاط الأنزم ٢٣٢,٠ U/mL .