Karakterisasi dan uji aktivitas Enzim Kapang Selulolitik dari limbah serbuk gergaji

ABSTRAK

Kapang selulolitik sebagai mikroorganisme penghasil enzim selulase, dapat ditemukan pada substrat dengan kandungan selulosa tinggi. Limbah serbuk gergaji merupakan limbah organik yang memiliki kandungan selulosa signifikan (40% pada kayu lunak dan 43-47% pada kayu keras). Limbah ini sering ditemukan di pabrik pemotongan kayu dan dapat terakumulasi dalam jangka waktu lama, memungkinkan terjadinya mutasi dan transfer genetik pada mikroorganisme yang hidup di dalamnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, mengkarakterisasi, dan menguji aktivitas selulolitik kapang dari limbah serbuk gergaji yang telah terakumulasi selama bertahun-tahun di pabrik pemotongan kayu. Penelitian eksploratif ini menggunakan teknik pengenceran serial dan penanaman pada media Potato Dextrose Agar (PDA) untuk isolasi kapang. Karakterisasi kapang dilakukan secara makroskopik pada media PDA dan mikroskopik menggunakan mikroskop cahaya. Carboxymethyl Cellulose (CMC) plate assay digunakan untuk mengamati zona bening yang dihitung sebagai Indeks Selulolitik (IS). Karakterisasi molekuler (gen ITS) dilakukan pada tiga spesies dengan IS tertinggi. Uji aktivitas selulolitik dilaksanakan menggunakan metode CMCase dan FPase berdasarkan kadar gula reduksi yang dihasilkan. Diperoleh tujuh kapang limbah serbuk gergaji. Empat kapang menunjukkan potensi selulolitik yakni LSG-3 (IS 1,00), LSG-5 (IS 1,32), LSG-6 (IS 0,92), dan LSG-7 (IS 0,5). Identifikasi molekuler mengungkapkan bahwa LSG-3 adalah Aspergillus niger (100% identity), LSG-5 adalah Trichoderma harzianum (99,83% identity), dan LSG-6 adalah Rhizopus arrhizus (99,83% identity). Kapang dengan kemampuan selulolitik terbaik secara berturut-turut adalah LSG-3 (0,11 U/mL), LSG-5 (0,10 U/mL), dan LSG-6 (0,09 U/mL).

مستخلص البحث

يمكن العثور على قوالب السليلوزية ، مثل الكائنات الحية الدقيقة المنتجة لإنزيم السليولاز ، على ركائز تحتوي على نسبة عالية من السليلوز. نفايات نشارة الخشب هي نفايات عضوية تحتوي على نسبة كبيرة من السليلوز (40٪ في الخشب اللين و 43-47٪ في الخشب الصلب). غالبا ما توجد هذه النفايات في مصانع قطع الأخشاب ويمكن أن تتراكم على مدى فترة طويلة من الزمن ، مما يسمح بحدوث طفرات ونقل جيني في الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش فيها. تهدف هذه الدراسة إلى عزل وتوصيف واختبار النشاط السليلولي للعفن من نفايات نشارة الخشب التي تراكمت على مدى سنوات عديدة في مصانع قطع الأخشاب. يستخدم هذا البحث الاستكشافي تقنيات التخفيف التسلسلي والغرس على وسائط أجار سكر العنب (PDA) لعزل العفن. تم إجراء توصيف العفن العياني على وسائط المساعد الرقمي الشخصي والمجهري باستخدام المجهر الضوئي. يستخدم فحص لوحة كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) لمراقبة المناطق الواضحة التي يتم حسابها على أنها مؤشر السليلوز (IS). تم إجراء التوصيف الجزيئي (جين ITS) في ثلاثة أنواع ذات أعلى IS. تم إجراء اختبار النشاط الخلوي باستخدام طرق CMCase و FPase بناء على محتوى السكر المنخفض المنتج. تم الحصول على سبعة قوالب نفايات نشارة الخشب. أظهرت أربعة قوالب إمكانات تحلل الخلايا ، وهي LSG-3 (IS 1.00) و LSG-5 (IS 1.32) و LSG-6 (IS 0.92) و LSG-7 (IS 0.5). كشف التحديد الجزيئي أن LSG-3 كان Aspergillus niger (هوية 100٪) ، وكان LSG-5 هو Trichoderma harzianum (هوية 99.83٪) ، و LSG-6 كان Rhizopus arrhizus (هوية 99.83٪). كانت القوالب ذات أفضل قدرة على تحلل السيلولوليك هي LSG-3 (0.11 وحدة / مل) ، LSG-5 (0.10 وحدة / مل) ، و LSG-6 (0.09 وحدة / مل) على التوالي.

ABSTRACT

Cellulosetic molds, as cellulase enzyme-producing microorganisms, can be found on substrates with high cellulose content. Sawdust waste is organic waste that has a significant cellulose content (40% in softwood and 43-47% in hardwood). This waste is often found in wood cutting plants and can accumulate over a long period of time, allowing mutations and genetic transfer to occur in the microorganisms that live in it. This study aims to isolate, characterize, and test the cellulolytic activity of mold from sawdust waste that has accumulated over many years in wood cutting plants. This exploratory research uses serial dilution techniques and planting on Potato Dextrose Agar (PDA) media for mold isolation. Mold characterization was carried out macroscopic on PDA media and microscopic using light microscope. Carboxymethyl Cellulose (CMC) plate assay is used to observe clear zones that are calculated as the Cellulose Index (IS). Molecular characterization (ITS gene) was carried out in three species with the highest IS. The cellulolytic activity test was carried out using the CMCase and FPase methods based on the reduced sugar content produced. Seven sawdust waste molds were obtained. Four molds showed cellulolytic potential, namely LSG-3 (IS 1.00), LSG-5 (IS 1.32), LSG-6 (IS 0.92), and LSG-7 (IS 0.5). Molecular identification revealed that LSG-3 was Aspergillus niger (100% identity), LSG-5 was Trichoderma harzianum (99.83% identity), and LSG-6 was Rhizopus arrhizus (99.83% identity). The molds with the best cellulolytic ability were LSG-3 (0.11 U/mL), LSG-5 (0.10 U/mL), and LSG-6 (0.09 U/mL) respectively.