Pengaruh jenis substrat pada produksi enzim selulase oleh bakteri selulolitik asal bekatul dan pengujian aktivitas dengan variasi pH

INDONESIA:

Enzim selulase memiliki kemampuan untuk mendegradasi selulosa menjadi gula yang lebih sederhana yaitu glukosa. Salah satu bakteri yang dapat menghasilkan enzim selulase ialah bakteri selulolitik. Bakteri ini didapat dari salah satu limbah pertanian yaitu bekatul. Aktivitas enzim selulase diuji dalam berbagai macam substrat dalam beberapa pH. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh aktivitas selulase dengan variasi pH (6;6,5;7;7,5; dan 8) dan substrat limbah pertanian (jerami padi, bekatul, dan dedak).

Penelitian ini diawali dengan tahapan regenerasi bakteri Bacillus dengan menggunakan media pertumbuhan selektif CMC (Carboxymethil Cellulose). Selanjutnya dilakukan pembuatan inokulum dari kultur, sehingga didapatkan produk kasar enzim selulase. Dilakukan uji aktivitas selulase dengan menggunakan metode 3,5-Dinitrosalicylic acid (DNS) dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan Two A Way ANOVA dengan metode Rancangan Acaka Kelompok (RAK) dan jika terdapat pengaruh yang signifikan, maka dilanjut dengan uji DNMRT.

Hasil penelitian menunjukan bahwa aktivitas enzim selulase pada pH 6;6,5;7;7,5; dan 8 substrat Jerami secara berturut-turut adalah 0,352346, 0,454321, 0,612593, 0,783704, 0,824 U/mL. Pada substart dedak diperoleh nilai aktivitas selulase secara berturut-turut ialah 0,370494, 0,515432, 0,667407, 1,03963, 1,084 U/mL. Pada substart bekatul diperoleh nilai aktivitas selulase secara berturut-turut ialah 0,355802, 0,503951, 0,656296, 1,03642, 1,117 U/mL). Aktivitas selulase optimum ditunjukkan pada pH 8 dengan nilai aktivitas sebesar 0,824 U/mL pada substrat jerami; 1,084 U/mL pada substart dedak; dan 1,117 U/mL pada substrat bekatul. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa aktivitas selulase memiliki pengaruh beda nyata signifikan (sig < α) terhadap variasi pH 6;6,5;7 sedangkan tidak berbedanyata pada pH 7,5 dan 8. Substrat jerami tidak memberi pengaruh yang beda nyata terhadap substrat bekatul dan dedak.

ENGLISH:

The cellulase enzymes have the ability to degrade cellulose into simpler sugars, namely glucose. One of the bacteria that can produce cellulase enzymes is cellulolytic bacteria. This bacterium is obtained from one of the agricultural wastes, namely rice bran. Cellulase enzyme activity was tested on a variety of substrates in several pHs. The purposes of the study are to determine the influence of cellulase activity with variations in pH (6; 6.5; 7; 7.5; and 8) and agricultural waste substrates (rice straw, rice bran, and bran).

The research was begun with the regeneration of Bacillus bacteria using CMC (Carboxymethyl Cellulose) selective growth media. Furthermore, the inoculum was made from the culture, so that it was obtained the crude product of the cellulase enzyme. Cellulase activity was tested using the 3,5-Dinitrosalicylic acid (DNS) method by using a UV-Vis spectrophotometer. The data obtained were analyzed using Two A Way ANOVA with the method of Randomized Block Design (RAK) and if there was a significant effect, then continued with the DNMRT test.

The results showed that the cellulase enzyme activity at pH 6;6.5;7;7.5; and 8 Straw substrates were 0.352346, 0.454321, 0.612593, 0.783704, 0.824 U/mL, respectively. In the bran substrate, the cellulase activity values obtained were 0.370494, 0.515432, 0.667407, 1.03963, 1.084 U/mL. In the rice bran substrate, the cellulase activity values obtained were 0.355802, 0.503951, 0.656296, 1.03642, 1.117 U/mL). The highest cellulase activity was shown at pH 8 with an activity value of 0.824 U/mL on the straw substrate; 1.084 U/mL at bran substrate; and 1.117 U/mL on the rice bran substrate. The results of statistical tests showed that cellulase activity had a significantly different effect (sig < α ) on variations in pH 6;6.5;7, while there was no significant difference at pH 7.5 and 8. Rice Straw substrate did not give a significantly different effect on rice bran substrate and bran.

ARABIC:

تمتلك إنزيمات السليلوز القدرة على تحلل السليلوز إلى سكريات أبسط وهي الجلوكوز. واحدة من البكتيريا التي يمكن أن تنتج إنزيمات السليلوز هي البكتيريا السليلوليتية. تم الحصول على هذه البكتيريا من أحد المخلفات الزراعية وهي نخالة الأرز. تم اختبار نشاط إنزيم السليولاز على مجموعة متنوعة من الركائز في العديد من الأس الهيدروجيني. كان الهدف من هذا البحث هو تحديد تأثير نشاط السليلاز مع الاختلافات في الأس الهيدروجيني (6؛ 6.5؛ 7؛ 7.5؛ 8) وركائز النفايات الزراعية (قش الأرز ونخالة الأرز والنخالة).

بدأ هذا البحث بتجديد بكتيريا Bacillus باستخدام وسائط النمو الانتقائية CMC (Carboxymethil Cellulose). علاوة على ذلك، تم إجراء اللقاح من المزرعة، بحيث تم الحصول على المنتج الخام من إنزيم السليولاز. تم اختبار نشاط السليولاز باستخدام طريقة 3,5-Dinitrosalicylic acid باستخدام مقياس الطيف الضوئي UV-Vis. تم تحليل البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام Two A Way ANOVA مع طريقة تصميم الكتلة العشوائية وإذا كان هناك تأثير كبير، فتابع مع اختبار DNMRT .

أظهرت النتائج أن نشاط إنزيم السليولاز عند الأس الهيدروجيني 6؛ 6.5؛ 7؛ 7.5؛ و 8 ركائز من القش كانت 0.352346، 0.454321، 0.612593، 0.783704 ، 0.824 وحدة/ مل على التوالي. في ركيزة النخالة، كانت قيم نشاط السليلاز التي تم الحصول عليها 0.370494، 0.515432، 0.667407، 1.03963، 1.084 وحدة/ مل. في ركيزة نخالة الأرز، كانت قيم نشاط السليلاز التي تم الحصول عليها 0.355802، 0.503951 ، 0.656296، 1.03642، 1.117 وحدة/ مل. تم عرض أعلى نشاط من السليولاز عند درجة الحموضة 8 بقيمة نشاط تبلغ 0.824 وحدة/ مل على ركيزة القش 1.084. وحدة/ مل في ركيزة النخالة؛ و 1.117 وحدة/ مل على ركيزة نخالة الأرز أظهرت نتائج الاختبارات الإحصائية أن نشاط السليلاز كان له تأثير مختلف بشكل كبير (sig < α) على جميع الاختلافات في الأس الهيدروجيني وركائز القش، بينما لم يؤثر بشكل كبير على ركائز نخالة الأرز والنخالة.