Halobacterium Salinarum MMD047 ( Alkalophylic Amylase )

UNIVERSITAS JEMBER FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN THP B / 2014

LANGIT BIRU UDHIDEWA

Halobacterium salinarum

Soal !

1. Jelaskan apa jenis mikroba yang digunakan?

2. Apa jenis metabolism yang diproduksi?

3. Apa sistem cuture yang digunakan?

4. Tentukan / hitung -nya!

5. Apa factor yang mempengaruhi pertumbuhannya?

6. Apa factor yang mempengaruhi hasil rendemen/yield dari metabolism?

Jawab :

1. Mikroorganisme yang digunakan untuk menghasilkan enzim amylase adalah

Halobacterium salinarum MMD047 yang diisolasi dari Sponge laut jenis

Fasciospongia cavernosa yang dikumpulkan dari Semenanjung pantai India

(Vizhinjam). Dari 54 bakteri heterotrofik yang diisolasi dari sponge laut F.

cavernosa. Di antaranya 27% strain, menunjukkan zona bening sekitar koloni,

15 strain menunjukkan zona bening sekitar koloni. Khususnya strain MMD047

yang menunjukkan zona bening yang besar (> 30 mm) yang berada disektar

koloni. (S. Shanmughaprya, 2009). Halobacterium salinarum merupaka family

halobacteriaceae (oren, 2013) dan merupakan archaaeon halofilik yang

tumbuh subur di lingkungan sangat garam dengan konsentrasi 4 M atau lebih

tinggi (orland et al., 2009). Bacteri ini termasuk bakteri gram negative non-

mortil rod dan telah diketahui sebagai catalase positive dan metile red negative.

Gambar 1. halobacterim salinarum ( Felicitas, 2015)




2. Metabolite yang dihasilkan dalah metabolite primer yaitu berupa enzim amylase.

Enzim ini merupakan metabolite primer yang dihasilkan diluar dinding sel atau

ekstraseluler sel oleh halobacterium silinarum MMD047. Enzim -amylase yang

berfungsi memecah zat tepung dan polisakarida lainnya menjadi monosakarida,

bentuk gula yang dapat diserap tubuh. Enzim amylase yang dihasilkan oleh

halobacterium salinarum merupakan alkalophilik amylase yaitu enzim yang

dapat bekerja pada pH yang tinggi (basa) yaitu stabil pada pH 6-10 dan optimum

pada pH 9. A-amilase secara kasar dapat dibagi menjadi dua kelompok: pati

hidrolisis enzim dan pati modify- ing, atau transglycosylating enzim.

3. Culture sistem yang digunakan adalah batch kultur karna dalam proses untuk

memproduksi amylase kultur dinokulasikan didalam Erlenmeyer 1000 ml yang

C kemudian di

cek jumlah metabolitenya setelah selang waktu 12 jam. Berdasarkan pernyataan

tersebut dapat diketahui bahwa tidak dilakukan penambahan media baru,

sehingga dapat disimpulkan bawa metode yang digunakakn adalah batch culture.

Batch culture (biakan tertutup)merupakan model fermentasi yang tidak

ditambahkan nutrisi ekstra (substrat tambahan) sehingga nutrisi yang ada juga

terbatas. Pada mode fermentasi ini populasi mikroorganisme mengikuti kurva

pertumbuhan standar.




4. Kurva pertumbuhan Halobacterium salinarum

(Hassanshahian et all,2010)

dx

dt




Beradarkan grafik diatas dapat dihitung kecepatan pertumbuhan mikroba ()

Halobacterium salinarum adalah sebagai berikut :

= dx/dt

= 0,93 nm/168 h

= 5,53 x nm / h

5. Factor factor yang mempengaruhi pertumbuhan halobacterium salinarum

adalah konsentrasi NaCl, pH, Substrat dan Suhu (S. Shanmughaprya, 2009)

Konsentrasi NaCl

Halobacterium salinarum adalah bakteri halofilik sehingga konsentrasi garam

tentu menjadi factor yang sangat berpengaruh dalam pertumbuhannya. sangat

berpengaruh dalam pertumbuhannya. Menurut (orland et all, 2009) bakteri ini

dapat tumbuh subur di lingkungan sangat garam dengan konsentrasi 4 M atau

lebih tinggi. Namun pada Halobacterium salinarum MMD047 strain ini dapat

tumbuh subur pada konsentrasi NaCl 1-3% (w/v) dan optimum pada

konsentrasi 2 persen.

pH

Strain halobacterium salinarum yang digunakan untuk memproduksi

Alkalophylic amylase rentan pH yang sesuai untuk pertumbuhannya adalah 5-9

dengan pH optimum 9.

Substrat

Komposisi dan jumlah substrat tentu akan berpengaruh terhadap pertumbuhan

mikroorganisme. Komposisi substrat tentu harus sesuai dengan kebutuhan

mikroorganisme dan apa metabolite yang ingin dihasilkan. Sedangkan jumlah

substrat yang digunakan juga harus disesuaikan dengan jumlah mikroba yang

ada. Apabila jumlah substrat terlalu sedikit maka mikroba akan saling berebut

substrat dan tidak dapat tumbuh dengan optimal. Begitu pula sebaliknya, jika

substrat yang ditambahkan terlalu banyak maka metabolite yang ingin

dihasilkan oleh mikroba bisa saja tidak sesuai dengan yang kita ingikan




Suhu

Suhu berpengaruh terhadap pertumbuhan halobacterium salinarum yaitu pada

rentan suhu -

6. Factor factor yang mempengaruhi rendemen atau produksi alkalophlic

amylase adalah macam sumber karbon, sumber nitrogen, perbandingan antara

karbon dan nitrogen (C/N), pH, temperature, NaCl, metal ions (S.

Shanmughaprya, 2009).

Sumber karbon.

Sumber karbon yang digunakan untuk memproduksi enzim amylase dapat

berupa sukrosa, maltose, galaktosa, dekstrosa, dan laktosa.perbedaan sumber

carbon tentu sangat berpengaruh terhadap produksi amylase. Substrat yang

sangat umum digunakan adalah pati. Namun dalam hal ini sumber karbon

yang dapat menghasilkan enzim paling banyak yaitu 47% lebih tinggi dari

control adalah sukrosa.

Sumber nitrogen

Sumber nitrogen yang dapat digunakan adalah peptone, yeast extract beef

extract and meet extract. Sedangkan number nitrogen yang paling baik untuk

produksi amylase adalah beef extract.

Perbandingan antara karbon dan nitrogen (C/N)

Mikroorganisme membutuhkan kandungan nitrogen dan karbon yang

seimbang. Perbandingan antara karbon dan nitrogen yang paling baik adalah

1: 1.

pH

pH merupakan factor yang berpengaruh dalam produksi Alkalophylic

amylase. Simulasi sintesis enzim dimulai pada pH 7 dan pH optimum untuk




memproduksi adalah pada pH 8. Namun diatas pH 9 akan mengalami

penurunan.

Temperature

Optimasi termperatur yang sesuai bergantung pada jenis mikrobanya, apakah

mikroba mesophilic atau thermophilic. Halobacterium

salinarum dapat tumbuh dengan baik namun tidak memproduksi alkalophylic

amylase, mikroba ini baru memproduksi -

produktifitas enzim mengalami

penurunan yang siginifikan.

Kadar garam

Kadar garam diketahui menjadi salah satu factor yang significant. Ketika tidak

ada kandungan garam maka tidak ditemukan adanya produksi enzim amylase

ataupun pertumbuhan mikroorganismenya. Kadar garam yang optimum untuk

produksi adalah 2 %

Factor- factor ini juga didukung oleh penelitian sebelumnya yang telah dilakukan

oleh ( Swetha Sivaramakrishnan, 2006) yang menyatakan bahwa temperature, pH,

sumber karbon, sumber nitrogen mempengaruhi produktivitas enzyme amylase.




DAFTAR PUSTAKA

Felicitas Pfeifer. 2015. Haloarchaea and the Formation of Gas Vesicles.

Department of Biology, Technische Universitt Darmstadt, Schnittspahnstrasse 10,

64287 Darmstadt, Germany.

Mehdi Hassanshahian, PhD, Jafar Mohamadian, PhD.2010. Isolation and

characterization of Halobacterium salinarum from saline lakes in Iran. Department

of Biology, Faculty of Sciences, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman,

Iran.

Oren, Aharon. 2012. The Function of Gas Vesicles in Halophilic Archaea And

Bacteria: Theories and Experimental Evidence. The Hebrew University of Jerusalem,

91904, Jerusalem, Israel.

Orland Gonzalez, Susanne Gronau, Friedhelm Pfeiffer, Eduardo Mendoza3,4,

Ralf Zimmer, Dieter Oesterhelt.2009. Systems Analysis of Bioenergetics and Growth

of the Extreme Halophile Halobacterium salinarum. PLoS Comput Biol 5(4):

e1000332. doi:10.1371/journal.pcbi.1000332

Swetha Sivaramakrishnan, Dhanya Gangadharan, Kesavan Madhavan

Nampoothiri, Carlos Ricardo Soccol and Ashok Pandey.2006. a-Amylases from

Microbial Sources An Overview on Recent DevelopmentsIndia 2Process

Biotechnology Laboratory, Federal University of Parana, 81531-970 Curitiba-PR,

Brazil

Documents

Halobacterium Salinarum MMD047 ( Alkalophylic Amylase )