AKTIVITAS MIKROBA

LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI DASAR

ACARA V. AKTIVITAS MIKROBA

Oleh :

Risqiyatul Jannah                       (A1M012016)

Annisa Fauziyyah                       (A1M012038)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2014

I.                   PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Mikroba memerlukan nutrisi untuk pertumbuhannya sama halnya dengan mahluk hidup lainnya. Mikroba memiliki karakteristik dan ciri-ciri yang berbeda-beda didalam persyaratan pertumbuhannya. Ada mikroba yang bisa hidup pada media yang mengandung sulfur dan ada juga yang tidak mampu untuk hidup pada media yang mengandung sulfur. Selain itu ada juga mikroba yang bisa menghidrolisis pati menjadi glukosa, ada yang mampu menghidrolisis lipid  menjadi asam lemak dan ada juga yang mampu menghidrolisis protein menjadi asam-asam amino. Untuk menghidrolisis polimer tersebut menjadi bentuk yang sederhana, maka dibutuhkan bantuan enzim. Enzim juga yang digunakan berbeda-beda ada yang khusus untuk polimer pati, polimer protein dan lipid.

Berdasarkan uraian tersebut, maka dalam percobaan ini dilakukan uji terhadap aktivitas mikroba. Sehingga kita bisa tahu tanda-tanda mikroba dapat beraktivitas dengan melakukan proses reaksi apa saja.

B.     Tujuan

Mempelajari aktivitas mikroba dalam pemecahan mono dan disakarida, polisakarida (pati) serta polipeptida (protein).

II.                TINJAUAN PUSTAKA

E. coli adalah mikrobia yang paling umum digunakan dalam percobaan mikrobiologi dan DNAnya telah dipetakan. Bakteri ini umum ditemukan hidup dalam usus besar hewan dan manusia, jarang bersifat pathogen, namun beberapa strain dapat mengakibatkan diare. E. coli memiliki karakteristik gram negatif, sehingga tampak berwarna merah. Dari hasil pengamatan, E. coli tampak memiliki bentuk bervariasi dari bulat hingga batang pendek. Bakteri ini ada yang soliter, namun ada juga yang tampak berkumpul atau berpasangan.

Bacillus subtilis adalah bakteri yang umum diitemukan di tanah. B subtilis tidak tergolong bakteri pathogen bagi manusia. Bakteri ini memiliki flagella yang massif sehingga dapat bergerak cepat untuk ukuran bakteri. B. subtilis juga umum digunakan sebagai organisme model dalam mikrobiologi, terutama untuk model studi bakteri gram positif. B. subtilis  memiliki karakteristik gra positif, oleh karena itu tampak berwarna ungu kebiruan setelah diperlakukan dengan pewarnaan Gram. Dari hasil pengamatan, B. subtilis tampak memiliki bentuk batang panjang, dapat soliter ataupun membentuk koloni bergandengan yang memanjang.

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).

Beberapa enzim seperti selulase, amilase, lipase dan protease dapat digunakan untuk mempercepat laju hidrolisis dalam konversi biomassa digestasi anaerobik (Romano,2009). Dengan proses enzimatis substrat yang berupa senyawa organik kompleks tersuspensi dengan molekul besar dapat diubah menjadi organik sederhana molekul kecil yang terlarut sehingga dapat dimetabolisme langsung oleh mikroba.

Selama ini, aktivitas metabolisme tubuh dianggap hanya dikendalikan oleh senyawa-senyawa organik belaka. Enzim yang dikenal sebagai protein aktif juga banyak dibahas sebagai senyawa organik semata, dan mengabaikan kofaktor yang berupa unsur anorganik. Pendapat yang ekstrim justru menyatakan pemisahan diametral terhadap bahan / produk organik sebagai bahan yang aman dan baik sementara bahan dan produk anorganik sebagai bahan yang kurang baik dikonsumsi. Dengan demikian perhatian orang terhadap nutrisi dan obat banyak tercurah pada persenyawaan organik (Budiasih, 2011).

Amilolitik
            Amilolitik merupakan aktivitas bakteri dalam merombak pati dengan bantuan enzim amilase. Enzim amilase adalah enzim yang mampu menghidrolisis pati menjadi senyawa lebih sederhana seperti maltosa dan glukosa. Enzim ini banyak digunakan untuk keperluan industri. Enzim ini dapat memecah atau menghidrolisa pati, glikogen dan turunan polisakarida dengan cara memecah ikatan glikosidik pati. Enzim amilase dibedakan menjadi 3 grup yaitu α-amilase yang disebut juga endoamilase, β-amilase yang disebut juga eksoamilase dan glukoaminase.

Proteolitik

Aktivitas proteolitik menghasilkan sedikit penggumpalan. Bakteri proteolitik adalah bakteri yang memproduksi enzim protease ekstraseluler, yaitu enzim pemecah protein yang diproduksi di dalam sel kemudian dilepaskan keluar dari sel. Semua bakteri mempunyai enzim protease di dalam sel, tetapi tidak semua mempunyai enzim protease ekstraseluler. Dekomposisi protein oleh mikroorganisme lebih kompleks daripada pemecahan karbohidrat dan produk akhirnya juga lebih bervariasi. Hal ini disebabkan struktur protein yang lebih kompleks. Mikroorganisme melalui suatu sistem enzim yang kompleks, memecah protein menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana.

Selulolitik

Selulolitik merupakan aktivitas bakteri dalam perombakan selullosa dengan bantuan enzim selulase. Enzim selulolitik dibentuk oleh sebagian besar mikroorganisme. Mikroorganisme banyak ditemukan pada fungi, actinomycetes, myxobacteria dan bakteri sejati (Widyastuti, 2005). Beberapa mikroorganisme mengeluarkan enzim selulase didalam media kultur. Enzim selulase benar-benar ekstra selular dalam banyak kasus tingginya aktivitas selulase ditemukan didalam filtrat pada fase pertumbuhan strasioner dan dapat diduga bahwa enzim dilepaskan secara otomatis. Secara jelasnya bahwa enzim harus berada diluar sel tetapi enzim ini masih terikat pada permukaan. Hal ini meimbulkan dugaan bahwa degradasi selulosa lebih efisien ketika kontak secara langsung antara sel mikroba dan substrat. Dengan maksud ini konsentrasi enzim dan kondisi ruang yang baik telah terpenuhi.

III.             METODE PRAKTIKUM

A.  Alat dan Bahan

1.      Alat

·         Jarum ose

·         Lampu spirtus

·         Tabung reaksi

·         Inkubator

·         Kapas

·         Pipet ukur 1ml

·         Tabung durham

·         Cawan petri

2.      Bahan

·         Medium air yang mengandung glukosa, fruktosa, sukrosa dan laktosa serta indikator bromo thymol blue

·         Medium padat : medium agar pati dan skim milk agar, larutan yod

·         Kultur murni bacillus subtilis dan E.coli

B.     Prosedur Kerja

1.      Uji pemecahan mono dan disakarida

2.      Uji hidrolisis pati

3.      Uji hidrolisis protein

IV.             HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

1.      Uji pemecahan mono dan disakarida

·         Kelompok 2 menggunakan bakteri Bacillus subtilis

No	Media	Gelembung	Warna
1	Glukosa	Tidak ada	Hijau bening
2	Laktosa	Ada	Kuning
3	Sukrosa	Tidak ada	Biru muda
4	Fruktosa	Tidak ada	Kuning

·         Kelompok 1 menggunakan bakteri Escherchia coli

No	Media	Gelembung	Warna
1	Glukosa	Tidak ada	Biru kekuningan
2	Laktosa	Tidak ada	Kuning
3	Sukrosa	Tidak ada	Biru
4	Fruktosa	Tidak ada	Kuning

2.      Uji hidrolisis pati

Bakteri	Zona jernih yang terbentuk	Gambar	Keterangan
E. coli B.subtilis	Jernih Jernih		Ukuran : Large Bentuk : Irreguler Elevasi : Convex Permukaan : Berkerut Margins : Serrate Karakteristik optic : Translucent

3.      Uji  hidrolisis protein

Bakteri	Zona jernih yang terbentuk	Gambar	Keterangan
E. coli B.subtilis	Keruh Jernih		Ukuran : Large Bentuk : Irreguler Elevasi : Convex Permukaan: Halus mengkilap Margins : Undulate Karakteristik optic :  Upaque

B.     Pembahasan

                  Praktikum aktivitas mikroba terdiri atas tiga pengujian yaitu uji pemecahan mono dan disakarida, uji hidrolisis pati dan uji hidrolisis protein.

                  Pada praktikum uji pemecahan mono dan disakarida menggunakan tabung durham serta alat-alat lain dan menggunakan kultur murni dari Bacillus subtilis dan Escherchia coli. Setelah kelompok kami yaitu kelompok 2 serta kelompok yang lain melakukan praktikum didapatkan hasil praktikum seperti pada tabel data pengamatan diatas. Seperti yang kita ketahui bahwa monosakarida merupakan senyawa pembentuk disakarida (seperti glukosa dan fruktosa) yang pada umumnya terdapat pada buah-buahan. 

                  Monosakarida adalah golongan karbohidrat yang sederhana ukuran molekulnya. Bobot molekul ini terdiri atas 5 atau 6 atom karbon dengan rumus empiris C_n(H₂O)_n. Contoh dari monosakarida yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa. Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berkaitan melalui gugus-OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari sakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa. (Syah, 2012)

  Berdasarkan data praktikum uji pemecahan mono dan disakarida kelompok 2 yang menggunakan bakteri Bacillus subtilis didapatkan hasilnya yaitu pada glukosa tidak terdapat gelembung dan warnanya berubah dari kuning menjadi hijau bening, pada laktosa terdapat gelembung pada tabung durham namun warnanya tidak berubah(tetap kuning), pada sukrosa tidak terdapat gelembung dan warnanya pun berubah dari semula kuning menjadi biru muda. Pada fruktosa tidak terdapat gelembung juga tidak terdapat perubahan warna. Dalam hal ini, adanya gelembung pada tabung durham menunjukan terjadi pemecahan mono dan disakarida oleh bakteri B. subtilis, sedangkan adanya perubahan warna menunjukkan terjadinya pemecahan glukosa (menghasilkan asam organik). Artinya terjadi pemecahan mono dan disakarida pada glukosa, laktosa dan sukrosa oleh bakteri  B. subtillis.

Data selanjutnya yaitu kelompok 1 yang menggunakan  bakteri Escherchia coli hasil yang kami peroleh ialah pada keempat sampel yaitu glukosa, laktosa, sukrosa, dan fruktosa tidak terdapat gelembung tetapi terjadi perubahan warna  pada glukosa menjadi biru kekuningan dan pada sukrosa menjadi biru. Dalam hal ini berarti pemecahan mono dan disakarida oleh bakteri E. coli hanya terjadi pada glukosa dan sukrosa saja.

Kesimpulan dari acara praktikum uji pemecahan mono dan disakarida adalah terjadi pemecahan mono dan disakarida pada glukosa, laktosa dan sukrosa oleh bakteri  B. subtilis serta terjadi pula pemecahan mono dan disakarida oleh bakteri E. coli pada glukosa dan sukrosa.

Praktikum selanjutnya yang dilakukan yaitu uji hidrolisis pati dan uji hidrolisis protein. Pati, susu dan minyak adalah nutrisi yang berbentuk polimer yang  tidak dapat dikonsumsi oleh mikroba. Pati, susu dan minyak dapat saja dikonsumsi oleh mikroba dengan cara menghidrolisis polimer-polimer tersebut menjadi bentuk yang lebih sederhana. Dengan menghidrolisis polimer-polimer tersebut dibutuhkan batuan dari enzim, yakni ada enzim amilase untuk hidrolisis pati,  lipase untuk hidrolisis lipid dan protease untuk hidrolisis protein.

Pada praktikum uji hidrolisis pati dilakukan dengan cara menyiapkan medium agar pati yang telah dicairkan dan suhunya turun menjadi 45-50C, kemudian dituangkan kedalam cawan petri steril, diratakan dan didinginkan supaya memadat. Setelah itu ambil 1 ose Bacillus subtilis dan 1ose E.coli yang masing-masing digoreskan sedikit pada bagian cawan petri dan diinkubasi selama 2 hari.

Berdasarkan data pengamatan yang telah dilakukan, Pada E.coli terbentuk zona jernih atau bening pada koloni hal ini menandai telah terjadi hidrolisis pati. Begitupun dengan B.subtilis yang juga menampakan zona bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri, sehingga terjadi pula hidrolisis pati pada sampel ini. Karena pada kedua koloni bakteri disekitarnya menampakkan zona jernih dan tidak berwarna, maka mikroba telah menghidrolisis pati dengan enzim amilase.

Amilase adalah enzim yang menghidrolisis pati, polimer glukosa, menjadi monomer yang kemudian dapat diangkut ke dalam sel. Dalam beberapa kasus, bakteri bisa memproduksi atau menyimpan pati, dalam hal ini bakteri akan berwarna gelap. Keberadaan pati/amilum yang belum terhidrolisis dalam media biakan ditunjukkan dengan tidak terbentunya zona bening disekitar daerah pertumbuhan bakteri dan terbentuknya warna biru kehitaman di sekitar pertumbuhan bakteri setelah diberi beberapa tetes larutan iodium. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat bakteri tersebut tidak dapat menghasilkan enzim α-α-amilase yang dapat menghidrolisis pati/amilum menjadi sakarida yang lebih sederhana lagi seperti maltosa dan glukosa.

Kesimpulan dari uji hidrolisis pati ini yaitu pada kedua bakteri terbentuk zona bening yang menandai terjadinya hidrolisis pati.

Praktikum uji hidrolisis protein berfungsi untuk menentukan atau mengetahui kemampuan organisme menghasilkan enzim protease. Seperti halnya yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa protein yang digunakan pada perlakuan ini adalah skim milk. Proses hidrolisis protein secara bertahap akan menghasilkan bentuk yang lebih sederhana  yakni asam-asam amino. Aktivitas proteolitik dikatakan berhasil apabila ada terbentuk zona jernih atau bening disekitar koloni.

                  Berdasarkan data pengamatan, pada bakteri E.coli tidak terbentuk zona bening melainkan seluruhnya keruh artinya tidak dihasilkan enzim protease atau dengan kata lain tidak terjadi hidrolisis protein di sekitar daerah pertumbuhan bakteri E.coli. Pada bakteri B.subtilis terbentuk zona bening atau jernih yang menandakan terjadinya hidrolisis protein.

                  Kesimpulan dari uji hidrolisis protein ini yaitu hidrolisis protein hanya terjadi  pada daerah pertumbuhan bakteri B.subtilis sedangkan pada bakteri E.coli tidak.

V.                PENUTUP

A.    Kesimpulan

Aktivitas enzimatis mikroba dapat ditentukan dengan cara melakukan pengujian terhadap mikroba dengan  memberikan nurisi polimer yang telah terhidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana. Polimer yang diberikan pada mikroba yakni pati dengan bantuan enzim amilase akan terjadi proses hidrolisis yang kemudian menghasilkan glukosa, serta skim milk dengan bantuan enzim protease akan terjadi proses hidrolisis menghasilkan asam –asam amino.

                  Dari ketiga acara yang kami praktikumkan dapat disimpulkan bahwa pada uji pemecahan mono dan disakarida terjadi pemecahan mono dan disakarida pada glukosa, laktosa dan sukrosa oleh bakteri  B. subtilis serta terjadi pula pemecahan mono dan disakarida oleh bakteri E. coli pada glukosa dan sukrosa. Dari uji hidrolisis pati yaitu pada kedua bakteri (E.coli dan B.subtilis) terbentuk zona bening yang menandai terjadinya hidrolisis pati. Serta dari uji hidrolisis protein yaitu hidrolisis protein hanya terjadi  pada daerah pertumbuhan bakteri B.subtilis sedangkan pada bakteri E.coli tidak.

B.     Saran

Saat praktikum hendaknya berhati-hati dalam mengambil kultur bakteri, agar bakteri yang terambil dapat tumbuh atau beraktivitas tidak mati. Selain itu juga teliti dalam mengamati perubahan-perubahan yang dihasilkan oleh mikroba selama diinkubator.