Badriyah, BaitalIzzatul (2014) Deteksi Aktivitas Protease Isolat Bakteri TP5K1 dan TP6K5 pada Substrat Ampas Tahu dan Identifikasi Berdasarkan 16S rDNA. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Protease merupakan kelompok enzim mampu mengkatalisis pemecahan ikatan peptide pada protein melalui reaksi hidrolisis menjadi molekul yang lebih sederhana seperti asam amino. Protease banyak dimanfaatkan sebagai biokatalis pada berbagai bidang industri antara lain industri pangan, pakan ternak, deterjen dan obat-obatan. Protease yang digunakan pada berbagai bidang tersebut umumnya berasal dari mikroorganisme. Salah satu bahan yang merupakan sumber bakteri proteolitik adalah ampas tahu. Kandungan protein pada ampas tahu sebesar 21,16 - 23,7 %. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya diperoleh dua isolat bakteri proteolitik TP5K1 dan TP6K5 dengan karakteristik tidak patogen dan memiliki aktivitas protease pada media bekatul 2 % berturut-turut sebesar 2,24 Unit/mL dan 2,37 Unit/mL. Kedua isolat bakteri tersebut telah dikarakterisasi secara morfologi, namun belum dikarakterisasi secara fisiologis dan biokimia, serta belum dilakukan identifikasi berdasarkan sekuen 16S rDNA . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas protease dari isolat bakteri TP5K1 dan TP6K5 pada substrat ampas tahu 0,5 % (w/v) dan 1 % (w/v), serta untuk mengidentifikasi kedua jenis isolat bakteri tersebut berdasarkan karakter fenotip (biokimia dan fisiologis), serta berdasarkan sekuen 16S rDNA . Isolat bakteri TP5K1 dan TP6K5 dikarakterisasi secara fenotipik dan dikonfirmasi dengan identifikasi secara filogenetik berdasarkan sekuen 16S rDNA , sehingga dapat diketahui jenis isolat dari kedua bakteri tersebut hingga tingkat genus ataupun spesies. Kedua isolat tersebut selanjutnya ditumbuhkan dan diuji potensinya dalam menghasilkan protease pada substrat ampas tahu. Media cair ampas tahu 10 % (w/v) digunakan sebagai sumber nitrogen dan karbon oleh isolat bakteri proteolitik TP5K1 dan TP6K5 bagi pertumbuhannya. Media cair tersebut diambil dan dilakukan pengukuran aktivitas protease. Aktivitas protease tertinggi dari kedua isolat bakteri tersebut selanjutnya digunakan sebagai sampel untuk pengujian altivitas protease pada substrat ampas tahu 0,5 % (w/v) dan 1 % (w/v), serta substrat casein 1 % (w/v) sebagai kontrol. Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan tiga kali ulangan sebagai kelompok. Data aktivitas protease dan jumlah sel bakteri pada media cair ampas tahu 10 % ditabulasi menggunakan Microsoft Excel , selanjutnya aktivitas protease tertinggi dilakukan pengambilan sampel dan disentrifugasi pada suhu 4 oC, kecepatan 4.000 rpm selama 15 menit. Sampel tersebut diuji aktivitas spesifik proteasenya pada substrat ampas tahu 0,5 % dan 1 %, serta casein 1 %. Aktivitas protease, kadar protein dan aktivitas spesifik protease isolat bakteri TP5K1 dan TP6K5 pada substrat ampas tahu 0,5 %, ampas tahu 1 %, serta casein 1 % (kontrol) ditabulasi dengan Microsoft Excel dan dianalisis ragam (Anova) menggunakan software SPSS version 16 for windows . Identifikasi isolat TP5K1 dan TP6K5 secara fenotipik dianalisis menggunakan software PIBWin, sedangkan data filogenetik dianalisis menggunakan Maximum Likehood dengan software MEGA5. Isolat bakteri TP5K1 dan TP6K5 menghasilkan aktivitas spesifik protease tertinggi pada media cair ampas tahu 10 % berturut-turut sebesar 663,4 Unit/mg pada waktu inkubasi 18 jam dengan jumlah sel bakteri 1,91 x 10 8 sel/mL pada waktu inkubasi 24 jam dan 324,5 Unit/mg dengan jumlah sel bakteri 1,86 x 10 7 sel/mL. Aktivitas protease isolat TP5K1 pada substrat ampas tahu 0,5 % lebih tinggi dibandingkan dengan substrat ampas tahu 1 % yaitu sebesar 110,06 Unit/mg. Aktivitas protease isolat TP6K5 pada substrat ampas tahu 0,5 % dan 1 % tidak berbeda nyata yaitu berturut-turut sebesar 3,60 Unit/mg dan 10,10 Unit/mg. Isolat bakteri proteolitik TP5K1 dan TP6K5 secara fenotipik termasuk dalam spesies Bacillus amyloliquifaciens . Hasil identifikasi secara fenotipik dianggap kurang akurat, sehingga dilakukan konfirmasi dengan identifikasi secara filogenetik berdasarkan sekuen 16S rDNA . Identifikasi secara filogenetik berdasarkan 16S rDNA menunjukkan bahwa isolat bakteri TP5K1 teridentifikasi sebagai Exiguobacterium indicum PCWCW1, sedangkan isolat TP6K5 teridentifikasi sebagai Exiguobacterium sp. TDWCW9.
English Abstract
Proteases are group of enzymes breaking proteins into free amino acids by hydrolyzing peptide bonds. Proteases are used as a biocatalyst in various industrial applications such as food industry, animal feed, detergents and pharmaceuticals. Proteases used in those industries generally are produced by microorganisms. Tofu waste is one of potential source of proteolytic bacteria because of protein content about 21.16 - 23.7 %. In the previous study two proteolytic bacteria isolates (TP5K1 and TP6K5) were obtained with characteristic non pathogenic and have proteolytic activity on 2 % rice bran medium 2.24 Unit/mL and 2.37 Unit/mL respectively. Bacteria isolates TP5K1 and TP6K5 have been characterized morphologically, however physiological and biochemical characterization and identification based on 16S rDNA have not yet done. Objectives of this research were to observe the highest specific activity of isolates TP5K1 and TP6K5 using tofu solid waste 0.5 % (w/v) and 1 % (w/v) as substrate and to identify the bacterial isolates using 16S rDNA . Bacteria isolates TP5K1 and TP6K5 phenotypically were characterized and were identified based on 16S rDNA . Tofu solid waste used as nitrogen and carbon source for growth of isolates TP5K1 and TP6K5. Broth medium were taken and measured the protease activity. Crude protease samples produced by the isolates with the highest activity used as sample for protease activity measurement. Substrate used as treatments was 0.5 % (w/v) and 1 % (w/v) tofu waste and 1 % (w/v) casein (control). This research used a randomized block design with three replications as group. Protease activity and cell number of isolates TP5K1 and TP6K5 were analysed using Microsoft Excel software and then analyzed by analysis of variance (Anova) using SPSS version 16 for windows software. Phenotypic character of isolates TP5K1 and TP6K5 then analyzed using PIBWin software, whereas phylogenetic identification was analyzed using Maximum Likehood in MEGA5 software. Isolate TP5K1 produce specific activity protease of 663.4 Unit/mg with cell number 19.1 x 10 8 cell/mL in 10 % tofu solid waste broth medium and isolate TP6K5 produce specific activity protease of 324.5 Unit/mg with cell number 18.6 x 10 7 cell/mL. Specific activity protease of isolate TP5K1 in 0.5 % tofu solid waste substrate was higher than 1 % tofu solid waste substrate reached 110.06 Unit/mg. However, specific activity protease of isolate TP6K5 in 0.5 % and 1 % tofu solid waste substrate was not significantly different, 3.60 Unit/mg and 10.10 Unit/mg respectively. Phenotypic identification resulted that isolates TP5K1 and TP6K5 identified as Bacillus amyloliquifaciens . Because of phenotypic identification were less accurate, confirmation by phylogenetic analysis based on 16S rDNA was important to carried out. Phylogenetic analysis based on 16S rDNA showed that isolate TP5K1 identified as Exiguobacterium indicum PCWCW1, whereas isolate TP6K5 identified as Exiguobacterium sp. TDWCW9.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/572.76/BAD/d/041406147 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 572 Biochemistry > 572.7 Enzymes |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Biologi, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 18 Nov 2014 10:59 |
| Last Modified: | 18 Nov 2014 10:59 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157698 |
Actions (login required)
 |
View Item |