Arimurti, Sattya (2018) Potensi Bakteri Lignoselulolitik dan Pendegradasi Kafein Asal Perkebunan Kopi Jawa Timur Sebagai Dekomposer Limbah Kulit Buah Kopi. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Produksi kopi Indonesia sebesar 739 ribu ton pada tahun 2015. Perkebunan kopi di Jawa Timur berkontribusi sebesar 7,3 % dengan rata-rata produksi 35 ribu ton per tahun. Produksi kopi tersebut meliputi varietas kopi arabika (Coffey arabica) dan robusta (C. robiista). Pada proses pengolahan kopi menghasilkan limbah sekitar 50 % yang sebagian besar merupakan kulit buah kopi. Limbah tersebut memiliki potensi dimanfaatkan sebagai pupuk organik karma mengandung lignoselulosa yang tinggi. Salah satu ciri spesifik Bari limbah kulit buah kopi yaitu mengandung kafein. Kafein berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan bakteri dan tanaman. Lignoselulosa dan kafein dapat didegradasi oleh bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein. Kajian pemanfaatan konsorsium bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein pada proses pengomposan limbah kulit buah kopi merupakan usaha untuk meningkatkan kualitas limbah tersebut sebagai pupuk organik (kompos). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein asal perkebunan kopi Jawa Timur sebagai dekomposer limbah kulit buah kopi. Tujuan tersebut dicapai melalui tiga tahapan penelitian. Tahap pertama bertujuan menganalisis hubungan antara faktor fisikokimia limbah kulit buah kopi dengan densitas bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein. Tahap kedua bertujuan menganalisis potensi bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein sebagai kandidat agen pendegradasi limbah kulit buah kopi dan mengidentifikasi bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein yang paling unggul. Penelitian tahap ketiga bertujuan menganalisis penganth konsorsium bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein terpilih terhadap degradasi limbah kulit buah kopi. Penelitian dilaksanakan mulai Januari 2015 sampai April 2017. Sampel kulit buah kopi diambil dari dua lokasi yang berbeda yaitu perkebunan kopi arabika Jampit, Bondowoso dan perkebunan kopi robusta Malangsari Banyuwangi masing-masing dengan tiga ulangan. Setiap sampel dilakukan enumerasi dan isolasi bakteri (lignoselulolitik dan pendegradasi kafein) dan diukur parameter fisikokimia (C-organik, N-total, rasio C/N, pH, suhu, dan kadar air). Hubungan antara parameter fisikokimia dan densitas bakteri dianalisis menggunakan uji korelasi. Potensi bakteri selulolitik dan xilanolitik diuji berdasarkan aktivitas enzim CMCase dan xilanase secara semikuantitatif dan kuantitatif. Potensi bakteri pendegradasi lignin diuji berdasarkan aktivitas degradasi pewarna aromatik (hijau malakit, merah kongo, dan biru metilen) dan aktivitas enzim lignolitik (lakase, peroksidase, dan mangan peroksidase). Potensi bakteri pendegradasi kafein diuji berdasarkan aktivitas degradasi kafein. Bakteri yang memiliki aktivitas paling tinggi diidentifikasi berdasarkan morfologi makroskopis, mikroskopis dan sifat biokimia serta anal isis sekuen 16S rDNA. Potensi konsorsium bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein terpilih diuji h,,ambat, kulit, buah kopi terhadap berdasarkan uji asosiasi antar bakteri terpilih, uji daya f-- - -------- --1 isolat bakteri, dan uji potensi konsorsium bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein terhadap degradasi kulit buah kopi. Potensi konsorsium bakteri lignoselulolitik dan pendegradasi kafein diuji menggunakan media kulit buah kopi steril dengan menginokulasikan masing-masing sebanyak 108 cfu/mL selama 30 hari. Densitas bakteri lignoselulolitik dan pendeuadasi kafein, parameter kimia (C-or.g,anik, N-total, rasio cf-N, dan kafein) diamati pada hari ke-O, ke-15, dan ke-30 inkubasi. Struktur permukaan kulit buah kopi terfermentasi (SEM dan XRD) diamati pada Mari ke-0. dan ke-30 inkubasi. Data yang diperoleh dianalisis mengv,unakan anova untuk men2analisis potensi konsorsium bakteri lignoselulolitik dan pendeuadasi kafein terhadap degradasi kulit buah kopi. Hasil penelitian mcnunjukkan di antara faktor fisikokimia, rasio C/N yang memiliki hubuntzan yang positif dan samzat kuat detwan densitas bakteri selulolitik dan hemiselulolitik pada limbah kulit buah kopi. Hasil isolasi dan uji potensi menunjukkan bakteri yang memiliki aktivitas enzim paling tinczgi sebagai bakteri selulolitik, hemiselulolitik, lignolitik dan pendetzradasi kafein secara berurutan adalah CRA410 (aktivitas CMCase 3.38 U/mL). XAJ34 (aktivitas xilanase 3930 U/mL), LRM8 (aktivitas mangan peroksidase 2,88 U/mL), LRM9 (aktivitas mangan peroksidase 127 U/mL), dan KRIVI9 (aktivitas degradasi kafein 99,26 %). Isolat CRMIO, XAJ34, LRM8, LRA/19, dan KRNI9 sebagai kandidat dekomper limbah kulit buah kopi berdasarkan sekuen 16S rDNA secara berurutan teridentifikasi sebagai Bacithis siibulis subsp, NBRC 13719, Bacillus aureits 24K, Ochrobactri/m intcrmedium, Rhilobimn pitsense NRCPB10, dan Pseudomonas GAPP I. Konsorsium bakteri CRM I 0, XAJ34, LRM8, LRN/19, dan KR.1\49 mampu mendegradasi limbah kulit buah kopi yang ditunjukkan dengan penurunan rasio C/N dari 35 menjadi 23, konsentrasi kafein dari 0,138 % menjadi 0,113 % dan penurunan intensitas struktur kristalin kulit buah kopi sebesar 28,5 °b dalam waktu 30 hari. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa konsorsium bakteri tersebut berpotensi dimanthatkan sebagai agen dekomposi' I iinhh Ku I i t kopi.
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | DIS/579.3/ARI/p/2018/061802712 |
| Uncontrolled Keywords: | BACTERIA, CAFFEIN, COFFE, DECOMPOSITION (CHEMISTRY) |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 579 Natural history of microorganisms, fungi, algae > 579.3 Prokaryotes |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Biologi, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Yusuf Dwi N. |
| Date Deposited: | 07 Aug 2019 03:29 |
| Last Modified: | 08 Aug 2019 07:01 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/171048 |
Actions (login required)
 |
View Item |