Media Tumbuh Spora Alternatif Terhadap Sporulasi Dan Efisiensi Sporulasi Bacillus Megaterium

Mahariawan, I Made Dedi and Dr. Ir. Anik Martinah Hariati,, MSc and Dr. Ating Yuniarti,, S.Pi., M. Aqua (2019) Media Tumbuh Spora Alternatif Terhadap Sporulasi Dan Efisiensi Sporulasi Bacillus Megaterium. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pemanfaatan probiotik sebagai feed additive semakin berkembang di kalangan pembudidaya sejalan dengan penerapan sistem budidaya intensif. Akan tetapi, probiotik yang umumnya beredar masih dalam bentuk sel vegetatif yang bersifat tidak aktif apabila berada pada kondisi yang kurang menguntungkan (seperti misalnya pH asam dan suhu ekstrim). Salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut yaitu dengan memanfaatkan spora bakteri sebagai kandidiat probiotik. B. megaterium merupakan bakteri yang dapat membentuk endospora dan memiliki exosporium pada lapisan luar spora untuk meningkatkan perlekatan pada dinding usus suatu organisme. Produksi spora Bacillus memerlukan media tumbuh sebelum digunakan sebagai probiotik. Akan tetapi, media tumbuh komersil telah umum digunakan dan memiliki harga relatif mahal serta susah diperoleh seperti misalnya glukosa dan laktat. Media alternatif mulai dikembangkan untuk memproduksi spora yang berasal dari produk pertanian diantaranya yaitu tepung terigu, tepung tapioka dan tepung jagung yang menyediakan sumber karbon organik lebih dari 37%. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) untuk mendapatkan low cost medium dengan dosis karbon yang sesuai dalam memproduksi spora B. megaterium (2) Mendapatkan kondisi lingkungan (suhu dan pH) yang optimal dalam memproduksi spora B. megaterium dan (3) Menganalisis perbedaan karakter morfologi (ukuran) dan kualitas spora B. megaterium yang ditumbuhkan di media dan lingkungan optimal dengan media komersil. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode eksperimen dengan rancangan acak lengkap faktorial (RALF). Tahapan dalam pelaksanaan penelitian ini yaitu uji karakter B. megaterium pada sumber (tepung tapioka, tepung terigu dan tepung jagung) dan dosis karbon (5, 10, 15 dan 20 gram/liter) yang berbeda. Setelah mendapatkan sumber karbon dan dosis karbon terbaik, maka dilanjutkan pada pengujian suhu (37, 44 dan 51 0C) dan pH (4, 7 dan 10). Parameter yang diamati pada kedua uji ini yaitu kepadatan sel vegetatif, kepadatan spora, efisiensi sporulasi, germinasi spora, growth rate vegetatif dan spora, waktu generasi vegetatif B. megaterium. Selain itu, penelitian ini juga mengamati morfologi dan ukuran spora B. megaterium yang ditumbuhkan pada rumusan media alternatif yang optimal. Hasil penelitian tahap 1 menunjukkan bahwa kepadatan sel vegetatif tertinggi pada masing-masing media yaitu tepung tapioka dosis 15 g/L (8,3 x 107 sel/ml), tepung terigu dosis 15 g/L (1,7 x 109 sel/ml) dan tepung jagung dosis 20 g/L (6,7 x 107 sel/ml). Kepatan spora pada tepung terigu dengan dosis 15 g/L tertinggi di semua perlakuan (1,5 x 109 spora/ml), tepung tapioka 15 g/l (4,1 x 107 ix spora/ml) dan tepung jagung (3,3 x 107 spora/ml). Efisiensi sporulasi tertinggi yaitu pada tepung terigu 91,30% (dosis 10 g/l). Laju pertumbuhan vegetatif, spora dan waktu generasi tertinggi pada dosis 15 g/l secara berturut-turut yaitu 48 /menit, 48,52 /menit dan 40,80 /menit. Hasil penelitian tahap 2 yaitu suhu 37 0C dengan pH 10 mengahasilkan vegetatif (1,1 x 109 sel/ml) dengan spora yang dihasilkan (1 x 109 spora/ml). Suhu 44 0C pada pH 10 dengan kepadatan vegetatif (8,5 x 107 sel/ml) dan spora (4,6 x 107 spora/ml). Suhu 51 0C pada pH 7 dengan kepadatan vegetatif (3,7 x 107 sel/ml) dan spora (3 x 107 spora/ml). Efisiensi sporulasi teritnggi pada suhu 370C yaitu 90,61% pada pH 7. Laju pertumbuhan vegetatif, spora dan waktu generasi tertinggi pada suhu 370C dengan pH 10 secara berturut-turut yaitu 39 /menit, 63,01 /menit dan 33 /menit. Germinasi tertinggi pada media optimal yaitu 9,8 x 108 sel/ml. Ukuran spora yang didapat pada media optimal yaitu berkisar antara 1,35-1,39 μm

English Abstract

The use of probiotics as feed additives is increasingly developing among farmers in line with the application of intensive aquaculture systems. However, probiotics are still in the form of vegetative cells that are inactive when in harsh conditions (such as acidic pH and extreme temperatures). One effort to overcome these problems is by utilizing bacterial spores as probiotic candidates. B. megaterium is a bacterium that can form endospores and has an exosporium in the outer layer of spores to increase attachment to the intestinal wall of an organism. Bacillus spore production requires growing media before being used as a probiotic. However, commercial growth media are commonly used and have relatively high prices and are difficult to obtain such as glucose and lactate. Alternative media began to be developed to produce spores derived from agricultural products including wheat flour, tapioca flour and corn flour which provide an organic carbon source of more than 37%. The objectives of this study were (1) to obtain low-cost medium with an appropriate carbon dose in producing B. megaterium spore, (2) obtain optimal environmental conditions (temperature and pH) in producing B. megaterium spores and (3) analyze differences in character morphology (size) and quality of B. megaterium spores grown in the media and optimal environment with commercial media. The method used in this is the experimental method with a completely randomized factorial design (RALF). The stages in the implementation of this research were the character test of B. megaterium at different carbon sources (tapioca flour, wheat flour and corn flour) and carbon doses (5, 10, 15 and 20 grams / liter). After getting the best carbon source and carbon dose, then proceed to test the temperature (37, 44 and 51 0C) and pH (4, 7 and 10). The parameters observed in these two tests were vegetative cell density, spore density, sporulation efficiency, spore germination, vegetative and spore growth rates and generation time of vegetative cell. In addition, this study also looked at the morphology and size of B. megaterium spores grown on optimal alternative media formulations. The results of stage 1 research showed that the highest vegetative cell density in each medium was tapioca flour with a dose of 15 g / L (8.3 x 107 cells / ml), wheat flour with a dose of 15 g / L (1.7 x 109 cells / ml) ) and corn flour at 20 g / L (6.7 x 107 cells / ml). The spore rate of flour was 15 g / L highest in all treatments (1.5 x 109 spore/ml), tapioca flour 15 g / l (4.1 x 107 spore/ml) and corn flour (3.3 x 107 spore/ml). The highest sporulation efficiency was 91.30% in wheat flour (dose of 10 g/l). The highest growth rate vegetative cell, spore and generation time were wheat flour with a dose of 15 g/L (48 /minutes, 48.52 /minutes and 40.80/minutes, xi respectively). The results of the second phase of the study of vegetative cells were temperature 37 0C with a pH of 10 (1.1 x 109 cells / ml)) with the resulting spores (1 x 109 spore/ml). Temperature of 44 0C with vegetative density (8.5 x 107 cells/ml) and spores (4.6 x 107 spore/ml). Temperature 51 0C with vegetative density (3.7 x 107 cells / ml) and spores (3 x 107 spore/ml). The efficiency of sporulation was highest at 370C at 90.61% at pH 7. The highest maximum growth rate vegetative, spore, and generation time were temperature 37 0C with a pH of 10 (39 /minutes, 63.01 /minutes and 33 /minutes, respectively). The highest germination was in optimal media (9.8 x 108 cells/ml). Size of spore in optimal media between 1.35 – 1.39 μm

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	TES/579/FPIK/m/2018/041911364
Subjects:	500 Natural sciences and mathematics > 579 Natural history of microorganisms, fungi, algae
Divisions:	S2/S3 > Magister Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Depositing User:	Nur Cholis
Date Deposited:	26 Aug 2022 02:45
Last Modified:	26 Aug 2022 02:46
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/193625

Text Laporan Tesis_I Made Dedi Mahariawan.pdf Download (5MB)

Actions (login required)

View Item