Produksi Selulase Asal Isolat Aktinomisetes pada Media Serbuk Batang Tembakau (Nicotiana Tabacum L.) Melalui Kultur Terendam

Abstract

Selulosa merupakan salah satu komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan. Selulase adalah enzim yang menghidrolisis selulosa menjadi produk utama berupa glukosa. Selulase ekstraseluler dapat dihasilkan oleh mikroorganisme seperti fungi, bakteri dan aktinomisetes. Kandungan selulosa yang tinggi pada batang tembakau (56,10%) dapat digunakan sebagai substrat produksi selulase melalui fermentasi oleh aktinomisetes. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan aktinomisetes dengan kemampuan menghasilkan selulase terbaik pada substrat serbuk batang tembakau melalui fermentasi kultur terendam dan untuk mendapatkan karakter morfologi mikroskopis isolat aktinomisetes terpilih dengan aktivitas selulase terbaik. Penelitian ini diawali dengan melakukan penapisan aktivitas selulolitik dari 71 isolat aktinomisetes perakaran tembakau pada media padat CMC dan avicel. Optimasi produksi selulase dilakukan dalam beberapa waktu inkubasi yang ditentukan berdasarkan pengukuran aktivitas CMCase pada substrat CMC dan avicelase pada substrat avicel. Pemurnian enzim dilakukan melalui presipitasi ammonium sulfat dan dialisis menggunakan membran selofan. Isolat dengan aktivitas enzim tertinggi diamati morfologinya dengan cover slide method menggunakan mikroskop dengan perbesaran 400x. Pengamatan morfologi meliputi bentuk sel dan bentuk rantai sporanya. Identifikasi dilakukan menggunakan buku Bergey’s Manual of Determinatie Bacteriology. Sebanyak 71 isolat aktinomisetes memiliki aktivitas selulase. Berdasarkan nilai indeks aktivitas selulase, didapatkan tiga isolat terbaik penghasil CMCase dan avicelase yaitu isolat ATG 38, ATG 57 dan ATG 10 dengan indeks aktivitas CMCase dan avicelase masing-masing sebesar 2,50±0,26, 2,69±0,24 pada isolat ATG 38; 2,17±0,17, 3,62±0,23 pada isolat ATG 57; dan 2,09±0,13, 2,72±0,05 pada isolat ATG 10. Aktivitas CMCase dan avicelase tertinggi pada optimasi produksi viii dihasilkan oleh isolat ATG 57 yang optimum pada hari produksi ke-6 sebesar 1,09 mU/mL untuk CMCase dan 1,63 mU/mL untuk avicelase. Aktivitas selulase hasil presipitasi enzim tertinggi terdapat pada fraksi konsentrasi ammonium sulfat 0- 40%, dengan masing-masing aktivitas CMCase sebesar 5,6 mU/mL dan avicelase sebesar 6,2 mU/mL Proses pemurnian diakhiri dengan dialisis yang menunjukkan peningkatan kemurnian protein hingga 36,6 kali dengan nilai aktivitas spesifik CMCase 184722 mU/mL, sedangkan tingkat kemurnian avicelase meningkat 57,2 kali dengan aktivitas spesifik sebesar 43611,1 mU/mL. Pengamatan morfologi mikroskoskopis terhadap isolat aktinomisetes ATG 57 menggunakan cover slide method menunjukkan bahwa isolat tersebut termasuk dalam genus Streptomyces