Isolasi dan Skrining Aktinomisetes Pendegradasi Keratin Limbah Bulu Ayam

Abstract

Peningkatan kebutuhan ayam pedaging sebagai sumber protein untuk memenuhi kebutuhan gizi sehari-hari berdampak pada peningkatan limbah yang dihasilkan, salah satunya yaitu bulu ayam. Bulu ayam yang dibuang secara langsung ke lingkungan menyebabkan pencemaran lingkungan. Namun, limbah bulu ayam merupakan bahan alami yang mengandung protein dalam kadar yang tinggi hingga 82,36% dari total senyawa penyusunnya. Protein utama yang terkandung dalam bulu ayam yaitu keratin. Keratin bersifat tidak larut dalam air, asam lemah, basa lemah, dan dalam pelarut organik. Adanya ikatan disulfida yang terbentuk antara dua molekul sistein bertanggung jawab mempertahankan struktur dari protein tersebut sehingga sulit untuk didegradasi. Keratin dapat didegradasi dari bulu ayam dengan memutus ikatan disulfida pada sistin. Sistin pada keratin merupakan bentuk dimer teroksidasi dari asam amino sistein. Salah satu bahan yang dapat digunakan untuk memutus ikatan disulfida pada sistin yaitu NaOH. Namun, efisiensi kelarutan bulu ayam dengan menggunakan senyawa kimia lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan enzim keratinase yang dapat menghidrolisis keratin. Sejumlah mikroorganisme keratinolitik khususnya aktinomisetes telah diidentifikasi mampu mendegradasi keratin dengan menghasilkan enzim keratinase. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat aktinomisetes proteolitik yang berpotensi mendegradasi keratin dalam tepung bulu ayam serta mengetahui karakter morfologi dari isolat aktinomisetes terpilih. Penelitian dimulai dengan tahap isolasi, kemudian dilakukan skrining aktivitas keratinolitik dan proteolitik serta dilanjutkan dengan identifikasi morfologi isolat aktinomisetes. Pada tahap isolasi, sampel isolat yang digunakan berasal dari limbah bulu ayam yang telah terdekomposi dengan tanah yang didapatkan dari lokasi di Kabupaten Sidoarjo. Tahap selanjutnya yaitu skrining aktivitas keratinolitik aktinomisetes keratinolitik pada media DTBA. Tahap ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas hidrolisis keratin oleh isolat aktinomisetes terhadap tepung bulu ayam. Tahap selanjutnya yaitu skrining aktivitas proteolitik aktinomisetes keratinolitik, tahap ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas hidrolisis protein kasein oleh isolat aktinomisetes terhadap protein kasein yang terdapat pada media SMA. Tahapan terakhir yaitu identifikasi, yang terdiri dari identifikasi secara makroskopis dan mikroskopis terhadap isolat aktinomisetes yang terpilih. Sebanyak 25 isolat aktinomisetes berhasil diisolasi pada media SCA. Hasil skrining aktivitas keratinolitik secara kualitatif menunjukan bahwa terdapat 14 isolat yang mampu mendegradasi keratin pada tepung bulu ayam yang terdapat di dalam media DTBA. Hasil aktivitas keratinolitik ditandai dengan adanya zona bening di sekitar koloni. Aktivitas secara semikuantitatif menunjukkan bahwa Isolat SA11 dengan indeks aktivitas keratinolitik rata-rata tertinggi sebesar 2,733±0,115. Sedangkan pada hasil skrining aktivitas proteolitik menunjukan bahwa terdapat 14 isolat yang mampu mendegradasi kasein pada media SMA. Hasil aktivitas proteolitik ditandai dengan adanya zona bening di sekitar koloni dari Isolat SA11 dengan indeks aktivitas proteolitik rata-rata tertinggi sebesar 1,750±0,155. Hasil identifikasi morfologi menunjukkan karakter makroskopis Isolat SA11 yaitu memiliki bentuk koloni bulat, permukaan koloni halus, warna koloni putih, serta warna pigmentasi kuning pada media ISP4. Karakter mikroskopis Isolat SA11 yaitu memiliki bentuk sel circular, termasuk ke dalam bakteri Gram positif. Isolat SA11 diketahui mampu membentuk endospora melalui pewarnaan endospora serta adanya rantai spora yang berbentuk rantai panjang lurus (Rectiflexibles)