Uji Metabolisme Bakteri [PDF]

Citation preview

UJI METABOLISME BAKTERI



LAPORAN PRAKTIKUM Untuk memenuhi tugas matakuliah Mikrobiologi yang dibina oleh Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti, M.Pd



Oleh Kelompok 4 / OFF G Dies Naris Wari P Dyah Ayu Pitaloka Fira Fitria Jihans Muhammad Fadhil Pratiwi Kartika Sari



(160342606263) (160342606236) (160342606248) (160342606235) (160342606267)



The Learning University



UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PRODI S1 BIOLOGI April 2018



A. Topik Uji kualitas metabolisme bakteri B. Tanggal Rabu, 27 Maret 2018 (pembuatan medium dan biakan bakteri) dan Kamis, 28 Maret 2018 (menganalisis koloni bakteri yang tumbuh pada medium). C. Tujuan 1. Untuk menguji kemampuan bakteri dalam menghidrolisis amilum. 2. Untuk menguji kemampuan bakteri dalam menghidrolisis protein. 3. Untuk menguji kemampuan bakteri dalam menghidrolisis lemak. D. Dasar Teori Energi diperlukan untuk mengorganisir materi, mempertahankan organisasi materi, mempertahankan keadaan hidup dan untuk keperluan sintesis komponen sel yang baru oleh setiap makhluk hidup. Energi itu sendiri diperoleh dari bahan makanan, baik berupa bahan anorganik maupun dalam bentuk organik yang diserap dari luar. Bahan makanan yang masuk dalam sel dapat digunakan setelah proses metabolisme. Bahan makanan akan diubah melalui serentetan reaksi enzim dan urut melalui alur proses metabolisme yang spesifik (Darkuni, 2001).



Sebuah sel, terdapat rata-rata ribuan enzim yang berbeda. Semua enzim beserta kegiatannya harus terkoordinasi dengan baik sehingga produk yang sesuai dapat terbentuk dan tersedia pada tempat yang tepat, jumlah yang tepat, waktu yang tepat dan penggunaan enzim seminimal mungkin. Koordinasi dimungkinkan adanya pengendalian enzim (Volk, 1988). Enzim disebut sebagai katalis hayati atau sarana katalitik yang berupa senyawa organik yang dihasilkan oleh sel-sel hidup. Katalis menunjukkan suatu kekhususan, artinya suatu katalis tertentu akan berfungsi hanya pada satu jenis reaksi tertentu (Volk, 1988). Proses perubahan atau transformasi zat yang dilakukan oleh sederetan reaksi enzim yang berurutan akan menghasilkan nutrien sederhana seperti glukosa, asam lemak berantai panjang atau senyawa-senyawa yang dapat digunakan sebagai bahan untuk proses neosintetik bahan sel (Darkuni, 2001). Kegiatan kimiawi yang dilakukan oleh sel dengan rumit, karena bermacam-macamnya bahan yang digunakan sebagai nutrien oleh sel di satu pihak dan berbagai macam substansi yang disintesis menjadi komponenkomponen sel di lain pihak (Pelczar,1986). Untuk mempelajari sifat-sifat



biokimia dalam pertumbuhan bakteri, dapat dilakukan dengan pengujian sifatsifat biokimia tersebut. Terdapat beberapa macam pengujian sifat biokimia, yaitu uji hidrolisis amilum, uji hidrolisis protein, dan uji hidrolisis lemak (Hastuti, 2015). Amilum merupakan polisakarida yang berupa cadangan makanan utama pada tanaman. Amilum dapat terhidrolisis oleh enzim amilase manjadi glukosa. Bakteri dapat memecah senyawa organik umum diantaranya adalah protein, asam nukleat dan lemak. Protein dapat dipecah bakteri melalui proses disimilasi protein, protein diuraikan menjadi asam amino dengan adanya sekresi enzim protease dari bakteri sehingga enzim ini dapat menghidrolisis ikatan peptida hingga dapat melepas masing-masing asam aminonya. Lalu asam amino diserap ke dalam sel untuk dipakai dalam sintesis protein atau dipecah lagi untuk menghasilkan energi atau bahan untuk reaksi anabolisme. Lemak dapat diuraikan bakteri melalui proses disimilasi lemak, pemecahan lemak secara hidrolisis terjadi karena adanya emzim lipase. Lipase menguraikan lemak sederhana menjadi gliserol dan asam-asam lemak. Gliserol yang dibebaskan kemudian dapat dimetabilisasi melalui jalur Embden-Meyerhof dan asam lemaknya dapat diuraikan melaui asetat pada daur asam sitrat (Volk, 1988).



E. Alat dan Bahan Alat: 1. Jarum inokulasi lurus 2. Pipet



Bahan: 1. Koloni



bakteri A dan koloni



3. 4. 5. 6. 7. 8.



Tabung reaksi Inkubator Gelas ukur 10 ml Lampu spiritus Beaker glass 400 ml Rak tabung reaksi



bakteri B 2. Medium Amilum Agar 3. Medium Skim Milk Agar 4. Mediium NA yang mengandung 1% lemak mentega atau minyak zaitun dan neutral red 5. Medium nutrient cair 6. Lisol 7. Sabun cuci 8. Lap 9. Larutan iodium 10. Alkohol 70%



F. Prosedur Kerja 1. Uji Adanya Kemampuan Menghidrolisis Amilum Menyediakan 2 buah medium lempeng amilum agar, memberi kode A dan B. Tiap medium dibagi atas 2 bagian, membuat garis tengah pada bagian dasar cawan petri.



Menginokulasikan dengan menggunakan jarum inokulasi biakan bakteri A pada setengah bagian medium A dan biakan bakteri B pada setengah bagian medium B, sedangkan setengah bagian yang tersisa dipakai untuk kontrol. Kemudian diinkubasi pada sushu 37oC selama 1 x 24 jam 2. Uji Adanya Kemampuan Menghidrolisis Protein Menuangkan larutan Iodium ke permukaan medium dan perhatikan warna yang terjadi di sekeliling Bagian jernihA dan Menyediakan 2 buah medium goresan lempenggaris Skiminokulasi. Milk Agar, beri kode disekeliling koloni bakteri menunjukkan adanya hidrolisis amilum oleh B. bakteri tersebut, sedangkan bagian lainnya berwarna biru kehitaman. Menginokulasikan dengan menggunakan jarum inokulasi biakan bakteri A pada setengah bagian medium A dan biakan bakteri B pada setengah bagian medium B, sedangkan setengah bagian yang tersisa dipakai untuk kontrol. Kemudian inkubasi pada sushu 37oC selama 1 x 24 jam



warna medium. Koloni bakteri yang dapat menghidrolisis 3. UjiMengamati Adanya Kemampuan Menghidrolisis Lemak casein akan dikelilingi oleh daerah yang jernih, sedangkan bagian lainnya Menyediakan 2 akan buah nampak medium tetap lempeng NA yang 1% lemak berwarna putihmengandung susu. mentega atau minyak zaitun dan indikator Neutral Red. Mengamati warna medium. Koloni bakteri yang dapat menghidrolisis lemak akan menyebabkan penurunan pH medium, sehingga terbentuk warna merah pada bagian bawah koloni bakteri. Jika tidak terjadi hidrolisis Melakukan sepertipH nomor 1.b dannetral 2.b dan berwarna lemak, maka medium tetap dalam mendekati kuning pada bagian bawah koloni bakteri.



G. Hasil Pengamatan No. 1.



No. isolat Bakteri A



Kemampuan hidrolisis Amilum Protein Lemak +



Keterangan Bakteri



A



positif



menghidrolisis



lemak,



pada medium lempeng NA dengan lemak merah 2.



Bakteri B



+



+



+



tambahan



terdapat



warna



pada goresan



inokulasi bakteri Bakteri B posistif menghidrolisis amilum, daerah disekitar koloni berwarna jernih (medium biru kehitaman). Bakteri B menghidrolisis terdapat



warna



disekeliling



protein, jernih goresan



(medium putih). Bakteri B



positif



menghidrolisis



lemak,



terdapat



merah



pada



warna bagian



koloni bakteri. H. Analisis Data



positif



bawah



Pada isolat bakteri dari makanan gethuk lindri yang diberi kode A menunjukkan bahwa bakteri tersebut tidak dapat menghidrolisis senyawa amilum dan protein. Hal ini dibuktikan dengan tidak adanya area transparan pada area sekitar isolat yang menandakan bakteri tersebut tidak dapat menghidrolisis amilum serta tidak adanya area transparan pada daerah sekitar isolat yang diinokulasikan pada medium SMA menandakan bakteri yang diberi kode A tidak dapat menghidrolisis protein. Namun bakteri isolat yang diberi kode A saat diinokulasikan pada medium NA+L menunjukkan bakteri berubah menjadi berwarna merah yang menunjukkan bahwa bakteri dengan kode A memiliki kemampuan untuk menghidrolisis senyawa lemak. Pada tabel hasil pengamatan bakteri kode A diberi simbol “-“ pada kolom amilum dan protein dan simbol “+” pada kolom lemak. Pada isolat bakteri dengan kode B yang diambil dari makanan gethuk lindri menunjukkan bahwa bakteri ini memiliki kemampuan untuk menghidrolisis amilum, protein, dan lemak. Hal ini dibuktikan dengan adanya area transparan disekitar daerah isolat pada medium Amilum Agar (AA) yang menunjukkan bakteri dapat menghidrolisis amilum dan area transparan pada disekitar daerah isolat pada medium Skim Milk Agar (SMA) yang menunjukkan bahwa bakteri dapat menghidrolisis protein. Kemudian kemampuan bakteri menghidrolisis lemak dibuktikan dengan berubahnya warna isolat pada medium Natrium Agar + Lemak (NA+L) yang menunjukkan adanya hidrolisis lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Pada tabel hasil pengamatan bakteri kode B diberi simbol “+” pada kolom amilum, protein, dan lemak. I. Pembahasan Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, pada uji hidrolisis amilum menggunakan medium Amilum Agar (AA) hanya bakteri B yang positif dapat menghidrolisis amilum, karena saat penambahan larutan iodium daera disekitar koloni bakteri membentuk bagian jernih sedangkan pada bagian lainnya berwarna biru kehitaman. Hal ini sesuai dengan Hanzen, dkk (2017), bahwa uji kemampuan hidrolisis amilum pada masing-masing isolat bakteri dilakukan dengan cara menginokulasi bakteri pada medium Amilum Agar dengan metode



gores dan diinkubasi pada suhu 370 oC selama 1x24 jam kemudian diteteskan larutan iodium. jika terdapat zona bening disekitar koloni bakteri maka hal ini menunjukan bahwa bakteri tersebut memiliki kemampuan untuk menghidrolis amilum. Mikroba yang memproduksi enzim ekstraseluler jika ditumbuhkan pada media yang mengandung substrat yang dapat dihidrolisis akan mengeluarkan enzim tersebut di sekitar koloninya dan akan menghidrolisa subtrat di sekeliling koloni. zona bening yang terbentuk disekitar koloni bakteri merupakan Aktivitas amilase bakteri amilolitik (Winarno, 2002). Bakteri amilolitik mampu memproduksi enzim amilase yang berfungsi sebagai biokatalisator yang mampu mengkatalis proses hidrolisis amilum untuk menghasilkan molekul yang lebih sederhana seperti glukosa, maltosa dan dekstrin (Forgati, 1983; Nangin, 2015). Menurut Dwijoseputro, (1994), amilum tidak dapat langsung digunakan karena memiliki ukuran molekul yang teralu besar. Oleh karena itu, bakteri harus menghidrolisis terlebih dahulu amilum menjadi bentuk yang lebih sederhana dan masuk ke dalam sel. Hidrolisis amilum dibantu oleh adanya enzim amilase, yaitu enzim yang menguraikan amilum menjadi maltosa, dengan reaksi sebagai berikut: 2 (C6H10O5)n + n H2O



n C12H22O11 amilase



Pada uji hidrolisis protein menggunakan medium Skim Milk Agar (SMA). Digunakannya medium SMA yang terbuat dari susu skim yang tercampur agar dan aquades karena pada susu skim terdapat kasein yang nantinya akan terhidrolisis menjadi peptida dan asam amino. Dua inokulasi bakteri, hanya bakteri B yang menunjukkan hasil positif. Karena saat pegamatan pada medium inokulasi bakteri B, terdapat warna jernih disekelilig koloni bakteri ang diinkulasikan, hal ini sesuai dengan Rusdwitasari & Wikandari (2014) Kolonikoloni tunggal yang diperoleh diinokulasi kembali dalam media skim milk agar. Zona bening yang terbentuk menjadi indikator bahawa bakteri yang diidentifikasi merupakan penghasil protease karena mampu merombak kasein dalam media skim milk menjadi peptida-peptida dan asam-asam amino yang larut. Penguraian protein menjadi asam amino dilakukan dengan menggunakan enzim protease yang dapat menghidrolisis ikatan peptida hingga dapat melepas masing-masing asam amino, sehingga asam amino dapat diserap ke dalam sel (Volk, 1988). Bakteri



yang diuji terbukti tidak mampu menghidrolisis protein karena tidak mampu menghasilkan enzim protease, berarti protein tidak terlalu digunakan sebagai bahan makanan oleh koloni bakteri ini A. Uji hidrolisis lemak yang telah dilakukan mengunakan medium Natrium Agar dan Lemak (NA+Lemak). Kedua bakteri inokulasi yang diujikan menunjukkan hasil yang positif, hal ini ditunjukkan dengan terjadinya penurunan pH pada medium, sehingga terbentuk warna merah pada bagian bawah koloni bakteri. Pada uji hidrolisis lemak, diketahui bila koloni bakteri dapat menghidrolisis lemak akan menyebabkan penurunan pH medium, sehingga terbentuk warna merah pada bagian bawah koloni bakteri (Hastuti, 2015). Semakin pekat dan jelas warna merah yang terbentuk menunjukkan semakin tinggi kemampuan menghidrolisis lemak. Jika tidak terjadi hidrolisis lemak, maka medium tetap dalam pH mendekati netral dan berwarna kuning pada bagian bawah koloni bakteri. Kemampuan bakteri untuk menghidrolisis lemak dikarenakan pada tubuh bakteri dihasilkan enzim lipase. Enzim lipase ini termasuk golongan ester yaitu esterase. Dimana enzim ini memiliki kemampuan menghidrolisis lemak dan memecahkan menjadi 3 molekul asam lemak dan 1 molekul gliserol. asam lemak yang dihasilkan menyebabkan penurunan pH pada medium, sehingga neutral red yang ada pada medium berubah warna menjadi merah. J.



Kesimpulan 1. Uji Amilum dengan menggunakan medium AA (Amilum Agar) menunjukkan bahwa koloni bakteri A tidak memiliki kemampuan menghidrolisis amilum, sedangkan koloni bakteri B memiliki kemampuan menghidrolisis amilum. 2. Uji Protein dengan menggunakan medium SMA (Skim Milk Agar) menunjukkan bahwa koloni bakteri A tidak memiliki kemampuan menghidrolisis protein sedangkan koloni bakteri B memiliki kemampuan menghidrolisis protein. 3. Uji Lemak dengan menggunakan medium NAL (Lempeng NA) menunjukkan bahwa kedua koloni bakteri A dan bakteri B mampu menghidrolisis lemak.



K. Jawaban Diskusi 1. Adakah perbedaan kemampuan menghidrolisis amilum, proein dan lemak antara bakteri A dan bakteri B? Jawab: Terdapat perbedaan kemampuan hidrolisis antara koloni bakteri A dan bakteri B. Koloni bakteri A hanya mampu menghidrolisis lemak dan tidak mampu menghidrolisis amilum serta protein. Sedangkan koloni bakteri B memiliki kemampuan untuk menghidrolisis ketiganya yaitu amilum, protein, dan lemak. 2. Adakah perubahan yang terjadi pada medium setelah dilakukan penguajian adanya hidrolisis amilum, protein, dan lemak? Bila ada, beri penjelasan Jawab: Ada perbedaan yaitu pada medium Amilum Agar sebelum inokulasi semua bagian berwarna biru kehitaman, namun setelah diinokulasikan bakteri penghisrolisis amilum terjadi perubahan warna yaitu di sekeliling garis inokulasi bakteri menjadi jernih dan bagian lainnya tetap biru kehitaman. Pada medium Skim Milk Protein sebelum diinokulasikan bakteri berwarna putih susu, setelah diinokulasikan bakteri disekeliling garis inokulasi warna berubah menjadi jernih dan bagian lain tetap berwarna putih susu. Medium Nutrien Agar Lemak juga terjadi perubahan warna di sekitar garis inokulasi bakteri yaitu terbentuk warna merah yang lebih pekat dari pada medium semula.



Daftar Rujukan Darkuni, Noviar. 2001. Mikrobiologi. Malang: Universitas Negeri Malang. Dwidjoseputro, D. 1994. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan. Fogarti, W. M., 1983. Microbial Enzymes and Biotechnology. New York: Applied Science Publisher. Hanzen. H. F. E., Hastuti U. S., Makkadapi. S. P., Asna. P. M. Al., Nugraheni. F. S. A. 2017. Isolasi Dan Identifikasi Bakteri Amilolitik Dari Tanah Yang Tercampur Limbah Kulit Ubi Kayu Di Bondowoso, Jawa Timur. PROSIDING SEMINAR NASIONAL III TAHUN 2017. 259-262. http://research-report.umm.ac.id/index.php/. Diakses pada 3 Maret 201 Hastuti, Utami Sri. 2015. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi. Malang: UMM Press. Nangin, D. 2015. Enzim Amilase Pemecah Pati Mentah dari Mikroba. Jurnal Pangan dan Agroindustri, volume 3, nomer 3, 2015.http;/jpa.ub.id.pdf, diakses 1 april 2017. Pelczar, M.J. & E.C.S. Chan, 1986, Penterjemah , Ratna Siri Hadioetomo dkk. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1, Universitas Indonesia Press. Jakarta. Rusdwitasari, Y. N., Wikandari P. R. 2014. Aktivitas Bakteri Proteolitik Yang Diisolasi Dari Sumber Air Panas Singgahan, Tuban. Journal of Chemistry.3(3).183-188. jurnalmahasiswa.unesa.ac.id/article/12889/35/article.pdf, diakses 3 Maret 2018. Volk, Swisley A, dan Margareth F Wheeler. 1988. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: Erlangga. Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.



Lampiran



Bakteri A dalam medium Amilum Agar



Baketri B dalam medium Amilum Agar



Bakteri A dalam medium SMA



Bakteri B dalam medium SMA



Bakteri A dalam medium NAL



Bakteri B dalam medium NAL