Isolasi dan Identifikasi Bakteri Kitinolitik Asal RumenSri Rahayu, F.M. Suhartati, Efka Aris Rimhawauto dan Ning Iriyanti

Kitin merupakan polimer golongan karbohidrat yang dihasilkan dari limbah hasil laut khususnya golongan udang, kepiting, ketam dan kerang. Kitin dari berbagai sumber memiliki struktur sama, tapi ikatannya dengan protein dan kalsium karbonat yang merupakan dua komponen lain pada kulit udang. Ikatan pada kitin dapat diputus oleh asam-asam kuat atau dengan bantuan enzim kitinase. Rumen merupakan bagian lambung sapi sebagai pencernaan fermentatif. Di dalam rumen, hidup berbagai jenis mikroba. Ditemukan bahwa dalam rumen sapi terdapat bakteri kitinolitik. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan bakteri penghasil enzim kitinase (bakteri kitinolitik) yang hidup dalam rumen sapi dan selanjutnya melakukan karakterisasi baik terhadap bakteri maupun enzim kitinase yang dihasilkan. Selanjutnya dapat digunakan sebagai pakan ternak unggas. Pengambilan sampel dilakukan di rumah pemotongan hewan dengan menggunakan botol steril. Sampel diisolasi dalam media cair luria broth dan diinkubasi pada suhu 39oC dan agitasi 120 rpm selama satu hari. Suspensi dibiakkan dalam medium padat yang mengandung koloidal kitin. Isolat bakteri yang membentuk zona bening dimurnikan dengan cara streak plate. Zona bening yang dihasilkan bakteri menunjukkan bahwa bakteri tersebut mampu

mensekresikan enzim kitinase. Indeks kitinolitik didapatkan dari perbandingan diameter koloni dan zona bening. Koloni yang memiliki indeks kitinolitik antara 1-3 dapat disimpan dalam cryobuffer. Pengujian aktivitas kitinase saat isolasi dan identifikasi menggunakan metode reduksi kitin menurut Ueda dan Arai (1992). Pengujian aktivitas kitinase saat penentuan waktu panen isolate unggulan dilakukan menggunakan metode Wang dan Chang (1977). Filtrat yang dihasilkan setelah disentrifus, diukur jumlah gula reduksinya dengan metode DNS, sedangkan kadar protein diukur menggunakan metode Bradford (1976). Identifikasi bakteri secara terbatas

dilakukan uji fisiologis untuk mengetahui bentuk gram dan motilitas, serta pewarnaan spora dan pewarnaan gram. Hasil pengamatan selama isolasi menunjukkan bahwa terdapat 86% bakteri anaerobik dan 14% bakteri aerobik. Hasil pengukuran indeks kitinolitik terhadap 17 koloni berkisar antara 0,2-2,5 dengan rataan 0,7. Hanya empat koloni potensial yang dapat disimpan dalam cyrobuffer. Hasil identifikasi terhadap isolate potensial menunjukkan keempat isolat diperkirakan merupakan genus Bacillus sp. dimana bakteri ini bersifat kosmopolitan dan dapat ditemukan secara luas di berbagai tempat. Oleh karena pemeliharaan sapi pada rumah pemotongan hewan masih bersifat tradisional dan sapi terus menerus melakukan ruminasi, maka memungkin flora aerobik atau anaerob fakultatif hidup dalam rumen sapi. Menurut para ahli yang telah mampu mengisolasi dan mengidentifikasi Bacillus sp. dari rumen sapi menyebutkan bahwa bakteri ini mampu mendegradasi kitin karena mempunyai kemampuan enzimatik yang cukup beragam. Pemilihan isolat unggulan yang akan digunakan untuk produksi biomasa tepung limbah udang dilakukan dengan menumbuhkan keempat isolate potensial pada media cair yang mengandung koloidal kitin dengan pH 6,5 dan suhu 39oC. Setelah diinkubasi selama 5 hari dan setiap harinya dilakukan pengambilan sampel, ternyata isolat 18 yang merupakan isolate unggul. Isolate 18 memiliki waktu produksi optimal paling cepat dibanding tiga isolat lain. Selanjutnya dilakukan penentuan pH dan suhu optimum untuk produksi. pH optimum yang diperoleh adalah pada pH 6, karena kondisi lingkungan dalam rumen memiliki pH sekitar 6-7. Meningkatnya aktivitas enzim pada pH optimal tersebut dapat dikaitkan dengan terjadinya perubahan ionisasi gugus ionik enzim pada sisi aktifnya, sehingga konformasi sisi aktif menjadi lebih efektif dalam mengikat dan mengubah substrat menjadi produk. Suhu optimum yang diperoleh adalah berkisar antara 30-40oC, yang artinya isolate 18 ini termasuk bakteri mesofil. Beberapa enzim memerlukan ion-ion logam untuk meningkatkan aktivitasnya. Ion-ion logam ini berfungsi sebagai aktivator maupun kofaktor. Namun pada keadaan tertentu bisa juga menjadi inhibitor. Kitinase isolate 18 diaktifkan oleh logam Mg, Mn, Ca, dan Zn pada konsentrasi 1 mM dan 2 mM

sedangkan logam Co dan Cu merupakan inhibitor dari aktivitas enzim kitinase pada isolat 18. Kemampuan dari isolate 18 ini mirip dengan enzim kitinase yang dihasilkan oleh bakteri asidofilik asal kawah kamojang.