Pendahuluan

1. Latar Belakang

Semua organisme hidup mentransformasi energi yang diambil dari sekelilingnya. Energi ini dibutuhkan untuk sintesis makromolekul yang akan digunakan untuk pertumbuhan dan diferensisasi organisme tersebut. Transformasi ini dicapai melalui reaksi sejumlah besar enzim yang mengkatalisis jaringan kompleks kumpulan reaksi kimia yang dikenal sebagai metabolisme (Ngili Y 2013). Metabolisme dibedakan menyangkut dengan proses katabolisme dan anabolisme. Katabolisme merupakan suatu fasa metabolisme terjadinya pembongkaran atau degradasi senyawa-senyawa bermolekul besar menjadi senyawa-senyawa bermolekul kecil. Katabolisme bersifat eksergonik, yaitu reaksi yang membebaskan energi atau melepaskan energi. Anabolisme merupakan suatu fase metabolisme terjadinya penyusunan atau biosintetsi molekul-molekul besar dan kompleks dari molekul-molekul sederhana. Anabolisme bersifat endergonik, yaitu reaksi yang membutuhkan atau memerlukan energi (Sumardjo Damin 2006).

Bakteri sebagai salah satu makhluk hidup memiliki ciri melakukan metabolisme. Bakteri adalah prokariotik yang khas. Bakteri digolongkan uniselular dan tidak mengandung sruktur yang terbatasi membran di dalam sitoplasmanya (Pelczar MJ & Chan ECS 2005). Bakteri yang sampai saat ini ditemukan jumlahnya sangat beragam. Bakteri satu dengan yang lainnya dibedakan berdasarkan berbagai hal, salah satunya adalah aktivitas enzimatisnya.

Bakteri yang digunakan dalam percobaan ini adalah bakteri Aeromonas hydrophila dan Bacillus sp. Aeromonas hydrophila merupakan bakteri dengan gram negatif (Maesaroh 2013), sedangkan Bacillus sp merupakan bakteri dengan gram positif (Arwiyanto T 2007). Selain itu, kedua jenis bakteri ini memiliki sifat yang berbeda dalam pemenuhan kebutuhan oksigennya. Aeromonas hydrophila merupakan bakteri aerob dan fakultatif anaerob. Sedangkan Bacillus sp merupakan jenis bakteri aerob. Perbedaan ini akan mengakibatkan adanya perbedaan aktivitas enzim diantara keduanya.

2. Tujuan

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas enzimatis dari kedua jenis bakteri yaitu Aeromonas hydrophila dan Bacillus sp.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu cawan petri, kawat ose, bunsen, korek api, tabung reaksi dengan tutup, botol semprot, dan rak tabung.

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu media nutrient agar (NA) yang telah dipadatkan dalam cawan petri dan steril, media skim milk agar (SMA) yang telah dipadatkan dalam cawan petri dan steril, media Tripton Broth Agar yang telah disterilkan dalam tabung rekasi, biakan bakteri Aeromonas hydrophila dalam media agar miring, biakan bakteri Bacillus sp dalam media agar miring, dan etanol.

Prosedur Percobaaan

Uji amilolitik, sebanyak satu ose biakan bakteri diambil dan digoreskan kedalam medium NA yang telah disterilkan. Media yang telah diinokulasikan bakteri di inkubasi selama 48 jam pada suhu 37oC. Bakteri yang tumbuh pada media kemudian diteteskan iodine, amati zona yang terbentuk disekitar bakteri dan dicatat.

Uji proteolitik, sebanyak satu ose biakan bakteri diambil dan digoreskan kedalam medium SMA yang telah disterilkan. Media yang telah diinokulasikan bakteri di inkubasi selama 48 jam pada suhu 37oC. Zona yang terbentuk pada biakan bakteri kemudia diamati dan dicatat.

Uji katalase, sebanyak 1 tetes H2O2 diteteskan pada object glass yang telah dibersihkan dan sterilkan dengan alkohol. Sebanyak satu ose biakan bakteri diambil dan digoreskan kedalam H2O2 yang diteteskan sebelumnya. Amati gelembung yang terbentuk pada H2O2.

Uji indole, sebanyak satu ose biakan bakteri diambil dan dimasukan kedalam medium Tripton Broth Agar yang telah disterilkan. Media yang telah diinokulasikan bakteri di inkubasi selama 48 jam pada suhu 37oC. amati peubahan warna yang terjadi pada medium dan dicatat.

Hasil dan Pembahasan

Aktivitas enzimatis mikroorganisme yang diujikan dalam percobaan ini dilakukan terhadap dua jenis bakteri yaitu bakteri Bacillus sp dan Aeromonas hydrophila. Uji aktivitas enzimatis yang dilakukan adalah uji amilolitik, uji proteolitik, uji katalase, dan uji indole. Berdasarkan percobaan yang dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut :

Tabel 1 Hasil Uji Aktivitas Enzimatis Bakteri

Jenis Uji Ulangan Bakteri yang

diujikan

Hasil Pengamatan

Gambar

Uji Amilolitik

1 Aeromonas hydrophila

+

Bacillus sp -

Jenis Uji Ulangan Bakteri yang

diujikan

Hasil Pengamatan

Gambar

2 Aeromonas hydrophila

+

Bacillus sp -

Uji Proteolitik

1 Aeromonas hydrophila

-

Bacillus sp +

2 Aeromonas hydrophila

-

Bacillus sp +

Uji Katalase

1 Aeromonas hydrophila

+

Jenis Uji Ulangan Bakteri yang

diujikan

Hasil Pengamatan

Gambar

1 Bacillus sp ++

Uji Indole 1 Aeromonas hydrophila

-

Ket : (+) : Positif mengandung enim yang diujikan, (-) : Negatif terhadap enzim yang diujikan

Uji amilolitik didasarkan pada adanya enzim amilase yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Enzim amilase merupakan enzim yang berfungsi memecah pati atau glikogen. Enzim amilase dapat dikelompokan menjadi tiga golongan kelompok enzim yaitu α-amilase, β-amilase, dan glukoamilase (Winarno FG 2010). Enzim amilase yang umumnya terdapat pada mikroorganisme yaitu jenis enzim α-amilase dan β-amilase. Perbedaan kedua enzim ini terletak pada daerah yang dipotong oleh kedua enzim ini. enzim α-amilase akan memutus ikatan α-1,6 glikosidik pada amilopektin. Sedangkan enzim β-amilase memutus ikatan β-1,4 pada pati ( Lehninger AL 1982).

Adanya aktivitas enzim amilase dari bakteri akan memecah pati yang terdapat didalam media tumbuh bakteri. Media tumbuh bakteri yang digunakan dalam percobaan ini adalah nutrient agar. Enzim amilase akan mengubah pati yang terdapat didalam media menjadi dekstrin dan maltosa. Perubahan ini dapat diketahui dengan menambahkan pereaksi berupa larutan iodin. Larutan ini akan berubah menjadi biru jika bereaksi dengan amilum :

Amilum + I2 Senyawa kompleks amilum iodin berwarna biru

Gambar 1 Reaksi Pembentukan Kompleks Amilum-I2

Terbentuknya warna biru pada media pertumbuhan ketika ditambahkan perekasi iodin menunjukan bahwa bakteri atau mikroorganisme yang diuji aktivitas enzim amilasenya tidak memiliki enzim tersebut. Terbentuknya zona bening disekitar bakteri yang ditumbuhkan pada media menunjukan bakteri memiliki enzim amilase.

Berdasarkan percobaan yang dilakukan terhadap bakteri Aeromonas hydrophila dan Bacillus sp, terdapat perbedaan aktivitas enzim. Bakteri Aeromonas hydrophila membentuk zona bening ketika ditambahkan pereaksi iodin. Sedangkan zona bakteri Bacillus sp tetap berwarna biru ketika ditambahkan iodin. Berdasarkan hal ini dapat disimpulkan bahwa bakteri Aeromonas hydrophila memiliki aktivitas enzim amilase, sedangkan bakteri Bacillus sp tidak memiliki aktivitas enzim amilase. Hasil yang diperoleh sama pada kedua ulangan percobaan yang dilakukan.

Menurut Wibowo Mangunwardoyo (2010), bakteri Aeromonas hydrophila merupakan bakteri patogen yang menyebabkan penyakit pada ikan. Bakteri ini menghasilkan enzim kitinase dan lestinase yang dapat memutus ikatan β-1,4 glikosidik pada kitin. Kitin merupakan salah satu jenis karbohidrat yang terdapat pada ikan. Enzim ini memiliki aktivitas yang sama dengan enzim amilase. Kedua enzim yang dihasilkan oleh bakteri ini berperan dalam proses infeksi yang dilakukan terhadap sel inang dalam menembus dinding sel.

Uji proteolitik didasarkan pada adanya aktivitas dari enzim protease yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Enzim protease merupakan enzim yang dapat mengurai dan memecah protein. Protein yang dipecah tersebut diubah menjadi asam-asam amino. Adanya aktivitas enzim protease yang dihasilkan oleh bakteri akan memecah kandungan protein yang terdapat didalam media tumbuh. Media tumbuh yang digunakan dalam percobaan ini adalah media PCA yang telah disterilisasi dan ditambahkan milk powder yang dilarutkan dengan aquades yang telah disterilisasi. Adanya aktivitas protease dari bakteri akan menyebabkan terbentuknya zona bening disekitar bakteri.

Kedua ulangan percobaan uji proteolitik menunjukan hasil yang sama. Bakteri Bacillus sp menunjukan adanya aktivitas dari enzim protease dengan terbentuknya zona bening disekitar bakteri. Sedangkan bakteri Aeromonas hydrophila tidak menunjukan adanya aktivitas dari enzim protease dimana disekitar bakteri tidak terbentuk zona bening. Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa bakteri Bacillus sp menghasilkan enzim protease.

Menurut Mohammad H Yusufa (2010), bakteri Bacillus sp dapat menghasilkan enzim protease dalam jumlah besar. Selain itu, menurut Ningrum (2009) bakter Bacillus sp berpotensi untuk menghasilkan enzim protease yang bermanfaat dalam industry penyamakan kulit. Mikroba yang digunakan dalam membuat enzim tidak boleh bersifat patogen dan menghasilkan toksin. Beberapa bakteri bacillus yang dimanfaatkan dalam menghasilkan enzim protease diantaranya B. licheniformis, B. megaterium, B.polymixa, B. stearothermophilus, B. amyloliguefaciens, B. cereus, B.pumilis, B.subtilis, dan B. amyloguefaciens (Winarno FG 2010).

Uji katalase didasarkan pada adanya enzim katalase yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Uji katalase dilakukan terhadap dua jenis bakteri yaitu Aeromonas hydrophila dan Bacillus sp. Enzim katalase adalah enzim yang mempercepat prose penguraian hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Reaksi positif uji katalase ditunjukkan dengan membentuk gelembung-gelembung

yang berarti ada pembentukkan gas Oksigen (O2) sebagai hasil pemecahan H2O2 oleh enzim katalase yang diproduksi oleh bakteri tersebut (Suryani Y et al 2010).

H2O2 + Enzim Katalase H2O + O2

Gambar 2 Reaksi Penguraian H2O2 oleh Enzim Katalase

Berdasarkan hasil percobaan terlihat bahwa kedu jenis bakteri yang diujikan menunjukan hasil positif terhadap uji ini dengan terbentuknya gelembung gas O2. Namun, bakteri Bacillus sp menghasilkan gelembung gas yang lebih banyak dibandingkan bakteri Aeromonas hydrophila. Perbedaan ini disebabkan oleh adanya kebutuhan akan oksigen yang berbeda pada tiap jenis bakteri. Bakteri Aeromonas hydrophila merupakan bakteri yang bersifat aerob dan anaerob fakultatif (Lukistyowati I, Kurniasih 2012). Sedangkan bakteri Bacillus sp merupakan bakteri yang bersifat aerob. Jika dibandingkan kebutuhan akan oksigen diantara kedua bakteri ini maka bakteri Bacillus sp memiliki kebutuhan oksigen yang lebih tinggi dibandingkan bakteri Aeromonas hydrophila. Oleh karena itu enzim katalase yang dihasilkan oleh bakteri Bacillus sp akan lebih tinggi kadarnya dibandingkan bakteri Aeromonas hydrophila.

Uji indole didasarkan pada keberadaan enzim triptonase. Enzim triptonase merupakan enim yang dapat menguraikan asam amino triptofan. Berikut adalah struktur dari struktur asam amino triptofan :

Gambar 3 Struktur Asam Amino Triptofan (Chapman, Hall 2000)

Enzim triptonase akan menguraikan triptofan menjadi gugus indol, asam piruvat dan ammonia. Gugus indol ini akan bereaksi dengan pereaksi kovaks membentuk senyawa berwarna merah yang menunjukan adanya enzim triptonase yang dihasilkan oleh bakteri. Pereaksi kovak mengandung isopropano atau n-butanol dalam larutan HCl.

Asam Amino Triptofan + Enzim Triptonase Indol + Asam Piruvat + Amonia

Indol + Pereaksi Kovak Senyawa berwarna merah

Gambar 4 Reaksi Uji Indol

Berdasarkan hasil percobaan terlihat bahwa bakteri Aeromonas hydrophila tidak menunjukan hasil positif. Biakan bakteri dalam media nutrient broth ketika ditambahkan dengan pereaksi kovak berwarna kuning. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa bakteri tidak menghasilkan enzim triptonase.

Selain empat uji enzimatis yang dibahas diatas, masih ada beberapa uji enimatis lainnya yaitu uji oksidase, uji MR, uji VP, uji sitrat, uji SIM, uji TSIA, dan uji urease. Uji oksidase bertujuan untuk menguji adanya enzim oksidase yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Uji MR bertujuan untuk mengetahui adanya fermentasi asam campuran oleh mikroorganisme. Uji VP bertujuan untuk mengetahui adanya hasil fermentasi berupa asetil metil karbinol. Uji sitrat bertujuan untuk mengetahu apakah mikroorganisme menggunakan sitrat sebagai sumber karbon. Uji SIM bertujuan untuk mengetahui pergerakan dari mikroorganismme. Uji TSIA bertujuan untuk mengetahui kemampuan mikroorganisme dalam memfermentasi karbohidrat. uji urease bertujuan untuk mengetahui keberadaan enzim urease yang dihasilkan oleh mikroorganisme dalam menguraikan urea menjadi amoniak.

Simpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa bakteri Aeromonas hydrophila menghasilkan enzim amilase dan katalase. Sedangkan bakteri Bacillus sp menghasilkan enzim protease dan enzim katalase. Uji indol menunjukan bahwa bakteri Aeromonas hydrophila tidak menghasilkan enzim triptonase.

Daftar Pustaka

Arwiyanto T et al. 2007. Karakterisasi Dan Uji Aktivitas Bacillus Spp. Sebagai Agensia Pengendalian Hayati Penyakit Lincat Pada Tembakau Temanggung. Berk. Penel. Hayati volume 12 Hlm 93-98. Yogayakarta (ID) : Fakultas Pertanian UGM.

Lehninger AL. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Maggy Thenadwidjaja : Penerjemaah. Jakarta : Erlangga. Terjemahan dari : Principle Of Biochemistry.

Lukistyowati, I dan Kurniasih. 2012. Pelacakan Gen Aerolysisn dari Aeromonas hidrophyla  pada Ikan Mas yang diberi Pakan Ekstrak Bawang Putih. Jurnal Veteriner, Vol. 13 No. 1 : 43-50.

Maesaroh. 2013. Analisis Filogenetika Isolat Bakteri Aeromonas Hydrophila dari Ikan Sehat Menggunakan Gen 16s rRNA. Bandung : Universitas Pendidikan Indonesia.

Mangunwardoyo W. 2010. Uji Patogenitas dan Virulensi Aeromonas hydrophila Stanier pada Ikan Nila ( Oreochromis niloticus Lin.) Melalui Postulat Koch. Jurnal Ris. Akuakultur Vol.5 No.2 Hal : 245-255. Depok (ID) : FMIPA UI.

Ngili Y. 2013. Biokimia Dasar. Bandung (ID) : Rekayasa Sains.Ningrum et al. 2009. Karakterisasi Dan Purifikasi Protease Bakteri Bacillus sp

Dan Jamur Aspergillus sp Serta Aplikasinya Sebagai Soaking Agent Pada Proses Penyamakan Kulit Kambing. Makassar (ID) : Universitas Hasanudin.

Pelczar MJ & Chan ECS. 2013. Dasar-dasar Mikrobiologi. Ratna Siri Hadioetomo : Penerjemaaah. Jakarta:UI-Press. Terjemahan dari : Elements of Microbiology.

Sumardjo Damin. 2006. Buku Pengantar Kimia. Fakultas Kedokteran EGC : Jakarta.

Suryani Y et al. 2010. Isolasi Dan Karakterisasi Bakteri Asam Laktat Dari Limbah Kotoran Ayam Sebagai Agensi Probiotik Dan Enzim Kolesterol Reduktase. Prosiding Seminar Nasional Biologi 3. Yogyakarta (ID) :Universitas Yogyakarta.

Winarno FG. 2010. Enzim Pangan. Bogor (ID) : M-Brio Press.Yusufa MH. 2010. Identifikasi Dan Studi Aktivitas Protease Bacillus Sp Asal

Limbah Cair Rumah Potong Ayam Tradisional Sebagai Kandidat Penghasil Biodeterjen. Malang (ID) : Universita Brawijaya.