A. TOPIK

Uji Metabolisme Bakteri

B. HARI/ TANGGAL

Rabu, 25 Oktober 2012

C. TUJUAN

Praktikum ini bertujuan untuk :

1. Untuk mengetahui kemampuan menghidrolisis amilum

2. Untuk mengetahui kemampuan menghidrolisis protein.

3. Untuk mengetahui kemampuan menghidrolisis lemak.

D. DASAR TEORI

Dalam kehidupan, mahluk hidup memerlukan energi yang diperoleh dari

proses metabolisme. Metabolisme terjadi pada semua mahluk hidup termasuk

kehidupan mikroba. Metabolisma didefinisikan sebagai semua reaksi kimia

yang terjadi dalam sel hidup. Termasuk juga eksoenzim yang tetap di anggap

sebagai metabolisma, sebab meskupun reaksi kimia berlangsung di luar sel

tetapi enzim disekresikan dari dalam sel. Sintesis protoplasma dan

penggunaan energi yang disebut sebagai Anabolisma. Oksidasi substrat

diiringi dengan terbentuknya energi disebut dengan Katabolisma

Kegiatan metabolisme meliputi proses perubahan yang dilakukan untuk

sederetan reaksi enzim yang berurutan. Secara singkat kegiatan proses ini

disebut tansformasi zat. Hasil kegiatan ini akan dihasilkan nutrien sederhana

seperti glukosa, asam lemak berantai panjang atau senyawa-senyawa

aromatik yang dapat digunakan sebagai bahan untuk proses neosintetik bahan

sel. Reaksi kimiawi yang membebaskan energi melalui perombakan nutrient

disebut reaksi disimilasi atau penguraian; jadi merupakan kegiatan katabolik

sel. Sedangkan reaksi kimiawi yang menggunakan energi untuk sintesis dan

fungsi-fungsi sel lainnya disebut reaksi asimilasi atau anabolik. Jadi, reaksi

disimilasi menghasilkan energi, dan reaksi asimilasi menggunakan energi.

Menurut Darkuni (2001) bila dalam suatu reaksi menghasilkan energi maka

disebut reaksi eksergonik, dan apabila untuk dapat berlangsungnya suatu

reaksi diperlukan energi, reaksi ini disebut reaksi endergonik.

Bila sel merombak ikatan-ikatan kimiawi tertentu selama metabolisme,

energi yang dilepaskan menjadi tersedia untuk melangsungkan kerja biologis.

Selama masa hidup sel, kerja ini bersifat ekstensif dan beragam.

Mikroorganisme heterotrofik nonfotosintesik memperoleh energinya dari

oksidasi (pengusiran electron atau atom hydrogen) senyawa-senyawa

anorganik (Pelezer, 2006).

Enzim sangat di pengaruhi oleh beberapa hal yaitu, konsentrasi enzim,

konsentrasi substrat, pH, suhu,setiap enzim berfungsi optimal pada pH dan

temperatur tertentu. Suhu yang sangat rendah dapat menghentikan aktivitas

enzim tetapi tidak menghancurkannya. Aktivitas enzim diatur melalui 2 cara

yaitu, pengendalian katalis secara langsung pengendalian genetik. Proses

metabolisme akan menghasilkan hasil metabolisme yang berfungsi

menghasilkan sub satuan makromolekul dari hasil metabolisme yang bergun

sebagai penyediaan tahap awal bagi komponen-komponen sel menghasilkan

dan menyediakan energi yang dihasilkan dari ATP lewat ADP dengan fosfat.

Energi ini sangat penting untuk kegiatan proses lain yang dalam prosesnya

hanya bisa berlagsung kalau tersedia energi.

Bakteri memperoleh energi melalui proses Oksidasi-Reduksi. Oksidasi

adalah proses pelepasan elektron sedang reduksi adalah proses penangkapan

elektron. Istilah oksidasi digunakan disini untuk mencakup semua proses

penghasilan energi yang terjadi dalam se (Tarigan, 1988). Karena elektron

tidak dapat berada dalam bentuk bebas, maka setiap reaksi oksidasi selalu

diiringi oleh reaksi reduksi. Hasil dari reaksi oksidasi dapat terbentuknya

energi. Pada umumnya reaksi oksidasi secara biologi dikatalisis oleh enzim

dehidrogenase. Enzim tersebut memtransfer elektron dan proton yang

dibebaskan kepada aseptor elektron intermedier seperti NAD+ dan NADP+

untuk dibentuk menjadi NADH dan NADPH. Fosforilasi oksidasi terjadi pada

saat elektron yang mengandung energi tinggi tersebut ditranfer ke dalam

serangkain transpor elektron sampai akhirnya ditangkap oleh oksigen atau

oksidan anorganik lainnya sehingga oksigen akan tereduksi menjadi H2O.

Respirasi didefenisikan sebagai penggunaan serangkaian transfor

elektron untuk mentransfer elektron menuju aseptor elektron terakhir. Energi

diperoleh melalui fosporilasi oksidatif tetapi dalam prosesnya bisa

menggunakan oksigen sebagai aseptor elektron terakhir (respirasi aerob) atau

senyawa anorganik lain (respirasi anaerob). Letak perbedaan antara respirasi

aerob dan anaerob adalah bahwa pada respirasi anaerob yang berperan

sebagai aseptor elektron terakahir adalah senyawa anorganik, bukan oksigen

(Dwidjoseputro, 1978).

Komponen hidup yang esensial pada bakteri sama seperti protoplasma

dari semua organisme hidup. Komponen tersebut terdiri dari karbon, oksigen,

hidrogen, nitrogen, sulfur dan fosfor dengan beberapa elemen yang

jumlahnya lebih sedikit. Rata-rata sebesar 80-85 % dari tubuh bakteri yang

tumbuh mungkin terdiri dari air. Protein, karbohidrat, lipid, dan ada asam

nukleat, juga semua subtansi yang penting yang disebut enzim (Burdon,

1964).

Perombakan lipid atau lemak diawali dengan pecahnya trigliseride oleh

penambahan air sehingga terbentuk gliserol dan asam lemak dengan bantuan

enzim-enzim lipase. Ada lebih banyak hasil energi per gram lemak daripada

per gram karbohidrat. Namun, relatif hanya beberapa spesies mikroba yang

efektif dalam merombak lipid, baik tipe yang sederhana maupun yang rumit,

antara lain karena terbatasnya daya larut lipid (Pelczar, 2005).

Untuk keperluan identifikasi dan determinasi suatu biakan murni bakteri,

selain dipelajari sifat-sifat morfologinya perlu pula dipelajari sifat-sifat

biokimianya dan factor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhannya. Ada

beberapa cara pengujian sifat biokimia, diantaranya ialah uji adanya hidrolisis

amilum, uji adanya hidrolisis lemak, dan uji adanya hidrolisis protein.

(Hastuti, 2012).

E. ALAT DAN BAHAN

Alat:

1. Jarum inokulasi lurus

2. Lampu spiritus

3. Inkubator

4. Rak tabung reaksi

5. Tabung reaksi dan Cawan petri

Bahan:

1. Biakan murni Escherichia coli

2. Biakan murni Bacillus subtilis

3. Biakan murni Staphyllococcus aureus.

4. Medium Amilum Agar

5. Medium Skim Milk Agar

6. Medium NA yang mengandung 1% minyak zaitun dan neutral red

7. Medium nutrien cair

8. Lisol

9. Sabun cuci

10. Lap

11. Larutan Iodium

12. Korek api

13. Alkohol 70%

F. PROSEDUR KERJA

1. Uji Adanya Kemampuan Menghidrolisis Amilum

2. Adanya Kemampuan menghidrolisis Protein

3. Uji adanya Kemampuan Menghidrolisis Lemak

G. DATA PENGAMATAN

Berdasarkan hasil penelitian uji metabolisme pada bakteri kelompok

kami dapat dilihat pada tabel di bawah berikut:

Spesies BakteriKemampuan Menghidrolisis

Amilum Protein Lemak

Escherichia coli ++ ++ ++

Bacillus subtilis + +++ +++

Staphylococcus aureus +++ + +

Keterangan:

+++ = kemampuan menghidrolisis tinggi

++ = kemampuan menghidrolisis sedang

+ = kemampuan menghidrolisis rendah

- = tidak mampu menghidrolisis

H. ANALISIS DATA

Ketiga spesises bakteri dalam tiga macam medium diinkubasi selama 1 x

24 jam kemudian diamati kemampuan mereka dalam menghidrolisis amilum,

protein, dan lemak. Dan berdasarkan hasil pengamatan diperoleh data, yaitu

bakteri Escherichia coli memiliki kemampuan menghidrolisis amilum,

protein, dan lemak yang sedang. Sedangkan bakteri Bacillus subtilis memiliki

kemampuan menghidolisis amilum yang rendah, tetapi kemampuannya dalam

menghidolisis protein dan lemak tinggi. Dan yang terakhir, yaitu bakteri

Staphylococcus aureus memiliki kemampuan menghidrolisis amilum yang

tinggi, tetapi kemampuannya dalam menghidrolisis protein dan lemak rendah.

Data diatas menunjukkan bahwa adanya perbedaan tingkat kemampuan

menghidolisis amilum, protein, dan lemak antara bakteri Escherichia coli,

Bacillus subtilis, dan Staphylococcus aureus. Selain itu, dalam satu spesies

juga memiliki kemampuan menghidrolisis amilum, protein, dan lemak yang

berbeda.

I. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini, kita menggunakan tiga medium, yaitu

AA(Amilum agar), NAL (Nutrient Agar Lemak), dan SMA (Skim Milk

Agar). Masing – masing dari medium tersebut mengandung bahan dasar bagi

bakteri untuk melakukan metabolisme. Disini digunakan tiga bakteri yaitu

Basillus subtilis, E coli dan S. Aureus.

Karakterisasi dan klasifikasi sebagian besar mikrobia seperti bakteri

berdasarkan pada reaksi enzimatik ataupun biokimia. Mikroba dapat tumbuh

pada beberapa tipe media, memproduksi tipe metabolit tertentu yang

dideteksi dengan interaksi mikrobia dengan reagen test yang menghasilkan

warna reagen. Reaksi-reaksi dalam sel akan teridentifikasi dengan melakukan

pengujian-pengujian tertentu. Sel akan memberikan respon sesuai dengan

kemampuan yang dimilikinya, misalnya menghasilkan enzim katalase, enzim

gelatinase atau kemampuan untuk menghidrolisis lemak (Pelczar 1986).

Untuk mempelajari karakteristik biokimia suatu biakan murni bakteri maka

dapat digunakan suatu uji biokimia yaitu uji hidrolisis amilum, uji hidrolisis

protein dan uji hidrolisis lemak.

Uji Hidrolisis Amilum

Dari data dihasilkan bahwa pada uji hidrolisis amilum ini semua bakteri

Basillus subtilis, E coli dan S. Aureus mampu melakukan hidrolisis amilum

yang ditandai dengan terbentuknya warna jernih disekitar bakteri yang

diinokulasikan setelah medium diberikan larutan iodium. Warna jernih atau

bening pada sekeliling bakteri setelah ditambahkan iodium disebabkan karena

amilum tidak dapat bereaksi lama dengan iodium. Pada ketiga bakteri yang

diamati, kesemuanya mampu menghidrolisis amilum, hal ini menunjukkan

bahwa bakteri-bakteri tersebut menghasilkan enzim α-amilase. Larutan

iodium disini berfungsi sebagai indikator adanya amilum, bila medium yang

mengandung pati atau amilum diberi iodium maka akan nampak warna biru.

Namun jika pati atau amilum tersebut telah terhidrolisis maka warnanya akan

jernih atau bening. Warna jernih tersebut mengindikasikan bahwa pati atau

amilum sudah terhidrolisis oleh eksoenzim pada bakteri (Hadioetomo, 1990).

Pada hasil pangamatan dahasilkan bahwa bakteri Staphylococcus aureus

mampu menghidrolisis amilum paling besar, berurutan kemudian bakteri

Escerichia coli dan terakhir bakteri Bacillus subtilis hal ini di dasarkan pada

luas tidaknya warna jernih yang dihasilkan pada sekitar bakteri yang telah

diinokulasikan pada medium. Hal ini juga dipengaruhi oleh banyak sedikitnya

bahteri yang diinokulasikan pada medium, semakin banyak bekteri yang

diinokulasikan dapat mengakibatkan hasil bentukan jernih ini juga semakin

besar. Terlepas dari banyak maupun sedikit zat yang dihirolisis, peristiwa ini

dapat menunjukkan bahwa bakteri tersebut mampu menghidrolisis makanan

di luar selnya. Kemampuan bakteri untuk menghidrolisis atau mencerna

makanan di lingkungan luar dikarenakan bakteri tersebut dapat mengeluarkan

enzim dari dalam sel. Enzim tersebut disebut sebagai ekso-enzim

(Dwidjoseputro, 1989).

Amilum merupakan karbohidrat yang masuk dalam jenis polisakarida.

Polisakarida merupakan makromolekul, polimer dengan beberapa

monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Beberapa

polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan yang nantinya

ketika diperlukan akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel

(Campbell, 2002). Amilum tidak dapat langsung digunakan, karena memiliki

ukuran molekul yang terlalu besar, sehingga bakteri harus menghidrolisis

amilum terlebih dahulu menjadi molekul sederhana dan masuk ke dalam sel.

Untuk menghidrolisis amilum dibutuhkan enzim amilase. Amilase, yaitu

enzim yang menguraikan amilum menjadi maltosa (suatu disakarida),

reaksinya adalah sebagai berikut:

2 (C6H10O5)n + n H2O amilase n C12H22O11 (Dwijoseputro, 1994)

Kemampuan bakteri untuk menghidrolisis amilum menjadi glukosa,

maltosa, dan dekstrin karena mempunyai enzim amilase. Menurut Volk

(1984), fungi atau bakteri memproduksi α-amilase sehingga mampu

menguraikan amilum dengan eksoenzim amilolitik tersebut amat luas antara

mikroorganisme, diantaranya bakteri Bacillus macerans, Bacillus polimexa,

dan Bacillus subtilis.

Uji Hidrolisis Protein

Pada uji ini dihasilkan bahwa bakteri Bacillus subtilis mampu melakukan

hidrolisis protein paling besar ditandai dengan tebentuknya warna jernih di

sekitar bakteri yang diinokulasikan lebih besar dari pada bakteri lain, urutan

yang kedua yaitu pada bakteri Escherichia coli memiliki kemampuan sedang

dalam menghidrolisis protein dan terakhir adalah bakteri Staphylococcus

aureus memiliki kemampuan yang rendah dalam melukakan hidrolisis

protein. Hal ini sesuai dengan pendapat Hadioetomo (1990) yang menyatakan

bahwa uji positif ditandai dengan tampaknya area jernih di sekitar

pertumbuhan organisme yang digoreskan.

Medium yang digunakan untuk mengetahui adanya hidrolisis protein

adalah Skim Milk Agar (SMA) yang terbuat dari susu skim yang dicampur

agar dan aquades, dimana di dalam susu skim tersebut terkandung kasein

yang nantinya akan terhidrolisis menjadi peptida dan asam amino. Bakteri

mampu melakukan hidrolisisi protein karena di didalam tubuh bakteri

dihasilkan koenzim yang mampu menghidrolisis kasein yaitu adanya enzim

protease.

Pada bakteri Escerichia coli, Bacillus subtilis, dan Streptococcus aureus

memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghidrolisis protein. Perbedaan

kemampuan dalam memghidrolisis protein dimungkinkan disebabkan karena

produksi eksoenzim yang berupa enzim protease yang berbeda.

Dimungkinkan Bacillus subtilis memiliki kemampuan menghasilkan protease

lebih banyak dibandingkan Escerichia coli, dan Streptococcus aureus.

Adapun kemungkinan lain dari perbedaan kemampuan menghidrolisis protein

adalah jumlah sel bakteri dari tiap jenis yang diinokulasikan pada medium

tidak sama semakin banyak jumlah sel bakteri, maka semakin banyak sel

yang melakukan metabolisme, akibatnya semakin luas daerah jernih pada

medium.

Uji Hidrolisis Lemak

Pada uji hidrolisis lemak ini menggunakan medium lemak atau Nutrien

Agar Lemak (NAL). Dari data dihasilkan bahwa bakteri Bacillus subtilis

memiliki kemampuan terbesar dalam menghidrolisis lemak kemudian disusul

oleh bakteri Escerichia coli dan terakhir bakteri Streptococcus aureus.

Kemampuan menghidrolisis lemak ini ditunjukkan dengan intensitas

terbentuknya warna merah pada bakteri yang diinokulasikan. Hasil ini dapat

dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kemungkinan jumlah enzim lipase

yang dihasilakn oleh bakteri Bacillus subtilis lebih besar daripada dua bakteri

lainnya faktor lainnya adalah kemungkinan perbedaan kemampuan

menghidrolisis lemak adalah jumlah sel bakteri dari tiap jenis yang

diinokulasikan pada medium tidak sama, sehingga metabolisme yang

diperlukan juga berbeda. Semakin banyak bateri yang diinokulasikan berarti

semakin besar metabolisme yang terjadi di dalam medium sehingga hidrolisis

lemak juga semakin besar karena untuk memenuhi kebutuhan hidup bakkteri

dan sebaliknya.

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.

Lemak merupakan campuran trigleserida yang terdiri atas 1 molekul gliserol

yang berikatan dengan 3 molekul asam lemak. Lemak memiliki sifat antara

lain: tidak larut dalam air, bila dipanaskan akan terjadi perubahan pada titik

cair, titik asap dan titik nyala, serta plastis dan bentuknya mudah berubah-

ubah bila mendapat tekanan, bisa mengalami ketengikan, dan reaksi dengan

alkali akan membentuk sabun dan gliserol.

J. KESIMPULAN

Berdasarkan data pengamatan yang diperoleh dalam praktikum uji

metabolisme bakteri, dan berdasarkan uraian pembahasan yang telah

dijelaskan maka dapat dibuat beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Pada uji hidrolisis amilum, ketiga bakteri Escerichia coli, Bacillus subtilis,

Staphylococcus aureus mampu melakukan hidrolisis amilum. Kemampuan

terbesar untuk menghidrolisis amilum dimiliki oleh bakteri Staphylococcus

aureus yang ditunjukkan disekitar koloni Staphylococcus aureus paling

luas dibandingkan dengan kedua bakteri yang lain. Warna jernih tersebut

mengindikasikan bahwa pati atau amilum sudah terhidrolisis oleh

eksoenzim pada bakteri.

2. Pada uji hidrolisis protein, ketiga bakteri Escerichia coli, Bacillus subtilis,

Staphylococcus aureus mampu melakukan hidrolisis protein. Bacillus

subtilis memiliki kemampuan paling tinggi dalam menghidrolisis protein

karena daerah jernih yang ditunjukkan disekitar koloni Bacillus subtilis

paling luas dibandingkan dengan kedua bakteri yang lain.

3. Pada uji hidrolisis lemak, ketiga bakteri Escerichia coli, Bacillus subtilis,

Staphylococcus aureus mampu melakukan hidrolisis lemak. Bacillus

subtilis memiliki kemampuan paling tinggi dalam menghidrolisis lemak

karena daerah jernih yang ditunjukkan disekitar koloni Bacillus subtilis

paling luas dibandingkan dengan kedua bakteri yang lain

K. DISKUSI

1. Adakah perbedaan kemampuan menghidrolisis amilum, protein, dan

lemak antara Bakteri E.coli, Bacillus subtilis dan Staphylococcus aureus?

Jawaban: Berdasarkan hasil pengamatan pada praktikum metabolisme

bakteri, terdapat perbedaan kemampuan menghidrolisis amilum, protein,

dan lemak antara Bakteri E.coli, Bacillus subtilis dan Staphylococcus

aureus yang dapat dibuktikkan melalui tabel di bawah ini:

Spesies BakteriKemampuan Menghidrolisis

Amilum Protein Lemak

Escherichia coli ++ ++ ++

Bacillus subtilis + +++ +++

Staphylococcus aureus +++ + +

Berdasarkan hasil pengamatan diperoleh data, yaitu bakteri Escherichia coli

memiliki kemampuan menghidrolisis amilum, protein, dan lemak yang sedang.

Sedangkan bakteri Bacillus subtilis memiliki kemampuan menghidolisis amilum

yang rendah, tetapi kemampuannya dalam menghidolisis protein dan lemak

tinggi. Dan yang terakhir, yaitu bakteri Staphylococcus aureus memiliki

kemampuan menghidrolisis amilum yang tinggi, tetapi kemampuannya dalam

menghidrolisis protein dan lemak rendah. Data diatas menunjukkan bahwa adanya

perbedaan tingkat kemampuan menghidolisis amilum, protein, dan lemak antara

bakteri Escherichia coli, Bacillus subtilis, dan Staphylococcus aureus. Selain itu,

dalam satu spesies juga memiliki kemampuan menghidrolisis amilum, protein,

dan lemak yang berbeda.

2. Adakah perubahan yang terjadi pada medium setelah dilakukan

pengujian adanya hidrolisis amilum, protein dan lemak? Bila ada

berikan penjelasan!

Jawaban: Terdapat perubahan yang terjadi pada medium setelah

dilakukan pengujian adanya hidrolisis amilum, protein dan lemak.

Perbedaan kemampuan menghidrolisis protein, lemak, dan amilum

adalah jumlah sel bakteri dari tiap jenis yang diinokulasikan pada

medium tidak sama sehingga mempengaruhi hasil hidrolisis tersebut

yang ditandai dengan perbedaan jumlah koloni yang tumbuh pada

medium. Perbedaan jumlah sel bakteri pada tiap jenis bakteri dapat

memberikan pengaruh yang nyata. Semakin banyak jumlah sel

bakteri, maka semakin banyak sel yang melakukan metabolisme,

akibatnya semakin luas daerah jernih pada medium.

L. DAFTAR RUJUKAN

Darkuni. 2001. Mikrobiologi (bakteriologi, virologi, dan mikologi). Malang:

FMIPA UM.

Dwidjoseputro, D. 1978. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan.

Hadioetomo,R.S.1990. Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium Mikrobiologi.

Jakarta: Gramedia.

Hastuti, Sri Utami.2012. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi. Malang: UMM Press.

Pelezar, Michael J. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI-Press.

Tarigan, Jeneng. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta: Depdikbud Direktorat

Jenderal Pendidikan Tinggi Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan

Tingkat Kependidikan.

Volk, Wesley A., dan Wheeler, Margaret F. 1984. Mikrobiologi dasar. Jakarta:

Erlangga.

LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI

UJI METABOLISME BAKTERI

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrobiologi

Yang Dibimbing Oleh: Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti, M.Pd

Oleh :

Kelompok 1 / Offering: A

Hikmah Maulidyah 100341400688

Lailatul Qodriah 100341400698

Mitha Yudistira 100341400697

Rulyana Salma Rosadha 100341400687

Rizki Armando Putra 100341400695

The Learning University

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

Oktober, 2012