I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bakteri dan jamur lignoselulolitik memiliki peran penting dalam proses penyediaan

energi bagi ruminansia. Ruminansia mampu mengubah pakan berkualitas rendah menjadi

tinggi di dalam rumen karena peran mikrobia lignoselulolitik tersebut. Kerbau tropis dapat

tumbuh baik dengan pakan berupa hijauan berkualitas rendah, limbah pertanian dan

industri yang struktur dasarnya mengandung lignoselulosa tinggi sebagai sumber energi

utama (Wanapat, 2001). Namun sesungguhnya konversi serat kasar pakan menjadi produk

pada ruminansia yang dipelihara intensif belumlah optimal, karena hanya 10-35% energi

dari serat kasar yang dapat dimanfaatkan. Kondisi ini terjadi karena 20% sampai 70%

selulosa tidak tercerna dan keluar bersama feses (Varga dan Kovler, 1997). Fakta

pencernaan serat kasar dalam rumen belum optimal juga dibuktikan berdasarkan kenyataan

bahwa kadar serat kasar pada feses tinggi dan proses fermentasi tetap berlangsung (Krause

et al., 2003).

Ketersediaan mikrobia lignoselulolitik di dalam rumen dipengaruhi oleh jenis

pakan, obat-obatan dan cekaman faktor lingkungan. Penggunaan pakan konsentrat berlebih

dan obat-obatan pada peternakan sistem intensif akan menekan populasi mikrobia

lignoselulolitik rumen. Sebaliknya populasi mikrobia lignoselulolitik berkembang dengan

baik pada ruminansia yang diberi pakan utama berupa hijauan, oleh karena itu ruminansia

yang pakan utamanya mengandung serat kasar tinggi sangatlah baik digunakan sebagai

sumber mikrobia lignoselulolitik. Mikrobia lignoselulolitik kemungkinan juga dapat

diperoleh dari saluran pencernaan ruminansia bagian belakang (sekum dan kolon) karena

mikrobia lignoselulolitik di dalam sekum dan kolon akan berkoloni dengan fraksi serat

kasar tak tercerna di rumen. .

Berdasarkan pertimbangan rendahnya tingkat kecernaan serat kasar di dalam rumen

ternak dan sistem fermentasi anaerob serta potensi mikrobia lignoselulolitik sekum dan

kolon herbivora, maka penting dilakukan isolasi sebagai upaya untuk memperoleh isolat

bakteri dan jamur lignoselulolitik berkemampuan tinggi.

1

2. Roadmap Alur Penelitian

INPUT METODE OUTPUTIsolasi

1. Isolasi Bakteri metode Hungate (Ogimoto dan Imai, 1981; Bachruddin, 1985)

2. Isolasi Jamur metode Hungate (Lowe, 1986).

Selulosa, silan, asam tanat sebagai media selektif

Pemurnian Isolat dan Identifikasi Morfologis1. Koloni bakteri dan jamur

dipindah ke cawan petri (Lowe, 1986)2. Pencatatan warna, diameter

koloni, zona difusi, zona jernih (Subba Rao, 1993; Ogimoto dan Imai, 1981)

Uji Aktivitas Enzim1. Isolat murni dikultur dalam

medium pertumbuhan cair metode Hungate (Bachruddin, 1985)

2. diukur aktivitas enzim selulase, silnase, dan lignase ( Efiok, 1996 dan Miller, 1959).

2

Sampel segar

saluran pencernaan kerbau, kuda

dan feses gajah

Isolat pendegradasi selulosa, silan

dan lignin dalam tabung Hungate

Isolat murni pendegradari

selulosa, silan dan lignin potensi tinggi dalam cawan petri

Isolat bakteri/Jamur yang memiliki aktivitas enzim lignoselulolitik tinggi

STARTER FERMENTASI PEROMBAK

SERAT KASAR

PATEN

C. Tujuan Khusus

Tujuan khusus dari penelitian ini adalah : (1) mengisolasi dan mengidentifikasi

secara morfologis bakteri dan jamur yang mampu merombak lignin, selulosa, hemiselulosa

(silan) dari saluran pencernaan herbivora secara anaerob. (2) menguji kemampuan

enzimatis masing-masing isolat lignoselulolitik dalam medium semi sintetik, dan (3)

memperoleh isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik berkemampuan tinggi sehingga

berpotensi untuk dipatenkan.

D. Urgensi (Keutamaan) Penelitian

Isolasi bakteri selulolitik rumen telah sering dilakukan sebagai upaya mendapatkan

bakteri perombak selulosa dan hemiselulosa secara anaerob. Penelitian mengenai

kemampuan enzimatis dan formulasi media fermentasi bakteri selulolitik rumen juga telah

sering dilakukan ( Kurniawati, 1999; Wahyudi dan Bachruddin, 2004; 2005). Uji aktivitas

enzim selulase bakteri dan penggunan beberapa substrat alami seperti ampas tebu, daun

tebu kering dan jerami padi sebagai media selektif bakteri telah dilakukan sebelumnya oleh

peneliti. Penelitian lain mengenai isolasi bakteri perombak lignin (Martani, 2003) dan

jamur lignoselulolitik seresah akasia (Samingan, 1998) telah pula dilakukan, namun

keduanya menggunakan metode isolasi aerob.

Meskipun isolasi bakteri selulolitik rumen telah sering dilakukan, namun isolasi

bakteri dan jamur perombak lignin dari saluran pencernaan herbivora secara anaerob sejauh

ini belum pernah dilakukan. Bakteri dan jamur perombak lignin selama ini diduga ada di

dalam rumen dan kolon namun belum dibuktikan secara empirik. Eksplorasi lebih jauh

potensi bakteri dan jamur lignoselulolitik dari sekum dan kolon selama ini juga belum

banyak diteliti. Bakteri dan jamur lignoselulolitik dari sekum dan kolon mungkin memiliki

potensi sebagai perombak serat kasar lebih baik karena substrat yang tersedia di dalamnya

mengandung fraksi serat kasar tidak tercerna dalam rumen. Fenomena kelinci memakan

fesesnya sendiri dan gajah menyuapi feses kepada anaknya merupakan bentuk

penyempurnakan pencernaan pakan secara fermentatif dan pemanfaatan nutrisi pakan

3

berserat di saluran pencernaan bagian belakang oleh mikrobia lignoselulolitik pada

herbivora nonruminansia.

Isolasi bakteri dan jamur lignoselulolitik dari sekum dan kolon kerbau disamping

sebagai pembeda penelitian ini dengan penelitian sebelumnya, eksplorasi potensi bakteri

dan jamur lignoselulolitik sekum dan kolon kuda serta feses gajah merupakan suatu hal

baru yang ditambahkan dalam penelitian. Dengan berbagai sumber mikrobia

lignoselulolitik saluran pencernaan herbivora diharapkan diperoleh isolat bakteri dan jamur

lignoselulolitik potensial sebagai inokulum fermentasi bahan pakan berserat secara

anaerob.

4

II. STUDI PUSTAKA

A. Bakteri perombak lignoselulosa

Beberapa kelompok bakteri dengan peran berbeda bekerja dalam keseluruhan

proses perombakan lignoselulosa secara anaerob. Perombakan itu secara alami terjadi di

dalam ekosistem anaerob seperti dalam sedimen tanah, lahan terendam air, tumpukan

kotoran ternak, atau di dalam saluran pencernaan ruminansia (Stams et al., 2003). Tiga

kelompok bakteri yang berperan dalam perombakan anaerob adalah: (1) Bakteri perombak

polimer dan monomer yang terdapat pada materi limbah dan menghasilkan terutama asetat

dan hidrogen, dan juga sejumlah asam lemak volatil seperti propionat dan butirat serta

alkohol, (2) Bakteri obligat asetogenik penghasil hidrogen yang mengkonversi propionat

dan butirat menjadi asetat dan hidrogen dan (3) Kelompok bakteri metanogenik penghasil

metan dari asetat atau hidrogen (Ahring, 2003).

1. Perombak lignin.

Penelitian mengenai perombakan lignin selama ini banyak dilakukan pada jamur

wood rot fungi, hanya beberapa penelitian yang melaporkan penggunaan bakteri sebagai

perombak lignin (Odier et al., 1981). Hasil penelitian Ruttimann et al., (1991)

menunjukkan bahwa bakteri memiliki kemampuan enzimatik dalam penggunaan senyawa

aromatik bercincin (aromatic ring) dan rantai samping yang ada pada lignin. Bakteri juga

berperan dalam perombakan lebih lanjut pada senyawa intermediate hasil perombakan

jamur (Ruttimann et al., 1991). Dua kelompok bakteri perombak lignin adalah

Pseudomonas dan Flavobacterium (Subba Rao, 2001). Genus bakteri perombak lignin

lainnya adalah Micrococcus dan Bacillus yang diisolasi dari sampah domestik (Martani et

al., 2003), kedua isolat ini dilaporkan mampu mendegradasi lignin masing-masing 75%

dan 78%.

Enzim perombak lignin dihasilkan oleh aktinobakteria dari genus Streptomyces.

Walaupun biodegradasi lignin umumnya terjadi secara aerob, namun beberapa peneliti

telah melaporkan bahwa mikrobia anaerob dalam rumen dipercaya dapat merombak lignin

(Peres et al., 2002), dan protein enzim serupa lakase dari bakteri telah diisolasi dan

digunakan dalam proses pembuatan kompos.

5

Beberapa penelitian mengenai perombakan anaerob untuk mengubah biomasa

lignoselulosa menjadi metan telah dilakukan, namun dibutuhkan pengembangan lebih

lanjut dalam teknologi ini, misalnya dengan pemilihan bakteri yang toleran terhadap

cekaman lingkungan agar diperoleh potensi ekonominya. Akin dan Benner (1988)

mengatakan bahwa bakteri rumen memiliki efektivitas lebih tinggi dibandingkan jamur

rumen dalam merombak lignin menjadi gas. Derivat lignin dalam lingkungan anaerob

merupakan prekursor pembentuk gas metan (Colberg, 2001).

2. Perombak selulosa.

Bakteri merombak selulosa secara ekstraseluler karena selulosa tidak larut air.

Mikrobia memiliki dua tipe sistem kerja enzim ekstraseluler: (1) Sistem hidrolitik, yaitu

dengan cara menghasilkan enzim hidrolase yang bekerja merombak selulosa dan

hemiselulosa, dan (2) Sistem oksidatif dan sekresi lignase ekstraseluler dengan cara

depolimerisasi lignin (Peres et al., 2002). Bakteri lignoselulolitik diyakini terdapat di dalam

saluran pencernaan ternak ruminansia (Peres et al., 2002), baik di dalam rumen, sekum

maupun kolon (Anonymous, 1991). Sekum dan kolon gajah serta kuda juga mengandung

mikrobia dengan komposisi mirip mikrobia rumen (Ullrey et al., 1997). Komposisi

mikrobia sekum dan kolon bagian depan mirip penyusun mikrobia rumen (DeGregorio et

al., 1984; Ullrey et al., 1997), bahkan feses kambing pada konsentrasi 160-170 gram per

liter aquades dapat pula digunakan sebagai sumber mikrobia pengganti cairan rumen

(Utomo et al., 2006). Mikrobia di dalam rumen terdiri atas bakteri (1010 – 1011 sel/gram isi

rumen), protozoa (105 – 106 sel /ml cairan rumen), dan jamur dalam jumlah sedikit

(Church, 1988; Soejono, 1990).

Berdasarkan jumlah dan kemampuan mencerna selulosa di dalam rumen, bakteri

selulolitik adalah kelompok mikrobia paling berperan. Kelompok bakteri selulolitik

tersebut adalah Fibrobacter succinogenes, Butirivibrio fibrisolven dan Ruminococcus

albus (Madigan et al., 1997; Weimer et al.,1999) (Tabel 2.1). Pada kondisi tertentu

beberapa spesies lain seperti Eubacterium cellulosolvens dapat menggantikan fungsi

bakteri selulolitik di dalam rumen. Bakteri selulolitik jenis lain adalah Clostridium

lochheadii dan beberapa spesies lainnya dianggap kecil perannya karena terdapat dalam

jumlah sedikit atau tidak konsisten keberadaannya di dalam rumen (Weimer et al.,1999).

6

Tabel 2.1. Bakteri selulolitik rumen ( Madigan et al., 1997; Weimer et al., 1999)

Organisme Bentuk Motilitas Produk FermentasiPencerna SelulosaF. succinogenes Batang - Suksinat, asetat, formatB. fibrisolvens Batang + Acetat, format, laktat,

butirat, H2 dan CO2

R. albus Coccus - Asetat, format, H2, CO2

Clostridium lochheadii

Batang + Asetat, format, butirat H2, CO2

Pada umumnya kelompok bakteri selulolitik dominan pada rumen bila ternak

mengkonsumsi hijauan tetapi bakteri selulolitik juga terdapat pada ternak yang

mengkonsumsi biji-bijian. Tiga spesies bakteri selulolitik bekerja berkompetisi

mendegradasi selulosa di dalam rumen. Dalam kondisi jumlah substrat cukup tersedia,

ketiga spesies tersebut terdapat dalam jumlah hampir seimbang tetapi bila jumlah substrat

terbatas populasi Ruminococcus flavifaciens akan lebih tinggi dibandingkan Fibrobacter

succinogenes dan Ruminococcus albus (Chen dan Weimer, 2001). Namun hasil penelitian

Berra-Maillet et al. (2004) menunjukkan bahwa populasi Fibrobacter succinogenes adalah

paling besar di dalam rumen sapi dan domba. Produk akhir hasil perombakan selulosa oleh

bakteri selulolitik adalah suksinat, asetat, format atau butirat. Ketiga spesies bakteri

selulolitik rumen memiliki karakteristik antara lain membutuhkan kondisi anaerob, dan

hanya dapat hidup pada kisaran pH yang sempit yaitu 6 – 7 (Weimer et al., 1999).

3. Perombak hemiselulosa (Silan).

Beberapa jenis bakteri rumen diketahui menghasilkan enzim silanase. Menurut

Peres et al. (2002) silanase bakteri pada umumnya lebih stabil pada pengaruh temperatur

dibandingkan silanase jamur. Enzim silanase termofilik dapat dihasilkan oleh kelompok

bakteri actinomycetes dan thermonospora. Enzim silanase actinobacteria bekerja aktif

pada kisaran pH 6,0 – 7,0 sedangkan silanase jamur bekerja optimal pada pH 4,5 – 5,5

(Peres et al., 2002).

Bakteri rumen perombak selulosa umumnya juga menghasilkan enzim

penghidrolisis hemiselulosa atau silan (Tabel 2.2).

7

Tabel 2.2. Bakteri rumen perombak silan ( Madigan et al., 1997)

Organisme Bentuk Motilitas Produk FermentasiPencerna HemiselulosaF. succinogenes Batang - Suksinat, asetat, formatB. fibrisolvens Batang + Acetat, format, laktat,

butirat, H2 dan CO2

R. albus Coccus - Asetat, format, H2, CO2

B. Jamur perombak lignoselulosa

Berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa jamur terbukti dapat ditemukan di

dalam saluran pencernaan herbivora. Rumen sapi, domba, rusa, kambing dan ruminansia

lainnya serta sekum kuda dan gajah semua mengandung jamur meskipun jumlahnya sedikit

(Jouany, 1991). Namun jamur dari saluran pencernaan herbivora memiliki tipe berbeda

dengan jamur dari tanah maupun lingkungan perairan (Joblin dan Naylor, 1989).

Jamur anaerob dapat mengkoloni lignoselulosa di dalam rumen sehingga

hubungan yang erat ini diduga menjadi dasar bahwa jamur rumen mampu merombak

komponen dinding sel tanaman (Jouany, 1991). Dinding sel yang tidak dapat dihidrolisis

oleh bakteri akan dirombak oleh jamur rumen. Rizobium atau hifa jamur rumen mampu

masuk ke dalam jaringan xylem, sclerenchym dan cuticula tanaman dan secara parsial

merombaknya (Akin dan Borneman, 1990).

Jamur rumen tumbuh dalam kisaran temperatur antara 33 – 41oC tanpa oksigen,

tidak memiliki sitokrom, menakuinon dan mitokondria, yang berarti hidupnya bergantung

sepenuhnya pada proses fermentasi untuk mendapatkan energi. Menurut Akin dan

Borneman (1990), jamur rumen dapat ditumbuhkan pada media semisintetik yang biasa

digunakan untuk bakteri rumen dengan mengatur pH antara 6,5 sampai 6,7 dan temperatur

39oC. Cairan rumen dapat diganti dengan campuran media mengandung ekstrak yeast,

tripton, hemin, dan asam-asam lemak volatil, sedangkan sulfur dapat ditambahkan untuk

memicu pertumbuhannya.

Kondisi alamiah yang spesifik dari zoospora dan obligat anaerob di dalam rumen,

menyebabkan klasifikasi jamur rumen agak berbeda dalam taksonomi jamur pada

umumnya. Jamur rumen dibagi menjadi dua kelompok spesies yaitu monosentris dan

8

polisentris (Akin dan Borneman, 1990; Jouany, 1991). Spesies monosentris hanya memiliki

satu spora dalam rizobiumnya, sedangkan spesies polisentris mengandung beberapa spora

dengan inti di dalamnya. Jamur monosentris rumen dikelompokkan menjadi tiga tipe

morfologis yaitu : (1) Neocallimastic sp. dengan spora poliflagella dan rizobium bercabang

banyak, (2) Piromonas sp. dengan spora monoflagella dan rizobium bercabang, dan (3)

Sphaeromonas sp. dengan zoospora monoflagella dan rizobium membengkak. Contoh

spesies monosentrik adalah Neocallimastix frontalis, Neocallimastix patriciarum,

Piromonas commuunis, Sphaeromonas commuunis, dan Sphaeromonas equi. Contoh jamur

polisentris rumen adalah Neocallimastix joyonii.

Jamur anaerob ditemukan di dalam rumen hewan ruminansia, sekum kuda dan

feses gajah (Akin dan Borneman, 1990). Namun hasil temuan lainnya menunjukkan bahwa

terdapat perbedaan jenis jamur polisentris pada kerbau, sapi dan domba (Jouany, 1991).

1. Perombak lignin.

Jamur di alam merupakan perombak lignin paling efisien dan berperan penting

dalam siklus karbon. Jamur rumen juga berperan penting dalam proses perombakan lignin

(Madigan et al., 1997). Ciri khas jamur rumen terkait dengan fungsi nutrisi adalah

kemampuannya mengkoloni dinding sel tanaman pakan mengandung lignin dan

merombaknya. (Akin dan Borneman, 1990).

Spesies jamur perombak lignin dikelompokkan atas dasar warna saat fermentasi

substrat menjadi soft rot, brown rot dan white rot (Paul, 2007). Lebih lanjut Paul (2007)

mendiskripsikan ketiga kelompok jamur tersebut sebagai berikut : (1) Soft rot memiliki

kemampuan melepas rantai samping metil (R-O-CH3) dan membuka cincin aromatik,

namun tidak mampu merombak struktur lignin secara sempurna. Contoh : Chaetomium dan

Preussia. (2) Brown rot adalah jamur mayoritas perombak kayu. Brown rot tidak memiliki

enzim pembuka cincin tetapi mampu langsung merombak semua selulosa dan

hemiselulosa. Brown rot merombak lignin dengan cara demetilasi dan melepaskan rantai

samping metil menghasilkan fenol hidroksilat. Oksidasi struktur aromatik lignin

menghasilkan karakter warna coklat. Pemisahan polisakarida dari lignin terjadi secara

oksidasi non enzimatik melalui pembentukan radikal hidroksil (OH). Reaksi ini menjadikan

Brown rot mampu merombak struktur kayu tanpa merusak struktur lignin. Contoh: Poria

9

dan Gloeophyllum. (3) White rot adalah jamur paling aktif merombak lignin. Ada ribuan

spesies jamur white rot telah diketahui utamanya berasal dari kelompok basidiomisetes

dan askomisetes. Contoh basidiomisetes adalah Phanerochataete chrysosprium dan

Coriolus versicolor sedangkan contoh ascomisetes adalah Xylaria, Libertella dan

Hypoxylon. Jamur white rot memproduksi enzim lignolitik yang mampu bekerja

mengoksidasi pelepasan unit fenilpropanoid, demetilasi, mengubah gugus aldehid (R-

CHO) menjadi gugus karboksil (R-COOH), dan membuka cincin aromatik sehingga secara

sempurna merombak lignin menjadi CO2 dan H2O. Jamur white rot menghasilkan tiga

kelas enzim ektraseluler perombak lignin yaitu lakase pengoksidasi fenol, peroksidase

lignin, dan oksidase mangan.

2. Perombak selulosa.

Jamur anaerob perombak selulosa terbukti ada di dalam rumen dan diketahui

berperan aktif pada proses pencernaan serat kasar pakan. Semua jamur rumen perombak

lignoselulosa adalah perombak selulosa. Hasil fermentasi jamur rumen bermanfaat bagi

hewan inang maupun mikrobia lainnya di dalam rumen (Akin dan Borneman, 1990).

Spesies jamur rumen perombak selulosa umumnya bergantian antara bentuk

thallus dan flagella, dan dalam bentuk kultur murni terbukti dapat merombak selulosa

menjadi VFA (Madigan et al., 1997). Jamur rumen perombak selulosa diduga tidak

esensial karena jumlahnya sangat sedikit, namun diyakini memiliki peran sangat penting

dalam perombakan serat kasar pakan kualitas rendah, oleh karena itu diperlukan penelitian

perannya di dalam rumen (Jouany, 1991).

Beberapa kelebihan jamur selulolitik rumen menurut Akin dan Borneman, (1990)

adalah : (1) mampu menghasilkan enzim selulase dan silanase kadar tinggi, (2) mampu

mengkoloni jaringan dinding sel tanaman lebih baik dibandingkan bakteri, (3) hasil

inkubasi pakan berserat oleh jamur rumen lebih lunak dibandingkan oleh bakteri dan (4)

mampu bersintrofi dengan bakteri.

3. Perombak hemiselulosa.

Jamur rumen berperan penting dalam proses perombakan hemiselulosa (Madigan

et al., 1997). Semua jamur perombak selulosa umumnya adalah juga perombak

10

hemiselulosa (silan). Jamur rumen mampu menghasilkan enzim silanase lebih tinggi

dibandingkan jamur anaerob lainnya (Akin dan Borneman, 1990). Namun produksi

silanase tersebut dipengaruhi oleh adanya gula, jika terdapat gula maka produksi silanase

terhambat. Beberapa jenis jamur seperti Trichoderma reesei dan Penicillium chrysoporium

menghasilkan β-xylosidase yang memiliki ukuran lebih besar ( antara 90 - 122 kDa),

namun umumnya kurang populer dibandingkan endosilanase lainnya (Peres et al., 2002).

Endosilanase dan endoglukanase dari jamur rumen Neocallimastix frontalis mempunyai

aktivitas beberapa kali lebih tinggi dibandingkan endosilanase dan endoglukanase dari

jamur anaerobik lainnya.

11

III. METODE PENELITIAN

Untuk mencapai tujuan utama penelitian maka pelaksanaan penelitian dilakukan

dalam 2 tahap yaitu : (1) Isolasi bakteri dan jamur lignoselulolitik dari saluran pencernaan

herbivora (2) Uji kemampuan merombak senyawa lignoselulosa dalam medium

semisintetik oleh isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik.

A. Tahap I. Isolasi bakteri dan jamur lignoselulolitik saluran pencernaan kerbau,

kuda dan feses gajah.

Penelitian tahap I dilakukan untuk menjawab tujuan penelitian pertama yaitu

mengisolasi dan mengidentifikasi secara morfologis bakteri dan jamur yang mampu

merombak lignin, selulosa, hemiselulosa (silan) dari saluran pencernaan herbivora

sekaligus membuktikan hipotesis pertama bahwa bakteri dan jamur lignoselulolitik

(selulolitik, silanolitik dan lignolitik) dapat diperoleh dari saluran pencernaan herbivora.

1. Bahan dan Alat.

Bahan penelitian tahap I meliputi sampel segar cairan rumen, sekum, dan kolon

kerbau; sekum dan kolon kuda serta feses gajah, digunakan sebagai sumber mikrobia.

Kerbau dipilih sebagai sumber mikrobia karena memiliki kemampuan memanfaatkan

pakan berserat lebih efisien (Kennedy et al., 1992) dan rumen kerbau mampu

menghasilkan koloni bakteri selulolitik lebih banyak dalam medium selektif (Wahyudi dan

Bachruddin, 2004) dibandingkan ternak ruminansia lain. Aktivitas selulase cairan rumen

kerbau juga lebih tinggi dari cairan rumen ternak ruminansia lainnya (Cahyono, 1994),

sedangkan kuda dan gajah dipilih untuk mewakili herbivora nonruminansia. Sekum dan

kolon kuda serta gajah mengandung mikrobia dengan komposisi mirip mikrobia rumen

(Ullrey et al., 1997).

Larutan pengencer, medium selektif bakteri dan medium selektif jamur digunakan

sebagai medium isolasi. Selulosa, silan dan asam tanat digunakan sebagai substrat dalam

medium selektif. Medium selektif bakteri menggunakan metode Hungate (Ogimoto dan

Imai, 1981; Bachrudin, 1985 yang dimodifikasi), dan medium selektif jamur menggunakan

Hungate (Lowe, 1986 yang dimodifikasi). Asam tanat dalam hal ini digunakan karena

memiliki struktur molekul mirip lignin sehingga dapat dipakai sebagai pengganti lignin

12

dalam proses perombakan lignin. Perombakan asam tanat ditandai dengan terbentuknya

zona berwarna coklat di sekitar koloni sehingga indikator warna tersebut dapat digunakan

untuk uji aktivitas lignoselulolitik secara semikuantitatif (Subba Rao, 1993; Martani, 2003).

Bakteri dan jamur yang diperoleh diidentifikasi dengan beberapa tahapan uji yaitu :

kepadatan koloni, morfologi koloni, dan mengukur diameter zona difusi koloni selulolitik,

silanolitik dan lignolitik (Subba Rao, 1993; Samingan 1998; Martani et al, 2003) guna

mengetahui potensi isolat bakteri dan jamur perombak selulosa, silan dan lignin.

Alat-alat utama yang digunakan adalah pembangkit gas CO2, anaerobic jar,

anaerobic generating kit, laminar air flow, water bath, pH meter, inkubator 39oC,

mikropipet, pengaduk magnetik, otoklaf, sentrifuse, mikroskop, kamera, jangka sorong

dan alat-alat gelas.

2. Metode Penelitian

Pengambilan dan penyiapan sampel sumber mikrobia (Lowe, 1986). Isi rumen,

sekum, kolon atau feses diambil segera setelah hewan dipotong atau feses diekskresikan.

Sampel dimasukkan dalam termos kaca berisi penuh air hangat (temperatur sekitar 39oC)

yang telah keluarkan isinya. Termos diisi penuh sampel, ditutup rapat agar terbebas dari

udara dan segera digunakan untuk penelitian.

Pengenceran sampel untuk penghitungan koloni. Sampel dari termos harus

terlindung dari O2 dan segera digunakan di laboratorium. 45 ml larutan pengencer (medium

No.14, Bryant and Burkey dalam Ogimoto and Imai, 1981) ditempatkan pada tabung steril

dan dialiri gas CO2, dan ditambahkan 5 gram isi rumen atau sampel sumber mikrobia.

Larutan 10-1 ini diaduk selama 5 menit. Selanjutnya sampel diencerkan menjadi

102,105,107,108 dan 109 sambil tetap dialiri CO2. Untuk mendapatkan hasil yang baik

diinokulasikan 0,5 ml dari tabung pengenceran 105 ke dalam medium selektif bakteri,

sedangkan ke dalam medium selektif jamur dinokulasikan 0,5 ml dari pengenceran 103.

Pembuatan ekstrak cairan rumen sebagai nutrien (Bachruddin, 1985,

Lampiran 9-13). Cairan rumen dipusingkan dengan sentrifu selama 10 menit pada 10.000

x g selama 30 menit dan disaring dengan kain kasa dobel.

Pembuatan larutan pengencer sampel anaerobik. Komposisi larutan pengencer

merupakan medium No.14 oleh Bryant and Burkey dalam Ogimoto dan Imai, (1981)

13

dengan komposisi 7,50 ml mineral I, 7,50 ml mineral II, 0,05g HCl-cistein; 0,30g

Na2CO3; 0,10ml Rezasurin 0,1% larutan; 100 ml H2O. Seluruh bahan tersebut dicampur

dalam tabung Erlenmeyer dan disterilisasi dengan otoklaf pada 15 lbs (121oC) selama 20

menit. Setelah dikeluarkan dari otoklaf pada temperatur 45 – 50oC tabung dialiri dengan

gas CO2 sampai indikator resazurin berubah dari warna pink menjadi tidak berwarna,

kemudian ditutup dengan penutup karet steril dan disimpan dalam refrigerator sebagai

sediaan.

Pembuatan larutan mineral. Mineral berupa formula larutan No. 32 sesuai

petunjuk Bryant and Burkey (Ogimoto and Imai, 1981; Bachrudin, 1985) dibuat dengan

cara menimbang 6 gram K2HPO4 dalam 1 liter aquades (mineral I). Sedangkan mineral II

dibuat dengan cara menimbang 6,0g KH2PO4; 12,0g (NH4)2SO4; 12,0g NaCl; 2,50g

MgSO4.7H2O; 1,20g CaCl2 dalam 1 liter aquades.

Pembuatan medium selektif dan cara isolasi bakteri lignoselulolitik. Mikrobia

dikultur pada medium selektif padat menggunakan metode Hungate (medium No. 6 dalam

Ogimoto and Imai, 1981; Lampiran 12 dalam Bachruddin, 1985). Selulosa (bubuk kertas

saring Whatman No. 1), silan, dan asam tanat digunakan sebagai substrat untuk masing-

masing isolasi bakteri selulolitik, silanolitik dan lignolitik.

Setiap satu liter medium mengandung 400 ml cairan rumen, 20 g agar, 1 ml

rezasurin 0,1% larutan, 150 ml larutan mineral I, 150 ml larutan mineral II, 250 ml

aquadest dan 2 g substrat. Semua bahan tersebut dimasukkan ke dalam tabung Erlenmeyer

1000 ml dan dipanaskan pada 100oC selama 5 menit untuk menghomogenkan campuran

sambil dialiri gas CO2. Temperatur selanjutnya dijaga pada 45oC dalam water bath.

Suasana anaerob tercapai ditandai dengan hilangnya warna pink. Selanjunya 32,3 ml

sodium karbonat dan 16,7 ml HCl-cistein ditambahkan. Medium kemudian dibagi ke dalam

tabung Hungate sebanyak 4 ml per tabung sambil terus diisi gas CO2 dan disterilisasi

dengan otoklaf pada 121oC selama 20 menit. Dengan pipet steril selanjutnya 1 ml larutan

mikrobia dalam pengenceran 105 diinokulasikan segera ke dalam tabung pada temperatur

45oC dan diisi gas CO2. Tabung selanjutnya ditutup rapat dan digojok sampai homogen,

kemudian diputar di atas nampan berisi air es (rolling tube) sampai kondisi agar memadat.

Kultur selanjutnya diinkubasi pada 39oC selama 7 hari. Koloni bakteri yang tumbuh di

hitung dan diidentifikasi.

14

Seleksi koloni bakteri lignoselulolitik secara semikuantitatif. Koloni bakteri

lignoselulolitik yang tumbuh dalam medium roll tube secara individual dipilih dan

dipindahkan ke dalam medium padat cawan petri secara anaerob dengan metode overlay

(Lowe, 1986). Komposisi medium padat sama dengan medium selektif dengan

menambahkan 2 g ekstrak yeast sebagai pengkaya nutrien. Koloni diambil dari agar roll

tube menggunakan kawat iridium-platinum berujung runcing. Seluruh prosedur dikerjakan

secara anaerob menggunakan gas CO2 dengan indikator hilangnya warna pink dalam

medium padat cawan petri. Cawan petri selanjutnya diinkubasi pada 39oC selama 7 hari

dalam anaerobic jar yang telah diisi anaerobic generating kit. Koloni bakteri yang tumbuh

diidentifikasi secara semikuantitatif dengan

Pembuatan medium selektif dan cara isolasi jamur lignoselulolitik. Mikrobia

dikultur pada medium selektif padat menggunakan metode Lowe, (1986) yang

dimodifikasi. Selulosa (bubuk kertas saring Whatman No. 1), silan, dan asam tanat

digunakan sebagai substrat untuk masing-masing isolasi bakteri selulolitik, silanolitik dan

liggnolitik sebagaimana digunakan pada medium selektif bakteri. Setiap 100 ml medium

mengandung 83 ml medium basal A, 0,2 g substrat dalam 10 ml aquadest, 5 ml Na2CO3

12% (w/v), 1 ml HCl-cistein 3% (w/v), 7,7 mg antibiotik (antibakteri spektrum luas) dan

1,8 g agar.

Semua bahan kecuali Na2CO3 12% (w/v) dan HCl-cistein 3% (w/v) dimasukkan ke

dalam tabung Erlenmeyer 100 ml, kemudian dipanaskan pada 100oC selama 5 menit untuk

menghomogenkan campuran sambil dialiri gas CO2. Temperatur selanjutnya dijaga pada

45oC dalam water bath. Suasana anaerob tercapai ditandai dengan hilangnya warna pink.

Selanjunya 5 ml Na2CO3 12% (w/v) dan 1 ml HCl-cistein ditambahkan. Medium kemudian

dibagi ke dalam tabung Hungate sebanyak 4 ml per tabung sambil terus diisi gas CO2 dan

disterilisasi dengan otoklaf pada 121oC selama 20 menit. Dengan pipet steril selanjutnya 1

ml larutan mikrobia dalam pengenceran 103 diinokulasikan segera ke dalam tabung pada

temperatur 45oC dan diisi gas CO2. Tabung selanjutnya ditutup rapat dan digojok sampai

homogen, kemudian diputar di atas nampan berisi air es (rolling tube) sampai kondisi agar

memadat. Kultur selanjutnya diinkubasi pada 39oC selama 5 hari. Koloni jamur yang

tumbuh di hitung dan diidentifikasi.

15

Pembuatan medium basal A. Setiap 1 liter medium basal A mengandung 2 g

ekstrak yeast, 2 g pepton, 150 ml cairan rumen, 75 ml larutan mineral I, 75 larutan mineral

II, 1 ml rezasurin 0,1%, dan aquadest sampai volume 1 liter. Semua bahan diisi gas CO2

dan disterilisasi, pH diatur 6,8 dan disimpan pada 4oC dalam ruang gelap sebagai sediaan.

Seleksi koloni jamur lignoselulolitik secara semikuantitatif. Koloni jamur

lignoselulolitik yang tumbuh dalam medium roll tube secara individual dipilih dan

dipindahkan ke dalam medium padat cawan petri secara anaerob dengan metode overlay

(Lowe, 1986) yang dimodifikasi. Komposisi medium padat dalam cawan petri sama dengan

medium selektif dengan menambahkan 1 ml vitamin B kompleks (larutan) sebagai

pengkaya nutrien. Koloni diambil dari agar roll tube menggunakan kawat iridium-

platinum berujung runcing. Seluruh prosedur dikerjakan secara anaerob menggunakan gas

CO2 dengan indikator hilangnya warna pink dalam medium padat cawan petri. Cawan petri

selanjutnya diinkubasi pada 39oC selama 5 hari dalam anaerobic jar yang telah diisi

anaerobic generating kit. Koloni jamur yang tumbuh diidentifikasi secara semikuantitatif

dengan mencatat warna, diameter dan zona difusi koloni (Subba Rao, 1993; Martani,

2003) serta zona bening (clear zome) disekitar koloni (Ogimoto and Imai, 1981).

Pengukuran diameter zona difusi dan zona bening koloni. Diameter zona difusi

dan zona bening di sekeliling koloni diukur dengan jangka sorong untuk menentukan

aktivitas semikuantitatif bakteri dan jamur selulolitik dan silanolitik, sedangkan

kemampuan lignolitik bakteri dan jamur ditentukan berdasarkan klasifikasi Subba Rao

(1993) dan Martani (2003) dari luas zona difusi berwarna coklat di sekeliling koloni pada

setiap isolat yang diinkubasi selama 6 hari. Klasifikasi tersebut adalah : Kelas 0 ; negatif,

tidak ada warna dibawah atau di sekeliling koloni, Kelas 1 ; terjadi pertumbuhan warna di

bawah atau di sekeliling koloni, Kelas 2 ; terjadi difusi warna coklat muda sampai coklat

tua di bagian bawah koloni, Kelas 3: terjadi difusi warna coklat muda sampai coklat tua di

bagian bawah koloni dengan jarak perluasan difusi warna 1 – 5mm, Kelas 4 : terjadi difusi

warna coklat muda sampai coklat tua di bagian bawah koloni dengan jarak perluasan 6 –

10mm, Kelas 5 : terjadi difusi warna coklat tua dengan jarak perluasan difusi lebih dari 10

mm.

3. Hasil yang diharapkan.

16

Penelitian ini diharapkan menghasilkan isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik

terbaik berdasarkan karakter morfologis sesuai substratnya.

4. Alur Penelitian

17

Isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik terbaik berdasarkan karakter morfologis dan aktivitas

semikuantitatif sesuai jenis substratnya

Pengukuran aktivitas lignoselulolitik semikuantitatif dengan mencatat warna, diameter dan zona difusi

koloni (Subba Rao, 1993; Martani, 2003) serta clear zone (Ogimoto dan Imai, 1981)

Identifikasimorfologis koloni bakteri dan jamur

lignoselulolitik

Medium selektif bakteri metode Hungate (Ogimoto and Imai, 1981; Bachrudin, 1985) dan selektif jamur metode

Hungate (Lowe, 1986) yang dimodifikasidengan substrat selulosa/silan/asam tanat

- Kerbau (cairan rumen, sekum dan kolon)- Kuda (cairan sekum dan kolon)

- Gajah (feses)

Anaerob Inkubasi 390C, 7 hr

Koloni bakteri dan jamur lignoselulolitik dimurnikan dalam medium padat cawan petri (sebagian disimpan dalam gliserol

pd -18oC sebagai sediaan untuk penelitian tahap II)

Anaerob Inkubasi 390C, 7 hr

B. Tahap II. Kemampuan merombak senyawa lignoselulosa oleh masing-masing

isolat dalam medium semisintetik.

Penelitian tahap II dilakukan untuk menjawab tujuan penelitian kedua yaitu

menguji kemampuan masing-masing isolat lignoselulolitik yang telah diperoleh dari tahap I

dalam medium semi sintetik sekaligus membuktikan hipotesis kedua bahwa kemampuan

merombak senyawa lignoselulosa oleh masing-masing isolat berbeda. Kemampuan

merombak lignoselulosa diukur berdasarkan aktivitas enzim selulase, silanase dan lignase.

1. Bahan dan Alat

Bahan penelitian tahap II adalah isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik yang telah

diperoleh pada penelitian tahap I, medium pertumbuhan cair bakteri menggunakan metode

Hungate (Ogimoto and Imai, 1981; Bachrudin, 1985) yang telah dimodifikasi dan medium

pertumbuhan jamur menggunakan metode Lowe (1986) yang telah dimodifikasi serta

reagen uji aktivitas enzim selulase, silanase dan lignase menggunakan metode Efiok (1996)

dan Miller (1959).

Alat-alat utama yang digunakan adalah pembangkit gas CO2, laminar air flow, pH

meter, incubator 39oC, mikropipet, pengaduk magnetik, otoklaf, water bath, sentrifuse,

spektrofotometer, alat-alat gelas dan haemocitometer.

2. Metode Penelitian

Pembuatan medium pertumbuhan cair untuk bakteri. Isolat bakteri

ditumbuhkan pada medium cair menggunakan metode Hungate (Bachruddin, 1985 yang

telah dimodifikasi) dengan mencampur 150 ml larutan mineral I, 150 ml larutan mineral II,

1 ml rezasurin 0,1% (w/v) larutan, 2,00g substrat, 400 ml ekstrak cairan rumen, 2 g ekstrak

yeast sebagai pengkaya nutrien dan 250 ml aquadest dalam tabung Erlenmeyer 1000 ml.

Substrat yang digunakan adalah selulosa, silan, dan lignin disesuaikan dengan jenis uji

aktivitas enzim masing-masing bakteri. Semua bahan dimasukkan dalam tabung

Erlenmeyer dan dipanaskan 100oC selama 5 menit untuk menghomogenkan campuran

sambil dialiri gas CO2. Temperatur selanjutnya dijaga pada 45oC dalam water bath.

Suasana anaerob tercapai ditandai dengan hilangnya warna pink. Selanjunya 32,3 ml

18

sodium karbonat dan 16,7 ml HCl-cistein ditambahkan. Tabung Erlenmeyer kemudian

ditutup dengan karet penutup dan diklem dengan kawat lalu disterilkan beserta isinya pada

121oC selama 15 menit. Masing-masing medium sesuai jenis substratnya dibagi lagi

berdasarkan banyaknya isolat yang akan di ditumbuhkan dalam medium cair. Isolat dari

medium padat dilarutkan dalam larutan pengencer pada absorban 0,5 λ 600 diinokulasikan

ke dalam tabung Erlenmeyer sebanyak 10%, lalu inkubasikan pada suhu 39oC selama 7 hari

dan setiap hari digojok. Kultur medium cair selanjutnya digunakan sebagai sumber enzim.

Pembuatan medium pertumbuhan cair untuk jamur. Komposisi medium cair

dalam tabung Erlenmeyer sama dengan medium selektif jamur pada Tahap I dengan

menambahkan 1 ml vitamin B kompleks (larutan) sebagai pengkaya nutrien (Lowe, 1986)

yang dimodifikasi. Spora jamur dari medium agar dengan kepadatan tertentu ditera dengan

haemocitometer dalam larutan Tween 80 0,5% digunakan sebagai inokulum dalam medium

cair. Seluruh prosedur dikerjakan secara anaerob menggunakan gas CO2 dengan indikator

hilangnya warna pink. Kultur dalam Erlenmeyer selanjutnya diinkubasi pada 39oC selama 5

hari dan setiap hari digojok. Kultur medium cair selanjutnya digunakan sebagai sumber

enzim.

Pengujian aktivitas enzim. Ekstrak enzim diperoleh dengan cara mensentrifugasi

kultur medium cair pada 5000 rpm selama 15 menit pada suhu 4oC. Ekstrak enzim sesuai

jenis mediumnya diuji pada tiga macam substrat, masing-masing mengandung 1% kertas

saring Whatman No. 1/silan/lignin dalam buffer asetat 50 mM, pH 5,5. Masing-masing

larutan substrat dalam buffer diambil 8 ml, ditambah 1 ml sumber enzim dan 1 ml aquades.

Campuran larutan tersebut digojok dengan fortex, kemudian setiap 5 menit diukur

aktivitasnya dan diulangi 4 kali (20 menit). Pengukuran aktivitas spesifik dilakukan dengan

cara menghitung banyaknya produk yang dihasilkan dari reaksi enzim tersebut (Efiok,

1996). Produk yang diukur adalah gula reduksi (glukosa dari kertas saring Whatman, silosa

dari silan) dan vanilin dari lignin. Pengukuran produk yang dihasilkan, untuk gula reduksi

yaitu dengan cara mengambil 1 ml sampel ditambahkan pada 3 ml reagen dinitrosalisilat

(DNS) dan 1 ml aquades (Miller, 1959), sedangkan untuk vanilin, 1 ml sampel

ditambahkan pada 4 ml metanol, kemudian masing-masing diukur absorbansinya

menggunakan spektrofotometer pada λ 560 nm untuk glukosa, 550 nm untuk silosa dan

335 nm untuk vanilin.

19

3. Hasil yang diharapkan.

Penelitian ini diharapkan menghasilkan isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik

terbaik berdasarkan karakter aktivitas enzim (biokemis), sehingga dapat dipilih sebagai

inokulum potensial.

4. Alur Penelitian

20

Isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik dari penelitian I

Medium semisintetik cair diperkaya metode Hungate ( Bachrudin, 1985) dan pertumbuhan jamur (Lowe, 1986)

dengan substrat selulosa/silan/lignin

UjiAktivitas silanase

(silan)

Uji aktivitas selulase(FPase)

Uji aktivitas lignase(lignin)

Isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik terbaik berdasarkan karakter biokemis (aktivitas enzim)

sesuai jenis substratnya

Anaerob , 390C, 5-7 hr

Metode Efiok (1996) dan Miller (1959)

IV. RANCANGAN PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen. Namun Analisis statistik

(variansi) tidak dilakukan dalam penelitian tahap I. Analisis data dilakukan secara diskriptif

dengan parameter kualitatif dan semikuantitatif. Warna, ukuran koloni, diameter zona

difusi dan zona jernih merupakan parameter kualitatif dan semikuantitatif. Analisis statistik

dilakukan pada tahap II untuk parameter aktivitas enzim FPase, silanase dan lignase

menggunakan analisis variansi menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) pola faktorial

dengan faktor perlakuan pertama berupa sumber isolat dan faktor kedua adalah jenis

substrat yang diulang tiga kali untuk mendapatkan tingkat kepercayaan cukup (Steel and

Torrie, 1993).

21

V. HASIL YANG DIHARAPKAN

Penelitian ini diharapkan menghasilkan luaran sebagai berikut :

Luaran Jangka Panjang:

1. secara teknis akan menjamin keberhasilan proses perombakan limbah mengandung

lignoselulosa di lingkungan usaha pertanian-peternakan.

2. secara ekonomis akan meningkatkan penghasilan petani-peternak karena terjadi

peningkatan efisiensi produksi bahan baku pakan dan pupuk organik.

3. aspek sosialnya akan membiasakan petani-peternak hidup dengan cara lebih bersih dan

sehat karena tidak ada lagi limbah di lingkungannya.

Luaran Jangka Pendek

1. diperoleh isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik dari saluran pencernaan herbivora.

2. didapatkan isolat bakteri dan jamur yang memiliki kemampuan sebagai agen biologis

dalam sistem fermentasi lignoselulosa secara anaerob.

3. didapatkan isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik yang memiliki kemampuan tinggi

sebagai starter pengolah limbah organik berserat (berpotensi paten).

Luaran Publikasi dan PatenRencana seminar nasional, publikasi jurnal, buku teks dan paten adalah sebagai berikut :No. Jenis Luaran Judul Keterangan1. Jurnal Nasional/

Internasional Terakreditasi

Isolation and Characterization of Colon’s Lignocellulolytic Bacteria as an Inoculum for Crude Fibre Degradation in Anaerobic Fermentation

Indonesian Journal for Microbiology, PERMI/ African Journal of Biotechnology

2. Seminar Nasional Potensi Jamur Lignoselulolitik saluran pencernaan herbivora sebagai inokulum fermentasi limbah organik berserat

Indonesian Biotecnology Conference 2009

3. Buku Teks Sistem Usaha Peternakan Tanpa Limbah Berbasis Reaktor Biogas

Edisi 2 (Revisi) UMM Press

4. Paten Starter Perombak Serat Kasar Mengandung Bakteri dan Jamur Lignoselulolitik

Pendaftaran melalui Sentra HKI UMM

22

VI. JADWAL DAN INDIKATOR KERJA

Kegiatan dan Indikator Kerja

No Kegiatan Pelaksanaan(Minggu ke)

Indikator Kerja

1. Preparasi alat dan bahan penelitian 1-4 Tersedianya seluruh alat dan bahan penelitian yang dibutuhkan

2. Isolasi Bakteri dan Jamur Lignoselulolitik dengan medium selektif padat dengan asam tanat, selulosa, dan silan sebagai media selektif

5-10 Diperoleh isolat dari 6 sumber mikrobia yang digunakan

3. Pembuatan kultur murni padat dalam cawan petri untuk masing-masing isolat

11-16 Diperoleh isolat murni (individual)

4. Mengamati karakter morfologis (warna, ukuran koloni, diameter zona difusi, zona jernih) isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik kultur murni

17-20 Diperoleh data dengan parameter karakter morfologis sebagai dasar seleksi pertama

5. Pembuatan kultur pertumbuhan cair untuk masing-masing isolat dan uji aktivitas enzim lignase, selulase, dan silanase

21-26 Diperoleh data potensi aktivitas enzim dari masing-masing isolat.

6. Analisis data, penyusunan laporan penelitian 27-28 Diperoleh laporan hasil penelitian

23

VII. PERSONALIA Nama Lengkap dan Gelar

Posisi Dalam Kegiatan

Gol/Pangkat/NIP

Jabatan Struktural/ Fungsional

Bidang Keahlian

Alokasi Waktu (jam/mg)

Ir.Ahmad Wahyudi, Mkes.

Peneliti Utama

IVb /Pembina 131929547

Lektor kepala

Biokimia/Teknologi Fermentasi

25

Mu’li Syafi’i Mahasiswa S1 (Skripsi)

- - - 20

Adi Nugraha Mahasiswa S1 (Skripsi)

- - - 20

Retno Setyawati, SPt

Analis Lab. - - Mikrobiologi 10

Rina Ispitasari, AmAk

Analis Lab - - Biokimia 10

24

VIII. PEMBIAYAAN

No. Uraian Jumlah (Rp)1. Gaji dan Upah 10.500.0002. Bahan Habis Pakai 22.600.0003. Peralatan 6.500.0004. Perjalanan 3.700.0005. Lain-lain 4.200.000

Biaya Total Penelitian 47.500.000

25

DAFTAR PUSTAKA

Ahring, B. K. 2003. Perspectives for anaerobic digestion. In : T. Scheper (Ed.), Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 81 : 1-30. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Akin, D.E. and W. S. Borneman. 1990. Role of rumen fungi in fiber degradation. J. Dairy Sci. 73 : 3023-3032.

Anonymous. 1991. Biological Feed Additive. Kursus Singkat Penanganan Limbah Industri. PAU-Bioteknologi UGM, Yogyakarta.

Bachruddin, Z. 1985. Development of Ruminal Microflora in Goat ( Capra hircus), Thesis Program Pasca Sarjana, University of Philipines, Los Banos.

Berra-Maillet, C., Y. Ribot, and E. Forano. 2004. Fiber-degrading system of different strains of the genus fibrobacter, Appl Enviro.l Microbiol. Apr. : p. 2172-2179

Cahyono, E.W. 1994. Pengaruh Pakan Serat Kasar Dari Rumen Jerami Padi Terhadap Karakteristik Biokimiawi Cairan Rumen Ternak Ruminansia. Tesis S2. Program Studi Ilmu Peternakan, Universitas Gadjah Mada.

Chen, J. and P. J. Weimer. 2001. Competition among three predominant ruminal cellulolytic bacteria in the absence or presence of non-cellulolytic bacteria. J. Environ. Microbiol. 147: 21-30.

Church, D.C. 1988. Livestock Feeds and Feeding. Third Edition. Prentice Hall. International Ed. New Jersey.

Colberg P.J. 2001. Microbial Degradation of Lignin-derivat Compound Under Anaerobic Conditions, Stanford University Publ. USA.

DeGregorio, R.M., R.E. Tucker, G.E. Mitchell, and W.W. Gill. 1984. Acetate and propionate production in the cecum and proximal colon of lamb, J Anim Sci. : 58(1): 203-7 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?

Efiok, B. J. S. 1996. Basic Calculation for Chemical and Biological Analysis. AOAC International, Maryland, USA.

Flagel, T. W. and V. Meetivision. 1998. Livestock and Feeding. Fourth Editions, Durham and Doney, Oregon, USA

Hungate, R. 1966. The Rumen and Its Microbes. Academic Press, New York.

Joblin, K. N. and G. E. Naylor. 1989. Fermentation of wood by rumen anaerobic fungi. FEMS Microbiol. Lett., 65: 111-122.

26

Jouany, J. P. 1991. Rumen Microbial Metabolism and Ruminant Digestion. Institute National De La Recherche Agronomique, 147, Rue De I’Universite-75338 Paris Cedex 07.

Kennedy, P.M., C. S. McSweeney, Foulkes, A. John, A.C. Schlinka, R.P. Lefeuvre, and J.D. Kerr. 1992. Intake and digestion in swamp buffaloes and cattle : The digestion of rice straw (Oriza sativa), J. Agri. Sci., 119 (2) : 227-242

Krause D. O., S. E. Denman, R. I. Mackie, M. Morrison, A. L. Rae, G. T. Attwood, and C. S. McSweeney. 2003. Opportunities to improve fiber degradation in rumen: microbiology, ecology and genomics, FEMS Microbiol. Rev. 27: 663-669.

Kurniawati, A. 1999. Purifikasi dan karakterisasi selulase yang diproduksi oleh isolate mikrobia selulolitik rumen kerbau. Tesis S2. Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.

Lowe, S. E. 1986. The Physiology and Cytology of Anaerobic Rumen Fungus, A Thesis Submitted to the University of Manchester for the Degree of PhD. Department of Botany, Faculty of Science.

Madigan, M. T., J. M. Martinko, and J. Parker. 1997. Biology of Microorganisms, 8th ed., Prentice Hall International, Inc.

Martani, E., N. Haedar dan S. Margino. 2003. Isolasi dan karakterisasi bakteri pendegradasi lignin dari beberapa substrat alami. Gama Sains V (2) : 32 – 35.

Miller, G. L. 1959. Use of dinitrosalisylic Acid reagent. Method for determination of reducing sugar. Anal. Chem. 31 : 426-428

Odier, E., G. Janin and B. Monties. 1981. Poplar lignin decomposition by Gram-negative aerobic bacteria, Appl. Environ. Microbiol. p. 337-341.

Ogimoto, K. and S. Imai. 1981. Atlas of Rumen Microbiology. Japan Scientific Societies Press, Tokyo.

Paul, E. A. 2007. Soil Microbiology, Ecology and Biochemistry. Elsevier Inc. Canada.

Peres, J., J. Munoz-Dorado, T. de la Rubia, and J. Martinez. 2002. Biodegradation and biological treatment of cellulose, hemicellulose and lignin: an overview. Int. Microbiol. 5 : 53-56.

Ruttimann, C., R. Vicuna, M.D. Mozuch, and T.K. Kirk. 1991. Limited bacteria mineralization of fungal degradation intermediate from synthhetic lignin. Appl. Environ. Microbiol. p. 3652 – 3655.

Samingan. 1998. Biodegradasi seresah Acacia mangium Wild oleh Jamur lignoselulolitik. Tesis S2. Program Studi Biologi-MIPA, Universitas Gadjah Mada.

27

Soejono, M. 1990. Simbiosis Ruminansia, Kursus Singkat Ekologi Mikrobia. PAU Bioteknologi-UGM. Yogyakarta.

Stams, A. J. M., S. J. W. H. O. Elferink, and P. Wastermann. 2003. Metabolic interactions between methanogenic consortia and anaerobic respiring bacteria. In : T. Scheper (Ed.), Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 81 : 31-56. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Subba Rao, N.S. 1993. Biofertilizers in Agriculture and Forestry, 3th ed. International Science Publisher, New York.

Subba Rao, N.S. 2001. Soil Microbiology, 4th ed. Science Publishers Inc. New Hampshire 03748.

Ullrey, D. E., S. D. Crissey, and H. F. Hintz. 1997. Elephants : Nutrition and Dietary Husbandry, Michigan State University. www.nagoline.net/Technical %20Papers/NAGFS00497Elephants-JONIFEB24,2002MODIFIED2.pdf

Utomo, R., Z. Bachruddin, B. P. Widyobroto, M. Soejono, dan R. Antari. 2006. Pemanfaatan feses kambing sebagai sumber mikrobia dan enzim mikrobia pengganti cairan rumen, Buletin Peternakan. 30 (3) : 106-114

Varga, G. A. and E. S. Kovler. 1997. Microbial and animal limitation to fiber digestion and utilization. J. Nutr. 127 (5) : 819-823

Wahyudi, A. dan Z. Bachruddin. 2004. Isolasi mikrobia selulolitik cairan rumen beberapa ternak ruminansia (kerbau, sapi, kambing dan domba) sebagai probiotik pakan sapi. Jurnal Ilmiah Terakreditasi Fakultas Peternakan-Perikanan UMM. 11 (2) : Hal. 181-185

Wahyudi, A. dan Z. Bachruddin. 2005. Aktivitas enzim selulase ekstraseluler bakteri rumen kerbau, sapi, kambing dan domba pada beberapa kultur fermentasi : Upaya mendapatkan starter probiotik bagi ternak ruminansia. Proseding Seminar Nasional ”Pengembangan Usaha Peternakan berdaya Saing di Lahan Kering” . Edisi Pertama, Fakultas Peternakan UGM. Hal. 342-347

Weimer, P. J., G.C. Waghorn, and DR. Merten S., 1999. Effect of diet on population of three species of ruminal cellulolytic bacteria in lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 82 : 122-134

Wanapat, M., 2001, Swamp buffalo rumen ecology and its manipulation, Proceedings bufallo workshop, December. http://www.mekarn.org/procbuf/wanapat.htm

28

LAMPIRAN 1.

BIODATA PENGUSUL HIBAH PENELITIAN PROGRAM DOKTOR

I. IDENTITAS DIRI1.1. Nama Lengkap Ir. Ahmad Wahyudi, Mkes. L/P1.2. Jabatan Fungsional Lektor Kepala1.3. NIP. 131 929 5471.4. Tempat dan Tanggal Lahir Magetan, 9 Nopember, 19651.5. Alamat Rumah Pondok Bestari Indah C2/263 Malang1.6. Nomor Telepon/ Faks (0341) 466629 / -1.7. Nomor HP 08113609271.8. Alamat Kantor Jl. Raya Tlogomas 246 Malang 651441.9. Nomor Telepon/ Faks (0341) 464318 / (0341) 4607821.10. Alamat Email wahyudi_biotek@yahoo.co.id

II. RIWAYAT PENDIDIKAN2.1. Program S1 S2 S32.2. Nama PT Fak. Peternakan

UGMProgram Pascasarjana UGM

Sekolah Pascasarjana UGM

2.3. Bidang Ilmu Biokimia Nutrisi IKD-Biokimia Bioteknologi2.4. Tahun Masuk 1984 1993 20062.5. Tahun Lulus 1989 1996 -2.6. Judul

Skripsi /Tesis/Rencana Disertasi

Pengaruh Penggantian Jagung Kuning dengan Tepung Karak dan Wortel terhadap Pigmentasi Yolk

Peningkatan Toleransi S. Erytthrea CCRC 11513 terhadap Minyak Sawit Sebagai Praprekursor Eritromisin dengan Cara Induksi

Penggunaan Bakteri dan Jamur Lignoselulolitik Saluran Pencernaan Herbivora untuk Meningkatkan Kecernaan Serat Kasar

2.7. Nama Pembim- bing/Promotor

Dr. Ir. Ali Wibowo, MSc. dan Ir. Lies Mira Yusiati, SU.

Prof. Dr. Dr. H. M. Ismadi dan Dra. Retno S. Sudibyo, Apt. MSc

Prof.Dr.Ir. Zaenal Bachruddin, MSc., Prof.Dr.drh. M. Soejono, MSc. dan Dr. Ir. M. Nur Cahyanto, MSc.

III. RIWAYAT PENELITIAN (bukan Skripsi maupun Tesis) 5 Tahun

Terakhir

No. Tahun Judul PenelitianPendanaan

Sumber Jumlah (Rp)

1. 2008 Pengembangan Inokulum Fibrolitik Tahan Antibiotik

Uber HKI-Dirjen DIKTI

20.000.000,-

29

sebagai Probiotik Pakan Ternak2. 2007 Pengembangan Starter

Fermentasi Produksi Biogas dengan Reformulasi Isolat Bakteri Fibrolitik

PHB I dan II, Dirjen DIKTI

77.000.000,-

3. 2006 Pengkajian Kualitas Probiotik terhadap Produktivitas Daging dan Susu di Jawa Timur

Dinas Peternakan Propinsi Jawa Timur

152.152.500,-

4. 2005 Pengembangan Starter Bakteri Selulolitik Pengolah Limbah Organik dan Produksi Biogas

Uber HKI-Dirjen DIKTI

15.000.000,-

5 2004 Peningkatan Kemampuan Bakteri Selulolitik Cairan Rumen untuk Probiotik Ternak Ruminansia

Uber HKI-Dirjen DIKTI

15.000.000,-

IV. PENGALAMAN PENULISAN ARTIKEL ILMIAH DALAM

JURNALNo. Tahun Judul Artikel Ilmiah Volume/

NomorNama Jurnal

1. 2008 Enhanced Fermentation Starter for Biogas Production by Formulation of Rumen and Sheep’s Colon Fibrolytic Bacteria

ISBN 978-979-796-100-8

Proceeding the International Research Seminar, Muhammadiyah University of Malang, 7-8 November, 2008

2. 2008 Formulation of Cellulolytic Bacteria and Colon’s Liquid as fermentation Inoculum for Fiber Degradation and Biogas Production

In press Proceeding the 4th Indonesian Biotechnology Conference, Bogor, 5-7 August 2008

3. 2007 Evaluasi Daya Hidup Bakteri Selulolitik dalam Urea Molases Mineral Probiotik Blok (UMMPB)

ISBN 978-979-16617-0-6

Proseding Seminar Nasional Kearifan Lokal dalam Penyediaan serta Pengembangan Pakan dan Ternak di Era Globalisasi, AINI-Fak Peternakan UGM

4. 2007 Evaluasi Penggunaan Urea Molases Mineral Probiotik Blok (UMMPB) pada Sapi Perah Laktasi Terhadap Produksi dan Kualitas Susu

ISBN 979-796-020-X

Proseding Seminar Nasional Rekonstruksi Bidang Peternakan dalam Swasembada Pangan, Fak. Peternakan UMM

5. 2005 Aktivitas Enzim Selulase Ekstraseluler Bakteri Rumen Kerbau, Sapi, Kambing dan Domba pada Beberapa Kultur Fermentasi : Upaya mendapatkan Starter Probiotik bagi ternak ruminansia

ISBN 979-97243-4-1

Proseding Seminar Nasional ”Pengembangan Usaha Peternakan berdaya Saing di Lahan Kering” Fak.Peternakan UGM-Puslitbang Petrnakan DEPTAN.

6. 2005 Evaluasi Titer Enzim dan 11 (1) Jurnal Ilmiah Terakreditasi

30

Kecernaan Fibrolitik (in vitro) Cairan Rumen Dengan Introduksi Bakteri Selulolitik.

ISSN 1410.3281

Fakultas Peternakan-Perikan an UMM.

7. 2005 Ketersediaan N, P, K pada Manure Sapi Perah dengan Introduksi Bakteri Selulolitik.

In press Proseding Seminar Nasional ”Prospek Pengembangan Peternakan tanpa Limbah” Program Studi Peternakan UNS

8. 2004 Isolasi mikrobia selulolitik cairan rumen beberapa ternak ruminansia (kerbau, sapi, kambing dan domba).

11 (2)ISSN 1410.3281

Jurnal Ilmiah Terakreditasi Fakultas Peternakan-Perikan an UMM.

9. 2004 Evaluasi konsumsi bahan kering dan kecernaan energi pada domba ekor gemuk dengan penambahan probiotik.

21 (1)ISSN 1410.3281

Jurnal Ilmiah Terakreditasi Fakultas Peternakan-Perikan an UMM.

V. PENGALAMAN PENULISAN BUKUNo. Tahun Judul Buku Jumlah

HalamanPenerbit

1. 2007 PROBIOTIK, Konsep dan Penerapan pada Ternak Ruminansia

155 UMM PressISBN: 979-796-032-3

2. 2007 Bugar dengan Susu Fermentasi 211 UMM PressISBN: 978-979-796-042-1

3. 2008 Manajemen Peternakan Tanpa Limbah Berbasis Reaktor Biogas

196 UMM PressISBN: 978-979-796-016-2

4. 2009 Mengenal Virus Flu Burung dan Cara Pengendaliannya

147 UMM PressISBN: 978-979-796-015-3

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum dan apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi persyaratan sebagai salah satu syarat pengajuan hibah penelitian untuk mahasiswa Program Doktor.

Yogyakarta, 20 Pebruari, 2009

Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes.NIP : 131 929 547

31

32

LAMPIRAN 2.JUSTIFIKASI ANGGARAN

Rekapitulasi biaya yang diusulkanNo. Uraian Jumlah (Rp)1. Gaji dan Upah 10.500.0002. Bahan Habis Pakai 22.600.0003. Peralatan 6.500.0004. Perjalanan 3.700.0005. Lain-lain 4.200.000

Biaya Total Penelitian 47.500.000

1. Gaji dan UpahNo. Pelaksana kegiatan Jumlah Jumlah

Jam/mingguHonor/Jam Biaya

(Rp)1. Peneliti 1 25 7.000 4.900.0002. Asisten Peneliti 1 20 5.000 3.360.0003. Analis Lab. 2 10 4.000 2.240.000

Jumlah Biaya 10.500.000

2. Bahan Habis PakaiNo. Bahan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)

Kertas A4 80g 3 rem 35.000 105.000Spidol permanen 2 bh 40.000 80.000Flash disc 1 bh 150.000 150.000Disket 10 bh 5.000 50.000CD-RW 5 bh 5.000 25.000Cartridge 1 bh 375.000 375.000Cutter 1 bh 20.000 20.000Gunting 2 bh 15.000 30.000Transparant sheet 1 set 75.000 75.000Kertas foto 2 set 60.000 120.000Selotip 5 bh 5.000 25.000Tinta refil 2 x 30.000 60.000Kertas label 3 set 10.000 30.000Selulosa (Sigma) 100g 1 x 700.000 700.000Xylan (Sigma) 50g 1 x 2.500.000 2.500.000Selubiosa (Sigma) 25g 1 x 2.500.000 2.500.000Lignin (Aldrich) 100g 1 x 1.750.000 1.750.000Asam Tanat (Aldrich) 50g 1 x 1.750.000 1.750.000Resazurin (Sigma) 5 g 1 x 1.500.000 1.500.000Agar (Merck) 1000g 1 x 1.725.000 1.725.000Mineral 1 5lt 5 x 60.000 300.000Mineral 2 5lt 5 x 60.000 300.000Cystein HCl 10g 1 x 720.000 720.000

33

Larutan pengencer 3lt 3 x 35.000 105.000KH2PO4 100g 1 x 600.000 600.000K2HPO4 100g 1 x 500.000 550.000MgSO4 100g 1 x 450.000 450.000Na2CO3 100g 1 x 375.000 375.000Alumunium foil 10 rol 10 x 55.000 550.000Kertas payung 200lbr 200 x 1.400 280.000Karet gelang 2kg 2 x 20.000 40.000Masker 1 pak 1 x 525.000 525.000Sarung tangan 1 pak 1 x 575.000 575.000Spiritus 10lt 10 x 36.000 360.000Alkohol 10lt 10 x 31.000 310.000Gas CO2 45kg 1.740.000 1.740.000Anaerobik gen. kit 2 box 2x 450.000 900.000Kapas 2 kg 2x 50.000 100.000Kain kassa 1 roll 1 x 50.000 50.000Aquadest 50 lt 50x 4.000 200.000

Jumlah Biaya 22.600.000

3. PeralatanNo. Jenis Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)

Erlenmeyer 250ml 12 bh 12 x 45.000 540.000Erlenmeyer 500ml 12 bh 12 x 55.000 660.000Erlenmeyer 1000ml 6 bh 6 x 85.000 510.000Gelas ukur 10ml 6 bh 6 x 50.000 300.000Gelas ukur 50ml 2 bh 2 x 150.000 300.000Tabung Hungate 60 bh 60 x 15.000 900.000Botol serum 1000ml 18 bh 18 x 15.000 270.000Botol serum 250ml 60 bh 60 x 6.000 360.000Petri disk diameter 6 cm 60 bh 60 x 14.500 870.000Eppendorf 1 pak 1 x 800.000 800.000Termos (Sampling) 130ml 18 bh 18 x 15.000 270.000Anaerobic jar (Toples kedap)

12 bh 12 x 60.000 720.000

Jumlah Biaya 6.500.000

4. PerjalananNo Tujuan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)1. Lokal di Jogja 7 bln x 1 orang

Gol IVb 100.000 700.000

2. Kudus (Pengambilan sampel isi saluran pencernaan kerbau)

3 x 1 orang Gol IVb

600.000 1.800.000

3. Bogor (Seminar Nasional Mikrobiologi)

1 orang Gol IVb

1.200.000 1.200.000

Jumlah Biaya 3.700.000

34

5. Lain-lainNo Uraian Kegiatan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)1. Administrasi Lab.

Lab. Biokimia dan Nutrisi Fak. Peternakan UGM

2 smt 1.200.000 1.200.000

2. Analisis data, pembuatan dan penggandaan laporan

10 eks 500.000 500.000

3. Browsing dan fotocopy pustaka

- 500.000 500.000

4. Pendaftaran paten 1 kali 1.000.000 1.000.0005. Publikasi Jurnal 1 kali 1.000.000 1.000.000

Jumlah Biaya 4.200.000Total Biaya Penelitian 47.500.000

35

PROPOSAL

HIBAH PENELITIAN UNTUK PROGRAM DOKTOR TAHUN ANGGARAN 2009

ISOLASI DAN KARAKTERISASI BAKTERI SERTA JAMUR LIGNOSELULOLITIK SALURAN PENCERNAAN KERBAU, KUDA DAN FESES

GAJAH

Diajukan oleh :

Ahmad Wahyudi06/09-I/1943/PS

FAKULTAS ANTAR BIDANGPROGRAM STUDI BIOTEKNOLOGI

UNIVERSITAS GADJAH MADA 2009

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul Penelitian Isolasi dan karakterisasi bakteri serta jamur

36

Nomor ID 06/09-I/1943/PSKlaster Antar BidangBidang Ilmu Bioteknologi

lignoselulolitik saluran pencernaan kerbau, kuda dan feses gajah.

2. Judul Disertasi Penggunaan bakteri dan jamur lignoselulolitik saluran pencernaan herbivora untuk meningkatkan perombakan serat kasar.

3. Peneliti3.1. Data Pribadi

a. Nama Lengkap Ir. Ahmad Wahyudi, Mkes.b. NIP 131 929 547c. Jenis Kelamin Laki-lakid. Gol./Jab. Fungsional IVb/ Lektor kepalae. Fakultas/Jurusan Peternakan/Produksi Ternakf. Bidang Ilmu Biokimia dan Teknologi Fermentasig. Alamat Kantor Kopertis Wilayah VII dpk pada Fakultas

Peternakan Univ. Muhammadiyah Malang Telepon/Faks (0341) 464318 ext. 175 / (0341) 460782 Email wahyudi_biotek@yahoo.co.idh. Alamat Rumah Pondok Bestari Indah Blok C2 No 263,

Landungsari, Malang Telepon/HP (0341) 466629/ 0811360927

3.2. Pembimbing Utama Prof. Dr. Ir. Zaenal Bachruddin, MSc.3.3. Anggota Pembimbing 1 Prof (Emer). Dr. drh. M. Soejono, MSc., MS. 3.4. Anggota Pembimbing 2 Dr. Ir. M. Nur. Cahyanto, MSc.3.5. Anggota Pembimbing 3 -4. Program Studi S3 Bioteknologi5. Fakultas/Sekolah Pascasarjana Antar bidang/ Universitas Gadjah Mada6. Jangka Waktu Penelitian 7 (tujuh) bulan7. Lokasi Penelitian Lab. Biokimia Nutrisi Fakultas Peternakan dan

Lab. Mikrobiologi Pusat Studi Bioteknologi Universitas Gadjah Mada

8. Pembiayaan Rp. 49.510.000Menyetujui Menyetujui Yogyakarta, 20-02-2009 Direktur Pascasarjana Pembimbing Ketua Peneliti

Prof. Dr. Irwan Abdullah Prof. Dr. drh. M. Soejono Ir. Ahmad Wahyudi, MKesNIP. 131 851 818 NIP. 131 212 040 NIP. 131 9929 547

MenyetujuiKetua Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat UGM

Prof. Dr-Tech. Ir. Danang Parikesit, M.Sc.NIP. 131 887 481

37

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah meningkatkan kecernaan lignoselulosa yang merupakan faktor pembatas dalam perombakan polisakarida sebagai sumber energi murah pada sistem fermentasi anaerob menggunakan bakteri dan jamur lignoselulolitik yang diisolasi dari saluran pencernaan herbivora. Kerbau, kuda dan gajah dipilih sebagai sumber bakteri dan jamur lignoselulolitik karena ketiganya merupakan representasi herbivora pemakan serat kasar berkualitas rendah sebagai sumber energi utama.

Bakteri dan jamur lignoselulolitik diisolasi dengan medium selektif metode Hungate (Ogimoto dan Imai, 1981; Bachruddin, 1985 dan Lowe, 1986) menggunakan selulosa, silan dan asam tanat sebagai substrat selektif. Identifikasi morfologis koloni bakteri dan jamur lignoselulolitik dilakukan dengan pemurnian mikrobia melalui pemindahan isolat dari kultur tabung Hungate ke kultur cawan petri. Pencatatan warna, ukuran koloni, diameter zona difusi (Subba Rao, 1993), dan zona jernih (Ogimoto dan Imai, 1981) dilakukan sebagai parameter identifikasi. Rasio aktivitas lignoselulolitik dihitung dari perbandingan antara diameter zona difusi dengan diameter koloni. Isolat bakteri dan jamur lignoselulolitik terbaik berdasarkan karakter morfologis dan aktivitas semikuanttitatif perombakan substrat selanjutnya akan digunakan sebagai inokulum fermentasi perombakan selulosa, silan dan lignin secara enzimatis.

38

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... ii

DAFTAR ISI.................................................................................................... iv

I. PENDAHULUAN........................................................................................ 1

A. Latar Belakang....................................................................................... 1

B. Permasalahan......................................................................................... 3

C. Keaslian Penelitian ................................................................................ 3

D. Tujuan ................................................................................................... 4

E. Manfaat .................................................................................................. 5

II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI................................. 6

A. Tinjauan Pustaka.................................................................................... 6

1. Lignoselulosa.................................................................................... 6

2. Bakteri perombak lignoselulosa ...................................................... 17

3. Jamur perombak lignoselulosa......................................................... 21

4. Interaksi mikrobia perombak lignoselulosa...................................... 26

B. Landasan Teori....................................................................................... 29

C. Hipotesis Penelitian................................................................................ 30

III. METODE PENELITIAN........................................................................... 31

A. Tahap I. Isolasi bakteri dan jamur lignoselulolitik................................ 31

B. Tahap II. Kemampuan merombak senyawa lignoselulolitik................. 38

C. Tahap III. Perombakan jerami padi dalam cairan rumen oleh .............. 41

D. Alur Penelitian....................................................................................... 46

E. Jadwal Penelitian.................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... 50

LAMPIRAN..................................................................................................... 55

DAFTAR RIWAYAT HIDUP......................................................................... 60

39