SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK … AWAL.pdf · diisolasi dari sere dele (terasi...

UNIVERSITAS UDAYANA

SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK

PANGAN TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN

KETERSEDIAAN MINERAL FOSFOR

NI PUTU AYU WULAN NOVIYANTI

NIM. 1120025022

PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN MASYARAKAT

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS UDAYANA

2015

ii

UNIVERSITAS UDAYANA

SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK

PANGAN TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN

KETERSEDIAAN MINERAL FOSFOR

Skripsi ini diajukan sebagai

Salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA KESEHATAN MASYARAKAT

NI PUTU AYU WULAN NOVIYANTI

NIM.1120025022


FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS UDAYANA

2015

iii

PERNYATAAN PERSETUJUAN

iv

PERNYATAAN PERSETUJUAN

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa (Tuhan Yang

Maha Esa) karena atas berkat dan rahmat-Nya dapat diselesaikan skripsi yang berjudul

“SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK PANGAN

TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN KETERSEDIAAN MINERAL

FOSFOR” ini tepat pada waktunya.

Ucapan terima kasih diberikan atas kerjasamanya dalam penyusunan skripsi

kepada :

1. dr. I Made Ady Wirawan, MPH., PhD. selaku Ketua Program Studi Ilmu

Kesehatan Masyarakat Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.

2. Kadek Tresna Adhi, S. K. M, M. Kes. selaku kepala bagian peminatan Gizi

Kesehatan Masyarakat yang telah memberikan masukan terhadap

penyusunan proposal penelitian ini.

3. Ir. I Nengah Sujaya, M. Arg. Sc., Ph. D. selaku dosen pembimbing yang

telah menyediakan waktu dalam memberikan masukan dan bimbingan

dalam penyusunan skripsi ini.

4. Ibu Wayan Nursini, S.Tp., M.P., selaku staf UPT Laboratorium Terpadu

Biosains dan Bioteknologi Universitas Udayana yang telah membimbing,

memberikan saran serta motivasi kepada penulis.

5. Seluruh dosen pengajar beserta staf/pegawai di Program Studi Ilmu

kesehatan Masyarakat yang telah memberikan ilmu serta dukungan sejak

awal penulis mengenyam pendidikan, dan pada para staf yang telah banyak

membantu dalam hal pengurusan surat dan kelengkapan administratif

lainnya.

vi

6. Orang tua penulis, Ir. I Nyoman Sutarna, M. Erg dan Ni Nyoman Suriani

yang tak pernah henti memberikan doa, dukungan, dan semangat.

7. Adik penulis Ni Made Widya Yulia Astari beserta keluarga besar yang

selalu memberikan semangat untuk bekera sebaik mungkin demi hasil yang

baik.

8. Penjual produk pangan tradisional yang terdapat didaerah Bali yang telah

menyediakan produk pangan untuk dijadikan sampel dalam penelitian ini.

9. Semua pihak yang yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu yang telah

membantu kelancaran penyusunan proposal skripsi ini.

Demikian skripsi ini disusun semoga dapat memberikan manfaat bagi diri kami

sendiri dan pihak lain yang menggunakannya.

Denpasar, 17 Juni2015

Penulis

vii


FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS UDAYANA

PEMINATAN GIZI KESEHATAN MASYARAKAT

JUNI 2015

Ni Putu Ayu Wulan Noviyanti

SCREENING BAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK PANGAN

TRADISIONAL GUNA MENINGKATKAN KETERSEDIAAN MINERAL

FOSFOR

ABSTRAK

Mineral memiliki peranan penting bagi kesehatan manusia walaupun

diperlukan dalam jumlah yang sedikit. Defisiensi mineral masih menjadi

permasalahan kesehatan masyarakat yang banyak terjadi di negara berkembang.

Defisiensi mineral dalam tubuh dapat disebabkan oleh adanya faktor antinutrisi

(antinutritional factor) yang terdapat dalam makanan yang dikonsumsi sehingga

mempengaruhi ketersediaan mineral yang diperlukan tubuh. Salah satu faktor

antinutrisi tersebut adalah asam fitat (C6H18O24P6). Asam fitat dapat menjadi sumber

fosfor bagi tubuh manusia, tetapi tidak dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia

karena tubuh manusia tidak dapat memproduksi enzim fitase untuk memecah asam

fitat menjadi myo-inositol sederhana dan fosfat inorganik. Maka dari itu penelitian ini

bertujuan untuk menemukan bakteri penghasil fitase yang terdapat dalam produk

pangan tradisional yang digunakan untuk menghidrolisis asam fitat sehingga dapat

meningkatkan ketersediaan mineral fosfor yang diperlukan tubuh.

Desain penelitian ini adalah eksperimental dengan rancangan posttest-only

control group design. Sampel yangdigunakan dalam penelitian ini adalah produk

pangan tradisional yang terdapat di daerah Bali, dengan menggunakan purposive

sampling.Skrining bakteri penghasil fitase dilakukan dengan menggunakan media

MM9 agar. Identifikasi mikroskopik dilakukan dengan pewarnaan Gram. Pengukuran

aktivitas enzim fitase ekstraseluler dan intraseluler dilakukan dengan metode

spektrofotometri melalui pengukuran serapan optik (optical density). Pengukuran

protein terlarut pada ekstrak enzim fitasedilakukan dengan metode Biuret.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa bakteri penghasil fitase berhasil

diisolasi dari sere dele (terasi kedelai). Tujuh isolat bakteri dengan karakteristik Gram

positif dengan sel berbentuk coccobacilli yaitu isolat SDA1, SDA2, SDA3, SDB1,

SDB2, SDB3, dan SDB4. Dari tujuh isolat tersebut, SDB3 memiliki aktivitas enzim

ekstraseluler tertinggi yaitu 0,00064 U/ml. Aktivitas ekstrak enzim kasar SDB3

sebesar 0,0081 U/ml dan mampu membebaskan 8,79 µM fosfor inorganik selama 18

jam inkubasi, serta isolat SDB3 memiliki aktivitas spesifik sebesar 0,0031 U/mg.

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa terdapat bakteri

penghasil fitase pada produk pangan tradisional yang terdapat di daerah Bali yaitu sere

viii

deleyang berhasil diisolasi dan bakteri tersebut memiliki kemampuan membebaskan

fosfor dari molekul asam fitat. Hasil penelitian ini juga berpotensi untuk mengurangi

asam fitat pada produk sehingga dapat meningkatkan ketersediaan mineral bagi tubuh

manusia.Disarankan untuk dilakukan penelitian lebih lanjut dengan melakukan

identifikasi molekuler dengan menggunakan 16S rRNA untuk mengetahui spesies

isolat SDB3.

Kata Kunci : Fitase, Fitat, Fosfor, Pangan Tradisional

ix

SCHOOL OF PUBLIC HEALTH

FACULTY OF MEDICINE UDAYANA UNIVERSITY

PUBLIC HEALTH NUTRITION

JUNE 2015

Ni Putu Ayu Wulan Noviyanti

SCREENINGOF PHYTASE PRODUCING BACTERIA FROM

TRADITIONAL FOOD PRODUCTS TO INCREASE THE

BIOAVAILABILITY OF PHOSPHORUS

ABSTRACT

Mineral has an important role for the human’s health although it is needed in a

very small amount. The deficiency of mineral, persistently become a problem of

human’s health that mostly happened in a developing country. The deficiency of

mineral in the body possibly caused by the existence of antinutritional factor that can

be found in the food, therefore, it affected the bioavailability of mineral that is needed

by the body. One of the antinutritional factors is phytic acid (C6H18O24P6). Phytic acid

will possibly turned to be a source of phosphorus for the human body however, it

cannot be fully used by human because of the human body is not able to produce the

enzyme in order to transform phytic acid into simple myo-inisitol and inorganic

phosphate. Those enzymes are phytase. This research was aimed to find out the

phytase producing bacteria which can be found in the traditional food product that is

used to hydrolyze phytic acid therefore, it will be able to increase the bioavailability

of phosphor which is needed by the body.

The design of this study was experimental with posttest-only control group

design. The sample that is used in this research were Balinesetraditional food. The

sampling method that was used in this study is purposive sampling. Screening method

of phytase producing bacteria was done by using MM9 agar. Microskopic

identification was determined by using Gram stain. Phytase activity of extracellular

and intracellular enzyme was measured using spectrophotometric method by

measuring the optical absorption (Optical Density). Soluble protein concentration of

crude extract enzyme was measured by using Biuret method.

The result of this study shows that there are some phytase producing bacteria

derived from the Balinesetraditional food product, that was founded insere dele (terasi

kedelai). There are seven isolat which wasisolated from sere dele. Characteristic of

seven isolates is a Gram positive bacteria and the morphology of cell is coccobacilli,

named SDA1, SDA2, SDA3, SDB1, SDB2, SDB3, and SDB4. From the seven

isolates, SDB3 had the highest extracellular enzyme activity that is 0,00064 U/ml. The

activity of its crude extract enzyme is 0,0081 U/ml and its mean that SDB3 isolat able

to liberate 8,79 μMinorganic phosphorus during 18 hours incubation, and the specific

activity of SDB3 isolat is 0,0031 U/mg.

x

Based on the results of this study concluded that there aresome phytase-

producing bacteria on the traditional food productwhich can be found in Bali

expecially in sere dele (terasi kedelai )and the bacteria has the ability to liberate

phosphorous from phytic acid molecule. The results is also potential to reduce phytic

acid on the food product so it can be used to increase the bioavailability of mineral for

the human’s body. It is suggested to do further research by doing

molecularidentification using 16S rRNA to determine the species of SDB3 isolat.

Keywords: Phytase, Phytate, Phosphorus, Traditional Food

xi

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul .............................................................................................................. i

Halaman Judul dengan Spesifikasi ............................................................................. ii

Halaman Persetujuan................................................................................................... iii

Kata Pengantar ........................................................................................................... iv

Abstrak ....................................................................................................................... vi

Abstract .................................................................................................................... viii

Daftar Isi ..................................................................................................................... x

Daftar Tabel .............................................................................................................. xiii

Daftar Gambar ........................................................................................................... xiv

Daftar Lampiran ....................................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ...................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

1.1 Latar Belakang

Er

ror! Bookmark not defined.

1.2 Rumusan Masalah

Er


1.3 Pertanyaan Penelitian

Er


xii

1.4 Tujuan Penelitian

Er


1.4.1 Tujuan Umum..............................Error! Bookmark not defined.

1.4.2 Tujuan Khusus .............................Error! Bookmark not defined.

1.5 Manfaat Penelitian

Er


1.5.1 Manfaat Teoritis ..........................Error! Bookmark not defined.

1.5.2 Manfaat Praktis............................Error! Bookmark not defined.

1.6 Ruang Lingkup Penelitian

Er


BAB II TINJAUAN PUSTAKA............ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

2.1 Asam Fitat

Er


2.1.1 Efek Antinutrisi dari Asam Fitat .Error! Bookmark not defined.

2.2 Fitase

Er


2.2.1 Aktivitas Fitase ............................Error! Bookmark not defined.

xiii

2.2.2 Spesies dan Tempat Tumbuh Mikroorganisme Penghasil Fitase

Error! Bookmark not defined.

2.3 Fosfor dan Manfaatnya Bagi Kesehatan

Er


2.4 Pangan Tradisional Bali

Er


BAB III KERANGKA KONSEP DAN DEFINISI OPERASIONAL ..........ERROR!

BOOKMARK NOT DEFINED.

3.1 Kerangka Konsep

Er


3.2 Hipotesis

Er


3.3 Variabel dan Definisi Operasional

Er


BAB IV METODE PENELITIAN ........ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

4.1 Desain penelitian

Er


xiv

4.2 Sampel Penelitian

Er


4.3 Bahan dan Peralatan Penelitian

Er


4.3.1 Bahan ...........................................Error! Bookmark not defined.

4.3.2 Alat ..............................................Error! Bookmark not defined.

4.4 Metode Analisis Laboratorium

Er


4.4.1 Pembuatan Media ........................Error! Bookmark not defined.

4.4.1.1PembuatanMedia MM9 .………………………………......


4.4.1.2Pembuatan Media MM9 Agar

…………………………….Error! Bookmark not defined.

4.4.1.3Pembuatan Media Nutrient Broth (NB) …………………..


4.4.2 Skrining Mikroorganisme Pendegradasi FitatError! Bookmark

not defined.

4.4.3 Identifikasi Isolat Terpilih ...........Error! Bookmark not defined.

4.4.4 Kultivasi Mikroorganisme ...........Error! Bookmark not defined.

xv

4.4.5 Pembuatan Ekstrak Enzim Kasar (EEK)Error! Bookmark not

defined.

4.4.6 Pengukuran Aktivitas Fitase ........Error! Bookmark not defined.

4.4.7 Pengukuran Protein Terlarut pada EnzimError! Bookmark not

defined.

4.5 Teknik analisis data

Er


BAB V HASIL DAN ANALISIS PENELITIANERROR! BOOKMARK NOT

DEFINED.

5.1 Screening Bakteri Penghasil Enzim Fitase pada Produk Pangan

Tradisional

............................................................................................................... Er


5.2 Pelepasan Fosfor dari Molekul Asam Fitat oleh Bakteri Penghasil Fitase

............................................................................................................... Er


BAB VI PEMBAHASAN ....................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

6.1 Isolasi Bakteri yang Mampu Menghasilkan Enzim Fitase pada Produk

Pangan Tradisional

............................................................................................................... Er


xvi

6.2 Aktivitas Bakteri Penghasil Enzim Fitase dalam Meningkatkan

Ketersediaan Mineral Fosfor

............................................................................................................... Er


BAB VII SIMPULAN DAN SARAN .... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

7.1 Simpulan

............................................................................................................... Er


7.2 Saran

............................................................................................................... Er


DAFTAR PUSTAKA ............................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

LAMPIRAN ............................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

xvii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 5.1 Karakteristik mikroskopik bakteri penghasil enzim fitase yang diisolasi

dari produk pangan tradisional ........... Error! Bookmark not defined.

Tabel 5.2 Konsentrasi Fosfor Inorganik yang Dibebaskan dalam Media

Pertumbuhan oleh Enzim Bakteri Penghasil FitaseError! Bookmark

not defined.

Tabel 5.3 Konsentrasi Fosfor Inorganik yang Dibebaskan oleh Enzim

Ekstraseluler bakteri penghasil fitase. Error! Bookmark not defined.

Tabel 5.4 Kadar Fosfor Inorganik yang Dibebaskan dan Aktivitas Enzim Fitase

Isolat SDB3 yang Diisolasi dari Sere deleError! Bookmark not

defined.

Tabel 6.1 Morfologi Mikroorganisme Penghasil Enzim Fitase yang Berhasil

Diisolasi Diamati secara Mikroskopik dan Pewarnaan Gram .... Error!

Bookmark not defined.

xviii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Myo-inositol (1,2,3,4,5,6) hexakisphosphateError! Bookmark not

defined.

Gambar 2.2 Aktivitas enzim dalam mempercepat pelepasan produk. ............ Error!


Gambar2.3 Defosforilasi asam fitat oleh 3-phytase dari Saccharomyces cerevisiae

............................................................ Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.4 Degradasi asam fitat pada globoid oleh phytase yang terdapat pada

gandum. .............................................. Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.5 Degradasi asam fitat globoid dari gandum oleh phytase gandum

.............................................................Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.1 Kerangka Konsep ................................Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.2 Variabel dan Definisi Operasional ......Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.1 Perlakuan dalam Penambahan Enzim FitaseError! Bookmark not

defined.

Gambar 4.2 Diagram Alur Pelaksanaan Analisis LaboratoriumError! Bookmark

not defined.

Gambar4.3 Diagram Alur Pelaksanaan Skrining Mikroorganisme Penghidrolisis

Fitat .................................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.4 Karakteristik Koloni; a. bentuk koloni, b. bentuk tepian, c. bentuk

permukaan. ......................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.5 Susunan Morfologi Bakteri .................Error! Bookmark not defined.

xix

Gambar 4.6 Diagram Alur Pelaksanaan Identifikasi Isolat Terpilih serta Kultivasi

dan Pengukuran Pertumbuhan MikroorganismeError! Bookmark not

defined.

Gambar 4.7 Diagram Alur Pembuatan Ekstrak Enzim KasarError! Bookmark not

defined.

Gambar 4.8 Diagram Alur Pelaksanaan Pengukuran Aktivitas Fitase dan

Pengukuran Konsentrasi Protein Terlarut dalam Enzim ............. Error!


Gambar 5.1 Clear zone dari Isolat Bakteri Penghasil FitaseError! Bookmark not

defined.

Gambar 5.2 Morfologi Isolat Bakteri Penghasil Fitase yang Diiolasi dari Sere

dele (Terasi Kedelai). ..................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 5.3 Aktivitas Enzim Fitase Ekstraseluler dari Isolat SDA1, SDA2,

SDA3, SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 yang Diisolasi dari Sere

dele (Terasi Kedelai) ...................... Error! Bookmark not defined.

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Halaman

1 Standar Fosfor dengan Menggunakan KH2PO4 ....................................... 64

2 Aktivitas Enzim Fitase dalam Media Pertumbuhan dari Isolat SDA1,

SDA2, SDA3, SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 ................................... 65

3 Aktivitas Enzim Fitase dari Supernatan Isolat SDA1, SDA2, SDA3,

SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 pada 0,2 M acetate buffer pH 5

yang mengandung 50% Asam Fitat dengan Inkubasi 18 Jam ................ 65

4 Aktivitas Enzim Fitase Ekstraseluler Isolat SDA1, SDA2, SDA3,

SDB1, SDB2, SDB3, dan SDB4 ........................................................... 66

5 Kadar Protein Terlarut dalam Enzim Fitase ............................................ 67

6 Kegiatan Penelitian ................................................................................. 68

SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK … AWAL.pdf · diisolasi dari sere dele (terasi...

Documents

Transcript of SCREENINGBAKTERI PENGHASIL FITASE PADA PRODUK … AWAL.pdf · diisolasi dari sere dele (terasi...