BAB VI

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pewarnaan Gram

SSA2B4.1 (Gram positif) SSD2A7.1 (Gram negatif)

Gambar 20. Visualisasi isolat bakteri pada pembesaran 500 kali dengan menggunakan mikroskop cahaya di laboratorium FKH IPB Bogor.

Mengacu pada Bergey,s Manual of Determinative Bacteriology edisi

kesembilan (1994) isolat bakteri SSA2B4.1 yang berjenis Gram positif berbentuk

batang dan membentuk endospora, kemungkinan tergolong grup 15 (bakteri Gram

positif, pembentuk endospora) dan grup 12 (kelompok bakteri aerob kimolitotrof

dan beberapa kelompok bakteri lainnya). Sedangkan isolat bakteri SSD2A7.1

yang berjenis Gram negatif berbentuk batang dan tidak membentuk spora,

kemungkinan tergolong grup 4 (bakteri Gram negatif aerobik/mikroaerofilik

berbentuk batang dan kokos), grup 5 (anaerobik fakultatif, Gram negatif

berbentuk batang) dan grup 12 (kelompok bakteri aerob kimolitotrof dan beberapa

kelompok bakteri lainnya).

Tabel 8. Urutan pewarnaan Gram serta reaksi yang terjadi dan warna yang

terbentuk.

No Urutan pewarnaan Reaksi dan warna isolatSSA2B4.1 SSD2A7.1

1 Kristal violet (KV) Sel berwarna violet-biru Sel berwarna violet-biru 2 Larutan iodium (I) Terbentuk kompleks KV-I,

sel berwarna violet-biruTerbentuk kompleks KV-I, sel berwarna violet-biru

3 Larutan pemucat(Alkohol 95%)

- Dinding sel mengalami dehidrasi- Pori-pori berkerut- Permeabilitas menurun- Kompleks KV-I tidak dapat ke luar sel- Sel tetap berwarna violet- Biru

- Lemak terekstraksi dari dinding sel- Pori-pori membesar- Kompleks KV-I tercuci ke luar- Sel tidak berwarna

4 Safranin - Tidak berpengaruh- Sel tetap berwarna violet- Biru

- Sel menyerap zat warna merah- Sel berwarna merah

Kesimpulan Gram positif Gram negatif

Penyebab perbedaan bakteri dalam pewarnaan Gram adalah struktur

dinding sel dan komposisi dinding sel bakteri Gram positif dan Gram negatif.

Bakteri Gram negatif mengandung lipid dalam presentase lebih tinggi dibanding

yang dikandung bakteri Gram positif. Dinding sel bakteri Gram negatif

mempunyai dinding sel yang lebih tipis dibanding dinding sel bakteri Gram

positif. Perlakuan dengan alkohol terhadap bakteri Gram negatif menyebabkan

larutnya lipid/lemak oleh larutan pemucat (alkohol) atau dengan kata lain lipid

terekstraksi sehingga memperbesar daya rembes atau permeabilitas dinding sel

Gram negatif. Kompleks kristal violet-iodium yang telah memasuki dinding sel

selama langkah awal dalam proses pewarnaan, dapat terekstraksi dari dinding sel

65

bakteri. Sedangkan pada bakteri Gram positif kandungan lipidnya lebih rendah

dan dinding sel bakteri yang lebih tebal akan menyusut oleh perlakuan larutan

pemucat (alkohol) karena terjadinya dehidrasi, menyebabkan pori-pori mengecil,

permeabilitasnya berkurang sehingga kompleks kristal violet-iodium tidak dapat

tereksitasi dari dalam dinding sel (Pelczar, et al., 1998).

Dinding sel bakteri Gram negatif mengandung peptidoglikan jauh lebih

sedikit dan peptidoglikan ini mempunyai ikatan silang peptida antara unit-unit

glikan dan peptida yang bersifat kurang fleksibel dibandingkan dengan yang

dijumpai pada bakteri Gram positif, maka pori-pori pada peptidoglikan bakteri

Gram negatif tetap cukup besar sekalipun setelah diberi larutan pemucat (alkohol),

sehingga memungkinkan ekstraksi kompleks kristal violet-iodium. Sedangkan

pada dinding sel bakteri Gram positif mengandung lapisan peptidoglikan yang

lebih banyak sehingga dengan diberi larutan pemucat (alkohol) akan mengurangi

diameter pori-pori pada lapisan peptidoglikan dan menyebabkan kompleks kristal

violet-iodin terperangkap di dalam dinding sel bakteri Gram positif.

66

B. Hasil uji sifat biokimia isolat bakteri SSA2B4.1 dan SSD2A7.1

Tabel 9. Hasil uji sifat biokimia isolat SSA2B4.1 dan SSD2A7.1.

Jenis Uji Isolat SSD2A7.1 Isolat SSA2B4.1

Fermentasi karbohidrat

a. Fermentasi glukosa Negatifwarna kaldu tetap dan tidak timbul gas pada tabung Durham.

Positifwarna kaldu berubah menjadi kuning terang dan timbul gas pada tabung Durham.

b. Fermentasi manitol Negatifwarna kaldu tetap dan tidak timbul gas pada tabung Durham.

Positifwarna kaldu berubah menjadi kuning dan timbul gas pada tabung Durham.

c. Fermentasi sukrosa Negatifwarna kaldu tetap dan tidak timbul gas pada tabung Durham.

Positifwarna kaldu berubah menjadi kuning terang dan timbul gas pada tabung Durham.

d. fermentasi laktosa Negatifwarna kaldu tetap dan tidak timbul gas pada tabung Durham.

Positifwarna kaldu berubah menjadi kuning terang dan timbul gas pada tabung Durham.

e. Fermentasi maltosa Negatifwarna kaldu tetap dan tidak timbul gas pada tabung Durham.

Positifwarna kaldu berubah menjadi kuning terang dan timbul gas pada tabung Durham.

Methyl red Negatifwarna kaldu berubah menjadi kuning (pH ¿ 6,2).

Negatifwarna kaldu berubah menjadi kuning (pH ¿ 6,2).

Voges-Proskauer Negatifwarna kaldu tetap kuning (bukan termasuk bakteri penghasil asetoin atau 2,3-butanadiol).

Negatifwarna kaldu tetap kuning (bukan termasuk bakteri penghasil asetoin atau 2,3-butanadiol).

67

Jenis uji Isolat SSD2A7.1 Isolat SSA2B4.1

Katalase Positifterbentuk gelembung udara di sekitar koloni, bakteri menghasilkan enzim katalase

Positifterbentuk gelembung udara di sekitar koloni, bakteri menghasilkan enzim katalase

Oksidase Negatiftidak terjadi perubahan warna pada koloni.

Positifwarna koloni menjadi hitam setelah penambahan reagen uji

Indol Negatif warna kaldu tidak

berubah. bakteri tidak dapat menguraikan gugus indol dari triptofan

Positifwarna kaldu berubah menjadi merah.bakteri dapat menguraikan gugus indol dari triptofan

Sitrat Positifwarna media biakan berubah menjadi biru

Negatifwarna media biakan tetap berwarna hijau..

Pencairan gelatin Negatifmedia biakan gelatin tidak mencair

Negatifmedia biakan gelatin tidak mencair

Hidrogen sulfida (H2S) Negatif tidak terbentuk endapan

hitam. Slant berwarna merah

(basa) dan Butt berwarna kuning (asam).

Laktosa atau sukrosa atau kedua tidak difermentasikan

Negatiftidak terbentuk endapan hitam. Bagian Butt dan Slant berwarna kuning (bersifat asam) yang menunjukkan laktosa atau sukrosa atau keduanya difermentasikan.

Urease Negatiftidak terjadi perubahan warna dari kuning menjadi merah keunguan

Negatiftidak terjadi perubahan warna dari kuning menjadi merah keunguan.

Selulase Negatiftidak terbentuk zona bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri .

Positifterbentuk zona bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri.

68

Jenis uji Isolat SSD2A7.1 Isolat SSA2B4.1

Protease Positifterbentuk zona bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri.

Positifterbentuk zona bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri.

Hidrolisis pati Negatiftidak terbentuk zona bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri.

Negatiftidak terbentuk zona bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri.

Reduksi nitrat Positifterbentuk gelembung gas dalam tabung Durham dan setelah penambahan reagen uji terlihat perubahan warna menjadi merah

Positifterbentuk gelembung gas dalam tabung Durham dan setelah penambahan reagen uji terlihat perubahan warna menjadi merah.

Hasil pengujian sifat biokimia pada isolat SSD2A7.1 memberikan hasil uji

negatif sebanyak 9 jenis uji yaitu pada uji fermentasi karbohidrat, uji methyl red,

uji Voges-Proskauer, uji oksidase, uji indol, uji pencairan gelatin, uji H2S, uji

urease, uji selulase dan uji hidrolisis pati. Sedangkan isolat SSA2B4.1

memberikan hasil uji negatif sebanyak 7 jenis uji yaitu pada uji methyl red, uji

Voges-Proskauer, uji sitrat, uji pencairan gelatin, uji H2S, uji urease dan uji

hidrolisis pati.

Hasil pengujian sifat biokimia pada isolat SSD2A7.1 memberikan hasil uji

positif terhadap 4 jenis uji yaitu uji katalase, uji oksidase, uji indol, uji selulase,

uji protease dan uji reduksi nitrat. Sedangkan isolat SSA2B4.1 memberikan hasil

uji positif terhadap 7 jenis uji yaitu uji fermentasi karbohidrat, uji katalase, uji

oksidase, uji indol, uji selulase, uji protease dan uji reduksi nitrat.

69

Hasil pengujian sifat biokimia memberikan informasi bahwa antara isolat

SSD2A7.1 dan isolat SSA2B4.1 memiliki 9 sifat biokimia yang sama yaitu tidak

mampu menghasilkan asam campuran dengan pH<6,2, tidak mampu

menghasilkan 2,3 butana diol maupun asetoin, tidak mampu menguraikan asam

amino jenis sistein, tidak mampu mencairkan gelatin, tidak mampu menghidrolisis

urea dan pati, mampu menguraikan protein, mapu menghasilkan enzim katalase,

dan mampu mereduksi nitrat menjadi nitrit dan gas nitrogen.

Isolat SSD2A7.1 dan isolat SSA2B4.1 memiliki 5 sifat biokimia yang

berbeda yaitu kemampuan dalam memfermentasikan karbohidrat (jenis glukosa,

sukrosa, laktosa manitol dan maltosa), kemampuan menghasilkan enzim sitokrom

oksidase, kemampuan mengguraikan triptofan, kemampuan menggunakan sitrat

sebagai sumber karbon dan energi dan kemampuan menghidrolisis selulosa.

Hasil uji fermentasi karbohidrat dari isolat bakteri SSD2A7.1 yang

meliputi uji fermentasi karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan

manitol menunjukkan bahwa isolat bakteri SSD2A7.1 tidak dapat

memfermentasikan karbohidrat. Hal ini ditandai dengan tidak berubahnya warna

media biakan menjadi kuning dan tidak terbentuk gas pada tabung Durham.

Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 memberikan hasil uji positif, yang

ditunjukkan dengan berubahnya warna media biakan menjadi kuning dan

terbentuk gas pada tabung Durham. Menurut Lay (1994) jika hasil uji fermentasi

karbohidrat berupa warna kaldu menjadi kuning atau lebih kuning dari warna

70

kaldu pada tabung kontrolnya dan terbentuk gas pada tabung Durham,

menunjukkan terjadi fermentasi asam campuran.

Isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 memberikan hasil uji negatif pada

uji MR dan uji VP. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat bakteri

tersebut tidak menghasilkan asam campuran yang mempunyai pH<6,2 dan tidak

menghasilkan asetoin dan 2,3-butana diol.

Berdasarkan hasil uji fermentasi karbohidrat, uji MR dan uji VP terhadap isolat

bakteri SSA2B4.1 memberikan informasi bahwa walaupun isolat bakteri tersebut

mampu menghasilkan asam campuran dan gas, tetapi asam campuran yang

dihasilkan memiliki pH<6,2 dan tidak menghasilkan asetoin dan 2,3-butana diol

sebagai produk hasil fermentasinya.

Terdapat tiga kelompok bakteri yang mampu memfermentasikan

karbohidrat menjadi asam campuran dan gas yaitu kelompok BAL

heterofermentatif, kelompok bakteri coli-aerogeneses tifoid, dan kelompok bakteri

asam propionat. Namun berdasarkan hasil uji VP yang memberikan hasil uji

negatif, menunjukkan bahwa isolat bakteri SSA2B4.1 bukan termasuk kelompok

bakteri coli-aerogeneses tifoid dan pada uji MR memberikan hasil uji negatif,

menunjukkan bahwa isolat bakteri SSA2B4.1 bukan termasuk kelompok bakteri

asam propionat, selain itu ciri utama dari kelompok bakteri asam propionat adalah

tidak membentuk endospora, sementara hasil dari pewarnaan Gram menunjukkan

bahwa isolat bakteri SSA2B4.1 memiliki endospora. Jadi berdasarkan hasil

pewarnaan Gram, uji fermentasi karbohidrat, uji MR dan uji VP, maka ciri-ciri

71

isolat bakteri SSA2B4.1 cenderung mengarah pada ciri-ciri kelompok bakteri

asam laktat (BAL) heterofermentatif.

Jenis karbohidrat yang digunakan pada uji fermentasi karbohidrat

terhadap isolat bakteri SSA2B4.1 adalah glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan

manitol. Glukosa dapat langsung masuk dalam jalur fermentasi tahap pertama

sedangkan sukrosa, laktosa, manitol dan maltosa akan dihidrolisis terlebih dahulu

menjadi monosakarida penyusunnya. Laktosa dihidrolisis menjadi galaktosa dan

glukosa. Sukrosa dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa. Manitol diubah

menjadi manosa atau galaktosa. Sedangkan maltosa akan dihidrolisis menjadi dua

molekul glukosa.

+ H2O

laktase→

+ Laktosa galaktosa + glukosa

Gambar 21.a. Hidrolisis laktosa (Nelson et al., 2006).

+ H2O

sukrase→

+ Sukrosa glukosa + fruktosa

Gambar 21.b. Hidrolisis sukrosa (Nelson et al., 2006).

72

+ H2O

maltase→

+ Maltosa glukosa + glukosa

Gambar 21.c. Hidrolisis maltosa (Nelson et al., 2006).

Gambar 21.d. Reaksi perubahan manitol menjadi manosa

Gambar 21.e. Reaksi perubahan manitol menjadi galaktosa (Nelson et al., 2006).

Monosakarida jenis manosa dan galaktosa terlebih dahulu akan diubah

menjadi glukosa melalui reaksi epimerisasi (Gambar 22.a). Sedangkan fruktosa

akan diubah terlebih dahulu menjadi fruktosa 6-fosfat dan kemudian fruktosa 6-

fosfat diubah menjadi glukosa 6- fosfat (Gambar 22.b).

73

Gambar 22.a. Epimerisasi galaktosa dan manosa menjadi glukosa (Murray et al., 2003).

Gambar 22.b. Reaksi perubahan fruktosa menjadi glukosa 6-fosfat (Murray et al., 2003).

Glukosa 6-fosfat dan glukosa hasil epimerisasi galaktosa dan manosa

akan masuk dalam tahap awal proses fermentasi untuk menghasilkan asam

piruvat, asam asetat dan CO2 dan kemudian pada tahap kedua fermentasi asam

piruvat dan asam asetat direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan

dalam tahap pertama, membentuk asam laktat dan etanol.

74

Gambar 23. Fermentasi glukosa oleh bakteri BAL heterofermentatif (Fardiaz, 1992).

Selain dapat memfermentasikan karbohidrat jenis glukosa, sukrosa,

laktosa, maltosa dan manitol, isolat bakteri SSA2B4.1 juga dapat menghasilkan

enzim selulase yang dapat menguraikan polisakarida jenis selulosa menjadi unit-

unit glukosa. Hal ini ditunjukkan oleh hasil uji selulase dengan terbentuknya zona

bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri.

Kompleks enzim selulase mempunyai tiga komponen utama yang bekerja

bersama-sama atau bertahap dalam menguraikan selulosa menjadi unit glukosa

(dapat dilihat pada Gambar 17, pada halaman 41), yaitu :

1. Endo-selulase yang memotong ikatan bagian dalam struktur kristal dari

selulosa dan mengeluarkan unit selulosa dari rantai polisakarida dengan cara

memotong ikatan hidrogen yang ada dalam struktur kristal selulosa.

2. Ekso-selulase yang memotong 2-4 unit selulosa dari rantai akhir hasil produksi

endo-selulase dan menghasilkan tetrasakarida atau disakarida seperti selobiosa.

75

3. Selobiose atau β-glukosidase yang menghidrolisis produk dari ekso-selulase

yang berupa disakarida atau tetrasakarida menjadi glukosa (Anonimc. 2009).

Kedua isolat bakteri memberikan hasil uji negatif pada uji hidrolisis pati.

Keberadaan pati/amilum yang belum terhidrolisis dalam media biakan ditunjukkan

dengan tidak terbentunya zona bening disekitar daerah pertumbuhan bakteri dan

terbentuknya warna biru kehitaman di sekitar pertumbuhan bakteri setelah diberi

beberapa tetes larutan iodium. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat

bakteri tersebut tidak dapat menghasilkan enzim α-α-amilase yang dapat

menghidrolisis pati/amilum menjadi sakarida yang lebih sederhana lagi seperti

maltosa dan glukosa.

Karbohidrat lazim digunakan sebagai sumber energi oleh mikroorganisme

(Lay, 2004), namun bakteri SSD2A7.1 tidak menggunakan karbohidrat jenis

monosakarida, disakarida dan polisakarida sebagai sumber karbon dan sumber

energinya. Hal ini ditunjukkan dengan ketidakmampuannya dalam fermentasikan

karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan manitol, serta tidak dapat

menghidrolisis polisakarida jenis selulosa dan pati menjadi sakarida yang lebih

sederhana.

Isolat bakteri SSD2A7.1 tidak menggunakan karbohidarat sebagai

sumber karbon dan energinya tetapi menggunakan sitrat. Penggunaan sitrat oleh

isolat bakteri SSD2A7.1 sebagai sumber karbon dan energinya ditunjukkan

dengan perubahan warna media biakan SCA menjadi biru yang disebabkan

penggunaan sitrat oleh bakteri sehingga asam hilang dari media biakan dan bila

76

sitrat dapat digunakan oleh bakteri maka amonium dihidrogen fosfat turut

teruraikan dan akan melepaskan ion amonium (NH4+) sehingga menyebabkan

medium menjadi alkalis, dan indikator brom timol biru berubah dari hijau menjadi

biru (Gupte, 1990). Reaksi penggunaan sitrat oleh bakteri dapat dilihat pada

Gambar 11 pada halaman 33.

Walaupun sitrat dapat digunakan oleh bakteri sebagai sumber karbon dan

energinya, namun berdasarkan hasil uji sitrat terhadap isolat bakteri SSA2B4.1

yang memberikan hasil uji negatif, menunjukkan isolat bakteri SSA2B4.1 tidak

menggunakan sitrat sebagai sumber karbon dan energinya, tetapi cenderung

menggunakan karbohidrat seperti glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa, manitol dan

selulosa.

Dari hasil uji fermentasi karbohidrat, uji selulase uji hidrolisis pati dan

uji sitart terhadap kedua isolat bakteri, memberikan informasi bahwa isolat bakteri

SSD2A7.1 tidak dapat digunakan dalam aplikasi produksi enzim selulase dan

α-amilase. Dalam aplikasi isolat bakteri SSD2A7.1 tidak perlu menggunakan

karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa, manitol, selulosa dan pati

pada medium yang digunakan tetapi dapat menggunakan sitrat karena sitrat dapat

dihidrolisis oleh bakteri tersebut untuk digunakan sebagai sumber energi dalam

metabolismenya. Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 dapat digunakan dalam

aplikasi yang membutuhkan proses fermentasi karbohidrat jenis glukosa, sukrosa,

laktosa, maltosa, manitol dan produksi enzim selulase, tetapi tidak dapat

digunakan dalam aplikasi produksi enzim α-amilase. Dalam aplikasi isolat bakteri

77

SSA2B4.1 tidak perlu menggunakan pati/amilum dan sitrat pada medium yang

digunakan tetapi dapat digunakan karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa,

maltosa, manitol dan selulosa.

Uji oksidase pada isolat bakteri SSD2A7.1, memberikan hasil uji negatif

yang ditandai dengan tidak terbentuknya warna hitam pada koloni bakteri,

sedangkan uji oksidase pada isolat bakteri SSA2B4.1 memberikan hasil uji positif

yang ditandai dengan terbentuknya warna hitam pada koloni bakteri. Perubahan

warna ini mengindikasikan adanya enzim sitokrom oksidase yang dimiliki oleh

isolat bakteri SSA2B4.1 yang dapat mengoksidasikan larutan reagen uji oksidase.

Hasil uji reduksi nitrat pada isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1

memberikan hasil uji positif. Hasil uji ini menunjukkan bahwa kedua isolat

bakteri tersebut selain dapat menggunakan nitrat (NO3-) sebagai akseptor elektron

terakhir dalam sistem transport elektron dengan mereduksikannya menjadi nitrit

(NO2-) dengan katalis enzim nitratase.

NO3- + 2e- + 2 H+ nitratase

→ NO2- + H2O

Pada uji reduksi nitrat terhadap kedua isolat bakteri tersebut, juga

dihasilkan gas pada tabung Durham. Menurut Lay (1994) gas dalam tabung

Durham tersebut merupakan campuran gas CO2 dan N2. Gas N2 berasal dari

penguraian sempurna nitrat sedangkan CO2 merupakan produk respirasi

anaerobik.

2NO2- + 7e- + 8 H+ nitratase

→ N2(g) + 4 H2O

78

Kemampuan isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 dalam menguraikan

H2O2 ditunjukkan oleh uji katalase yang memberikan hasil uji positif yang berarti

bakteri mampu menghasilkan enzim katalase yang dapat digunakan pada reaksi

penguraian hidrogen peroksida (H2O2) menjadi H2O dan gas oksigen (O2).

H2O2 katalase→

H2O + 12 O2

Menurut Fardiaz (1992) bakteri yang mampu menghasilkan enzim katalase

adalah kelompok bakteri aerobik dan anaerobik aerotoleran. Namun berdasarkan

hasil uji oksidase yang menberikan hasil uji negatif dan uji reduski nitrat yang

memberikan hasil uji positif, memberikan informasi bahwa isolat bakteri

SSD2A7.1 bukan termasuk kelompok bakteri aerobik, tetapi tergolong bakteri

anaerobik aerotoleran. Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 yang memberikan

hasil uji oksidase dan uji reduksi nitrat positif serta uji katalase positif dapat

digolongkan dalam kelompok bakteri denitrifikasi.

Bakteri denitrifikasi dapat menggunakan oksigen maupun nitrat sebagai

akseptor elektronnya dan dapat memberikan hasil uji katalase positif serta dapat

menggunakan suatu substrat seperti karbohidrat melalui proses fermentasi

(Fardiaz, 1992).

Reaksi kimia yang terjadi pada uji katalase terhadap kedua isolat bakteri

tersebut yaitu :

2 O2-* + 2H+ superoksidadismutase

→ H2O2 + O2(g)

H2O2 katalase

→ H2O + ½ O2 (g)

79

Uji protease terhadap isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 memberikan

hasil uji positif yang ditandai dengan terbentuknya zona bening di sekitar daerah

pertumbuhan bakteri. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat tersebut

dapat menguraikan protein menjadi peptida-peptida kecil dan asam amino

penyusun protein tersebut dengan bantuan enzim protease atau peptidase.

Berdasarkan cara pemotongan ikatan peptida, enzim peptidase dapat

dibagi menjadi eksopeptidase dan endopeptidase yang bekerja secara bersama-

sama dalam memotong ikatan peptida pada suatu molekul protein

(Mubarik et al., 2000). Eksopeptidase bekerja pada kedua ujung molekul protein,

yang terdiri dari dua jenis enzim yaitu karboksipeptidase dan amino peptidase

(Naiola et al., 2007). Karboksipeptidase dapat melepaskan asam amino yang

memiliki gugus –COOH bebas pada ujung molekul protein sedangkan amino

peptidase dapat melepaskan asam amino pada ujung lainnya yang memiliki gugus

–NH2 bebas (dapat dilihat pada Gambar 18 pada halaman 43). Enzim

eksopeptidase dapat langsung melepaskan asam amino dari molekul protein,

sedangkan enzim endopeptidase memecah protein pada tempat-tempat tertentu

dalam molekul protein sehingga akan menghasilkan peptida-peptida kecil terlebih

dahulu, kemudian peptida-peptida kecil ini akan diuraikan menjadi asam amino

oleh enzim eksopeptidase.

Kedua isolat bakteri (SSD2A7.1 dan SSA2B4.1) memberikan hasil uji

negatif terhadap uji pencairan gelatin, yang ditandai dengan tidak mencairnya

80

gelatin. Hal ini menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri tersebut tidak mampu

menghasilkan enzim gelatinase yang dapat menghidrolisis gelatin menjadi asam-

asam amino penyusun gelatin tersebut.

Hasil uji urease terhadap kedua isolat bakteri (SSD2A7.1 dan SSA2B4.1)

memberikan hasil negatif, yang ditandai dengan tidak terbentuknya warna merah

keunguan pada media biakan uji urease. Hal ini menunjukkan bahwa kedua isolat

bakteri tersebut tidak dapat menghasilkan enzim urease yang dapat menguraikan

urea menjadi CO2 dan NH3, sehingga warna indikator merah fenol tetap berwarna

kuning yang berarti tidak terbentuk senyawa yang bersifat basa seperti NH3 dalam

media biakan.

Isolat bakteri SSD2A7.1 tidak mampu menguraikan asam amino jenis

triptofan yang ditunjukkan oleh uji indol yang memberikan hasil uji negatif.

Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 memberikan hasil uji positif terhadap uji

indol, yang ditandai dengan terbentuknya warna merah pada kaldu media baikan.

Hal ini menunjukkan bahwa isolat bakteri SSA2B4.1 mampu menghasilkan

enzim triptofanase yang dapat mengkatalisis reaksi pemecahan triptofan menjadi

indol, asam piruvat dan amonia (Gambar 9 halaman 29).

Hasil uji H2S terhadap kedua isolat bakteri (SSD2A7.1 dan SSA2B4.1)

memberikan hasil uji negatif. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat

bakteri tersebut tidak mampu menghasilkan enzim desulfurase yang mampu

menguraikan gugus –SH dari suatu asam amino yang mempunyai gugus samping

yang mengandung sulfur seperti sistein dan metionin.

81

Berdasarkan hasil uji sifat biokimia dari isolat bakteri SSD2A7.1

memberikan informasi bahwa dalam pengaplikasian isolat bakteri SSD2A7.1

tidak perlu menggunakan karbohidrat (jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan

manitol), selulosa, pati/amilum, gelatin, triptofan, sistein, metionin dan urea pada

medium yang digunakan karena substrat-substrat tersebut tidak digunakan oleh

isolat bakteri SSD2A7.1 sebagai sumber energi dalam proses metabolismenya.

Namun dalam pengaplikasian isolat bakteri SSD2A7.1 dapat digunakan sitrat, dan

protein pada medium yang digunakan.

Ciri-ciri isolat bakteri SSD2A7.1 yang diperoleh dari pewarnaan Gram dan

uji biokimia yaitu berjenis Gram negatif, berbentuk batang, tidak berspora, tidak

dapat memfermentasikan karbohidrat, menggunakan sitrat, tidak dapat

menghasilkan produk asam campuran yang mempunyai pH<6,2, tidak dapat

menghasilkan asetoin dan 2,3-butana diol, tidak dapat menguraikan asam amino

jenis tripofan, sistein dan metionin, tidak dapat mencairkan gelatin, dapat

mereduksi nitrat menjadi nitrit dan gas nitrogen dan tergolong bakteri anaerobik

aerotoleran.

Dalam Bergey,s Manual of Determinative Bacteriology edisi kesembilan

(1994) ciri-ciri isolat bakteri SSD2A7.1 tersebut, cenderung mengarah pada ciri-

ciri bakteri grup 12 (kelompok bakteri aerob kimolitotrof dan beberapa kelompok

bakteri lainnya) yang tergolong famili Nitrobacteriaceae, dan kemungkinan genus

Nitrobacter atau Nitrocystic.

82

Berdasarkan hasil pewarnaan Gram dan hasil uji biokimia ciri-ciri isolat

bakteri SSA2B4.1 cenderung mengarah pada ciri-ciri bakteri asam laktat (BAL)

heterofermentatif, dan bakteri pembentuk endospora genus Bacillus.

BAL terdiri dari 15 genus yaitu Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus,

Lactococcus, Streptococcus, Aerococcus, Bifidobacterium, Carnobacterium,

Enterococcus, Oenococcus, Sporolactobacillus, Teragenococcus, Vagococcus,

Weisella dan Zymomonas (Surono, 2004). Namun dari ke-15 genus tersebut yang

kemungkinan merupakan genus dari isolat bakteri SSA2B4.1 adalah genus

Sporolactobacillus, Lactobacillus, Weisella dan Bifidobacterium karena memiliki

ciri-ciri yang sama dengan isolat bakteri SSA2B4.1 yaitu berjenis Gram positif,

berbentuk batang dan berspora sedangkan genus Leuconostoc, Pediococcus,

Lactococcus, Streptococcus, Aerococcus, Enterococcus, Oenococcus,

Teragenococcus dan Vagococcus berbentuk kokus. Dan genus Zymomonas

berjenis Gram negatif, sedangkan genus Carnobacterium dapat hidup pada suhu

di bawah 0oC (Anonimb, 2009).

Pada penelitian ini belum dapat diketahui secara pasti genus dari isolat

bakteri SSA2B4.1 karena masih membutuhkan uji-uji karakterisasi genus. Dalam

Bergey,s Manual of Determinative Bacteriology edisi kesembilan (1994) ciri-ciri

isolat bakteri SSA2B4.1 cenderung mengarah pada ciri-ciri grup 15 (bakteri Gram

positif, pembentuk endospora)

Isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 berpotensi diaplikasikan pada

bidang pertanian untuk menyuburkan tanaman karena mampu menghasilkan gas

83

nitrogen yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan zat hara tumbuhan.

Selain itu kedua isolat bakteri tersebut dapat digunakan untuk pengendali terhadap

patogen tanaman karena kemampuannya dalam menghasilkan enzim kitinase.

Menurut Khaeruni et al., (2008) enzim kitinase yang disekresikan oleh bakteri

kitinolitik mampu mendegradasi dinding sel patogen yang menginfeksi pada

daerah akar tanaman sehingga perkembangan patogen terganggu.

Isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 juga berpotensi untuk

diaplikasikan pada bidang industri detergen atau sejenis bahan pembersih lainnya.

Detergen dapat menghilangkan noda atau pengotor yang berupa bahan yang larut

dalam minyak atau lemak serta noda atau pengotor yang larut dalam air, namun

sulit untuk menghilangkan noda atau pengotor yang tergolong protein sehingga

dengan penambahan enzim protease pada detergen akan menambah daya kerja

pembersih dari detergen tersebut.

Enzim protease yang dapat dihasilkan oleh kedua isolat bakteri tersebut

juga berpotensi untuk diaplikasikan pada proses deproteinasi dalam pembuatan

kitin, selain dapat menghemat biaya produksi, juga relatif lebih ramah lingkungan.

84