IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
UJI AKTIVITAS DAN KARAKTERISASI ENZIM AMILASE DARI
ISOLAT Bacillus subtilis EKA 20 ENDOSIMBION KECOA
Pycnoscelus surinamensis
TESIS
untuk memenuhi sebagian syarat
mencapai gelar akademik Magister Sains (M.Si.)
Miftahul Jannah
NIM. 081824153001
Program Studi Magister Biologi
Departemen Biologi
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Surabaya
2021
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
ii
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
TESIS
UJI AKTIVITAS DAN KARAKTERISASI ENZIM AMILASE DARI
ISOLAT Bacillus subtilis EKA 20 ENDOSIMBION KECOA
Pycnoscelus surinamensis
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
Miftahul Jannah
NIM. 081824153001
telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
pada tanggal, 29 April 2021
Susunan Dewan Penguji
Pembimbing Utama
Dr. Ni’matuzahroh.
NIP. 196801051992032003
Penguji I
Prof. Dr. Ir. Tini Surtiningsih, DEA.
NIP. 195110121980032001
Pembimbing Pendamping
Dr. Fatimah, S.Si., M.Kes.
NIP. 197410152002122001
Penguji II
Dr. H. Moch. Affandi., Drs. M.Si.
NIP. 196404121991021001
Penguji III
Dr. Dwi Winarni, Dra. M.Si.
NIP. 196511071989032001
TESIS ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
Untuk memperoleh gelar Magister Sains
Tanggal, 26 Juni 2021
Mengetahui,
Ketua Departemen Biologi
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
iii
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
iv
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu wa Ta'ala yang telah
melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan
penyusunan naskah tesis ini. Judul naskah tesis ini adalah “Uji Aktivitas dan
Karakterisasi Enzim Amilase dari Isolat Bacillus subtilis EKA 20
Endosimbion Kecoa Pycnoscelus surinamensis”. Tesis ini disusun sebagai salah
satu syarat memperoleh gelar Magister Sains (M.Si.) pada Departemen Biologi,
Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.
Selesainya peyusuan tesis ini tidak lepas dari banyak bantuan dan dukungan
dari berbagai pihak. Penyusun menyadari bahwa naskah tesis ini jauh dari
sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang konstruktif dari pembaca akan
sangat dibutuhkan untuk perbaikan tulisan selanjutnya. Adanya naskah tesis ini
semoga dapat menjadi informasi ilmiah yang bermanfaat bagi masyarakat dan
kemajuan ilmu pengetahuan.
Surabaya, 29 April 2021
Penulis
Miftahul Jannah, S.Pd.
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
v
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
UCAPAN TERIMAKASIH
Alhamdulillah, Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah Subhanahu wa
Ta’ala karena berkat limpahan rahmat, karunia, dan hidayah-Nya sehingga tesis ini
dapat terselesaikan dengan baik. Tesis yang berjudul “Uji Aktivitas dan
Karakterisasi Enzim Amilase dari Isolat Bacillus subtilis EKA 20 Endosimbion
Kecoa Pycnoscelus surinamensis”. Merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkan gelar Magister Sains, Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Airlangga. Terselesainya tesis ini tidak lepas dari semua pihak yang
telah membantu dan berpartisipasi. Oleh karena itu, sebagai penulis, saya ingin
menyampaikan terima kasih kepada:
1. Dr. Ni‘matuzahroh dan Dr. Fatimah, S.Si., M.Kes. selaku dosen
pembimbing I dan dosen pembimbing II yang senantiasa memberikan
segenap waktu, ilmu dan tenaga untuk memberikan bimbingan, arahan dan
masukan berharga sehingga selama penyusunan proposal hingga
penyelesaian tesis ini.
2. Prof. Dr. Tini Surtiningsih, DEA dan Dr. H. Moch. Affandi., Drs. M.Si.
selaku dosen penguji I dan dosen penguji II yang telah memberikan
masukan berupa kritik dan saran yang membangun dalam penulisan
proposal dan penyelesaian tesis ini.
3. Dr. Dwi Winarni, Dra, M.Si. selaku dosen penguji III yang telah
memberikan masukan berupa kritik dan saran yang membangun dalam
penyelesaian tesis ini.
4. Prof. Dr. Hj. Sri Puji Astuti Wahyuningsih, M.Si. selaku dosen wali yang
telah mendampingi, membimbing, dan memberikan arahan dari awal
perkualiahan hingga perkuliahan selesai.
5. Segenap Bapak dan Ibu dosen staf pengajar Departemen Biologi yang telah
mengajarkan banyak ilmu, pengalaman dan kebaikan.
6. Kedua orang tua penulis, Bapak Lukman A. Hamid, S.Ag dan (Alm.) Ibu
Jaitun, Kakak Uswatun Hasanah, dan Kakak Raudatul Jannah, serta adik Jul
asfi Warraihan, Ipar saya Mas Ratno Abidin dan Abang Uwais, dan kedua
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
vi
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
keponaan saya yang lucu Ashima Khanza dan M. Athan Gazwan yang selalu
mendoakan, memotivasi, memberi dukungan moril, dan juga semangat
sehingga tesis ini dapat terselesaikan.
7. Rekan Peneliti Sdr. Riza Lailiana, Anna Raisa Masrurin, Silvia Kurnia, Ana
Mariatul Khiftiyah, Mas Zainal, dan Mbak Nastiti dan seluruh teman-teman
S2 Biologi terutama Rizka Efi Mawli, Lailatus Saidah, Aini, Watio, Firda,
Dita, dan Tya yang selalu memberikan dukungan, bantuan dan motivasi
yang sama-sama telah berjuang dari awal.
8. Seluruh laboran dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Airlangga, atas bantuan dan kerjasamanya selama proses penelitian ini.
9. Serta kepada semua pihak yang membantu dalam penyusunan tesis ini, baik
secara langsung atau tidak langsung
Surabaya, 29 April 2021
Penulis
Miftahul Jannah, S.Pd
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
vii
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ......................................................................................i
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................ii
PERYATAAN ....................................................................................................iii
KATA PENGANTAR .......................................................................................iv
UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................v
DAFTAR ISI ......................................................................................................iii
DAFTAR TABEL .............................................................................................x
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xi
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................xii
ABSTRAK .........................................................................................................xiii
ABSTRACT ........................................................................................................xiv
BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................5
1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................................5
1.4 Manfaat Penelitian ....................................................................................6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................7
2.1 Enzim Amilase .........................................................................................7
2.1.1 Substrat amilase ..............................................................................9
2.1.2 Klasifikasi enzim amilase ...............................................................11
2.2 Bakteri Amilolitik .....................................................................................15
2.2.1 Bakteri endosimbion hewan dekomposer kecoa ............................17
2.2.2 Klasifikasi dan karakter Bacillus subtilis .......................................19
2.3 Purifikasi Enzim .......................................................................................20
2.3.1 Presipitasi dengan amonium sulfat .................................................21
2.3.2 Dialisis ............................................................................................22
2.3.3 Kromatografi kolom .......................................................................23
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
viii
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
2.4 SDS-PAGE ...............................................................................................25
2.5 Karakteristik Biokimia Enzim Amilase Mikrobial ..................................27
2.5.1 Spesifisitas substrat ........................................................................27
2.5.2 pH optimum ....................................................................................27
2.5.3 Suhu optimum ................................................................................28
2.5.4 Berat molekul .................................................................................29
BAB III. KERANGKA KONSEP PENELITIAN ..........................................31
3.1 Kerangka Konsep Penelitian ....................................................................31
3.2 Hipotesis Penelitian ..................................................................................34
3.2.1 Asumsi ............................................................................................34
3.2.2 Hipotesis kerja ................................................................................35
BAB IV. METODE PENELITIAN .................................................................36
4.1 Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................................36
4.2 Alat dan Bahan .........................................................................................36
4.2.1 Alat .................................................................................................36
4.2.2 Bahan ..............................................................................................34
4.3 Rancangan Penelitian ...............................................................................37
4.4 Variabel Penelitian ...................................................................................37
4.5 Cara Kerja ................................................................................................37
4.5.1 Peremajaan isolat bakteri ...............................................................37
4.5.2 Persiapan media inokulum dan media produksi enzim ..................38
4.5.3 Produksi crude enzim amilase dari Bacillus s. EKA 20.................38
4.5.4 Analisis aktvitas dan kadar protein crude enzim amilase ..............39
4.5.5 Pemurnian enzim ............................................................................41
4.5.6 Analisis SDS-PAGE .......................................................................43
4.5.7 Karakterisasi enzim ........................................................................45
4.6 Kerangka Operasional ..............................................................................47
4.7 Analisis Data Penelitian ...........................................................................48
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
ix
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................49
5.1 Hasil Uji Aktivitas Crude Enzim Bacillus subtilis EKA 20 ....................49
5.1.1. Produksi enzim amilase Bacillus subtilis EKA 20 ........................49
5.1.2. Uji aktivitas dan kadar protein dari crude enzim amilase .............51
5.2 Hasil Purifikasi Enzim Amilase ...............................................................52
5.2.1. Aktivitas enzim hasil presipitasi amonium sulfat..........................52
5.2.2. Aktivitas enzim hasil dialisis .........................................................55
5.2.3. Aktivitas enzim amilase Bacillus subtilus EKA 20 secara kualitatif
dan kuantitatif ................................................................................58
5.3 Karakterisasi Enzim .................................................................................61
5.3.1. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim ..........................................61
5.3.2. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim .......................................63
5.3.3. Uji kestabilan suhu dan pH ...........................................................64
5.3.4. Pengaruh ion-ion logam terhadap aktivitas enzim ........................66
5.3.5. Pengaruh surfaktan dan agen pengkelat terhadap aktivitas enzim 68
5.4 Analisis SDS-PAGE .................................................................................71
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................77
6.1. Kesimpulan .............................................................................................77
6.2. Saran .......................................................................................................77
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................78
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
x
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Enzim-Enzim Amilase ..................................................................................14
5.1 Aktivitas, Kadar Protein dan Aktivitas Spesifik Crude Enzim Amilase
Bacillus subtilis EKA 20 ..............................................................................52
5.2 Aktivitas Enzim Amilase dari Berbagai Tahapan Purifikasi .......................57
5.3 Aktivitas Enzim Amilase dari Bacillus subtilis EKA 20 Secara Kualitatif dan
Kuantitatif ...................................................................................................60
5.4 Karakterisasi Enzim dengan Ion-ion Logam, Surfaktan, dan Agen
Pengkelat ......................................................................................................70
5.5 Komparasi Antara Karakter Enzim Amilase dari Genus Bacillus ................75
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
xi
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Molekul Amilopektin yang Bercabang .........................................................10
2.2 Skema Hidrolisis Pati oleh Amilase ..............................................................11
2.3 Reaksi Empat Enzim yang Berbeda dalam Menghidrolisis Pati ...................12
2.4 Bakteri Bacillus subtilis EKA 20 ..................................................................19
2.5 Mekanisme Salting In dan Salting Out .........................................................23
2.6 Proses Hidrolisis ...........................................................................................26
3.1 Skema Kerangka Konsep Penelitian .............................................................33
4.1 Prosedur Penelitian........................................................................................47
5.1 Nilai TPC dan Aktivitas Enzim Inkubasi 3 Hari ..........................................51
5.2 Variasi Kondisi pH Kultur Selama Inkubasi 3 Hari .....................................51
5.3 Aktivitas Enzim dan Kadar Protein pada Tahap Fraksinasi Amonium
Sulfat ..............................................................................................................54
5.4 Zona Halo dari Bacillus subtilis EKA 20 ......................................................59
5.5 Zona Halo dari Setiap Tahap Purifikasi Amilase Bacillus subtilis EKA 20 .60
5.6 Aktivitas Enzim dari pH yang Berbeda-beda................................................61
5.7 Aktivitas Enzim dari Suhu yang Berbeda-beda ............................................63
5.8 Kestabilan pH ................................................................................................65
5.9 Kestabilan Suhu ............................................................................................66
5.10 Aktivitas Enzim dari Ion-ion Logam ..........................................................67
5.11 Aktivitas Enzim dari Surfaktan dan Agen Pengkelat ..................................69
5.12 Hasil SDS-PAGE Enzim Amilase Bacillus subtilis EKA 20 .....................73
IR – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
xii
TESIS UJI AKTIVITAS DAN…. MIFTAHUL JANNAH
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Posedur Penelitian ....................................................................................... 84
2. Pembuatan Reagen DNS ............................................................................. 87
3. Pembuatan Reagen Lowry .......................................................................... 87
4. Kurva Baku Glukosa ................................................................................... 88
5. Kurva Baku BSA ........................................................................................ 88
6. Perhitungan Aktivitas Enzim dan Kadar Protein ........................................ 89
7. Tabel Presipitasi Amonium sulfat (Scopes, 1987) ...................................... 92
8. Perhitungan Pengunaan (Gram) Amonium Sulfat ...................................... 93
9. Hasil Perhitungan Kadar Protein, Aktivitas Enzim, dan Aktivitas Spesifik
dari tahapan-tahapan purifikasi ................................................................... 95
10. Hasil Karakterisasi Enzim Amilase Hasil Dialisis .................................... 96
11. Perhitungan Berat Molekul (SDS-PAGE) ................................................ 98
12. Dokumentasi Penelitian ............................................................................ 100
Top Related