Tugas Akhir

KARAKTERISASI DAN POTENSI BAKTERI ASAM LAKTAT PENGHASIL EKSOPOLISAKARIDA YANG DIISOLASI DARI NIRA AREN (Arenga pinnata MERR.)

Disertasi

Abstrak

Oleh : Yeanly Wuena Pinaria

Email : whena82@gmail.com

Fakultas / Jurusan : Fakultas Pertanian / S3 Ilmu Pertanian

ABSTRAK Nira aren (Arenga pinnata Merr.) adalah minuman segar yang dihasilkan langsung dari sadapan mayang pohon aren. Pohon aren banyak ditemukan di beberapa daerah di Sulawesi Utara, antara lain di Tomohon. Produksi pohon aren yang paling banyak digunakan oleh masyarakat adalah nira aren. Penelitian ini difokuskan pada isolasi dan skrining bakteri asam laktat penghasil eksopolisakarida (EPS) dari nira aren di Kota Tomohon. Sumber nira aren diperoleh dari 3 desa di Tomohon yakni desa Kayawu, Lahendong dan Taratara. Pengambilan sampel nira aren dilakukan pada pagi menjelang siang hari dan langsung dibawa ke laboratorium Teknik Industri Institut Teknologi Minaesa Tomohon untuk diamati. Bakteri asam laktat (BAL) dianggap sebagai bakteri awal proses fermentasi nira, sehingga proses isolasi BAL harus dilakukan sesegera mungkin setelah proses pengambilan nira. Isolasi BAL dari nira aren dilakukan dengan membiakan sampel pada media de Mann Rogosa Shape Agar (MRSA). Analisis penentuan isolat bakteri asam laktat dilakukan dengan uji pewarnaan Gram dan uji katalase. 61 isolat BAL berhasil teridentifikasi dan kemampuan menghasilkan EPS. Identifikasi awal kemampuan BAL menghasilkan EPS menggunakan media modifikasi Sucrose Yeast Pepton Agar (SYPA). Hasil uji penduga kemampuan BAL menghasilkan EPS ditandai dengan terbentuknya zona putih di sekitar isolat BAL pada media SYPA, 15 isolat yang mampu menghasilkan EPS dengan diameter zona putih lebih besar dari 2,0 cm. Isolat AL15 adalah isolat yang memiliki diameter pembentukan EPS sebesar 4,85 cm. Isolat BAL potensial penghasil EPS tersebut diidentifikasi secara molekular dengan menganalisis sekuen partial gen 16S-rDNA. Hasil BLAST-NCBI menunjukkan 88% isolat termasuk ke dalam genus Lactobacilus, dan 12% genus Leuconostoc. Pada pohon kekerabatan (phylogenytic tree) isolat BAL yang berhasil diidentifikasi adalah Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei dan Lactobacillus buchneri, Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides dan Leuconostoc sp. Lima belas isolat BAL yang sudah teridentifikasi dianalisis total EPS kasar menggunakan media Basal Minimum Medium (BMM). Hasil EPS kasar dengan BMM menunjukkan total EPS paling besar pada Leuconostoc sp. AK29 sebesar 6,98 g/L. Bakteri asam laktat memiliki potensi besar dalam menghasilkan EPS yang dapat digunakan sebagai biopreservative, probiotik bahkan prebiotik. Salah satu kegunaan BAL penghasil EPS yang mampu digunakan sebagai biopreservative, probiotik dan prebiotik adalah jenis Lactobacillus. Salah satu isolat BAL nira aren yang memiliki kemampuan dalam menghasilkan EPS yang baik dari golongan Lactobacillus adalah Lactobacillus casei AL15. L. casei AL15 adalah bakteri asam laktat yang berhasil diisolasi dari nira aren yang memiliki zona pembentukan EPS paling besar pada media SYPA. Jenis EPS dari L. casei AL15 dianalisa menggunakan beberapa jenis analisis sakarida. Analisis EPS L. casei AL15 menggunakan Thin Layer Chormatography (TLC) menunjukkan jenis gula yang dihasilkan adalah glukosa, fruktosa dan glukosa. Pada analisis menggunakan Fourier Transformation Infra Red (FTIR) ikatan yang terbentuk adalah ikatan O-H, C-H, C=O, C-O, ikatan-ikatan ini menyandi gugus aldehid, keton, glikosidik dan ikatan hydrogen sehingga menunjukkan dua jenis monosokarida yakni glukosa dan fruktosa. Pada hasil High Presure Liquid Chomatography (HPLC) puncak yang menunjuk pada standar yang digunakan yakni sukrosa, glukosa dan fruktosa, dua monosakarida yang terdeteksi adalah glukosa dan fruktosa. Pada hasil SEM-EDX bentuk dari EPS terlihat seperti kumpulan anggur yang berjonjot, sedangkan mikromolekul yang terdeteksi yang paling tinggi adalah karbon. Hasil analisis dari keempat alat analisis ini menunjukkan bahwa EPS dari L. casei AL15 dengan ciri kimianya adalah jenis heteropolisakarida. Optimalisasi produksi ekspolisakarida yang dihasilkan oleh Lactobacillus casei AL.15 ditentukan dengan menggunakan metode permukaan respons, dengan tiga parameter yang berbeda yakni suhu, waktu inkubasi dan jumlah glukosa pada media de Mann Rogosa Shape broth. Metode permukaan respons yang diterapkan menggunakan desain central composite design yang terdiri dari 20 kali ulangan yakni 15 kombinasi unik ditambah 5 ulangan pada satu kombinnasi. Hasil analisis RSM menggunakan model central composite design produksi EPS L. casei AL15 mampu menghasilkan EPS sebesar 606,930 mg/L pada suhu pertumbuhan 31,35 oC, dan waktu inkubasi selama 21,07 jam, dengan jumlah penambahan glukosa sebesar 15,56%. Jumlah ini menunjukkan L. casei AL15 memiliki kemampuan yang cukup baik dalam memproduksi eksopolisakarida.

Kata kunci : -

Download : File 1 File 2 File 3