PENGARUH KUAT DAN LAMA PAPARAN MEDAN MAGNET PADABacillus sp. TERHADAP PRODUKSI ENZIM PROTEASE

(Skripsi)

Oleh

BALQIS ANANDA PUTRI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG

2017

ii

ABSTRACT

INFLUENCE OF THE STRENGTH AND DURATION OF MAGNETICFIELD ON CELL of Bacillus sp. CELL TO THE PRODUCTIVITIES OF

PROTEASE ENZYME

By

BALQIS ANANDA PUTRI

Microorganisms are the most widely used organisms to produce enzymescompared to plants and animals because of their faster growth and can grow oninexpensive substrates, their production more easily enhanced through control ofgrowth conditions and genetic engineering. This descriptive study aims todetermine the effect of strength and duration of magnetic field exposure onprotease activity of Bacillus sp. The data obtained are presented in the form ofdrawings and bar charts.

The results showed that the highest proteolytic index value (5.12) wasobtained from the magnetic field strength treatment of 0.2 mT for 30 min (K2L3)and the lowest was obtained from the 0.2 mT magnetic field treatment for 10 min(K2L1). The highest of colonies of Bacillus sp. was obtained from the magneticfield strength treatment of 0.2 mT for 10 min (K2L1) and the lowest was obtainedfrom the 0.1 mT magnetic field treatment for 10 min (K1L1). The highestperotease activity (0.30 U / ml) was obtained from a magnetic field strength of 0.1mT for 30 min (K1L3) and the lowest protease activity was obtained at 0.2 mTexposure for 10 min (K2L1) and 0.3 mT for 20 minutes (K3L2). The highestnumber cell of Bacillus sp. is obtained from a magnetic field strength of 0.1 mTfor 10 min (K1L1) with a log of cell number of 7.61.

Key words : Bacillus sp., magnetic field, protease enzyme.

iii

ABSTRAK

PENGARUH LAMA PAPARAN DAN KUAT MEDAN MAGNET PADASEL Bacillus sp. TERHADAP PRODUKSI ENZIM PROTEASE

Oleh

BALQIS ANANDA PUTRI

Mikroorganisme merupakan sumber enzim yang paling banyak digunakanuntuk memproduksi enzim dibandingkan dengan tanaman dan hewan dikarenakanmikroorganisme lebih menguntungkan karena pertumbuhannya cepat, dapattumbuh pada substrat yang murah, lebih mudah ditingkatkan hasilnya melaluipengaturan kondisi pertumbuhan dan rekayasa genetik. Bacillus sp. merupakansalah satu mikroba penghasil enzim protease. Penelitian ini menggunakan metodedeskriptif yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh kuat dan lama paparanmedan magnet terhadap aktivitas protease Bacillus sp. Data yang diperolehdianalisis menggunakan statistika deskriptif dalam bentuk gambar dan diagrambatang.

Hasil penelitian menunjukkan nilai indeks proteolitik terbesar padaperlakuan dengan kuat paparan medan magnet sebesar 0,2 mT selama 30 menit(K2L3) yaitu sebesar 5,12 dan terendah pada paparan 0,2 mT selama 10 menit(K2L1). Zona koloni Bacillus sp. terluas terdapat pada perlakuan paparan 0,2 mTselama 10 menit (K2L1) dan terkecil pada paparan 0,1 mT selama 10 menit(K1L1). Aktivitas perotease terbesar diperoleh pada kuat paparan 0,1 mT selama30 menit (K1L3) sebesar 0,30 U/mL dan aktivitas protease terendah diperolehpada paparan 0,2 mT selama 10 menit (K2L1) dan 0,3 mT selama 20 menit(K3L2). Jumlah sel Bacillus sp. tertinggi diperoleh pada kuat paparan 0,1 mTselama 10 menit (K1L1) dengan log jumlah selnya sebesar 7,61.

Kata Kunci : Bacillus sp., medan magnet, enzim protease.

PENGARUH KUAT DAN LAMA PAPARAN MEDAN MAGNET PADABacillus sp. TERHADAP PRODUKSI ENZIM PROTEASE

Oleh

BALQIS ANANDA PUTRI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh GelarSARJANA SAINS

Pada

Jurusan BiologiFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2017

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 06 Maret 1995. Penulis merupakan

anak pertama dari empat bersaudara oleh pasangan Bapak Sahermanto dan Ibu

Laila Nur Laily

Penulis mulai menempuh pendidikan pertamanya di Taman Kanak-Kanak Aisiyah

Cileungsi-Bogor pada tahun 2000. Pada tahun 2001, penulis melanjutkan

pendidikannya di Sekolah Dasar Muhammadiyah 1 Cileungsi-Bogor. Kemudian

penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di Ma’had Ihya

Assunnah Tasikmalaya pada tahun 2007. Pada tahun 2010 penulis melanjutkan

pendidikannya di Islamic Girls Boarding School Darul Marhamah Cilengsi-

Bogor.

Pada tahun 2013, penulis tercatat sebagai salah satu mahasiswa Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Lampung

melalui Jalur Seleksi Bersama Masuk Pergururuan Tinggi Negeri (SBMPTN).

Selama menjadi mahasiswa di Jurusan Biologi FMIPA Unila, Penulis pernah

menjadi asisten praktikum mata kuliah Bahasa Inggris Jurusan Biologi, Fisiologi

Tumbuhan, Mikrobiologi Umum dan Mikrobiologi Pangan dan Industri. Penulis

juga aktif di Organisasi Himpunan Mahasiswa Biologi (HIMBIO) FMIPA Unila

sebagai Anggota Bidang Sains dan Teknologi pada tahun 2013-2014.

viii

Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Pungkut, Kecamatan

Pugung, Kabupaten Tanggamus pada Januari-Maret 2016 dan melaksanakan

Kerja Praktik di Balai Besar Pengujian Penerapan Hasil Perikanan (BBP2HP)

Lampung pada Juli-Agustus 2016 dengan judul “Verifikasi Metode Pengujian

Coliform dan Escherichia coli Pada Produk Perikanan Kekerangan

(Shellfish) Di Laboratorium Mikrobiologi Balai Besar Pengujian Penerapan

Hasil Perikanan”.

PERSEMBAHAN

حیم بسم هللا حمن الر الر

Dengan mencgucapkan rasa syukur kepada Allah Subhaanahu Wa Ta’aala atas

segala limpahan Rahmat, Ridho, dan Karunia-Nya yang tak henti-hentinya Dia

berikan, Kupersembahkan karya kecilku ini untuk :

Papa dan Mamaku tercinta yang senantiasa mengucap namaku dalam do’a,

mencurahkan kasih dan sayangnya untukku, serta selalu mendukung dan

memotivasi dalam setiap langkahku,

Ketiga adikku tersayang yang juga selalu mendo’akan dan memberikan

semangat,

Bapak dan Ibu Dosen yang selalu memberikanku ilmu yang bermanfaat, yang

membuat diriku memahami akan kebesaran ALLAH Subhaanahu Wa Ta’aala

dan membantuku dalam menggapai kesuksesan,

Teman-teman, kakak-kakak, dan adik-adik yang selalu memberikanku

pengalaman berharga, motivasi, dan semangat,

serta Almamaterku tercinta.

MOTTO

“ALLAH akan mengangkat (derajat) orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan

beberapa derajat.”(Al-Mujadalah ayat 11)

"Cukuplah ALLAH bagiku; tidak ada Tuhan selain Dia. Hanya kepada-Nya aku bertawakkal dan Dia adalah Tuhan yang memiliki

'Arsy yang agung".(At-Taubah ayat 129)

“Bila melihat alam yang indah ini, Boleh jadi kamu membenci sesuatu,padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi (pula) kamu menyukai

sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui, sedang kamutidak mengetahui. (QS. Al-Baqarah ayat 216)

“Allah mencintai pekerjaan yang apabila bekerja ia menyelesaikannyadengan baik”.

(HR. Thabrani)

Jadilah seperti orang asing atau perantau di dunia ini(HR. Al-Bukhari)

xi

SANWACANA

Alhamdulillahirobbil’alamin,

Puji dan syukur Penulis haturkan kepada ALLAH S.W.T., Dzat yang Maha

Besar, Maha Memiliki Ilmu, serta lantunan sholawat beriring salam menjadi

persembahan penuh kerinduan pada suri tauladan kita, Rasulullah Muhammad

SAW.

Penulis telah menyelesaikan skripsi dengan judul “PENGARUH KUAT DAN

LAMA PAPARAN MEDAN MAGNET PADA Bacillus sp. TERHADAP

PRODUKSI ENZIM PROTEASE” yang merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Sains di Universitas Lampung.

Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian mandiri bapak

Dr. Sumardi, M. Si. pada tahun 2017.

Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis haturkan kepada semua pihak yang

telah berperan atas dorongan, bantuan, saran, kritik, dan bimbingannya sehingga

skripsi ini dapat terselesaikan, antara lain kepada :

xii

1. Mama dan Papaku tercinta atas segala kasih sayang yang telah diberikan,

do’a yang terus dipanjatkan, serta tak henti-hentinya memberikan nasihat,

semangat dan motivasi kepada penulis.

2. Ketiga adik-adiku Fadhil Ibrahim Ananda Putra, Kaafi Ananda Putra dan

Azzahra Ananda Putri, yang selalu memberikan semangat, do’a, serta tempat

untuk berbagi canda tawa.

3. Bapak Dr. Sumardi, M. Si. selaku Pembimbing 1 atas semua ilmu, bantuan,

bimbingan, nasihat, saran, dan pengarahan, baik selama perkuliahan maupun

dalam penyusunan skripsi.

4. Ibu Rochmah Agustrina Ph. D. selaku Pembimbing 2 atas semua ilmu,

bantuan, bimbingan, nasihat, saran, dan pengarahan, baik selama perkuliahan

maupun penyusunan skripsi.

5. Ibu Dra. C. N. Ekowati, M. Si. selaku Pembahas atas semua ilmu, bantuan,

bimbingan, nasihat, saran, dan pengarahan, baik selama perkuliahan maupun

penyusunan skripsi.

6. Bapak Dr. Sutyarso. M. Biomed selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberikan arahan dan motivasi selama perkuliahan maupun dalam

penyusunan skripsi.

7. Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M. P. selaku Rektor Universitas Lampung.

8. Prof. Warsito, S.Si., D. E. A., Ph. D. selaku Dekan Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.

9. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M. Sc., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA

Universitas Lampung.

xiii

10. Ibu Dra C. N. Ekowati, M. Si. selaku Kepala Laboratorium Mikrobiologi dan

selaku Kepala Laboratorium yang telah mengizinkan dan membantu penulis

melaksanakan penelitian di Lab. tersebut.

11. Ibu Dr. Emantis Rosa, M. Biomed. selaku Kepala Laboratorium Biologi

Molekuler dan Mbak Nunung Cahyawati, A. Md. selaku Laboran yang telah

mengizinkan dan membantu penulis melaksanakan penelitian di Lab.

tersebut.

12. Seluruh Dosen dan Staf Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung, terima

kasih telah banyak memberikan ilmu pengetahuan selama perkuliahan.

13. Rekan seperjuangan mikrobiologi selama penelitian Nuraini Prija Agustina,

Yovitas Selvie Pasaribu, Rizani Oktanisyah Putra, Bella Rizcikal Lencana

Putri, Bella Noor Afrianty, Dea Putri Andeska, Fatmawati Putri, Hafiz Auzar,

Hendra Verry Setyawan, Nailul Luthfiyah, Nur Rohman, Sarah Niati, dan

Vina Silviana terimakasih atas bantuan, kebersamaan dan kerjasamanya

selama penelitian berlangsung.

14. Sahabat-sahabatku Wiwit Nur Hasanah, Meri Jayanti dan Dini Ambarwaty

Subowo terimakasih telah menjadi partner terbaik, serta terimakasih atas

do’a, dukungan, dan semangat yang telah diberikan.

15. Teman-teman terdekatku Iffa Afiqa Kharani, Silvia Andriani, Nadia Eka

Yulian, Eka Nurhasanah, Harnes Abrini, Yola Septika yang selama di

perkuliahan selalu ada untuk membantu, memberi saran, kritik, motivasi, dan

semangat, serta sudah memberikan kenangan indah di perkuliahan.

16. Mbaku tercinta Shofia Rodhiah S. Si. yang selalu memberikan ilmunya,

memberi saran dan nasihat, canda tawa serta dukungan selama penelitian.

xiv

17. Teman-teman Biologi Angkatan 2013 atas keakraban, canda tawa, dukungan,

dan kebersamaannya selama ini yang telah kalian berikan.

18. Seluruh kakak dan adik tingkat Jurusan Biologi FMIPA Unila yang tidak

dapat disebutkan satu-persatu atas kebersamaannya di FMIPA, Universitas

Lampung.

19. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah

memberikan penulis dukungan, berbagai kritik dan saran,

20. Serta almamater Universitas Lampung yang tercinta.

Semoga segala kebaikan yang telah diberikan mendapat balasan kebaikan pula

dari Allah SWT. Aamiin.

Demikianlah, semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat dan pengetahuan

baru kepada setiap orang yang membacanya.

Bandar Lampung, 11 Agustus 2017

Balqis Ananda Putri

xv

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DEPAN ................................................................................ i

ABSTRACT ........................................................................................... ii

ABSTRAK ............................................................................................ iii

HALAMAN JUDUL DALAM ............................................................ iv

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................. v

HALAMAN PENGESAHAN............................................................... vi

RIWAYAT HIDUP ............................................................................... vii

MOTTO ................................................................................................ ix

HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................... x

SANWACANA ...................................................................................... xi

DAFTAR ISI......................................................................................... xv

DAFTAR TABEL ................................................................................. xvii

DAFTAR GAMBAR............................................................................. xviii

I. PENDAHULUAN .......................................................................... 1A. Latar Belakang ............................................................................ 1B. Tujuan Penelitian......................................................................... 3C. Manfaat Penelitian....................................................................... 3D. Kerangka Pikir............................................................................. 3E. Hipotesis...................................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................. 6A. Bacillus sp. .................................................................................. 6B. Enzim .......................................................................................... 7

xvi

C. Enzim Protease ............................................................................ 9D. Medan Magnet............................................................................. 14

III. METODE PENELITIAN ............................................................. 19A. Tempat dan Waktu ...................................................................... 19B. Bahan dan Alat ............................................................................ 19C. Metode Penelitian........................................................................ 20D. Pelaksanaan Penelitian ................................................................ 21E. Diagram Alir Penelitian .............................................................. 26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 27A. Pengaruh Kuat dan Lama Paparan Medan Magnet terhadap

Indeks Proteolitik Bacillus sp...................................................... 27B. Pengaruh Kuat dan Lama Paparan Medan Magnet terhadap

Aktivitas Protease Bacillus sp. . .................................................. 31C. Pengaruh Kuat dan Lama Paparan Medan Magnet terhadap

Jumlah Sel Bacillus sp. ............................................................... 34

V. SIMPULAN ..................................................................................... 37A. Simpulan...................................................................................... 37B. Saran............................................................................................ 37

DAFTAR PUSTAKA............................................................................ 38

LAMPIRAN........................................................................................... 39

xvii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Perlakuan Kuat dan Lama Paparan Medan Magnet.................. 20

Tabel 2. Metode Pengujian Aktivitas Enzim Protease............................ 23

Tabel 3. Indeks Proteolitik dan Luas Koloni Bacillus sp. ...................... 39

Tabel 4. Aktivitas Enzim Protease Bacillus sp. Ulangan 1 .................... 40

Tabel 5. Aktivitas Enzim Protease Bacillus sp. Ulangan 2 .................... 41

Tabel 6. Perhitunga Rata-rata Aktivitas Enzim Protease Bacillus sp. ... 42

Tabel 7. Log Jumlah Sel Bacillus sp. Ulangan 1 .................................... 43

Tabel 8. Log Jumlah Sel Bacillus sp. Ulangan 2 .................................... 44

Tabel 9. Rata-rata Log Jumlah Sel Bacillus sp. ..................................... 45

xviii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Mekanisme Umum Hidrolisisi EnzimatikSubstrat Peptida ................................................................... 13

Gambar 2. Indeks Proteolitik Bacillus sp. ............................................. 29

Gambar 3. Luas Koloni Bacillus sp. ..................................................... 30

Gambar 4. Zona Jernih dan Zona Koloni K2L1dan Tanpa Paparan Medan Magnet...................................... 31

Gambar 5. Aktivitas Protease Bacillus sp. ............................................. 33

Gambar 6. Jumlah Sel Bacillus sp. ....................................................... 35

Gambar 7. Zona Koloni dan Zona Jernih Semua Perlakuan.................. 46

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Enzim dapat dihasilkan oleh berbagai makhluk hidup, diantaranya tumbuhan

hewan maupun mikroba. Mikroba merupakan sumber enzim yang paling

banyak digunakan untuk memproduksi enzim. Salah satu mikroba penghasil

enzim adalah Bacillus. Beberapa spesies Bacillus menghasilkan enzim

ekstraseluler antara lain protease, lipase, amilase dan selulase. Enzim

protease yang dihasilkan oleh Bacillus sp. merupakan jenis enzim

ekstraseluler.

Enzim ekstraseluler merupakan enzim yang dilepas dari sel ke lingkungan

luar sel untuk menghidrolisis molekul polimer yang berada di lingkungan

luarnya. Enzim Protease merupakan enzim golongan hidrolase yang

memecah protein menjadi molekul yang lebih sederhana antara lain

oligopeptida pendek atau asam amino dengan reaksi hidrolisis pada ikatan

peptida (Poliana, 2007). Asam amino yang dihasilkan dapat diukur kadarnya

untuk menentukan jumlah enzim protease.

2

Dalam produksi enzim dari bakteri dipengaruhi oleh faktor-faktor ekstrinsik

dan intrinsik. Faktor ektstrinsik antara lain suhu dan kelembaban relatif

lingkungan sedangkan faktor intrisik dalam produksi enzim antara lain pH,

kadar air, potensial oksidasi-reduksi, komposisi nutrien, inhibitor dan stuktrur

biologis pada bakteri. Berbagai penelitian membuktikan bahwa pemberian

paparan medan magnet pada sel bakteri dapat mempengaruhi stuktur biologis

bakteri yaitu perubahan pada permebilitas membran sel bakteri.

Grubner (2011) mengatakan bahwa medan magnet diketahui dapat

meningkatkan pergerakan dan laju pergerakan ion. Peningkatan pergerakan

dan laju pergerakan ion mengakibatkan perubahan transportasi pada membran

sel yang kemudian mempengaruhi aktivitas metabolisme sel. Hasil penelitian

lainnya juga membuktikan bahwa medan magnet mengubah organisasi dan

struktur membran. Medan magnet mempengaruhi anisotropi suseptibilitas

diamagnetik membran fosfolipid (Morelli et al., 2013).

Setyasih, dkk (2012) menyatakan bahwasannya medan magnet dapat

mengubah karakteristik membran sel, mempengaruhi reproduksi sel,

menyebabkan perubahan pada metabolisme sel serta mempengaruhi

karakteristik pertumbuhan seperti kualitas mRNA, ekspresi gen, sintesis

protein dan aktivits enzim. Penelitian yang dilakukan oleh Nascimento et al.

(2003) menyatakan terjadi peningkatan pertumbuhan Escherichia coli setelah

terpapar medan magnet selama 8 jam. Escherichia coli merupakan bakteri

Gram negatif, sedangkan informasi tentang pengaruh paparan medan magnet

3

terhadap bakteri Gram positif belum jelas. Salah satu bakteri yang tergolong

bakteri Gram positif adalah Bacillus sp. Oleh karena itu, penelitian ini

dilakukan untuk mengetahui pengaruh kuat dan lama paparan medan magnet

pada sel Bacillus sp. terhadap produksi enzim protease dengan mengukur

nilai indeks proteolitik, aktivitas enzim protease dan jumlah sel Bacillus sp.

B. Tujuan Penelitian

Peneiltian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lama paparan dan kuat

medan magnet pada sel Bacillus sp. terhadap produksi protease Bacillus sp.

C. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi ilmiah tentang

penggunaan medan magnet sebagai salah satu terobosan bioteknologi untuk

memproduksi enzim protease dari Bacillus sp. dan mengetahui aktivitas

enzim protease yang dihasilkannya.

D. Kerangan pikir

Bacillus sp. merupakan bakteri Gram positif. Golongan bakteri Gram positif

memiliki peptidoglikan setebal 20-80 nm dengan komposisi terbesar teichoic,

asam teichuroni, dan berbagai macam polisakarida. Dinding sel bakteri

4

berfungsi melindungi lapisan permukaan yang disebut membran sel. Salah

satu fungsi penting membran sel adalah transpor zat dari dalam sel dan ke

luar sel. Membran sel mempunyai sifat selektif permeabel.

Dalam proses tranpor zat ke dalam sel dan ke luar sel dipengaruhi oleh

berbgai faktor antara lain ukuran molekul, distribusi muatan membran, zat

terlarut, pH dan kekuatan ion dari lingkungan internal dan eksternal. Adanya

pemberian paparan medan magnet pada sel bakteri mempengaruhi distribusi

muatan membran dan aliran ionik dari lingkungan internal dan eksternal. Hal

ini berakibat terhadap perubahan permeabilitas membran sel yang bersifat

selektif menjadi lebih permeabel, sehingga zat-zat dan nutrisi dari lingkungan

luar sel mudah diserap dan masuk ke dalam sitoplasma. Peristiwa ini

mempengaruhi aktivitas metabolisme sel.

Salah satu aktivitas metabolisme adalah sintesis protein yaitu pembentukan

enzim protease. Sifat reaksi enzim protease ada yang ektraseluler dan

intraseluler. Protease intraseluler dihasilkan di dalam sel dan melakukan

metabolisme di dalam sel, sedangkan protease ektraseluler, dihasilkan

di dalam sel kemudian dikelurkan melalui membran dan dinding sel untuk

memecah bahan organik yang berada dalam media. Jumlah enzim protease

yang lebih banyak dikeluarkan menyebabkan proses hidrolisis protein

di media menjadi lebih cepat dan banyak. Hal ini dapat dilihat dari nilai

aktivitas enzim menjadi tinggi.

5

Besar kecilnya pengaruh medan magnet terhadap sel ditentukan oleh kuat

medan magnet yang digunakan dan lama paparannya. Kuat medan magnet

yang semakin besar dan lama paparan yang semakin lama akan menghasilkan

energi yang terlalu besar dapat merusak sel. Oleh karena itu, kuat dan lama

paparan medan magnet yang diberikan harus tepat sehingga tidak merusak

sel.

E. Hipotesis

Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini sebagai berikut:

1. Kuat dan lama paparan medan magnet pada Bacillus sp. berpengaruh

terhadap produksi enzim protease.

2. Terdapat kuat dan lama paparan medan magnet 0,2 mT yang paling

efektif untuk meningkatkan produksi enzim protease.

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Bacillus sp.

Sel Bacillus sp. berbentuk batang berukuran sekitar 0,3 – 2,2 µ x 127 – 7,0 µm.

Sebagian besar bakterinya bersifat motil, memiliki flagelum lateral. Bacillus

membentuk endospora tidak lebih dari satu dalam satu sel sporangium.

Bacillus sp. tergolong bakteri kemoorganotrof. Metabolisme Bacillus sp. bisa

secara aerob maupun anaerob. Umumnya Bacillus sp. dijumpai di dalam tanah

(Pelczar dan Chan, 2005).

Menurut de Vos dkk (2009) dalam Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology

klasifikasi Bacillus sp. adalah sebagai berikut :

Phylum : Firmicutes

Class : Bacilli

Order : Bacillales

Family : Bacillaceae

Genus : Bacillus

Species : Bacillus sp.

7

Pelczar dan Chan (2005) menyatakan bahwasanyya Bacillus sp. merupakan

bakteri Gram positif. Golongan bakteri Gram positif memiliki peptidoglikan

setebal 20-80 nm dengan komposisi terbesar teichoic, asam teichuroni, dan

berbagai macam polisakarida. Asam teikhoat berfungsi sebagai antigen

permukaan pada bakteri Gram positif. Letak asam teikhoat berada antara lapisan

membran sitoplasma dan lapisan peptidoglikan. Selain itu, golongan bakteri

Gram Positif memiliki 40 lembar peptidoglikan pada dinding selnya. 50% dari

seluruh komponen penyusun dinding selnya adalah peptidoglikan (Brooks et al.,

2004).

Bacillus merupakan mikroba flora normal pada saluran pencernaan ayam.

Bacillus mempunyai daya resisten terhadap anti mikroba dan dapat

menghasilkan antimikroba, sehingga bakteri ini mampu bertahan di dalam

saluran pencernaan. Jenis-jenis Bacillus yang ditemukan pada saluran

pencernaan ayam yaitu Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus

lincheniformis, Bacillus clausii, Bacillus megaterium, Bacillus firmus, Bacillus

cereus (Barbosa dkk, 2005). Menurut Ward et al. (2009) Bacillus merupakan

salah satu mikroorganisme penghasil protease untuk aplikasi komersial.

B. Enzim

Enzim merupakan suatu kelompok protein yang berfungsi sebagai katalis, yaitu

agen kimiawi yang mempercepat laju suatu reaksi akan tetapi tidak ikut bereaksi

(Campbell, 2002). Enzim memiliki keunggulan sifat, antara lain mempunyai

8

aktivitas yang tinggi, efektif, spesifik dan ramah lingkungan (Lidya dan Djenar,

2000). Sifat spesifisitas ini dapat dimanfaatkan untuk tujuan reaksi atau jenis

produk yang diharapkan. Sifat ini sangat menguntungkan karena tidak akan

dijumpai reaksi-reaksi samping, sehingga lebih ramah lingkungan.

Berdasarkan biosintesisnya, enzim dibedakan menjadi enzim konstitutif dan

enzim induktif. Enzim konstitutif adalah enzim yang selalu tersedia di dalam sel

mikroba dalam jumlah yang relatif konstan, sedangkan enzim induktif adalah

enzim yang ada dalam jumlah sel yang tidak tetap, tergantung pada adanya

induser. Enzim induktif ini jumlahnya akan bertambah sampai beberapa ribu kali

bahkan lebih apabila dalam medium mengandung substrat yang menginduksi,

terutama bila substrat penginduksi merupakan satu-satunya sumber karbon (Lidya

dan Djenar, 2000).

Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat

dibandingkan dengan reaksi yang dilakukan tanpa katalis (Poedjiadi dan

Supriyatin, 2009). Saat reaksi berlangsug substrat akan terikat dengan enzim pada

bagian yang sangat spesifik, yang disebut sisi aktif atau sisi katalitik enzim. Sisi

aktif enzim tersebut hanya merupakan bagian yang relatif kecil dibandingkan

dengan molekul enzim (Matthews, 2000). Menurut Martoharsono (2006) enzim

tersusun atas asam-asam amino yang melipat-lipat membentuk globular, substrat

yang dikatalisis bisa masuk dan bersifat komplementer.

9

Berdasarkan tempat bekerjanya, enzim dapat dibedakan dalam 2 golongan, yaitu

endoenzim dan eksoenzim. Endoenzim disebut juga enzim intraseluler, dihasilkan

di dalam sel yaitu pada bagian membran sitoplasma dan melakukan metabolisme

di dalam sel. Eksoenzim (enzim ekstraseluler) merupakan enzim yang dihasilkan

sel kemudian dikeluarkan melalui dinding sel sehingga terdapat bebas dalam

media yang mengelilingi sel dan bereaksi memecah bahan organik tanpa

tergantung pada sel yang melepaskannya (Soedigdo, 1988). Enzim ekstraseluler

berperan untuk menghidrolisis molekul, seperti selulosa, hemiselulosa, lignin di

media tumbuhnya. Peran lain enzim ekstraseluler adalah memfasilitasi

pengambilan zat dari lingkungan yang diperlukan untuk kebutuhan

metabolismenya. Enzim ekstraseluler dapat dipisahkan dari medium tempat

pertumbuhannya dengan filtrasi ataupun sentrifugasi, sedangkan enzim

intraseluler dapat diekstrak dari dalam sel lewat proses pemecahan sel (Dessy,

2008).

C. Enzim Protease

Protease adalah enzim yang mengkatalisasi pemecahan ikatan peptida dalam

peptida, polipeptida, dan protein dengan menggunakan reaksi menjadi molekul-

molekul yang lebih sederhana seperti peptida rantai pendek, dan asam amino.

(Moran et.al., 1994). Protease dihasilkan dari tiga sumber utama, yaitu tanaman,

hewan dan mikroba.

10

Sebagian besar enzim yang digunakan secara komersil, merupakan enzim yang

berasal dari mikroba yang diproduksi di dalam sel dan dikeluarkan ke lingkungan

sekitar tempat sel tumbuh. Lehninger (2005) mengatakan bahwa hal ini

merupakan salah satu kelebihan mikroba dibandingkan hewan dan tanaman yang

membutuhkan proses penghancuran sel untuk mendapatkan enzim yang

diinginkan.

Protease sebagai kelompok enzim yang sangat kompleks menduduki posisi sentral

dalam aplikasi fisiologis untuk produk- produk komersil. Menutut Rao dkk,

(1998) pada mikroorganisme yang memiliki enzim protease ekstraseluler dan

intraseluler. Protease ekstraseluler digunakan untuk menghidrolisis substrat

polipeptida besar. Mikroorganisme yang memiliki enzim protease intraseluler

digunakan untuk metabolisme dan proses regulasi di dalam sel, antara lain

mengganti protein yang telah rusak, memelihara keseimbangan antara degradasi,

dan sintesis protein.

Dalam aktivitasnya enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu : suhu, pH, jenis

substrat, serta aktivator dan inhibitor enzim (Yusriah, 2013). Aktivitas

maksimum protease dicapai pada kondisi suhu 37 oC, pH 7,5, dan konsentrasi

substrat kasein 0,6 % (Wardani dkk., 2012). Perubahan pH dan suhu yang

ekstrim, dapat membuat enzim mengalami denaturasi akibat gangguan terhadap

berbagai interaksi non kovalen yang menjaga kestabilan struktur 3 dimensi enzim

(Hames dan Hooper, 2000).

11

Ion logam mempengaruhi enzim dalam meningkatkan atau menurunkan aktivitas

enzim. Ion logam yang meningkatkan aktivitas enzim disebut dengan aktivator

sedangkan yang menurunkan aktivitas enzim disebut inhibitor (Suhandana dkk.,

2013).

Mekanisme kerja enzim protease dibedakan berdasarkan letak pemutusan ikatan

peptida yaitu endopeptidase atau proteinase (EC 3.4.21-99) dan eksopeptidase

(EC 3.4.11-21). Endopeptidase memutuskan ikatan peptida yang berada di dalam

rantai protein sehingga dihasilkan peptida dan polipeptida, sedangkan

eksopeptidase menguraikan protein dari ujung rantai sehingga dihasilkan satu

asam amino dan sisa peptida. Kedua golongan protease tersebut masing-masing

dapat dipilah lebih lanjut berdasarkan spesifisitas substratnya. Eksopeptidase

yang rnemotong rantai polipeptida dari ujung karboksil bebas disebut sebagai

karboksipeptidase dan yang memotong dari ujung asam amino dikenal sebagai

aminopeptidase. Protease juga mampu menghidrolisis protein yang pada ujung

amino atau karboksi diganti dengan pteroil atau gugus asil, protease ini

dikelompokkan sebagai peptidase omega (Fogarty dan Kelly, 1990).

Penggolongan endopeptidase lebih kompleks dibandingkan eksopeptidase.

Keunikan pemotongan endopeptidase sangat khas pada masing-masing jenis

endopeptidase. Sebagian endopeptidase memotong ikatan peptida berdasarkan

jenis asam amino tertentu pada atau yang berdekatan dengan situs pemotongan,

sebagian enzim memotong ikatan polipeptida secara acak (Fogarty dan Kelly,

1990).

12

Hidrolisis ikatan peptida adalah reaksi penambahan-penghilangan, dimana

protease bertindak sebagai nukleofilik atau bereaksi dengan membentuk satu

molekul air (Bauer et al., 1996). Secara umum nukleofilik membentuk

intermediate tetrahedral dengan atom karbon karbonil pada ikatan peptida.

Satu gugus amina dilepaskan dan dikeluarkan dari sisi aktif, yang digantikan

secara bersamaan dengan satu molekul air. Pada protease tertentu, adisi enzim-

asil dapat dibentuk, seperti pada Gambar 1. intermediat tetrahedral kedua

akhirnya dibentuk dan menghasilkan produk karboksilat, proton dan enzim

bebas yang diregenerasi (Moran et al., 1994).

13

Gambar 1. Mekanisme Umum Hidrolisis Enzimatik Substrat Peptida (Moran et

al. 1994).

14

D. Medan Magnet

Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang mempengaruhi benda

bermuatan yang bergerak di sekitarnya mengalami suatu gaya. Medan magnet

tidak dapat dilihat, namun keberadaanya dapat dijelaskan dengan mengamat

gejala-gejala pengaruhnya pada benda lain. Misal, pada serbuk besi yang

ditaburkan di sekitar magnet. Medan magnet dapat dinyatakan dengan

menggunakan garis-garis induksi. Arah garis induksi magnet di suatu titik akan

menyatakan arah medan magnet di titik terebut (Aryono, 1980).

Medan magnet dapat dihasilkan tidak hanya oleh sebatang magnet alami, namun

juga dapat dihasilkan dari sumber arus listrik, arus listrik dapat menghasilkan

medan magnet karena sebuah muatan listrik yang bergerak akan menghasilkan

medan magnet di sekitarnya. Gejala ini pertama kali ditemukan oleh Oersted

ketika secara tak sengaja mengamati penyimpangan jarum kompas karena kawat

berarus listrik di dekatnya. Oersted mengamati bahwa jika arus listrik berarah ke

kanan, maka kutub utara kompas akan bergerak menjauhi kawat (Ishaq, 2007)

Ishaq (2007) mengatakan medan magnet dapat dihasilkan dari suatu muatan listrik

q yang bergerak dengan kecepatan v Medan magnet yang dihasilkan pada jarak r

dari muatan bergerak q adalah sebesar :

Br =( ř )

Dimana:

Br : Medan magnet yang dihasilkan (tesla)

15

Πo : Konstanta permeabilitas udara yang besarnya 4π x 10-7 N / A2

R : jarak dari muatan terhadap titik dimana medan magnet diukur (meter)

ř2 : vektor satuan arah tegak lurus permukaan perkalian vektor v dan r

Karena medan magnet dapat timbul pada muatan yang bergerak, maka dapat

dipastikan bahwa kawat berarus listrik akan menimbulkan medan magnet, hal ini

karena arus merupakan muatan listrik yang bergerak. Arah dari medan magnet

dapat dilihat melalui aturan-tangan-kanan. Aturan-tangan-kanan berarti, jika

empat jari tangan kanan kita mengepal dan dengan ibu jari menunjukkan arah arus

listrik pada kawat, maka keempat jari yang mengepal tersebut menunjukkan arah

medan magnet di sekitar kawat berarus (Ishaq, 2007).

Solenoida adalah induktor yag terdiri dari gulungan kawat yang kadang di

dalamnya dimasukkan sebuah batang besi berbentuk silinder dengan tujuan

memperkuat medan magnet yang dihasilkan (Ishaq, 2007). Solenoida merupakan

kawat berbahan konduktor yang disusun sehingga membentuk kumparan (koil)

dan dapat dialiri arus listrik. Kuat medan magnet di dalam (sumbu) solenoida

jauh lebih besar bila dibanding dengan di luar solenoida. Solenoida disebut ideal

bila medan magnet di dalam solenoida bersifat homogen dan di luarnya nol (Jati

dan Priyambodo, 2010).

Solenoida digunakan untuk menghasilkan medan magnetik kuat, seragam dalam

daerah yang dikelilingi oleh simpalnya. Perannya dalam magnetisme analog

dengan kapasitor keping sejajar dalam elektrostatik, dalam hal bahwa kapasitor itu

menghasilkan medan listrik yang kuat di antara platnya. Solenoida yang digulung

16

rapat dapat dianggap sebagai sederetan kawat berarus melingkar yang

ditempatkan berdampingan dan membawa arus yang sama. Medan magnetik

solenoida pada dasarnya adalah medan magnetik dari sederetan lilitan arus identik

yang ditempatkan berdampingan (Tipler, 1996). Sehingga di dalam solenoida,

garis-garis medan magnet ini hampir sejajar dengan sumbunya dan tersusun rapat,

hal ini menandakan medan magnet yang dihasilkan kuat dan seragam. Sedangkan

diluar solenoida dihasilkan garis-garis medan magnet yang kurang rapat, garis-

garis ini memancar dari satu ujung dan mengumpul pada ujung lain. Hal ini

menandakan medan magnet yang dihasilkan lemah (Young dan Freedman, 2002).

Menurut Suharyanto dkk (2009) dalam Astuti (2012) untuk menentukan besarnya

induksi magnetik di pusat kumparan solenoida yang panjangnya l dan jumlah

lilitan N adalah

B=μDengan = , maka:

B=

Sedangkan besar induksi magnetik di ujung solenoida adalah

B=

Dimana :

B = Kuat Medan Magnet (Tesla)μ = Permeabilitas ruang kosong μ = 4 10-7 satuan standard

I = Kuat Arus yang mengalir (Ampere)

17

N = Jumlah Lilitan

l = Panjang Solenoida

Semua benda atau unsur memiliki sifat kemagnetan, termasuk unsur-unsur pada

organisme. Dengan demikian setiap organisme dipengaruhi oleh keberadaan

medan magnet. Ditinjau dari sifat kemagnetannya,benda-benda atau unsur-unsur

ke dalam tiga kelompok, yaitu :

1. Ferromagnetik

Benda yang memiliki permeabilitas jauh lebih besar dari satu. Benda-benda

yang memiliki permeabilitas tinggi bila terletak di dalam medan magnet, garis-

garis gaya magnet cenderung lewat pada benda tersebut. Dengan demikian

benda-benda ferromagnetik mudah ditarik oleh magnet dan mudah dibuat

magnet buatan. Contoh benda ferromagnetic antara lain ialah besi, baja, nikel,

cobalt, logam paduan seperi alnico dan permalloy. Kutub magnet, inti

transformator dan bagian-bagian yang berhubungan dengan kemagnetan dibuat

dari bahan ferromagnetik.

2. Paramagnetik

Benda yang memiliki permeabilitas sedikit lebih besar dari satu. Benda-benda

yang tergolong jenis ini tidak begitu kuat ditarik magnet dan bila terletak di

dalam medan magnet, fluks yng mengalir di dalamnya sama dengan fluks

magnet yang mengalir di dalam udara biasa. Contoh benda paramagnetik

antara lain ialah alumunium, krom, mangan dan platinum.

3. Diamagnetik

Benda-benda yang tergolong jenis ini sukar di tarik magnet dan bila terletak di

dalam medan magnet cenderung dihindari oleh gata magnet.

18

Contoh benda diamagnetik ialah bismuth, tembaga seng merkuri, emas dan

perak (Mardiansyah, 2012).

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh medan magnet

terhadap pertumbuhan mikroorganisme diantaranya penelitian yang dilakukan

oleh Sari et al. (2012) bahwa pemaparan medan magnet ELF sebesar 6,7 T selama

20 menit pada proses pengawetan sari buah apel (Mallus sylvestris Mill.) dapat

meningkatkan penurunan mikroba 99,45 % sedangkan pemaparan pada intensitas

yang sama selama 25 menit mengakibatkan penurunan mikroba 99,96 %. Sudarti

(2016) menyatakan bahwasannya paparan medan magnet ELF sebesar 646,7 πT

selama 30 menit mampu menghambat prevalensi Salmonella typhimurium sebesar

36,37 % pada bumbu gado-gado. Penelitian yang dilakukan oleh Nascimento et

al. (2003) menyatakan terjadi peningkatan pertumbuhan Escherichia coli setelah

terpapar medan magnet selama 8 jam.

19

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung

pada Desember 2017 sampai Maret 2017.

B. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah neraca analitik,

inkubator, cawan petri, erlenmeyer, gelas beaker, gelas ukur, bunsen, botol

semprot, spatula, jarum ose, tabung reaksi, rak tabung reaksi, lemari

pendingin, vortex mixer, oven, plastik tahan panas, alumunium foil, kapas,

kertas label, tisue, transformator dan solenoida, water bath shaker, colony

counter, micropipet, pipet tip, tabung eppendorf, autoclave, laminar air flow,

hot plate magnetic stirrer, sentrifuge, spektrofotometer.

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Nutrient Broth;

medium Agar Bacteriological, media Mandels yang dimodifikasi dengan

20

komposisi: yeast extract 0,35 %, NaCl 0,2 %, KH2PO4 0,245 %, MgSO4-

7H2O 0,035 %, dan (NH4)2SO4 0,17 %; dan susu 0,5 %, alkohol 70 %, buffer

fosfat 0,01 M pH 7, TCA 0,1 M, Na2Co3 0,4 M, pereaksi folin, spiritus,

aquades; glukosa; dan isolat Bacillus sp. koleksi laboratorium Mikrobiologi

FMIPA Unila.

C. Metode Penelitian

Penelitian dirancang dengan analisis deskriptif dengan berbagai kuat dan

lama paparan medan magnet pada Bacillus sp. Kuat yang digunakan adalah

0,1 mT, 0,2 mT dan 0,3 mT, adapun lama paparan yang digunakan dari setiap

kuat medan magnet adalah 10 menit, 20 menit dan 30 menit. Secara ringkas

perlakuan berbagai kombinasi kuat medan magnet dan lama paparan medan

magnet dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 1. Perlakuan Kuat dan Lama Paparan Medan Magnet

Lama Paparan

Medan Magnet

Kuat Medan Magnet

0,1 mT (K1) 0,2 mT (K2) 0,3 mT (K3)

10 menit (L1) K1L1 K2L1 K3L1

20 menit (L2) K1L2 K2L2 K3L2

30 menit (L3) K1L3 K2L3 K3L3

Selain perlakuan di atas, sebagai kontrol yaitu tanpa paparan medan magnet

(K0L0). Kemampuan produksi protease ditunjukkan dengan nilai Indeks

21

Proteolitik. Jumlah protease yang dihasilkan ditentukan dengan nilai aktivitas

enzim protease. Sebagai data pendukung, dihitung jumlah sel Bacillus sp.

D. Pelaksanaan Penelitian

1. Peremajaan stok kultur koleksi Bacillus sp.

Isolat koleksi bakteri Bacillus sp. murni diremajakan pada media NB

(Nutrient Broth) dengan cara mengambil 1 ose isolat Bacillus sp. dicelupkan

ke dalam media NB. Isolat bakteri Bacilus sp. lalu diinkubasi selama 12 jam

pada suhu 39oC.

2. Pemaparan isolat Bacillus sp.

Suspensi Bacillus sp.dalam media NB berumur 12 jam dipapar medan magnet

dengan kuat dan lama pemaparan seperti tertera pada Tabel 1.

3. Penentuan Indeks Proteolitik Bacillus sp.

Suspensi Bacillus sp. yang telah dipapar medan magnet sesuai dengan

perlakuan diambil 1 ose dan di inokulasikan ke dalam cawan petri yang berisi

media agar 2% dengan susu 2 % lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu

22

37oC. Aktivitas Proteolitik isolat Bacillus sp. yang tumbuh pada media susu

agar dapat dideteksi dari adanya zona bening di sekitar koloni.

Indeks proteolitik dihitung dengan cara membandingkan luas zona jernih

bening dan luas koloni bakteri dengan rumus :

IP = BAKet:

IP : Indeks proteolitik

A : Luas koloni bakteri

B : Luas zona jernih (Sumardi dkk., 2009)

4. Produksi enzim protease

Strater bakteri proteolitik sebanyak 5 ml di inokulasikan ke dalam 45 ml

media mandels yang dimodifikasi, kemudian diinkubasi selama 24 jam di atas

Shaker incubator dengan kecepatan 120 rpm pada suhu 40oC. Setelah 24 jam,

kultur dimasukkan ke dalam tabung dan disentrifugasi pada kecepatan

100000 rpm pada suhu 4oC selama 10 menit. Supernatan yang diperoleh

digunakan untuk uji aktivitas protease (Bergmeyer dan Grassl., 1983).

23

5. Penentuan aktivitas enzim protease

Aktivitas protease ditentukan dengan mengukur kadar asam amino sebagai

produk hidrolisis protein dalam susu skim oleh enzim protease (Soeka dan

Sulistiyani, 2014). Aktivitas protease diukur dengan mengikuti metode

Bergmeyer dan Grassl (1983) seperti disajikan pada tabel berikut

Tabel 2. Metode Pengujian Aktivitas Enzim Protease

Blanko(ml)

Standar(ml)

Sampel(ml)

Kasein 2 mM dalam bufferfosfat (0.01) M pH 7EnzimTirosin standarAquades

0.5

--

0.1

0.5

-0.1-

0.5

0.1--

Inkubasi pada suhu 370 C selama 10 menitTCA (0.1 M)EnzimAquades

0.50.1-

0.50.1-

0.5-

0.1Inkubasi pada suhu 370 C selama 10 menitSentrufugasi 10000 rpm selama 10 menit pada suhu 40CSupernatanNa2Co3 (0.4 M)Pereaksi folin (1:2)

0.3751.250.25

0.3751.250.25

0.3751.250.25

Inkubasi pada suhu 370C selama 10 menitBaca absorbansi pada panjang gelombang 578 nm

Prinsip kerja metode Bergmeyer dan Grassl (1983) yaitu kasein yang

berfungsi sebagai substrat akan dihidrolisis oleh protease dengan bantuan

air menjadi peptida dan asam amino dengan rumus reaksi seperti gambar

Kasein peptida + asama amino.Protease

24

Aktivitas protease dihitung dalam satuan PU (Protease Unit) per ml extrak

enzim.

PU= Asp-Abl x 1Ast-Abl T

Keterangan :

PU : Unit Aktivitas Protease (Unit/ml)

Asp : Nilai Absorbansi Sampel

Ast : Nilai Absorbansi Strandar

Abl : Nilai Absorbansi Blanko

T : Waktu

6. Penentuan Kepadatan Populasi Sel Bakteri Bacillus sp.

Penentuan jumlah sel Bacillus sp. dilakukan secara langsung di bawah

mikroskop dengan cara mengambil 0,1 ml suspensi bakteri kemudian

ditambahkan ke dalam 0,9 ml aquades steril dan dihomogenkan dengan

vortek selama 1-2 menit sehingga didapatkan pengenceran 10-1. Dari

pengenceran 10-1 diambil 0,1 ml suspensi bakteri, kemudian diletakkan diatas

gelas objek yang berukuran 1mm x 1mm dan dilakukan pengecatan gram.

Perhitungan Jumlah sel bakteri secara langsung dilakukan dengan melihat dan

menghitung jumlah sel pada luas lapang pandang mikroskop. Penentuan luas

lapang pandang mikroskop dilakukan dengan mengukur diameter areal

pandang mikroskop menggunakan mikrometer objektif yang mempunyai

25

skala terkecil 0,01 mm. Setelah nilai diameter areal pandang mikroskop

diketahui, kemudian di bagi 2 untuk mencari jari-jari dan dimasukkan ke

rumus berikut :

Luas areal pandang mikroskop = mm2

= x 10-2 mm2

Dimana r = jari-jari areal pandang mikroskop dalam cm. Rumus penentuan

perhitungan jumlah sel bakteri secara langsung yaitu sebagai berikut :

Konsentrasi sel : x

Luas lapang pandang mikroskop (mm2) x t (mm)

Keterangan :

x = rata-rata jumlah bakteri

t = tinggi

26

E. Diagram Alir

Isolat Bacillus sp.

Inokulasi pada media cair NB(sebagai starter)

Paparan medan magnet pada starterdengan lama paparan dan kuat medanmagnet yang berbeda

Inokulasi starter yangtelah dipapar medanmagnet pada mediaagar susu

Inokulasi starter yangtelah dipapar medanmagnet pada media cairmandels yangdimodifikasi

Perhitungan IndeksProteolitik

Perhitunganjumlah selBacillus sp.

Uji aktivitas enzimProtease

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh simpulan yaitu kuat

medan magnet 0,2 mT selama 10 menit, 20 menit dan 30 menit menurunkan

aktivitas enzim protease dibandingkan tanpa paparan medan magnet, sedangkan

kuat medan 0,1 mT dengan lama paparan 30 menit meningkatkan aktivitas enzim

protease dibandingkan tanpa paparan medan magnet. Oleh karena itu, kuat

paparan medan magnet 0,1 mT selama 30 menit sebagai terobosan bioteknologi

baru dalam meningkatkan aktivitas enzim protease.

B. Saran

Adapun saran yang dapat direkomendasikan untuk penelitian selanjutnya adalah

menguji pengaruh paparan medan magnet pada sel Bacillus sp. dengan kuat dan

lama papran yang sama terhadap jumlah sel Bacillus sp. dengan menggunakan

metode Total Plate Count sehingga dapa diketahui jumlah bakteri yang hidup.

38

DAFTAR PUSTAKA

Akhdiya, A. 2003. Isolasi Bakteri Penghasil Enzim Protease Alkalin Termostabil.Buletin Plasma Nutfah. 9 (2): 38-44.

Anies. 2003. Pengendalian Dampak Kesehatan Akibat Radiasi MedanElektromagnetik. Media Medika Indonesia. 38 (4) : 213 – 219.

Aryono, D. 1980. Listrik dan Magnet. Penerbit Alumni. Bandung.

Astuti, Irnin Agustina Dwi. 2012. Penentuan Kuat Kutub Magnet Batang denganMetode Simpangan Kumparan Solenoida Berarus Listrik. Skripsi.Universitas Ahmad Dahlan. Yogyakarta.

Baehaki, A., Rinto dan A. Budiman. 2011. Isolasi dan karakterisasi protease daribakteri tanah rawa Indralaya. Sumatera Selatan. Jurnal Teknologi danIndustri Pangan. 22 (1) : 37-42.

Barbosa Teresa M., Serra Caludia R., La Ragione Roberto M, Woodward MartinJ. danHenriques Adriano O. 2005. Applied and EnvironmentalMicrobiology: Screening for Bacillus Isolates in The BroilerGastrointestinal Tract. Apl Environ Microbial. American Society forMicrobiology. America. 71 (2) : 968-970.

Bauer MW, Halio SB and Kelly RM. 1996. Proteases and Glycosyl Hydrolasesfrom Hyperthermophilic Microorganisms. Adv Protein Chem. 48: 271-310.

Bergmeyer, H.V. dan Grassl. 1983. Method of Enzymatic Analysis 2. VerlagChemia. Weinhein.

Brooks G. F., Butel J. S., Morse S. A. 2004. Jawets Melnick Adelberg’s MedicalMicrobiology 23rd ed. Lange medical books. New York.

Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. 2002. Biologi. Alih bahasa lestari,R. et al. safitri, A., Simarmata, L., Hardani, H.W. (eds). Erlangga.Jakarta.

39

Dessy C. S. 2008. Isolasi Bakteri dan Uji Aktivitas Amilase kasar Termofilik dariSumber Air Panas Panen Sibirubiru Sumatera Utara. Skripsi.Universitas Sumatera Utara. Medan.

Fijalkowski. K., Narowtek. P., Struk. M., Kordas. M., and Rakoczy, R. 2013. TheEffect of Rotating Magnetic Field on Growth Rate, Cell MetabolicActivity, and Biofilm Formation by Staphylococcus aureus andEscherichia coli. Szczecin, Poland. Journal of Magnetic. 18 (3) : 289-296. ISSN 2233-6656.

Fogarty William M. dan Kelly Catherine T. 1990. Microbial Enzymes andBiotechnology Second Edition. Elsevier Applied Science. London andNew York.

Gaafar, El-Sayed A., Magda S. Hanafy, Eman Y. Tohamy, Mona H. Ibrahiem.2006. Stimulation and control of E.coli by using an extremely lowfrequency magnetic field. Journal Biophys. 16 (4) : 283-296.

Gupta, R., Beg, Q. K., dan Lorenz, P. 2002. Bacterial alkaline protease: molecularapproaches and industrial application. Appl Microbiol Biotehcnol.59 : 15-32.

Grubner, Siti Julaiha. 2011. Peningkatan Proliferasi Kultur Sel Punca MesenkimAsal Darah Tepi Melalui Pemaparan Medan Magnet Disk Permanen200 mT selama Dua dan Empat Jam per Hari. Tidak Diterbitkan. Tesis.Universitas Indonesia. Jakarta.

Hames, B. D dan Hooper N. M. 2000. Biochemistry: The Instant Notes SecondEdition. Springer-Verlag. Hongkong.

Hasyimi, Drs. H. M. 2010. Mikrobiologi dan Parasitologi Untuk MahasiswaKeperawatan. CV. Trans Info Media. Jakarta.

Hernawati, Wayan. 2015. Pengaruh Pemaparan Medan Magnet pada MediaMandels yang dimodifikasi terhadap Pertumbuhan dan Aktivitas EnzimSelulase Bacillus sp. Skripsi. Univeritas Lampung. Bandar Lampung.

Ishaq, M. 2007. Fisika Dasar. Graha Ilmu. Yogyakarta.

Jati, Bambang Murdaka Eka dan Priyambodo, Tri Kuntoro. 2010. Fisika DasarListrik Magnet Optika Fisika Modern. Andi. Yogyakarta.

James, M. Jay, Martin J. Loessner and David A. Golden. 2005. Modern FoodBiology Seventh Edition. Springer Science. United States of America.

Lehninger, A. L. 2005. Dasar–Dasar Biokimia. Terjemahan MaggyThenawidjaya Jilid 2. Penerbit Erlangga. Jakarta.

40

Lidya, B. dan N. S. Djenar. 2000. Dasar Bioproses. Direktorat Jendral PendidikanTinggi Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Madigan, M. 2005. Brock Biology Of Microorganism. Englewood Cliff. PrenticeHall. London.

Mardiansyah, Riki. 2012. Potensi Medan Elektromagnetik Sebagai SumberPembangkit Tenaga Listrik. Skripsi. Fakultas Teknik UniversitasIndonesia. Depok.

Martoharsono, Soemanto. 2006. Biokimia I. Universitas Gadjah Mada.Yogyakarta.

Mathews, C.K., Van Holde, K.E., Ahrn, K.G. 2000. Biochemistry 3rdEd. Addison-Wesley Pub. Comp. San Fransisco. 374–375.

Moran, L.A., Scrimgeour KG, Horton HR, Ochs RS. dan Rawn JD. 1994.Biochemistry Second Ed. Prentice Hall, Inc. Upper Saddle River.

Morelli A, Ravera S, Panfoli I, Pepe IM. 2005. Effects of extremely lowfrequency electromagnetic fields on membrane-associated enzymes.Archives of Biochemistry and Biophysics. 441: 191–198.pmid:16126157.

Muchtadi, T.R. dan Sugiyono. 2013. Prinsip Proses dan Teknologi Pangan.Alfabeta. Bandung.

Nascimento, L.F.C., Botura, Jr.G., dan Mota, R.P. 2003. “Glucose consume andgrowth of E.coli under electromagnetic field”. Rev. Inst.Med. trop. S.Paul. 45 (2) : 65-67.

Pelczar, M. J, dan E. C. S. Chan. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi Jilid 2. UIPress. Jakarta.

Poedjiadi, A., dan Supriyanti, F.M.T., 2009. Dasar-Dasar Biokimia. UniversitasIndonesia. Jakarta.

Poliana J dan Mac CAP. 2007. Industrial Enzymes: Structure, Function, AndApplications. Springer. Dordrecht

Pourakbar, L., Hatami, S. 2012. Exposure of Satureia hortensis L seeds tomagnetic fields : effect on germination, growth characteristic andactivity of some enzyms. Journal of Stress Physiology & Biochemistry8: 191-198.

Putra, Oktanisyah R. 2017. Pengujian daya hambat antibiotik pada sel bakteriEscherichia coli dan Bacillus sp. yang dipapar medan magnet. Skripsi.Universitas Lampung. Lampung.

41

Rao MB, Tanksale AM, Ghatge MS, Deshpande VV. 1998. Molecular andbiotechnological aspect of microbial proteases. Microbiol Mol BiolReview. 62:597-635.

Said, M. I. dan J. C. Likadja. 2012. Isolasi dan Identifikasi Bakteri yangBerpotensi Sebagai Penghasil Enzim Protease Pada IndustriPenyamakan Kulit PT. Adhi Satria Abadi (ASA). JITP. UGM.Yogyakarta. 2 (2) : 121-128.

Sari, E. K. N. 2012. Proses Pengawetan Sari Buah Apel (Mallus sylvestris M,)Secara Non-Termal Berbasis Teknologi Oscilatting Magneting Field(OMF). Jurnal Teknologi Pertanian. Fakultas Teknologi PertanianUniversitas Brawijaya. Malang. 13 (2) : 78-87.

Setyasih, Nevi, R. Agustrina, T.T. Handayani dan E. Ernawiati. 2013. PengaruhMedan Magnet 0,3 mT terhadap Stomata Daun Tanaman Tomat(Lycopersicum esculentum Mill.). Prosiding Semirata FMIPAUniversitas Lampung. Lampung. 433-438.

Soedigdo. 1988. Metode Penelitian Biokimia. PAU Bioteknologi InstitutTeknologi Bandung. Bandung.

Soedojo, P. 2000. Azas-Azas Ilmu Fisika. Gajah Mada University Press.Yogyakarta

Soeka, Y.S., S.H. Rahayu, N. Setianingrum, dan E. Naiola. 2011. KemampuanBacillus licheniformis dalam memproduksi enzim protease yangbersifat alkalin dan termofilik. Media Litbang Kesehatan. 21 (2) : 89-95

Soeka, Y. Sudaryati dan Sulitiani. 2014. Karakterisasi Protease Bacillus subtilisA1 InaCC Yang Diisolasi dari Terasi Samarinda. Berita Biologi. PuslitBiologi-LIPI. Cibinong. 13(2) : 203-212.

Sudarti. 2016. Utilization of Extremely Low Frequency (ELF) Magnetic Field isas Alternative Sterilization of Salmonella typhimurium In Gado-Gado.International Conference on Food, Agriculture, and Natural Resources,FANRes2015. Jember University. Jember. 317-322.

Suhandana, M., T. Nurhayati, dan L. Ambarsari. 2013. Karakterisasi EkstrakKasar Enzim Polyphenoloxidase dari Udang Windu (Penaeusmonodon). Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis. DepartemenTeknologi Hasil Perairan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 5 (2) : 353-364.

Sumardi, Christina Nugroho Ekowati dan Haryani Dwi. 2009. Isolasi Bacilluspenghasil protease dari saluran pencernaan ayam kampung. J. SainsMIPA. Universitas Lampung. Lampung. 16 (1) : 62-68.

42

Susanti, Elvi V. H. 2002. Isolasi dan Karakterisasi Protease dari Bacillus subtilis1012M15. Jurnal Biodiversitas. 4 (1) : 12-17.

Tipler, P.A. 1996. Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 2. Erlangga. Jakarta

Voet, D., Voet, J.G., Pratt, C.W. 2006. Fundamentals of Biochemistry 2nd Edition.John Wiley & Sons Inc. New York.

Ward, O. P., Rao, M. B., and Kulkarni, A. 2009. Proteases production. AppliMicrobiol Industrial. 495-511.

Wardani, A. K dan Lia O. N. 2012. Purifikasi dan Karakterisasi Protease dariBakteri Hasil Isolasi dari Whey Tahu. Jurnal Teknologi Pertanian.Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas Brawijaya Malang.13 (3) : 149-156.

Wongsa, P. and P. Werukhamkul. 2007. Product Development and TechnicalService, Biosolution International. Bangkadi Industrial Park. Thailand.

Young dan Freedman. 1999. Fisika Dasar. Erlangga. Jakarta.

Yusriah dan kuswytasari N. D. 2013. Pengaruh pH dan Suhu Terhadap AktivitasProtease Penicillium sp. Jurnal sains dan seni pomits. InstitutTeknologi Sepuluh November. Surabaya. 2 (1) : 48.

Zubaidah, Siti. 2000. Bakteri: Kajian Tentang Beberapa Aspek Biologis.Universitas Negeri Malang. Malang.