21
Gambar 6. Aktivitas enzim protease dalam substrat kulit kopi pada suhu 30 dan 37
o
C Berdasarkan Gambar 6, aktivitas enzim protease tertinggi dihasilkan pada hari pertama
inkubasi kemudian terus menurun dan pada hari keempat inkubasi tidak ada lagi aktivitas protease. Hal ini disebabkan selang waktu sampling yang terlalu lama sehingga dihari pertama
pengujian, nilai aktivitas enzim langsung tinggi dan kemudian menurun di pengujian selanjutnya. Waktu optimum produksi enzim bergantung pada pertumbuhannya. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa waktu optimum produksi enzim dalam substrat adalah pada hari pertama inkubasi, hal ini sesuai dengan kurva pertumbuhannya, bakteri FLp1 mengalami masa
eksponensial pada jam ke-12 sampai jam ke-24. Ketika fase eksponensial, pertumbuhan bakteri meningkat sehingga produksi enzim juga meningkat.
Berdasarkan suhu inkubasi, suhu terbaik bakteri dalam memproduksi enzim protease yaitu pada suhu 37
o
C. Hasil suhu optimum ini sesuai dengan hasil penelitian tentang produksi enzim protease dari bakteri Bacillus subtilis yang dilakukan oleh Elsafey dan Abdul 2004 yaitu pada
suhu 37-40
o
C. Penentuan suhu optimum bakteri dalam memproduksi enzim bergantung pada jenis bakteri yang digunakan, media pertumbuhan dan enzim yang akan diproduksi. Menurut
Weri et al 2003, suhu optimum untuk memproduksi enzim protease dari bakteri adalah pada suhu 30-45
o
C. Pada suhu optimum, fase lag akan menjadi lebih pendek karena bakteri akan mudah beradaptasi dengan lingkungan yang sesuai sehingga fase eksponensial akan menjadi lebih
lama, pada fase eksponensial pertumbuhan mikroba akan berlipat ganda sehingga enzim yang diproduksi juga meningkat Elsafey dan Abdul, 2004. Bakteri yang ditumbuhkan pada tempat
dengan lingkungan yang tidak sesuai akan menyebabkan pertumbuhan tidak optimal yang akan menghambat produksi enzim. Selain itu akan terjadi kerusakan atau tidak aktifnya protein dalam
suatu enzim sehingga menyebabkan fungsi dan aktivitas dari enzim tersebut berkurang Budiman dan Setyawan, 2008.
4.2.1.1 Aktivitas enzim selulase dan xilanase
Aktivitas enzim selulase dan xilanase menyatakan seberapa besar kemampuan enzim menguraikan selulosa dan hemiselulosa yang terdapat pada substrat kulit kopi menjadi produknya
yaitu glukosa dan xilosa. Aktivitas enzim diukur pada cairan hasil fermentasi yang menggunakan kombinasi isolat FLs1 dan FLx3. Grafik hubungan antara waktu dan suhu inkubasi terhadap
aktivitas enzim selulase dan xilanase ditunjukkan pada Gambar 7. 0,0
0,2 0,4
0,6 0,8
1,0 1,2
1,4 1,6
1,8 2,0
1 2
3 4
A k
tiv it
as en
zim u
n it
m l
Waktu hari
FLp1, 30 FLp1, 37
FLp1+FLs1+FLx3, 30 FLp1+FLs1+FLx3, 37
22
Gambar 7. Aktivitas enzim selulase dan xilanase dalam media kulit kopi pada suhu 30 dan 37
o
C Berdasarkan Gambar 7, waktu optimum dalam memproduksi enzim selulase dan xilanase
yaitu pada hari ketiga inkubasi. Hal ini sesuai dengan kurva pertumbuhan bakteri FLx3 dan FLs1 yang dilakukan oleh Dewi 2012, bakteri FLx3 dan FLs1 memasuki fase eksponensial pada jam
ke- 36 sampai jam ke-84. Pada masa eksponensial, laju pertumbuhan bakteri meningkat sehingga enzim yang dikeluarkan juga semakin banyak. Pada hari keempat bakteri memasuki fase
kematian, dimana sintesis enzim tidak lagi berlangsung karena kekurangan nutrisi. Mikroorganisme mempunyai masa pertumbuhan yang bervariasi dimana dalam aktivitas
metabolisme tersebut mikroorganisme memiliki beberapa fase dalam pertumbuhannya. Fase –fase pertumbuhan tersebut sangat berpengaruh terhadap enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme
untuk membantu pencernaan makanannya Sumarlin, 2008. Berdasarkan suhu inkubasi, waktu terbaik bakteri dalam menghasilkan enzim selulase dan
xilanase yaitu pada suhu 30
o
C. Pada suhu tersebut, enzim yang dihasilkan lebih tinggi. Suhu optimal reaksi sangat diperlukan dalam penerapan enzim. Penentuan suhu optimum bakteri dalam
memproduksi enzim bergantung pada jenis bakteri yang digunakan. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, bakteri FLs1 dan FLx3 termasuk dalam bakteri mesofilik yang mempunyai
kemampuan untuk tumbuh baik pada suhu 30
o
C. Pada suhu optimum pertumbuhan bakteri akan semakin tinggi karena pada suhu optimum bakteri lebih mudah menyesuaikan diri fase adaptasi
pendek sehingga enzim yang dihasilkan juga semakin banyak. Pada suhu 37
o
C, aktivitas enzim lebih rendah dikarenakan pada suhu tersebut diatas suhu optimumnya. Pada suhu diatas suhu
optimum, pertumbuhan bakteri akan terhambat sehingga enzim yang dikeluarkan juga lebih sedikit. Selain itu enzim merupakan protein, dimana pada umumnya semakin tinggi suhu dalam
batas tertentu semakin aktif enzim tersebut. Sebaliknya bila suhu terlalu tinggi, laju kerusakan enzim akan melampaui reaksi katalitik dan dapat mempercepat pemecahan atau perusakan enzim
yang menyebabkan aktivitas enzim akan menjadi lebih rendah Madigan dan Martinko, 2006. Bakteri yang ditumbuhkan pada tempat dengan lingkungan yang tidak sesuai akan menyebabkan
pertumbuhan tidak optimal yang akan menghambat produksi enzim. Selain itu akan terjadi kerusakan atau tidak aktifnya protein dalam suatu enzim sehingga menyebabkan fungsi dan
aktivitas dari enzim tersebut berkurang Budiman dan Setyawan, 2008. 0,0
0,5 1,0
1,5 2,0
2,5
1 2
3 4
A k
ti v
itas e
n z
im n
k at
m l
Waktu hari
FLp1, 30 FLp1, 37
FLs1+FLx3, 30 FLs1+FLx3, 37
23
4.2.2 KADAR PROTEIN TERLARUT DAN AKTIVITAS ENZIM SPESIFIK
