Sumber Nitrogen Pengaruh faktor fisikokimia terhadap pembentukan pigmen oleh bakteri laut Mesophilobacter sp.

82 Lampiran 4 Lanjutan FK =430,07 JKP =282,81 JKT = Total X 2 JKG = JKT - JKP =3,80 - FK =286,61 Tabel Analisis Ragam Sumber Keragaman db Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F F hitung tabel0.051,8 Perlakuan Galat 1 8 282,81 3,80 282,81 0,47 595,88 5,32 Total 9 286,61 F hitung F tabel Perlakuan sumber N ekstrak khamir memberikan hasil yang lebih baik dibanding pepton berbeda nyata terhadap pembentukan pigmen pada λ 368 nm. : Konsentrasi pigmen pada fase stasioner λ 656 nm Jam Pepton Ekstrak Khamir Total OD 656 nm OD 656 nm 96 120 144 168 0,14 0,14 0,14 0,15 1,24 1,27 1,32 1,32 Total konsentrasi ΣX Rataan konsentrasi ΣX n 2 0,57 0,14 0,08 4 5,15 1,29 6,64 4 5,72 6,72 FK = 4,09 JKP = 2,62 JKT = Total X 2 JKG = JKT - JKP = 0,005 - FK = 2,63 Tabel Analisis Ragam Sumber Keragaman db Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F F hitung tabel0.051,6 Perlakuan Galat 1 6 2,62 0,005 2,62 0,0008 3312,06 5,99 Total 7 2,63 F hitung F tabel Perlakuan sumber N ekstrak khamir memberikan hasil yang lebih baik dibanding pepton berbeda nyata terhadap pembentukan pigmen pada λ 656 nm. : 83 Lampiran 5 Konsentrasi sel dan pigmen pada perlakuan sumber karbon Jam Perlakuan sumber Karbon Konsentrasi sel OD 540 nm Konsentrasi pigmen OD= 232nm Kompleks Glukosa Asetat Sitrat Maltosa Kompleks Glukosa Asetat Sitrat Maltosa 0.030 0.075 0.020 0.020 0.100 3 0.030 0.075 0.020 0.020 0.100 6 0.035 0.080 0.020 0.020 0.100 9 0.090 0.100 0.046 0.020 0.100 12 0.280 0.280 0.200 0.020 0.100 2.999 3.056 2.835 2.171 3.066 15 0.640 0.450 0.470 0.020 0.410 3.823 3.047 2.843 2.200 3.080 18 0.820 0.680 0.600 0.040 0.610 5.706 3.024 2.866 2.281 3.093 24 1.120 0.800 0.820 0.100 0.800 5.600 3.054 2.877 2.844 3.234 30 1.240 1.100 1.000 0.200 0.820 5.900 3.130 5.898 3.659 6.983 48 1.300 1.140 1.200 0.660 0.800 13.216 3.182 9.626 5.454 10.975 72 1.280 1.200 1.180 0.660 0.780 20.699 9.131 10.108 5.426 12.689 96 1.200 1.260 1.100 0.640 0.660 18.169 14.650 10.737 5.408 10.418 120 1.020 1.290 0.900 0.660 0.620 18.695 11.966 10.253 5.437 11.021 144 0.900 1.200 0.740 0.600 0.590 18.148 11.767 10.484 5.520 13.282 168 0.840 1.080 0.640 0.450 0.580 16.264 11.786 9.287 5.526 13.247 Jam Konsentrasi pigmen OD= 258nm Konsentrasi pigmen OD= 312nm Kompleks Glukosa Asetat Sitrat Maltosa Kompleks Glukosa Asetat Sitrat Maltosa 12 3.200 3.272 3.077 2.938 3.255 2.127 2.509 1.354 0.800 2.966 15 3.398 3.247 3.087 3.010 3.277 2.159 2.527 1.388 0.845 3.025 18 5.021 3.231 3.105 3.044 3.318 2.162 2.555 1.590 1.011 3.108 24 6.039 3.228 3.179 3.101 3.755 2.434 2.797 1.758 1.218 3.221 30 8.668 3.326 5.517 4.066 8.039 3.662 2.668 2.673 1.483 4.422 48 13.121 3.383 10.236 5.815 15.959 6.051 2.601 4.215 1.903 6.315 72 15.199 8.826 9.418 5.820 16.604 5.981 6.721 5.422 1.859 6.785 96 14.168 13.281 11.052 5.824 15.573 6.388 8.220 6.807 1.864 6.534 120 14.605 12.600 10.446 5.828 16.102 6.218 11.356 6.677 1.843 6.931 144 14.258 12.691 10.723 5.936 16.453 6.295 11.528 6.646 2.100 7.342 168 15.062 12.749 9.536 5.918 15.322 6.330 11.894 5.678 2.029 6.439 Jam Konsentrasi pigmen OD= 368nm Konsentrasi pigmen OD= 656nm Kompleks Glukosa Asetat Sitrat Maltosa Kompleks Glukosa Asetat Sitrat Maltosa 12 0.886 1.212 0.513 0.272 1.229 0.150 0.152 0.094 0.059 0.145 15 0.939 1.180 0.543 0.280 1.322 0.163 0.151 0.107 0.060 0.145 18 0.944 1.157 0.599 0.360 1.373 0.241 0.144 0.129 0.088 0.147 24 0.884 1.242 0.713 0.482 1.879 0.232 0.182 0.151 0.105 0.220 30 1.275 1.209 1.028 0.604 1.981 0.265 0.241 0.307 0.137 0.405 48 1.995 1.200 1.605 0.747 2.626 0.628 0.467 0.822 0.221 0.827 72 2.543 3.656 2.253 0.900 2.881 1.120 0.668 0.980 0.225 0.982 96 2.645 5.891 2.291 0.882 2.603 0.998 0.891 1.007 0.232 0.788 120 2.558 6.763 2.081 0.852 2.652 1.107 1.528 1.001 0.229 0.779 144 2.644 7.255 2.139 0.887 3.035 1.087 1.435 0.992 0.250 0.854 168 3.090 7.636 1.861 0.844 2.809 1.124 1.523 0.903 0.239 0.705 84 Lampiran 6 Konsentrasi sel dan pigmen pada perlakuan sumber nitrogen Jam Perlakuan Sumber Nitrogen Konsentrasi sel OD 540 nm Pepton Eks. khamir NaNO NH4 3 2 SO 4 0.010 0.050 0.010 0.010 3 0.010 0.120 0.010 0.010 6 0.050 0.250 0.010 0.010 9 0.090 0.420 0.010 0.010 12 0.170 0.600 0.004 0.014 15 0.230 0.820 0.004 0.014 18 0.220 0.860 0.002 0.020 24 0.230 1.120 0.002 0.020 30 0.260 1.320 0.002 0.020 48 0.280 1.680 0.002 0.030 72 0.330 1.800 0.002 0.032 96 0.340 2.000 0.010 0.038 120 0.340 1.980 0.010 0.030 144 0.320 1.960 0.010 0.040 168 0.330 1.920 0.012 0.032 Jam Perlakuan Sumber Nitrogen Konsentrasi pigmen OD 232 nm OD 258 nm OD 312 nm OD 368 nm OD 656 nm Pepton Ekstrak khamir Pepton Ekstrak khamir Pepton Ekstrak khamir Pepton Ekstrak khamir Pepton Ekstrak khamir 12 2.940 3.200 2.990 3.320 0.940 2.970 0.460 1.400 0.110 0.150 15 2.930 3.120 3.000 3.190 0.960 2.920 0.490 1.450 0.100 0.150 18 2.940 3.180 3.020 3.280 0.980 2.840 0.500 1.440 0.100 0.180 24 2.950 3.270 3.030 3.400 1.007 3.240 0.640 1.600 0.100 0.210 30 2.960 4.460 3.050 4.580 1.040 4.290 0.710 3.080 0.100 0.380 48 2.970 8.620 3.150 8.780 1.220 8.660 0.980 6.460 0.110 0.680 72 3.040 12.120 3.140 12.640 1.340 10.560 1.160 10.240 0.120 0.840 96 3.040 12.520 3.160 13.000 1.320 10.600 1.170 11.880 0.140 1.240 120 3.040 12.600 3.160 12.640 1.340 11.000 1.200 12.220 0.140 1.270 144 3.050 12.680 3.170 13.000 1.350 11.400 1.220 12.280 0.140 1.320 168 3.120 12.520 3.190 13.040 1.530 11.880 1.450 12.760 0.150 1.320 85 Lampiran 7 Peralatan-peralatan yang digunakan dalam penelitian autoclave clean bench inkubator sentrifus inkubator goyang spektrofotometer 86 Lampiran 8 Perubahan warna pada media pertumbuhan selama kultivasi Perubahan warna medium pada perlakuan suhu dan pH Jam 25 o 30 C o 35 C o pH 5 C pH 7 pH 9 Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih 3 Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning keruh Kuning keruh 6 Kuning jernih Oranye Kuning jernih Kuning jernih Oranye Oranye 9 Kuning jernih Oranye Kuning jernih Kuning jernih Oranye Oranye 12 Kuning jernih Oranye Oranye Kuning jernih Oranye Oranye 15 Kuning jernih Oranye Oranye Kuning jernih Oranye Oranye 18 Kuning jernih Oranye Oranye Kuning jernih Oranye Oranye 24 Kuning jernih Oranye Oranye Kuning jernih Oranye Oranye 30 Kuning jernih Oranye Oranye Kuning jernih Oranye Oranye 48 Oranye kekuningan kental Oranye Oranye Kuning jernih Oranye Oranye 72 Oranye kekuningan kental Oranye Oranye Kuning keruh kental Oranye Oranye 96 Oranye kekuningan kental Oranye Oranye Kuning keruh kental Oranye Oranye 120 Oranye kekuningan kental Oranye Oranye Kuning keruh kental Oranye Oranye 144 Oranye kekuningan kental Oranye Oranye Kuning keruh kental Oranye Oranye 168 Oranye kekuningan kental Oranye Oranye Kuning keruh kental Oranye Oranye Perubahan warna medium pada perlakuan cahaya Jam 4700 Wm tanpa 4700 Wm -2 12500 Wm -2 tanpa 12500 Wm -2 -2 Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih 3 Kuning keruh Kuning keruh Kuning keruh Kuning keruh 6 Kuning keruh Kuning keruh Kuning keruh Kuning keruh 9 Oranye kekuningan Oranye kekuningan Oranye kekuningan Oranye kekuningan 12 Oranye kekuningan Oranye kekuningan Oranye kekuningan Oranye kekuningan 15 Oranye Oranye Oranye Oranye 18 Oranye Oranye Oranye Oranye 24 Oranye Oranye Oranye Oranye 30 Oranye Oranye Oranye Oranye 48 Oranye Oranye Oranye Oranye 72 Oranye Oranye Oranye Oranye 96 Oranye Oranye Oranye Oranye 120 Oranye Oranye Oranye Oranye 144 Oranye Oranye Oranye Oranye 168 Oranye Oranye Oranye Oranye 87 Lampiran 8 Lanjutan Perubahan warna medium pada perlakuan salinitas Jam 0 Permil 10 Permil 20 Permil 30 Permil 40 Permil Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih 3 Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih 6 Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih 9 Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih Kuning jernih 12 Kuning jernih Hijau muda jernih Hijau muda jernih Kuning jernih Kuning jernih 15 Hijau muda jernih Hijau muda jernih Hijau muda jernih Kuning kehijauan Kuning jernih 18 Hijau muda jernih Hijau muda jernih Hijau muda jernih Kuning kehijauan Kuning jernih 24 Hijau muda jernih Hijau toska Hijau muda jernih Kuning kehijauan Kuning jernih 30 Hijau daun jernih Hijau daun Hijau daun Hijau muda jernih Kuning jernih 48 Hijau daun ++ Hijau daun ++ Hijau daun ++ Hijau daun ++ Kuning jernih 72 Hijau kecoklatan muda Hijau kecoklatan muda Hijau kemerahan Hijau kemerahan Kuning jernih 96 Hijau kemerahan Hijau kemerahan Merah maron Merah maron Kuning jernih 120 Hijau kemerahan Merah maron kehijauan Merah maron Merah maron ++ Kuning jernih 144 Merah maron kehijauan Merah maron kehijauan Merah maron ++ Merah maron ++ Kuning jernih 168 Merah maron Merah maron Merah maron +++ Merah maron ++ Kuning jernih Perubahan warna medium pada perlakuan sumber karbon Jam Media Kompleks Glukosa Asetat Asam Sitrat Maltosa Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning 3 Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning 6 Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning 9 Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning 12 Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning 15 Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning 18 Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning muda Kuning 24 Hijau melon muda Kuning muda Hijau melon muda Kuning muda Kuning 30 Hijau toska Hijau daun muda Biru toska Hijau melon Kuning 48 Hijau toska Hijau daun Biru toska Hijau melon Hijau daun tua 72 Hijau toska Hijau tua Biru toska Hijau melon Hijau daun tua 96 Hijau toska Hijau tua Biru toska Hijau melon Hijau daun tua 120 Hijau kebiruan Hijau tua Biru toska Hijau melon Hijau daun tua 144 Hijau kebiruan Hijau tua Biru toska Hijau melon Hijau daun tua 168 Hijau kebiruan Hijau tua Biru toska Hijau melon Hijau daun tua Perubahan warna pada medium dengan sumber nitrogen yang berbeda Jam Pepton Ekstrak Khamir NaNO 3 NH 4 2 SO 4 Kuning muda Kuning jernih Bening Bening 3 Kuning muda Kuning jernih Bening Bening 6 Kuning muda Kuning jernih Bening Bening 9 Kuning muda Kuning jernih Bening Bening 12 Kuning muda Kuning jernih Bening Bening 15 Kuning muda Kuning jernih Bening Bening 18 Kuning muda Kuning jernih Bening Bening 24 Hijau melon Hijau lumut Bening Bening 30 Hijau melon Hijau lumut Bening Bening 48 Hijau melon Hijau lumut Bening Bening 72 Kuning kehijauan Hijau daun Bening Bening 96 Kuning kehijauan Hijau daun Bening Bening 120 Hijau melon Hijau daun Bening Bening 148 Hijau melon Hijau daun Bening Bening 168 Hijau melon Hijau daun Bening Bening 88 Lampiran 9 P erubahan pH medium selama kultivasi Jam Perlakuan Suhu pH 7 Perlakuan pH suhu 30 o Perlakuan Cahaya C Perlakuan Salinitas permil 4700 Wm 12500 Wm -2 -2 25 o 30 C o 35 C o pH 5 C pH 7 pH 9 + - + - 10 20 30 40 7 7 7 5 7 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 3 7 6.5 6.5 5 6.5 8 8.5 8.5 8.5 9 9 9 9 9 9 6 6.5 6.5 6 5.25 6.5 8 8.5 8 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 9 6.5 6.5 7 5.25 6.5 8 8.5 7.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 12 7 7.5 7 5.25 7.5 8 8 8 8.5 8 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 15 7 8 7.5 5.25 8 7.5 8 8 8.5 8 8 8 8 8 8 18 7.5 8 7.5 5.25 8 8 8 8 8.5 8.5 8 8 8 8 8 24 7.5 9 8 5.25 9 9 8.5 8 8.5 8.5 8 8 8 8 8 30 8 9 8 5.25 9 9 9 8.5 9 8.5 8 8.5 8.5 8.5 8.5 48 8 10 9 5.25 10 9 9 9 9 8.5 9 9 9 9 9 72 8 10 9 7 10 10 9 9 9 8.5 9 9 9 9 9 96 9 10 9 7 10 10 9 9 9 9 10 9 10 10 9 120 9 10 9.5 8 10 10 9 9.5 9 9 10 10 10 10 10 144 9 10 10 8 10 10.5 9 9.5 9 9 10 10 10 10 10 168 9 10 10 9 10 10.5 9 9.5 9 9 10 10 10 10 10 Jam Perlakuan Sumber Karbon Perlakuan Sumber Nitrogen Kompleks Glukosa Asetat Sitrat Maltosa Pepton Ekst. khamir NaNO NH 3 4 2 SO 4 9 9 9 9 9 9 9 9 9 3 9 9 9 9 9 9 9 9 9 6 9 9 9 9 9 8.5 8.5 9 9 9 9 9 9 9 9 8.5 8.5 9 9 12 8 8 8 9 9 8 8 9 9 15 8 7.5 8 9 7 8 8 9 9 18 7.5 7 7.5 9 7 8 8 7 9 24 8 7 7.5 9 7 8 8 7 9 30 8.5 7 8.5 9 8 8 8 7 9 48 8.5 7 8.5 8 8 8 8 7 8.5 72 9 7.5 9 8.5 8 8 8 8 8.5 96 9 7.5 9 8.5 8.5 8.5 8 8 8 120 9 7.5 9.5 9 9 8.5 8 7 8 144 9 8 9.5 9 9 8.5 8 7 8 168 9 8 9.5 9 8.5 8.5 8 7 8 89 Lampiran 10 Medium pertumbuhan yang mengandung glukosa yang telah berubah warna menjadi merah a. Kondisi medium pertumbuhan sesaat setelah bakteri laut Mesophilobacter sp. diinokulasi b. Medium pertumbuhan berubah menjadi keruh setelah tiga jam inkubasi c. Perubahan warna pada medium setelah 24 jam inkubasi d. Perubahan warna pada medium setelah 30 jam inkubasi e. Perubahan warna pada medium setelah 168 jam inkubasi f. Perubahan warna pada medium setelah 9 hari inkubasi ABSTRACT ENDANG S. SRIMARIANA. The effect of physicochemical factors on the pigment formation by a marine bacteria, Mesophilobacter sp. Supervised by LINAWATI HARDJITO, ANWAR BEY PANE, and SUKARNO. It has been conducted an observations on the effect of environmental factors especially physicochemical factors on the growth and pigment formation by a marine bacteria Mesophilobacter sp. The objectives of this research were to study the effect of : 1 cultivation temperature 25 o C, 30 o C and 35 o C; 2 pH of growth medium 5, 7, and 9; 3 salinity of growth medium 0 ppt, 10 ppt, 20 ppt, 30 ppt and 40 ppt, 4 carbon sources glucose, acetate, citrate, and maltose, and 5 nitrogen sources peptone, yeast extract, sodium nitrate, and ammonium sulfate on the growth of bacteria and the pigment formation. Bacteria were cultivated in 500 ml flasks with a working volume of 250 ml in marine broth and incubated on a shaker incubator with the agitation speed of 120 rpm for seven days. Variables that were observed during the cultivation process involved bacterial growth cell concentration, pigment concentration, and pH. Observations were carried out up to 168 hours. The cell and pigment concentrations were monitored spectrophotometrically. The results indicated that Mesophilobacter sp. grew well and formed the highest concentration of pigment P at temperature 30 o C, with value of P 0.12 + 0.003 λ 463 nm. At pH experiment the highest average P was obtained from medium with pH 9 was 0.14 + 0.006 λ 463 nm and significantly different from pH 7 p 0.5. At salinity experiment, the highest average P obtained from the growth medium with 10 ppt salinity is 3.54 + 0.11 in λ 368 nm. At carbon source experiment, the highest average of P were obtained from maltose, with value 12.13 + 1.33 λ 232 nm and 15.86 + 0.52 λ 258 nm, while in λ 312 nm, λ 368 nm and λ 656 nm that obtained from glucose were 11.59 + 0.28, 7.22 + 0.44 and 1.50 + 0.05. At nitrogen source experiment, the result showed that Mesophilobacter sp. grew rapidly in the medium with yeast extract. The pigment has a maximum absorbance at five wavelengths, namely λ 232 nm, 258 nm, 312 nm, 368 nm, and 658 nm. The average concentration of cells and pigment, showed that yeast extract is the best nitrogen source in cell growth and pigment formation p 0.05. The highest average P is 12.49 + 0.22 λ 232 nm; 12.86 + 0.21 λ 258 nm; 11.09 + 0.56 λ 312 nm ; 11.88 + 0.97 λ 368 nm and 1.29 + 0.04 λ 656 nm. Keywords: physicochemical factors, Mesophilobacter sp., cells concentration, pigment concentration, spectrophotometrically. 1

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Indonesia adalah negara tropis yang dikelilingi oleh perairan dengan luas lebih dari 60 wilayah teritorialnya. Indonesia memiliki sumberdaya hayati laut dengan keragaman yang tinggi. Di antara sumberdaya hayati laut yang besar itu, organisme yang dimanfaatkan sebagian besar adalah ikan, udang, kerang- kerangan, dan rumput laut. Sumberdaya hayati lain yang juga mempunyai potensi yang besar untuk dikembangkan adalah mikroorganisme laut, namun belum banyak mendapat perhatian terutama di Indonesia. Mikroorganisme laut yang meliputi bakteri, fitoplankton, mikroalga dan lain-lain merupakan sumber bahan aktif dan bahan kimia yang sangat potensial. Dari biota laut tersebut dapat dihasilkan berbagai bahan alami yang bermanfaat antara lain untuk industri farmasi seperti anti-tumoranti-cancer, antibiotik, anti- inflammatory, bidang pertanian fungisida dan pestisida, industri kosmetik dan makanan pigmen dan polisakarida Zilinkas dan Lundin, 1993; Fenical dan Jensen, 1993. Selanjutnya dari biota laut juga dapat dihasilkan protein serta bahan diet sebagai sumber makanan sehat asam lemak tak jenuh omega-3, vitamin, asam amino, berbagai jenis gula rendah kalori dan lain-lain. Perkembangan bioteknologi dewasa ini memungkinkan pemanfaatan mikroorganisme untuk menghasilkan produk-produk tersebut di atas. Dalam industri pangan makanan dan minuman atau non pangan obat- obatan, kosmetika, dan farmasi, pigmen merupakan bagian terpenting yang tidak bisa diabaikan. Selain ikut menentukan penerimaan produk oleh konsumen, pigmen juga berperan sebagai salah satu indikator mutu pangan dan non pangan. Karena pentingnya zat pewarna tersebut, maka berbagai upaya dilakukan untuk membuat produk pangan dan non pangan dengan warna yang menarik. Penambahan zat pewarna ke dalam produk pangan maupun non pangan baik pewarna alami maupun sintetik merupakan hal yang tidak dapat dihindari. Sejalan dengan berkembangnya industri di Indonesia maka penggunaan pewarna sintetik juga semakin meningkat. Penggunaan pewarna sintetik ini perlu diwaspadai karena banyak diantaranya yang menimbulkan bahaya terhadap 2 kesehatan manusia Jenie et al., 1994 seperti azorubin dan tartrazin yang terbukti menyebabkan alergi Fabre et al., 1993 dan bersifat karsinogenik Blanc et al., 1994. Berbeda dengan pewarna sintetik, pewarna alami tidak mengandung bahan yang berbahaya bagi konsumen Winarno, 1992. Dengan adanya kenyataan ini maka penggunaan pewarna alami yang aman bagai kesehatan perlu ditingkatkan. Biopigmen atau zat pewarna alami merupakan bahan yang penting dalam industri baik pangan maupun non-pangan. Permintaan dan penggunaan zat pewarna alami akan terus meningkat sejalan dengan meningkatnya kesadaran masyarakat tentang arti keamanan dan kesehatan bagi kehidupan dan lingkungan. Kebutuhan tersebut telah mendorong dilakukannya penelitian ke arah penemuan dan atau produksi zat warna alami. Bakteri diketahui dapat memproduksi pewarna alami yang menyerupai pewarna alami yang terdapat di tanaman Hendry, 1992. Bacillus megaterium merupakan bakteri penghasil pigmen merah Mitchell et al., 1986; Flavobacterium dehydrogenans Djafar, 1987 in Fardiaz dan Rini, 1994, Rhodobacter sphaeroides, Rhodobacter sulfidophilus Urakami dan Yoshida, 1993, Rhodopseudomonas spheroides Goodwin et al., 1955 merupakan bakteri penghasil pigmen karotenoid; Streptomyces sp. MAFF 10-06015 menghasilkan pigmen biru Yanagimoto et al., 1988; Actinomycetes menghasilkan pigmen violet kehitaman dan pigmen kuning Tanabe et al., 1995. Urakami dan Yoshida 1993 menyatakan bahwa khlorofil merupakan pigmen yang sangat berguna pada industri makanan. Pewarna alami biopigmen dapat diproduksi melalui kultur mikroorganisme Evans dan Wang, 1984; Nelis dan Leenheer, 1991; Lin dan Demain, 1993 serta kultur sel dan jaringan tanaman Taya et al., 1992; Hanagata et al., 1993; Taya et al., 1994 atau ekstraksi langsung dari tanaman atau bagian tanaman. Dibandingkan dengan ekstraksi langsung dari tanaman atau bagian tanaman maka produksi biopigmen dengan kultur mikroorganisme dan kultur sel atau jaringan tanaman lebih baik karena faktor lingkungan yang mempengaruhi produksi biopigmen dapat dikendalikan dengan baik. Produksi pigmen dari bakteri laut, berkaitan erat dengan kondisi lingkungan tempat bakteri tersebut hidup dan berkembang. Bila kondisi lingkungan baik 3 kondisi fisik maupun kondisi kimiawi sesuai, maka pertumbuhan bakteri juga juga akan baik dan cepat yang ditandai dengan meningkatnya jumlah sel dalam media pertumbuhan. Mikroorganisme yang digunakan pada penelitian ini adalah bakteri laut Gram-negatif yang diisolasi dari terumbu karang di Florida, Amerika Serikat. Penelitian ini merupakan kerja sama antara Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan dengan Center of Marine Biotechnology, University of Maryland. Identifikasi awal telah dilakukan, bakteri tersebut termasuk bakteri Gram negatif, katalase positif, mereduksi nitrat menjadi nitrit dan dapat menghasilkan pigmen. Untuk sementara bakteri tersebut diduga termasuk dalam genus Mesophilobacter sp. dan akan dilakukan identifikasi lanjut untuk memastikan golongan bakteri tersebut.

1.2 Tujuan penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh faktor fisika dan kimia yang meliputi suhu, pH, cahaya, salinitas, sumber karbon dan sumber nitrogen terhadap pertumbuhan sel bakteri laut Mesophilobacter sp. dan pembentukan pigmennya, yang dapat dirinci sebagai berikut : 1 Menentukan suhu kultivasi 25 °C, 30°C dan 35°C yang sesuai baik untuk pertumbuhan maupun untuk sintesa biopigmen. 1 Menentukan pH kultivasi 5, 7 dan 9 yang sesuai untuk sintesa biopigmen. 2 Menentukan intensitas cahaya 2350 Wm -2 : kondisi tanpa penambahan cahaya, 4710 Wm -2 , dan 12500 Wm -2 3 Menentukan salinitas 0 permil, 10 permil, 20 permil, 30 permil dan 40 permil yang sesuai baik untuk pertumbuhan maupun untuk sintesa biopigmen. yang sesuai baik untuk pertumbuhan maupun untuk sintesa biopigmen. 4 Menentukan sumber karbon glukosa, maltosa, asam asetat dan asam sitrat yang sesuai baik untuk pertumbuhan maupun untuk sintesa biopigmen. 5 Menentukan sumber nitrogen pepton, ekstrak khamir, natrium nitrat dan amonium sulfat yang sesuai baik untuk pertumbuhan maupun untuk sintesa biopigmen. 4

1.3 Manfaat penelitian

Manfaat penelitian ini adalah sebagai sumber informasi baik bagi peneliti maupun bagi industri dalam memproduksi pigmen dari bakteri laut baik yang berkaitan dengan pertumbuhan sel bakteri dan pembentukan pigmen. Selanjutnya hasil penelitian ini diharapkan mampu memicu perkembangan industrialisasi di Indonesia khususnya industri yang berlandaskan bioproses. Biopigmen yang dihasilkan diharapkan dapat dimanfaatkan oleh industri di bidang makanan dan minuman, farmasi, kosmetika dan lainnya.

1.4 Permasalahan

Permasalahan dalam penelitian ini adalah belum diketahuinya faktor lingkungan baik faktor fisika maupun kimia yang meliputi suhu, pH, cahaya, salinitas, sumber karbon dan sumber nitrogen yang berpengaruh pada pertumbuhan bakteri dan ataupun pada pembentukan pigmen.

1.5 Hipotesis penelitian

Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah: 1 Suhu media pertumbuhan berpengaruh dalam pertumbuhan bakteri laut dan pembentukan pigmen. 2 pH media pertumbuhan berpengaruh dalam pembentukan pigmen oleh bakteri laut. 3 Cahaya media pertumbuhan berpengaruh dalam pertumbuhan bakteri laut dan pembentukan pigmen. 4 Salinitas media pertumbuhan berpengaruh dalam pertumbuhan bakteri laut dan pembentukan pigmen. 5 Sumber karbon media pertumbuhan berpengaruh dalam pertumbuhan bakteri laut dan pembentukan pigmen. 6 Sumber nitrogen media pertumbuhan berpengaruh dalam pertumbuhan bakteri laut dan pembentukan pigmen. 5

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bakteri

Bakteri adalah sel prokariotik yang khas, uniseluler, dan tidak mengandung struktur yang dibatasi membran di dalam sitoplasmanya. Dinding sel bakteri merupakan struktur yang unik secara biokimia. Dinding sel pada beberapa bakteri mengandung murein, yang juga dikenal sebagai peptidoglikan atau mucopeptida. Lapisan peptidoglikan ini tidak ditemukan pada organisme eukariotik Atlas, 1984. Berdasarkan bentuknya, bakteri dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu bentuk kokus bulat, bentuk basil silinder atau batang, dan bentuk spiral batang melengkung atau melingkar-lingkar. Berdasarkan struktur dan dinding sel, bakteri dibedakan menjadi bakteri Gram-positif dan bakteri Gram-negatif. Perbedaan sifat bakteri Gram-positif dan bakteri Gram-negatif disajikan pada Tabel 1 Tortora et al., 1989. Tabel 1 Perbedaan sifat bakteri Gram-positif dan bakteri Gram-negatif Ciri-ciri Gram-positif Gram-negatif Struktur dinding sel : Tebal 15 – 80 nm Berlapis tunggal mono Tipis 10 – 15 nm Berlapis 3 multi Komponen dinding sel : - Kandungan lipid dan lipoprotein - Peptidoglikan - Kandungan lipopolisakarida LPS - Asam tekoat - Toksin yang dihasilkan Rendah Komponen utama 90 dari dinding sel Tebal multilayer Tidak ada Kebanyakan ada, terutama eksotoksin Tinggi Jumlah sedikit 10 dari dinding sel Tipis single layer Tinggi Tidak ada, terutama indotoksin Ketahanan terhadap pengeringan Tinggi Rendah Ketahanan terhadap gangguan fisik Tinggi Rendah Sumber : Tortora et al., 1989