Isolasi Dan Identifikasi Protein Parasporin Dari Bacillus Thuringiensis

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI PROTEIN PARASPORIN
DARI Bacillus thuringiensis

WINAHYU HAPSARI

DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Berjudul Isolasi dan Identifikasi
Protein Parasporin dari Bacillus Thuringiensis adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Mei 2015

Winahyu Hapsari
NIM G84080021

ABSTRAK
WINAHYU HAPSARI. Isolasi Dan Identifikasi Protein Parasporin dari Bacillus
thuringiensis. Dibimbing oleh AKHMAD ENDANG ZAINAL HASAN dan
EDDY JUSUF.
Protein kristal dari Bacillus Thuringiensis telah dikenal sebagai insektisida
yang aman terhadap kesehatan dan ramah lingkungan. Beberapa tipe protein dari
B. thuringiensis juga memiliki kemampuan untuk menghambat sel kanker pada
manusia. Tipe protein anti kanker dari galur B. thuringiensis disebut sebagai
parasporin. Parasporin yang sampai saat ini telah ditemukan diklasifikasi ke dalam
empat famili yaitu parasporin-1, parasporin-2, parasporin-3, dan parasporin-4.
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan identifikasi protein parasporin dari
B. thuringiensis. Identifikasi tipe protein yang didapatkan beradasarkan bobot
molekul menggunakan metode elektroforesis SDS PAGE. Penyebaran bakteri B.

thuringiensis terbanyak didapatkan di tanah, batang, dan daun pepohonan. Pada
penelitian ini sampel yang digunakan berasal dari tanah dari daerah Ciamis,
Sukabumi, Cianjur, Tangerang, dan Purwokerto. Hasil dari isolasi tanah
didapatkan 48 nomor isolat yang menghasilkan protein kristal. Dari kelima daerah
tersebut, sampel tanah yang berasal dari Ciamis paling banyak menghasilkan
isolat protein kristal sedangkan Sukabumi memiliki isolat paling sedikit sebagai
penghasil protein berkristal. Hasil elektroforesis SDS PAGE menunjukkan hanya
ada dua sampel yang merupakan protein parasporin. Sampel yang berasal dari
Ciamis (C3) termasuk kedalam protein parasporin-1, sedangkan sampel yang
berasal dari Ciamis (C5) merupakan protein parasporin-3.
Kata kunci : Bacilus thuringiensis, protein, parasporin, SDS PAGE
WINAHYU HAPSARI. Isolation and Identification of Proteins from Bacillus
thuringiensis Parasporin. Supervised by AKHMAD ENDANG ZAINAL HASAN
and EDDY JUSUF.
Crystal protein from Bacillus thuringiensis has been known as a safe
insecticide to health and environmentally friendly. Several types of B.
thuringiensis proteins also have the ability to inhibit cancer cells in humans. Type
of anti- cancer proteins from B. thuringiensis strain referred to as parasporin.
Parasporin which to date have been found classified into four families , namely
parasporin - 1 , parasporin - 2 , parasporin - 3 , and parasporin - 4. This study

aimed to isolate and identify proteins from B. thuringiensis parasporin. Identify
the type of protein molecular weight obtained using SDS PAGE electrophoresis
method. The spread of B. thuringiensis bacteria found in most soil, stems , and
leaves of trees. In this study, samples were taken from the soil of the area Ciamis,
Sukabumi, Cianjur, Tangerang, and Purwokerto. The results of the ground
isolation numbers obtained 48 isolates that produce protein crystals. Of the five
regions, soil samples from Ciamis most isolates produce crystal protein isolates
while Sukabumi have at least as a producer of crystalline proteins. SDS PAGE
electrophoresis results showed only two protein samples are parasporin. Samples
derived from ciamis ( C3 ) included in parasporin protein - 1 , whereas samples
originating from Ciamis ( C5 ) is parasporin protein - 3.
Kata kunci : Bacilus thuringiensis, protein, parasporin, SDS PAGE

ISOLASI DAN IDENTIFIKASI PROTEIN PARASPORIN
DARI Bacillus thuringiensis

WINAHYU HAPSARI

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada
Departemen Biokimia

DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan atas kehadirat Allah SWT untuk segala rahmat
dan karunia-Nya serta salawat dan salam tercurahkan pada Rasulallah SAW
sehingga penulisan hasil penelitian ini dapat diselesaikan. Hasil penelitian yang
berjudul Isolasi dan Identifikasi Protein Parasporin 2 dari Bacillus thuringiensis.
ini ditujukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Biokimia.
Rasa terima kasih diberikan kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penyusunan hasil penelitian ini, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dr. Ir. Akhmad Endang
Zainal Hasan, M.Si sebagai pembimbing skripsi dan Drs. Eddy Jusuf ,DES

sebagai pembimbing penelitian yang dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa
Genetika Bioteknologi, Pusat Penelitian Biologi, LIPI, Cibinong-Bogor. Terima
kasih pula kepada Mbak Rere dan Kak Ogi yang telah mendampingi selama
penelitian. Tidak lupa pula rasa terima kasih pun diucapkan kepada kedua orang
tua, adik, dan seluruh keluarga besar atas segala doa dan dukungan yang sangat
berarti bagi penulis. Adapula rasa terima kasih kepada para sahabat Ana, Septhia,
Iqbal, Wahyu, Bambang, Tika, Utty, Oji, Arini, Rahma, Ima, Riris, Yudith,
Azizah, Tati, Deffy, Deni, dan Fitri atas segala dukungan dan bantuannya selama
penulisan hasil penelitian ini.
Penulisan hasil penelitian ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena
itu, diharapkan saran dan kritik membangun yang dapat berguna dalam
memperbaiki penulisan hasil penelitian ini. Besar harapan agar hasil penelitian ini
bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Bogor, Mei 2015

Winahyu Hapsari

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

METODE

2

Bahan dan Alat

2

Prosedur Penelitian

2

HASIL

4

Isolat B. thuringiensis dari Tanah di Pulau Jawa

4

Hasil Uji Kuantitatif Protein

4

Hasil Elektroforesis SDS PAGE

5

PEMBAHASAN

6

Isolat B. thuringiensis dari Tanah di Pulau Jawa

6

Hasil Uji Kuantitatif Protein

6

Hasil Elektroforesis SDS PAGE

7

SIMPULAN DAN SARAN

7

DAFTAR PUSTAKA

8

LAMPIRAN

10

RIWAYAT HIDUP

13

DAFTAR TABEL
1
2
3

Isolat penghasil protein kristal
Konsentrasi protein Toksin
Bobot molekul

4
4
5

DAFTAR LAMPIRAN
1
2

Alur Penelitian
Hasil Analisis Photo-CapMw

10
11

PENDAHULUAN
Penyakit kanker merupakan salah satu penyakit penyebab utama kematian

di dunia. Menurut data World Health Organization (WHO) tahun 2008, sekitar
7,6 juta kematian disebabkan oleh penyakit tersebut. Jenis kanker yang paling
banyak diderita adalah kanker paru-paru, kanker kolon, kanker hati, kanker
payudara, dan kanker serviks. Hasil Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) tahun
2007 menunjukkan prevalensi tumor/kanker adalah 4,3 per 1000 penduduk,
artinya dari setiap 1000 orang Indonesia sekitar 4 orang di antaranya menderita
kanker. Data dari Sistim Informasi Rumah Sakit (SIRS) 2008 menunjukkan,
kanker payudara (18,4%) dan kanker leher rahim atau kanker serviks (10,3%)
menduduki urutan pertama dan kedua terbanyak.
Beberapa macam bahan kimia telah dikenal sebagai senyawa anti-kanker
seperti mytomycin C, doxorubicin HCl, 5-lourouracil, vincristine sulfate,
vinblastine sulfate, dan lainnya telah dikomersilkan dalam terapi penyakit kanker.
Penggunaan sinar X, sinar gamma, dan pengangkatan jaringan kanker sudah lama
diperkenalkan, namun dari semua cara ini masih belum diperoleh adanya
penyembuhan total. Dari penelitian sebelumnya diketahui bahwa beberapa tipe
protein yang disintesis oleh bakteri Bacillus thuringiensis memiliki kemampuan
menghambat pertumbuhan sel kanker pada manusia.
Protein kristal dari B. thuringiensis telah dikenal sebagai racun pada
beberapa serangga sehingga banyak digunakan sebagai insektisida dalam bidang
pertanian dan kehutanan. B. thuringiensis dikenal sebagai bahan baku pestisida
yang baik dalam pertanian dan aman terhadap kesehatan serta ramah lingkungan.
Sifat ramah lingkungan tersebut karena protein kristal yang diisolasi dari B.
thuringiensis mempunyai target yang spesifik sehingga tidak mematikan serangga
yang bukan sasaran serta tidak mencemari lingkungan.
Awal abad ke 21 telah diketahui beberapa tipe protein dari B. thuringiensis
yang memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan sel kanker pada manusia.
Dari beberapa penelitian terdahulu telah diidentifikasi protein cristal dari Bacillus
thuringiensis yang merupakan protein non-insektisidal (Ito et al 2005). Protein
dengan fungsi unik tersebut saat ini dikategorikan ke dalam suatu kelompok
parasporin. Protein kristal anti kanker dari galur B. thuringiensis disebut sebagai
parasporin. Istilah parasporin didefinisikan sebagai protein-protein δ-endotoksin
yang non-hemolitik tetapi memiliki kemampuan preferensial membunuh sel
kanker (Mizuki et al. 2000). Parasporin yang sampai saat ini telah ditemukan
diklasifikasi ke dalam empat famili yaitu parasporin -1, -2, -3, dan -4. Keempat
parasporin tersebut diisolasi dari B. thuringiensis yang berasal dari lingkungan
alamiah di Jepang. Beberapa peneliti sebelumnya melaporkan bahwa lingkungan
alam tropis dan sub-tropis di Asia Tenggara merupakan lingkungan yang baik
bagi populasi B. thuringiensis. Vietnam merupakan salah satu negara yang telah
mengeksplorasi tanahnya. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa protein
B.thuringiensis yang diisolasi dari tanah di Vietnam termasuk kedalam famili
parasporin-1. Protein tersebut memiliki aktivitas pembunuh sel kanker yang telah
diuji secara in vitro dan secara immunologi memiliki kesamaan yang dekat
dengan parasporin-1(cry 31Aa) yang telah ditemukan di Jepang. Penemuan ini
memperkuat pendapat bahwa parasporin dapat diproduksi tidak hanya di Jepang
tetapi di daerah Asia lainnya (Yasutake et al. 2005).

memperkuat pendapat bahwa parasporin dapat diproduksi tidak hanya di Jepang
tetapi di daerah Asia lainnya (Yasutake et al. 2005).
Indonesia merupakan negara ke-2 setelah Brazil yang sangat kaya dengan
keanekaragaman sumber daya hayati.Besar kemungkinan galur bakteri tersebut
dapat diperoleh. Penelitian ini difokuskan untuk mengeksplorasi sumber daya
hayati Indonesia, khususnya tanah yang mengandung protein parasporin dari B.
thuringiensis yang memiliki aktivitas sitosidal paling besar dan sel kanker sasaran
yang lebih banyak (Ohba et al 2009). B.thuringiensispenghasil protein toksin yang
berpotensi tidak hanya sebagai anti serangga tetapi juga sebagai anti kanker,
kemudian mengidentifikasi tipe protein yang didapatkan berdasarkan bobot
molekulnya.

METODE
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan yaitu tanah yang diambil secara acak dari
Ciamis, Sukabumi, Cianjur, Tangerang, dan Purwokerto, buffer fosfat, bacto agar,
tripton, triptos, yeast ekstrak, glukosa, MnCl2, NaCl, MgSO4. 7H2O, FeSO4.7H2O,
CaCl. 4H2O, ZnSO4, K2HPO4, malachit green, commasie blue, safranin,
aquadest, aquabidest, SDS 1%, beta merkapto etanol 0.01%, bovine serum
albumin, alkohol, acrylamide/bis acrylamide 30/0.8, tris 3M pH 8,8, tris 1M pH
6,8, SDS 10%, amonium persullfat 10%, TEMED, buffer SDS, SDS commasie
blue.
Peralatan yang diperlukan di antaranya pipet Mohr, pipet tetes, pipet
volumetrik, labu Erlenmeyer, neraca analitik, tabung reaksi, cawan petri, vortex,
penangas air, laminar air flow, pipet mikro, mikroskop, kaca preparat, tusuk gigi,
bunsen, sentrifus, microtube, microwave, peralatan elektroforesis, dan
Spektrofotometer UV-Vis.
Prosedur Penelitian
Pembuatan Media
Media yang digunakan pada penelitian ini yaitu media modifikasi
sporulasi (HCO) dan media LA. Media modifikasi HCO dibuat dari campuran 4 g
bacto agar, 3 g tripton, 2 g triptos, 1.5 g yeast ekstrak, dan garam-garam mineral
yaitu 0.005 M MnCl2, 0.05% NaCl, 0.02% MgSO4.7H2O, 0.00005%
FeSO4.7H2O, 0.018 g CaCl2. 4H2O, 3 g glukosa, 0.0005 g ZnSO4, dan 0.5
K2HPO4. Sedangkan media LA dibuat dari campuran 4 g bacto agar, 10 g tripton,
5 g yeast ekstrak, dan 10 g NaCl.
Isolasi Bakteri Bacillus thuringiensis yang berasal dari tanah (Travera1987)
Sampel tanah sebanyak 1 gram dimasukkan ke dalam tabung reaksi steril,
kemudian dicampurkan dengan 10 mL bufer fosfat lalu diaduk kuat sampai
homogen. Campuran tersebut dipanaskan pada suhu 70oC selama 30 menit sambil
terus diaduk.Sebanyak 5 µL, 10 µL, dan 20 µL disebarkan ke cawan petri yang
telah berisi media HCO.Kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama kurang
lebih 72 jam. Dari semua sampel dipilih 24 koloni tunggal yang memiliki
kesamaan morfologi, bentuk, dan aroma yang sama dengan B.

thuringiensispembanding. Koloni tersebut dipindahkan ke cawan petri yang berisi
media LA kemudian diinkubasi selama kurang lebih 72 jam. Setelah itu
dipindahkan ke media HCO baru diinkubasi pada suhu ruang selama kurang lebih
72 jam sampai terjadi sporulasi. Untuk mengetahui adanya sporulasi dilakukan
observasi menggunakan mikroskop dengan perbesaran 40x. Koloni yang telah
bersporulasi diambil sedikit untuk dibuat preparatkemudian diobservasi kembai
dengan mikroskop untuk dilihat protein kristalnya. Koloni yang dipastikan
membentuk protein kristal dipanen dan dikoleksi sebagai isolat baru dalam media
LA miring.
Isolasi Protein Bakteri Bacillus thuringiensis(Bel 1997)
Koloni yang telah dipanen dimasukkan ke dalam mikrotube yang telah
berisi NaCl 0.5 M dingin sebanyak 0,5 mL diaduk rata sampai homogen
menggunakan vorteks. Campuran tersebut selanjutnya disentrifugasi pada
kecepatan 13.000 g selama 10 menit. Supernatan hasil sentrifugasi dibuang,
sedangkan pelet diresuspensi dengan NaCl 0.5 M dingin sebanyak 0,5 mL lalu
disentrifugasi dengan kecepatan dan lama waktu yang sama. Kemudian
supernatan dibuang, pelet disuspensi dengan 140 µL campuran antara SDS 1%
dengan 0.01% β-merkaptoetanol dan dipanaskan pada suhu 100oC selama 10
menit. Selanjutnya disentrifugasi kembali dengan kecepatan 13.000 g selama 20
menit.Supernatan dikumpulkan untuk digunakan pada uji kuantitatif protein dan
elektroforesis SDS PAGE.
Uji Kuantitatif Protein (Kresze 1983)
Sebanyak 50 µL sampel dicampur dengan akuades sampai volumenya
tepat 2 mL.Campuran tersebut kemudian diukur absorbansinya dengan
spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 260 nm dan 280 nm.
Selanjutnya dihitung dengan rumus :
Konsentrasi Protein (mg/ml) = 1.55 A280 – 0.76 A260
Elektroforesis Gel Poliakrilamida Sodium Dodesil Sulfat (SDS PAGE)
(Laemli 1970)
Preparasi Sampel. Supernatan hasil isolasi protein diambil sebanyak 20
µL dan ditambahkan dengan 20 µL bufer sampel. Bufer sampel terdiri dari
campuran 0.15 M tris/HCl pH 8.8, 3.75 M EDTA, 0.75 M sukrosa, 0.075%
bromphenol blue, 2.5% SDS dan 7.4 mM dithiotreitol. Campuran supernatan dan
bufer sampel dihomogenkan dan dipanaskan pada suhu 100oC selama 10 menit.
Preparasi Gel Elektroforesis.Running Gel 13%Sebanyak 4.33 mL
Acrylamide/bisacrylamide (30/08)dicampurkan dengan 4.22 mL aquabidest, 1.25
mL tris 3M pH 8.8, 100 µL SDS 10 %, 100 µL amonium persulfat, dan
ditambahkan TEMED sebanyak
8 µL. Campuran tersebut selanjutnya
dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam kaca elektroforesis. Jika ada gelembung
ditambahkan aquabidest diatas permukaan gel tersebut.
Stacking
Gel.Sebanyak
0.8
mL
Acrylamide/bisacrylamide
(30/08)dicampurkan dengan 3.40 mL aquabidest, 0.625 mL tris 1M pH 6.8, 50
µL SDS 10 %, 50 µL amonium persulfat, dan ditambahkan TEMED sebanyak 6
µL. Selanjutnya campuran segera dimasukkan sedikit demi sedikit diatas running
gel yang telah dibuat kemudian sisir dipasang di dalam gel tersebut.

Loading Sampel.Hasil gel yang telah dibuat dipasang pada perangkat
elektroforesis kemudian larutan bufer SDS dimasukkan ke dalam tangki
elektroforesis. Sampel dimasukkan ke dalam sumur sebanyak 30 µL.
Elektroforesis dilakukan selama kurang lebih 3 jam dengan tegangan listrik
sebesar 75 volt.
Pewarnaan.Gel hasil elektroforesis diangkat kemudian diwarnai dengan
pewarna coomassie briliant blue stanning gel selama kurang lebih 24 jam.
Selanjutnya gel diangkat dan dimasukkan ke dalam aquadest lalu dipanaskan
hingga pita terlihat jelas.
Penentuan Bobot Molekul
Bobot molekul ditentukan memakai program Photocap MW. Photo-capMw
merupakan program yang dapat digunakan untuk mengkuantifikasi gel hasil
elektroforesis dan imuno elektrofokusing (Gibas dan Jambeck 2001).

HASIL
Isolat B. thuringiensis dari Tanah di Pulau Jawa
Berdasarkan hasil isolasi yang dilakukan terhadap beberapa sampel tanah
diperoleh 5 sampel yang memiliki kemiripan dengan koloni B. thuringiensis.Lima
daerah tersebut adalah Ciamis, Sukabumi, Cianjur, Tangerang, dan Purwokerto.
Hasil dari isolasi terpilih 48 nomor isolat yang menghasilkan protein kristal. Isolat
penghail protein kristal dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Isolat Penghasil Protein Kristal
Sampel tanah

Isolat Penghasil Protein Kristal

Ciamis 1

C1, C3, C5, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C14, C17, C18, C20, C22, C23

Sukabumi

S2, S3, S5, S7

Ciamis 2

M1, M3, M4, M6, M8, M9, M13

Cianjur 2

J’1, J’12

Tangerang

T2, T3, T4, T7

Cianjur 1

J2, J5, J7, J11

Unsud

U1, U2, U4, U5, U6, U7, U11, U12, U13, U14, U15, U16

Uji Kuantitatif Protein
Kuantifikasi protein dilakukan untuk mengetahui kadar protein kristal
yang telah diisolasi. Konsentrasi protein didapatkan melalui pengukuran
absorbansinya dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 260 nm
dan 280 nm.Konsentrasi yang paling tinggi sebesar 1.08741 mgml-1 berasal dari
tanah di Ciamis sedangkan konsentrasi protein paling rendah sebesar
0.06135mgml-1 berasal dari tanah di Sukabumi.Konsentrasi protein toksin dari
sampel dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Konsentrasi Protein Toksin
Sampel
Konsentrasi Protein
(mg/mL)

C1

C3

C5

C7

C8

C9

0.75374

0.74397

1.0841

0.91406

0.63845

0.49103

Lanjutan
C10
0.54005

C11
0.83708

C12
0.86812

C14
0.5115

C17
0.61294

C18
0.95413

C20
0.88843

C22
1.16942

C23
103.578

S2

S3

S5

S7

M1

M3

M4

M6

M8

0.09983

0.06153

0.31775

0.16463

0.24876

0.20597

0.13628

0.13889

0.21864

M9

M13

J'1

J'12

T2

T3

T4

T7

J2

0.20016

0.20216

0.18448

0.13544

0.21685

0.32755

0.14246

0.13754

0.47037

J5

J7

J11

U1

U2

U4

U5

U6

U7

0.44289

0.17542

0.24909

0.034

0.010

0.049

0.030

0.051

0.052

U11

U12

U13

U14

U15

U16

0.022

0.052

0.085

0.020

0.009

0.025

Elektroforesis SDS PAGE
Penentuan bobot molekul protein menggunakan metode Laemli.Dapat
diketahui dari 48 sampel, hanya ada dua sampel yang merupakan protein
parasporin. Hasil elektroforesis dapat dilihat pada gambar 1. Sampel yang berasal
dari ciamis (C3) termasuk kedalam protein parasporin-1, sedangkan sampel yang
berasal dari Ciamis (C5) merupakan protein parasporin-3. Bobot molekul dan tipe
parasporin dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Bobot Molekul
sampel

Bobot Molekul (kDa)

C3
C5

81.1
64.8

Tipe
Parasporin
PS 1
PS 3

200
150
100
75
50

81
64

37

25
Gambar 1 Hasil elektroforesis

PEMBAHASAN
Isolat B. thuringiensis dari Tanah di Pulau Jawa
Bacillus thuringiensis merupakan bakteri Gram positif, berspora, bersifat
aerob, berbentuk batang memiliki ukuran lebar 1,0 - 1,2 µm dan panjang 3 - 5 µm.
Penyebaran bakteri ini terbanyak didapatkan di tanah, makanan ternak, batang dan
daun pepohonan serta lingkungan perairan (Thanabalu et al. 1992). Sampel tanah
diambil dari beberapa daerah yang berbeda, yaitu Ciamis, Sukabumi, Cianjur,
Tangerang, dan purwokerto. Sampel tanah dari masing-masing daerah diambil
sebanyak 1gram, dicampur dengan 10 mL bufer fosfat kemudian diaduk sampai
homogen. Campuran tersebut disebarkan ke cawan petri yang berisi media.
Kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama 72 jam.
Berdasarkan hasil isolasi beberapa sampel tanah di daerah Ciamis,
Sukabumi, Cianjur, Tangerang, dan purwokerto diperoleh 48 isolat yang
menghasilkan protein kristal. Dari kelima daerah tersebut, sampel tanah yang
berasal dari Ciamis paling banyak menghasilkan isolat protein kristal sedangkan
Sukabumi memiliki isolat paling sedikit sebagai penghasil protein berkristal.
Hal tersebut menunujukkn bahwa kandungan sampel tanah yang diambil
pada daerah itu berbeda. Sampel tanah pada daerah Ciamis lebih banyak
mengandung zat-zat yang diperlukan bagi pertumbuhan B. thuringiensisyaitu
mineral, karbon, dan nitrogen. Selain itu sumber air, kondisi lingkungan,
kelarutan oksigen dalam tanah, pH, dan temperatur juga dapat mempengaruhi.
Uji Kuantitatif Protein
Penentuan konsentrasi protein rekombinan dilakukan dengan metode
berdasarkan Caprrette (1995).Perhitungan tersebut dilakukan menggunakan mesin
spektrofotometri UV.Konsentrasi protein di ukur pada panjang gelombang 260
dan 280.Konsentrasi yang paling tinggi sebesar 1.08741 mgml-1 berasal dari tanah
di Ciamis sedangkan konsentrasi protein paling rendah sebesar 0.06135mgml1
berasal dari tanah di Sukabumi.Perbedaan kadar protein pada masing-masing
sampel dapat disebabkan dari perbedaan jumlah biomassa isolat yang didapat dan

dipengaruhi oleh proses sporulasi dari isolat pada masing-masing sampel dalam
menghasilkan protein toksin (Yusuf 2009).
Elektroforesis SDS PAGE
Elektroforesis merupakan suatu cara untuk memisahkan fraksi-fraksi
campuran berdasarkan atas pergerakan partikel-partikel koloid yang bermuatan
dibawah pengaruh medan listrik. Elektroforesis pada umumnya digunakan untuk
menentukan berat molekul (BM), mendeteksi kemurnian dan kerusakan protein
atau asam nukleat, menetapkan titik isolistrik, serta memisahkan spesies-spesies
yang berbeda secara kualitatif dan kuantitatif (Bintang 2010).
Salah satu metode elektroforesis yang umumnya digunakan untuk analisa
protein secara kualitatif adalah SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate
Polyacrilamid Gel Elektroforesis). Prinsip dasar metode adalah pergerakan
molekul protein pada media yang dialiri arus listrik. Molekul protein akan
bergerak dari katoda ke anoda, pergerakan molekul protein dipengaruhi oleh
ukuran, bentuk, dan muatan elektrik protein tersebut (Koolman dan Roehm 2005).
Berdasarkan hasil SDS-PAGE yang dianalisis menggunakan PhotocapMwhanya ada dua sampel yang merupakan protein parasporin. Photo-capMw
merupakan program yang dapat digunakan untuk mengkuantifikasi gel hasil
elektroforesis dan imuno elektrofokusing (Gibas dan Jambeck 2001).Pada
prinsipnya pengukurannya adalah bersifat kuantitatif dengan menunjukkan
intensitas dan bobot molekul suatu molekul dari hasil elektroforesis asam
nukleat atau protein. Kedua sampel yang termasuk protein parasporin berasal dari
ciamis. Sampel C3 termasuk ke dalam protein parasporin-1 dengan bobot molekul
81.1 kDa sedangkan sampel C5 termasuk protein parasporin-3 dengan bobot
molekul 64.8 kDa.
Parasporin-1 (PS-1) merupakan protein Cry yang berukuran 81kDa yang
tersusun dari 723 asam amino. Protein ini dikenal sebagai Cry31Aa2. Aktivitas
sitosidal terjadi apabila protein telah didegradasi oleh protease menjadi molekul
kecil yang berukuran 60kDa. Mekanisme sitosidal dari protein ini adalah
meningkatkan dengan cepat kepekatan ion bebas Ca 2+ intraseluler dengan tanpa
perubahan permeabilitas membran plasma dan sel-sel kanker dibunuh melalui
apoptosis (Kitada et al. 2005).
Parasporin-3 (PS-3) berukuran aktif pada ukuran 64 kDa setelah
pemecahan protease. Mekanisme penghambatan tumbuh sel kanker belum
diungkap dan reseptor yang mengenali protein ini pada membran sel-sel kanker
belum diketahui (Kitada et al 2005).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Terdapat 48 isolat B. thuringiensis yang ditemukan dari tanah di daerah
Ciamis, Sukabumi, Cianjur, Tangerang, dan Purwokerto. Dari ke 48 isolat
tersebut hanya dua isolat yang termasuk ke dalam protein parasporin. Sampel C3
termasuk ke dalam protein parasporin-1 dengan bobot molekul 81.1 kDa

sedangkan sampel C5 termasuk protein parasporin-3 dengan bobot molekul 64.8
kDa.
Saran
Berdasarkan hasil penelitian ini, disarankan agar dilakukan isolasi bakteri
Bacillus thuringiensis yang berasal dari tanah di luar Pulau Jawa. Metode isolasi
protein perlu diperbaiki dengan metode pemurnian protein agar didapatkan hasil
yang lebih maksimal.

DAFTAR PUSTAKA
Bel Y. Granero F. Alberola TA. Martinez-Sebastian MJ. Ferre J. 1997.
Distribution, frequency, and Diversity of Mosquito Strains of Bacillus
thuringinsisin Olive Environments in Spain. J. Biochem. Ed 20 : 52-658.
Bintang. 2010. Teknik Penelitian Biokimia. Jakarta : Erlangga.
CarpretteDR.
1995.
Absorbance
assay
(280).
Terhubungberkalawww.ruf.rice.edu/~bioslabs/methods/protein/abs280.html.
[13 Juni 2012]
Collins FS and Trent JM. 2001. Cancer Genetics. Dalam: Fenton RG and Longo
DL (Eds). Cell Biology of Cancer. McGraw Hill, NY.
Gibas C and Jambeck P. 2001. Bioinformatics Computer Skills. United States of
America : O’Reilly & Associates, Inc.
Hayakawa T. Kanagawa R. Katani Y. Kimura M. Yamagiwa M. Yamane Y.
Sotakebe. Sakai H. 2007. Parasporin 2Ab, a newly isolated cytotoxic
crystal protein from Bacillus thuringiensis. Microbiol. 55 :278-283.
Kitada S. Abe Y. Ito A. Kuge O. Akao T. Mizuki E. Ohba M. 2005. Molecular
Identification and Cytocidal Action of Parasporin a Protein Group of Novel
Crystal Toxins Targetting Human Cancer Cells. Conferense on the
Biotechnology of Bacillus thuringiensis and its Enviromental Impact. 23-27.
Koolman J, Roehm KH. 2005. Atlas of Biochemistry. Ed ke-2. New York :
Thieme.
Kresze G. Muensterer H. 1983. Bis(methoxycarbonyl)sulfur diimide, a convenient
reagent for the allyc amination of alkenes. The Journal of Organic
Chemistry. 48 : 3561-3564
Laemli UK. 1970. Nature. 227 : 680-685
Mizuki E. Park Y. Saitoh H. Yamashita S. Akao T. Higuchi K. Ohba M. 2000.
Parasporin, a human leukemic cell-recognizing parasporal protein of

Bacillus thuringiensis. Clinicaland Diagnostic Laboratory Immunology. 7
(4) : 625-634.
Ohba M, Mizuki E, Uemori A. 2009. Parasporin, a new anticancer protein group
from Bacillus thuringiensis. Anti Cancer. 29 : 427-434.
Yasutake K. Binh ND. Kagoshima K. Uemori A. Ohgushi A. Maeda M. Mizuki
E. Yu YM. Ohba M. 2006.Occurrence of parasporin-producingBacillus
thuringiensis in Vietnam. Canadian Journal of Microbiology. 52(4): 365372.
Yusuf E. 2009. Exploration of Bacillus thuringiensisδ-endotoxin protein
distribution around Jabodetabek region. MicrobiologyIndonesia 3.2 : 51-55
Zakaria FR. 2001. Pangan dan Pencegahan Kanker. Teknologi dan Industri
Pangan 12. 2 : 171-177
Zeigler D. 1999. Bacillus Genetic Stock Center of Strains, Part 2 ; Bacillus
thuringiensis dan Bacillus cereus. USA : The Ohio State University.

Lampiran 1 Diagram Alir penelitian
Sampel tanah

Isolasi bakteri
Isolasi protein dari
bakteri

Uji
kualitatif
protein

Elektroforesis
SDS PAGE
Penentuan
bobot molekul

Lampiran 2 Hasil Photo-capMw

C8
66.8
kDa

C5
64.5
kDa
C1
92.6
kDa

C3
81.1
kDa

C9
106.5
kDa

C7
72.4
kDa

C17
58.8
kDa
C10
62.8
kDa

S2
143.9
kDa

M9
125.2
kDa

C11
65.1
kDa

S3
116.5
kDa

M13
116.8
kDa

C12
69.7
kDa

S5
127.8
kDa

C20
60.1
kDa

C14
96.8
kDa

S7
127.8
kDa

J’1
58.2k
Da
J’12
134
kDa

C18
80.4
kDa

M1
101.5
kDa

T2
214.9
kDa

C22
72.0
kDa

M3
105.1
kDa

M4
111.2
kDa

C23
76.7
kDa

M6
135.7
kDa

M8
98.9
kDa

J7
117.5
kDa

J2
144
kDa

U1
92.9
kDa

U11
79.1
kDa

J11
160.4
kDa

T3
92.8
kDa

T4
88.7
kDa

T7
155.1
kDa

J11
160.4
kDa

J5
148.0
kDa

U2
129
kDa

U12
84.8
kDa

U4
129
kDa

U13
80.2
kDa

U5
139.4
kDa

U14
82.5
kDa

U6
143.6
kDa

U15
84.8
kDa

U7
47.4
kDa

U16
123.5
kDa

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Bogor pada tanggal 2Agustus 1990 dari ayah
yang bernama Bambang Moeryantoro dan ibu yang bernama Martini. Penulis
adalah anak pertama dari tiga bersaudara.Adik perempuan penulis bernama Arini
Murwindarti dan Amelia Chairunnisa.
Pada tahun 2008 penulis lolos seleksi masuk perguruan tinggi negeri di
Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Pilihan mayor yang penulis ambil adalah Biokimia yang berada di bawah Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama penulis mengikuti perkuliahan di IPB, penulis pernah mengikuti
beberapa organisasi dan kepanitian.Organisasi yang pernah diikuti penulis adalah
Gentra Kaheman, dan CREBs. Kepanitian yang pernah penulis ikuti adalah
Lomba Karya Ilmiah Populer(LKIP) sebagai anggota divisi publikasi dekorasi
tahun 2009, Musyawarah Besar Himpunan Mahasiswa Biokimia pada tahun 2009
sebagai anggota divisi humas, Koordinator divisi konsumsi pada Biokimia Expo
pada tahun 2010, fieldtrip I biokimia sebagai koordinator divisi konsumsi pada
tahun 2010, Masa Perkenalan Departemen Biokimia pada tahun 2010 sebagai
sekretaris, fieldtrip II biokimia pada tahun 2011 sebagai koordinator divisi
konsumsi, Masa Perkenalan Departemen Biokimia pada tahun 2011 sebagai
penanggung jawab kelompok, dan Siang Keakraban Biokimia pada tahun 2012
sebagai koordinator divisi konsumsi. Penulis dalam bidang karya ilmiah pernah
mendapatkan dana bersaing dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI)
dalam Pekan Kreativitas Mahasiswa (PKM) pada tahun 2010 dengan judul
Pembuatan Cangkang Kapsul Dari Pektin Kulit Buah Markisa Sebagai Upaya
Jaminan Halal Obat-Obatan, serta pada tahun 2012 dengan judul Ameliorasi Sel
Hati Akibat Sindrom Metabolik Melalui Terapi HerbalPada Tikus
(RattusNovergicus) Dengan Pemanfaatan Limbah Kulit Kayu Mahoni (Swietenia
Macrophylla King.). Selain itu penulis pada tahun 2012 terpilih sebagai peserta
Bank Indonesia Entrepreneurship Program.
Penulis melakukan Praktik Lapangan di Laboratorium Bahan Alam, Balai
Penelitian South East Asian Regional for Tropical Biology (SEAMEO
BIOTROP), Jalan Raya Tajur KM 6, Bogor.Judul dari Praktik Lapangan yang
penulis lakukan adalah Peningkatan Kandungan Protein Tepung Onggok Melalui
ProsesFermentasi Substrat PadatDengan Bantuan Aspergillus Niger.