Penentuan Mineral Terbaik untuk Produksi Siklotirosil-prolil
Tabel 13 Kisaran dan taraf variabel yang diuji pada optimasi komposisi medium
Kisaran dan taraf Variabel yang diuji
-1,68 -1 0 1 1,68
Konsentrasi dekstrin g L
-1
21,60 25 30 35
38,40 Konsentrasi pepton g L
-1
6,64 8
10 12
13,36 Penambahan mineral mL larutan
stok per liter kaldu fermentasi 3,30 5 7,50 10 11,70
Komposisi mineral larutan stok adalah; K
2
HPO
4
133,33 g L
-1
, MgSO
4.
7 H
2
O 3,3 g L
-1
, ZnSO
4
7 H
2
O 3,3 g L
-1
, CaCl
2
.2 H
2
O 3,3 g L
-1
, FeSO
4
7 H
2
O 3,3 g L
-1
.
Dari percobaan diperoleh respon antibiotik yang disajikan dalam Tabel 14. Data selengkapnya disajikan dalam Lampiran 16.
Tabel 14 Data hasil percobaan optimasi medium fermentasi Streptomyces sp. A11 menggunakan rancangan model komposit terpusat CCD.
No X1
X2 X3
respon antibiotik
mg L
‐1
Nilai dugaan
Total konsumsi
sumber karbon
g Respon
berbanding total
konsumsi sumber
karbon
1 ‐1
‐1 ‐1
19,13 17,19
19,12 1,00
2 1
‐1 ‐1
19,96 20,15
20,59 0,97
3 ‐1
1 ‐1
23,19 24,64
21,07 1,10
4 1
1 ‐1
40,35 36,28
22,94 1,76
5 ‐1
‐1 1
20,59 23,72
19,96 1,03
6 1
‐1 1
30,99 28,61
23,57 1,31
7 ‐1
1 1
35,67 34,54
22,61 1,58
8 1
1 1
47,11 48,11
23,00 2,05
9 ‐1,68
26,00 24,65
17,69 1,47
10 1,68
35,88 38,56
25,88 1,39
11 ‐1,68
16,74 16,89
19,52 0,86
12 1,68
38,37 39,55
22,90 1,68
13 ‐1,68
20,90 23,05
22,78 0,92
14 1,68
39,31 38,49
23,86 1,65
15 47,56
47,40 23,45
2,03 16
47,71 47,40
23,19 2,06
17 47,88
47,40 23,10
2,07 18
46,94 47,40
23,07 2,03
19 47,19
47,40 23,28
2,03 20
47,36 47,40
23,36 2,03
Dari beberapa model yang diuji Tabel 15 dan 16 ternyata model kuadratik merupakan model yang paling cocok untuk digunakan dalam percobaan
ini.
Tabel 15 Jumlah kuadrat beberapa model yang dicobakan untuk proses optimasi medium fermentasi.
Source Jumlah
kuadrat Derajat
bebas Kuadrat
Tengah Nilai F
Nilai p
Prob F
Mean vs total 24418,17
1 24418,17
Linier 1141,22
3 380,41
4,20 0,0227
2FI 45,26
3 15,09
0,14 0,9344
Kuadratik 1347,01
3 44,00
79,48 0,0001
Kubik 51,47
4 12,87
15,38 0,0026
Galat 5,02
6 0,84
Total 27008,15
20 1350,41
Tabel 16 Data hasil analisis beberapa model yang dicobakan dalam optimasi
medium fermentasi.
Sumber Standar
deviasi R
2
Adj R
2
Nilai dugaan
R
2
Linear 9,5157
0,4406 0,3357
0,2338 2FI
10,3905 0,4581
0,2080 ‐0,3512
Kuadratik 2,3769
0,9782 0,9586
0,8181
Kubik 0,9148
0,9981 0,9939
0,6233
Terlihat dari Tabel 15 model kuadratik memiliki nilai F F-test yang paling tinggi dan p-valueProbF paling rendah. Semakin tinggi nilai F atau
semakin kecil p-valueProbF berarti semakin signifikan hubungannya dengan model yang digunakan Montgomery 1997. Model kuadratik memiliki nilai
koefisien determinasi R
2
yang lebih dari 97 yang menunjukkan tingginya korelasi antara nilai-nilai observasi dengan nilai-nilai dugaan. Hanya 3 dari
total variasi data yang tidak dapat diterangkan oleh model tersebut. Apabila dibandingkan dengan model kubik, nilai R
2
model kubik masih lebih besar dibandingkan model kuadratik, akan tetapi nilai p-value ProbF model kubik
jauh lebih besar dari model kuadratik, sehingga model kuadratik masih lebih tepat digunakan dalam penelitian ini.
Model kuadratik memiliki nilai adj R
2
sebesar 0,96 yang berarti bahwa model tersebut mempunyai tingkat signifikasi yang tinggi, dengan variabel bebas
X
1
, X
2
, dan X
3
memiliki pengaruh yang kuat terhadap respon yang dihasilkan. Mengacu dari data Tabel 13 14 maka model kuadratik digunakan sebagai
model matematik untuk optimasi pada penelitian ini. Keluaran hasil analisis menggunakan Design Expert 7 disajikan dalam Lampiran 17.
Untuk mendapatkan
model persamaan matematik maka ditentukan
estimasi koefisien regresinya. Hasil tabulasi data percobaan Tabel 13 diperoleh estimasi koefisien regresi seperti yang disajikan dalam Tabel 17.
Tabel 17 Model koefisien regresi pada proses optimasi medium fermentasi untuk produksi siklotirosil-prolil.
Faktor Koefisien
Estimasi Derajat
bebas Intercept
47,40 1
A ‐dekstrin
4,13 1
B ‐pepton
6,74 1
C ‐ mineral
4,59 1
AB 2,17
1 AC
0,48 1
BC 0,84
1 A
2
‐5,59 1
B
2
‐6,78 1
C
2
‐5,88 1
CV: 6,8
Persamaan matematik model kuadratik optimasi produksi antibiotik siklotirosil-prolil adalah sebagai berikut;
Y= 47,40 + 4,13X
1
+ 6,74 X
2
+ 4,59 X
3
+ 2,17 X
1
X
2
– 5,59 X
1 2
- 6,78 X
2 2
– 5.88 X
3 2
. Y = produksi senyawa aktif mg L
-1
X
1
= konsentrasi dekstrin g L
-1
X
2
= konsentrasi pepton g L
-1
X
3
= volume penambahan mineral mL.
Untuk menentukan pengaruh masing-masing variabel dalam bentuk linier dan kuadratik atau interaksi antar variabel maka ditentukan nilai F p-value
ProbF dalam analisis keragaman seperti yang disajikan dalam Tabel 18. Nilai
Fvalue dan p-value ProbF menunjukkan signifikasi masing-masing variabel dekstrin, pepton, dan mineral dan model yang digunakan.