Optimasi Produksi Lipase Aktinomiset Endofit Asal Tanaman Jati Belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.)

 

OPTIMASI PRODUKSI LIPASE AKTINOMISET ENDOFIT ASAL
TANAMAN JATI BELANDA (Guazuma ulmifolia Lamk.)

EKA NURHASANNUDIN

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

 

ABSTRAK
EKA NURHASANNUDIN. Optimasi Produksi Lipase Aktinomiset Endofit Asal Tanaman Jati
Belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.). Dibawah bimbingan YULIN LESTARI dan SRI
BUDIARTI.
Aktinomiset endofit asal tanaman jati belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.) berhasil diisolasi dan
terbukti memiliki aktivitas lipase. Optimasi produksi lipase aktinomiset endofit belum dikaji,

sedangkan informasi ilmiah tersebut diperlukan untuk pengembangan potensinya lebih lanjut.
Tujuan penelitian ini adalah mengoptimasi cara produksi lipase aktinomiset endofit asal tanaman
jati belanda. Kedua isolat AJB 4(1) dan AJB 4(4) diremajakan pada media Yeast Starch Agar
(YSA) dan Oatmeal Agar (OA). Kedua isolat dilakukan esei aktivitas lipase pada media YSA
yang mengandung 3% minyak zaitun dan 2 mL 0.1% pewarna Rhodamine B. Optimasi pertama
dilakukan terhadap biomassa aktinomiset endofit terhadap suhu dan waktu inkubasi. Optimasi
kedua dilakukan terhadap 3 macam substrat, yaitu extra virgin oil, minyak zaitun, dan palm oil
serta dilakukan karakterisasi lipase dengan menambahkan senyawa aktivator dan inhibitor. Isolat
AJB 4(4) memiliki aktivitas lipase berdasarkan zona berpendar orange yang dihasilkan pada
media Rhodamine B. Biomassa isolat AJB 4(4) terbesar yaitu sebesar 0.3757 g didapat pada waktu
inkubasi 15 hari pada suhu ruang (25oC-28oC). Pengukuran aktivitas spesifik menggunakan
substrat extra virgin oil pada inkubasi 15 hari dan suhu ruang menunjukkan hasil terbesar yaitu
4.7428 unit/mg dibandingkan substrat minyak zaitun dan palm oil sebesar 1.059 unit/mg dan 2.329
unit/mg. Hasil karakterisasi aktivitas lipase menunjukkan bahwa penambahan ion Na+ dan Zn2+
sebesar 1 mM serta 5 mM dapat meningkatkan aktivitasnya. Penelitian ini memberikan informasi
bahwa optimasi produksi lipase dapat meningkatkan aktivitas lipase hingga 3 kali lipat.
Kata kunci: Aktinomiset endofit, jati belanda, optimasi, aktivitas lipase.
ABSTRACT
EKA NURHASANNUDIN. Optimization of the Production of Lipase of Endophytic
Actinomycetes from Jati Belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.) Under the direction of YULIN

LESTARI and SRI BUDIARTI.
Endophytic actinomycetes originated from jati belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.) have been
isolated and proven to have lipase activity. Optimization of lipase production from endophytic
actinomycetes has not been studied, while its scientific information is required for further potential
development. The purpose of this study was to optimize the production of lipase from endophytic
actinomycetes originated from jati belanda plant. Both AJB 4(1) and AJB 4(4) were grown in
Yeast Starch Agar (YSA) and Oatmeal Agar (OA) media. Both isolates were then grown on YSA
media containing 3% olive oil and 2 ml of 0.1% dye Rhodamine B and then assayed for lipase
activity. The first optimization was conducted for endophytic actinomycetes biomass production in
response to temperature and time of incubation. The second optimization was done to examine
three kinds of substrates, e.g. extra virgin oil, olive oil, and palm oil. Characterization of lipase
activity was done by examining the effect of adding lipase activator and inhibitor compounds. AJB
isolates 4(4) showed a lipase activity based on fluorescent orange zone that was produced on
media Rhodamine B. AJB 4(4) produced the greatest biomass (0.3757 g) at 15 days of incubation
at room temperature (25oC-28oC). Meanwhile, the highest specific lipase activity (4.743 units/mg)
was obtained using extra virgin oil as substrate after 15 days incubation at room temperature
compared with the result obtained using olive oil and palm oil substrate (1.059 units/mg and 2.329
units/mg). The addition of Na+ ions and Zn2+ at 1 mM and 5 mM repectively could increase lipase
activity. This study provides information that optimization can increase the lipase activity by 3fold.
Keywords: Endophytic actinomycetes, jati belanda, optimization, lipase activity.

 

OPTIMASI PRODUKSI LIPASE AKTINOMISET ENDOFIT ASAL
TANAMAN JATI BELANDA (Guazuma ulmifolia Lamk.)

EKA NURHASANNUDIN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

 

Judul Skripsi : Optimasi Produksi Lipase Aktinomiset Endofit Asal Tanaman
Jati Belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.)
Nama
: Eka Nurhasannudin
NIM
: G34070060

Disetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Ir. Yulin Lestari
NIP 19620710 198803 2 002

Dr. dr. Sri Budiarti
NIP 19580813 199303 2 001

Diketahui
Ketua Departemen Biologi

Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si.
NIP 19641002 198903 1 002

Tanggal Lulus:

 

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala nikmat dan karuniaNya, sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian dengan judul “Optimasi Produksi
Lipase Aktinomiset Endofit Asal Tanaman Jati Belanda (Guazuma Ulmifolia Lamk.)” ini
dilakukan mulai Februari 2011 sampai dengan November 2011 di Laboratorium Mikrobiologi
Departemen Biologi Institut Pertanian Bogor (IPB) serta laboratorium Balai Penelitian Tanah,
Litbang Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Yulin Lestari dan Dr. dr. Sri Budiarti atas
bimbingan, pengarahan, saran, motivasi, dan dana yang diberikan selama penelitian dan
penyusunan karya ilmiah ini. Demikian pula kepada Dr. Ir. R. R. Dyah Perwitasari, M.Sc. sebagai
dosen penguji dan wakil komisi pendidikan atas komentar dan saran yang diberikan. Ungkapan

terima kasih juga disampaikan kepada keluarga tercinta yang senantiasa memberi doa dan
dukungan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Jaka, Ibu Henny, Bapak Puji,
Mba Yessy, Mbak Icha, Kak Sari, Tera, dan Bang Joe di laboratorium Mikrobiologi Biologi IPB
serta Ibu Ratih di laboratorium Balai Penelitian Tanah, Litbang Pertanian Bogor atas segala
bantuan dan saran selama melakukan penelitian ini. Terima kasih juga kepada Anggi, Gesti,
Soraya (pasukan Lestari), Diyah, Ikra, Nia, Susan, Lida, Gisa, Ari, Faisal, Adi, dan seluruh temanteman biologi khususnya angkatan 44 yang telah memberi bantuan dan semangat.
Penulis berharap semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan.

Bogor, April 2012

Eka Nurhasannudin

 

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 20 Mei 1989 dari pasangan C. Ade Lesmana dan
Nurwendah Rachmawati. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis
menyelesaikan pendidikan dasar dan menengah di SDN Serua X pada tahun 2001, SMPN 2
Pamulang pada tahun 2004, dan SMAN 1 Ciputat pada tahun 2007. Setelah itu, penulis

melanjutkan pendidikan tinggi pada Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Penulis mempunyai pengalaman sebagai asisten praktikum pada mata kuliah Biologi Dasar
pada tahun 2010/2011-2011/2012. Penulis juga pernah aktif dalam Himpunan Mahasiswa Biologi
(Himabio) sebagai anggota Pengembangan Sumber Daya Manusia (PSDM) tahun 2008/2009.
Beberapa kepanitiaan juga pernah diikuti, yaitu koordinator logistik dan transportasi Biologi
Interaktif tahun 2009 dan International Scholarship and Education Expo (ISEE) tahun 2010, serta
berpartisipasi dalam kepanitiaan simposium internasional Globalization of Jamu Brand Indonesia
sebagai anggota koordinator transportasi. Penulis mempunyai prestasi non-akademik, juara III Lari
4x400 M putra pada Pekan Atletik TPB tahun 2008, juara III futsal pada Olimpiade Mahasiswa
IPB (OMI) tahun 2008, juara I estafet 4x400 putra pada OMI tahun 2009, dan juara I futsal dalam
Goblet of Biotech di Universitas Atma Jaya Jakarta Tahun 2011.
Selama menempuh studi di Departemen Biologi, penulis melakukan penelitian dalam studi
lapang dengan judul “Keanekaragaman Lumut Sejati di Wana Wisata Cangkuang, Sukabumi”
pada tahun 2009 dan praktik lapangan di Balai Penelitian Tanaman Sayuran Lembang, Bandung
(BALITSA) dengan judul “Budidaya Tanaman Tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) di Balai
Penelitian Tanaman Sayuran Lembang, Bandung” pada tahun 2010. Penulis pernah mendapatkan
beasiswa Pengembangan Prestasi Akademik (PPA) tahun 2009-2011.

 

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ......................................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................................. vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ............................................................................................................... 2
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................................
Bahan .................................................................................................................................
Peremajaan Isolat Aktinomiset Endofit .............................................................................
Esei Aktivitas Lipase Aktinomiset Endofit ........................................................................
Optimasi Produksi Lipase Aktinomiset Endofit... .............................................................
Pengukuran Aktivitas Lipase dan Kadar Protein ...............................................................
Pengukuran Aktivitas Spesifik Lipase ...............................................................................
Karakterisasi Lipase ...........................................................................................................

2

2
2
2
2
2
3
3

HASIL
Pertumbuhan Isolat Aktinomiset Endofit ...........................................................................
Aktivitas Lipase Aktinomiset Endofit................................................................................
Produksi Optimum Lipase Aktinomiset Endofit ................................................................
Pengaruh Penambahan Kation Terhadap Aktivitas Lipase ................................................

3
4
4
4

PEMBAHASAN ........................................................................................................................... 5

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ............................................................................................................................ 7
Saran .................................................................................................................................. 7
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 8
LAMPIRAN .................................................................................................................................. 11

 

DAFTAR TABEL
Halaman
1 Produksi biomassa (g) isolat AJB 4(4) pada media Yeast Malt Broth (YMB) selama 20 hari
inkubasi pada suhu ruang dan 30oC ............................................................................................ 4
2 Aktivitas spesifik lipase isolat AJB 4(4) .................................................................................... 5
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Morfologi koloni isolat aktinomiset endofit umur 21 hari pada media OA dan YSA (a) AJB 4(1)
pada mediaA, (b) AJB 4(1) pada media YSA, (c) AJB 4(4) pada media OA, dan (d) AJB 4(4)
pada media YSA......................................................................................................................... 3
2 Morfologi mikroskopis rantai spora (a) isolat AJB 4(4) dan (b) isolat AJB 4(1) (400x) ........... 3
3 Lipase tipe VII (1000 ppm) (a) dan isolat AJB 4(4) (b) memperlihatkan aktivitas lipase,

sedangkan AJB 4(1) (c) tidak memperlihatkan aktivitas lipase pada media penapisan agar
Rhodamine B .............................................................................................................................. 3
4 Kurva pertumbuhan biomassa sel dan aktivitas lipase isolat AJB 4(4) pada inkubasi suhu ruang
selama 20 hari............................................................................................................................. 5
5 Pengaruh penambahan kation logam terhadap aktivitas lipase isolat AJB 4(4) ......................... 5

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Komposisi media yang digunakan (per 1 liter) .......................................................................... 12
2 Kurva standar asam margarat (asam heptadekanoat) ................................................................. 12
3 Kurva standar kadar protein ....................................................................................................... 13

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan enzim dalam bioteknologi
semakin berkembang secara cepat. Banyak
industri yang telah memanfaatkan kerja
enzim, salah satunya adalah enzim lipase.
Enzim lipase (triacyglycerol hydrolase, EC
3.1.1.3) dapat menghidrolisis senyawa
triacyglycerol menjadi asam lemak dan
acyglycerol (Litthaeur et al. 2002). Enzim
tersebut juga berperan dalam metabolisme
lipoprotein
dalam
darah
dengan
menghidrolisis trigliserida dan fosfolipid
yang terdapat pada kilomikron, IDL
(Intermediate Density Lipoprotein) dan HDL
(High Density Lipoprotein) (Dugi et al.
2000).
Sumber lipase dapat diperoleh dari
berbagai jenis mikrob seperti fungi dan
bakteri. Jenis fungi yang potensial penghasil
lipase adalah Geotricum spp., Rhizopus spp.,
Mucor spp., Aspergillus spp., Penicillium
spp., dan Candida spp, sedangkan jenis
bakteri yang potensial sebagai penghasil
lipase
adalah
Pseudomonas
spp.,
Achromobacter spp., Staphylococcus spp.,
dan Streptomyces spp. (Ghost et al. 1996).
Enzim yang berasal dari mikrob tersebut
secara komersial banyak digunakan dalam
industri farmasi, makanan, detergen serta
kesehatan.
Tanaman jati belanda (Guazuma
ulmifolia Lamk.) dapat bermanfaat sebagai
pelangsing tubuh, sehingga ekstrak tanaman
ini banyak digunakan di dalam ramuan
tradisional jamu pelangsing. Penelitian dari
tanaman jati belanda menunjukkan bahwa
ekstrak metanol daun jati belanda yang
mengandung alkaloid, triterpenoid, dan
steroid secara in vitro mampu menghambat
aktivitas lipase yang diisolasi dari Rhizopus
arrhizus (Iswantini et al. 2003). Menurut
Rahardjo et al. (2005) ekstrak etanol daun
jati belanda secara in vivo mampu
menghambat aktivitas lipase serum Rattus
norvegitus. Lestari & Muhtadi (1997)
menyatakan, pemberian ekstrak etanol daun
jati belanda sebanyak
1g/kg bobot badan
pada
tikus
hiperlipidemia
mampu
menurunkan kadar kolesterolnya.
Cara inovatif untuk mengefisienkan
sumber senyawa bioaktif adalah dengan
memanfaatkan
mikrob
endofit
yang
berasosiasi dengan tanaman obat tersebut.
Menurut Strobel & Daisy (2003) berbagai
jenis senyawa bioaktif dengan beragam
fungsi yang terkandung di dalam tumbuhan,

diduga dapat pula dihasilkan oleh mikrob
endofit pada tumbuhan tersebut. Lu et al.
(2000) melaporkan bahwa Colletotrichum
sp. merupakan mikrob endofit pada tanaman
Artemisia annua yang dipercaya masyarakat
sebagai obat malaria ternyata menghasilkan
metabolit artemisinin yang sangat potensial
sebagai anti malaria. Castilo et al. (2002)
telah
membuktikan
bahwa
tanaman
Snakevine (Kennedia nigrisca) yang
digunakan untuk mengobati luka dan infeksi
yang ternyata mengandung mikrob endofit
Streptomyces sp. strain NRRL 30562.
Aktinomiset endofit asal tanaman pegagan
(Centella asiatica) dan belimbing wuluh
(Averrhoa bilimbi) terbukti menghasilkan
senyawa inhibitor ACE yang berperan
sebagai
antihipertensi
(Sari
2011).
Aktinomiset
endofit
juga
memiliki
kemampuan dalam menghasilkan asam indol
asetat (IAA) yang mampu meningkatkan
pertumbuhan tanaman padi (Yusepi 2011).
Streptomyces
toxytricini
mampu
menghasilkan senyawa lipstatin sebagai
senyawa antihiperlipidemia yang bekerja
sebagai inhibitor enzim pankreatik lipase
(Weibel et al. 1987). Adanya kemampuan
mikrob endofit menghasilkan senyawa
metabolit sekunder sesuai dengan tanaman
inangnya, merupakan peluang yang dapat
dioptimalkan untuk memproduksi metabolit
sekunder secara efisien dan cepat.
Aktinomiset merupakan bakteri Gram
positif berfilamen dan dapat berperan
sebagai penghasil beragam senyawa bioaktif
yang dapat berfungsi antara lain sebagai
antibiotik, enzim inhibitor, dan senyawa
bioaktif lainnya (Lestari 2006). Menurut
Raja dan Prabakarana (2011) aktinomiset
dikenal sebagai penghasil antibiotik terbesar,
karena dari 16.500 antibiotik yang telah
ditemukan,
lebih
dari
setengahnya
dihasilkan oleh aktinomiset.
Mikrob endofit akan mengkolonisasi
jaringan tanaman, serta memperoleh nutrisi
dan perlindungan dari tanaman inangnya.
Populasi mikrob yang melimpah di alam,
baik di tanah, air, maupun yang bersifat
endofit, memiliki potensi untuk dikaji
kemampuannya sebagai penghasil senyawa
antihiperlipidemia. Wirawan (2010) berhasil
mengisolasi aktinomiset endofit dari
tanaman jati belanda yang mampu
menghasilkan aktivitas lipase sebagai
antihiperlipidemia. Akan tetapi, optimasi
produksi lipase aktinomiset endofit tersebut
belum dikaji, sedangkan informasi ilmiah
tersebut diperlukan untuk pengembangan

2
 
potensinya lebih lanjut. Oleh karena itu
kajian tentang optimasi produksi lipase
aktinomiset endofit asal tanaman jati
belanda sangat penting untuk dilakukan.
Tujuan Penelitian
Mengoptimasi
produksi
lipase
aktinomiset endofit asal tanaman jati
belanda.

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Februari hingga November 2011 di
laboratorium Mikrobiologi, Departemen
Biologi, FMIPA-IPB serta laboratorium
Balai Penelitian Tanah, Litbang Pertanian
Bogor.
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian
ini ialah isolat aktinomiset endofit AJB 4(1)
dan AJB 4(4) yang berasal dari koleksi Dr.
Ir. Yulin Lestari, media Oatmeal Agar (OA),
Yeast Starch Agar (YSA), Yeast Malt Broth
(YMB) (Lampiran 1), dan media Rhodamine
B, antibiotik asam nalidiksat (20 mg/mL)
dan sikloheksamida (50 mg/mL), lipase tipe
VII dari Candida rugosa (Sigma Chemical
Co), beberapa senyawa aktivator dan
inhibitor seperti Co2+, Cu2+, Na+, Zn2+, dan
EDTA serta modifikasi media untuk
produksi enzim dengan penambahan substrat
minyak zaitun, extra olive oil, dan palm oil
(Bertolli 8.5 Fl oz).
Peremajaan isolat aktinomiset endofit
Isolat aktinomiset endofit AJB 4(1) dan
AJB 4(4) diremajakan dengan cara
menumbuhkan koloni pada media OA dan
YSA. Isolat diinkubasi pada suhu ruang (2528oC) selama 21 hari.
Esei aktivitas lipase aktinomiset endofit
Aktinomiset endofit AJB 4(1) dan AJB
4(4) hasil peremajaan diinokulasikan pada
media YSA yang mengandung 3% minyak
zaitun dan 2 mL 0.1% pewarna Rhodamine
B yang telah disterilisasi menggunakan
milipore (Swannex) 0.2 µm (Kouker &
Jaeger 1987), kemudian isolat aktinomiset
endofit diinkubasi pada suhu 25oC selama
120 jam. Lipase tipe VII dari Candida
rugosa digunakan sebagai kontrol positif
aktivitas lipase. Aktivitas lipase pada media
penapisan dapat dideteksi di bawah sinar UV
sebagai zona berpendar berwarna orange.

Optimasi produksi lipase aktinomiset
endofit
Optimasi tahap I:
Optimasi pertama dilakukan terhadap
biomassa sel pada beragam waktu inkubasi
dan suhu. Sebanyak 3 disc agar (Ф 8 mm)
isolat aktinomiset endofit dikulturkan ke
dalam 50 ml YMB. Kultur diinkubasi pada
inkubator bergoyang pada suhu ruang, 30oC,
40oC, dan 50oC dengan kondisi aerasi 150
rpm selama 20 hari. Pada hari ke 5, 10, 15,
dan 20 dilakukan pengambilan kultur sel dan
disentrifugasi pada suhu 4oC dengan
kecepatan 10000 rpm selama 10 menit
kemudian dilakukan pengukuran bobot
kering biomassa aktinomiset endofit.
Optimasi tahap II:
Optimasi kedua dilakukan terhadap
aktivitas lipase dengan beragam substrat.
Isolat aktinomiset endofit diinokulasikan
pada 50 mL media YMB kemudian kultur
starter diinkubasi pada suhu ruang selama
24 jam. Kultur starter dimasukkan ke dalam
media produksi yang mengandung (per 100
mL) substrat 1% minyak zaitun, 1% extra
virgin oil, dan 1% palm oil yang masingmasing substrat ditambahkan 0.02% CaCl2.
2H2O, 0.01% MgSO4. 7H2O, dan 0.04%
FeCl3. 6H2O (Eltaweel et al. 2005). Inkubasi
dilakukan pada inkubator bergoyang pada
suhu ruang dengan kondisi aerasi 150 rpm
selama 15 hari. Pada hari ke 15 dilakukan
pengambilan kultur sel dan disentrifugasi
pada suhu 4oC dengan kecepatan 10000 rpm
selama 10 menit. Supernatan yang diperoleh
mengandung enzim lipase ekstrak kasar
yang kemudian diukur aktivitas spesifik dan
kadar proteinnya.
Pengukuran aktivitas lipase
Enzim ekstrak kasar diukur aktivitas
lipasenya dengan menggunakan metode
Kwon & Rhee (1986). Satu mL enzim
ekstrak kasar dicampurkan ke dalam larutan
yang mengandung 2.5 mL minyak zaitun +
0.005 M buffer fosfat (1:1) dan 20 µL CaCl2,
kemudian
diinkubasi
menggunakan
inkubator bergoyang dengan kecepatan 200
rpm pada suhu ruang selama 30 menit.
Campuran ditambah 1 mL 6 N HCL dan 5
mL larutan isooktan lalu dihomogenasi
menggunakan vortex selama 1 menit. Empat
mL lapisan isooktan kemudian dipindahkan
ke dalam tabung yang baru, ditambah
dengan 1 mL reagen cupric acetate-pyridine
(proses pembuatan reagen: 5 gr cupric
acetate dilarutkan dengan 100 mL akuades

4
 
Aktivitas lipase aktinomiset endofit
Pengukuran aktivitas lipase dilakukan
untuk mengetahui kemampuan aktinomiset
endofit uji dalam menghasilkan lipase. Isolat
AJB 4(4) memiliki aktivitas lipase yang
diindikasikan dengan adanya pendaran
orange pada media agar Rhodamine B saat
penyinaran
UV.
Kontrol
positif
menggunakan lipase tipe VII menghasilkan
pendaran orange yang sangat terang,dan
diameter yang besar hal ini dikarenakan
sudah dalam kondisi enzim murni, berbeda
dengan lipase AJB 4(4) yang masih
merupakan enzim ekstrak kasar. Isolat AJB
4(1) (kontrol negatif) tidak memilki aktivitas
lipase karena tidak menghasilkan pendaran
orange saat disinari sinar UV. (Gambar 3).
Produksi optimum lipase aktinomiset
endofit
Tabel 1 Produksi biomassa (g) isolat AJB 4(4)
pada media Yeast Malt Broth (YMB)
selama 20 hari inkubasi pada suhu ruang
dan 30oC
Biomassa (g)
Hari KeSuhu Ruang
Suhu 30oC
5
0.3180c
0.2858a
10
0.3529ab
0.3105a
15
0.3757a
0.3400a
20
0.3374bc
0.3222a
Keterangan: Angka-angka yang diikuti huruf
yang sama pada kolom yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata
pada uji Duncan taraf nyata 5%

Optimasi dilakukan selama 20 hari dan
setiap 5, 10, 15, dan 20 hari dilakukan
pengukuran
biomassa
kering.
Hasil
pengukuran biomassa menunjukkan bahwa
bobot terbesar didapatkan pada waktu
inkubasi 15 hari dan suhu ruang sebesar
0.3757 g (Tabel 1), sedangkan pada suhu
40oC dan 50oC isolat AJB 4(4) tidak dapat
tumbuh. Telah maksimalnya biomassa isolat
pada hari panen 15 hari menunjukkan
pertumbuhan isolat tersebut sudah mencapai
tahap optimum. Isolat AJB 4(4) kemudian
mengalami penurunan pertumbuhan pada
hari selanjutnya kemungkinan karena
persaingan
antar
sel
aktinomiset,
berkurangnya nutrisi pada media, dan
dihasilkannya metabolit sekunder yang
kemungkinan dapat berperan sebagai
inhibitor.

Optimasi terhadap substrat dilakukan
dengan menggunakan 3 macam substrat,
yaitu minyak zaitun, extra virgin oil, dan
palm oil. Isolat AJB 4(4) ditumbuhkan pada
media produksi dengan menambahkan
ketiga jenis substrat tersebut sebagai
pendekatan kajian hidrolisis lipid isolat AJB
4(4). Hasil yang diperoleh menunjukkan
bahwa ketiga substrat tersebut mampu
dihidrolisis oleh isolat AJB 4(4). Aktivitas
lipase tertinggi dihasilkan pada substrat
extra virgin oil sebesar 0.083 unit/mL.
Aktivitas lipase yang diperoleh masih dalam
enzim ekstrak kasar, oleh karena itu
dilakukan pengukuran kadar potein untuk
mendapatkan aktivitas spesifik lipase. Kadar
protein
tertinggi
didapatkan
pada
penggunaan substrat minyak zaitun sebesar
0.0373 mL/mg. Berdasarkan aktivitas lipase
dan kadar proteinnya maka
aktivitas
spesifik lipase tertinggi dihasilkan dengan
menggunakan substrat extra virgin oil
sebesar 4.743 unit/mg, sedangkan pada
substrat minyak zaitun dan palm oil masingmasing sebesar 1.059 unit/mg dan 2.329
unit/mg (Tabel 2).
Pengukuran aktivitas lipase isolat AJB
4(4) dilakukan setiap 5 hari sekali selama 20
hari
pada kondisi optimum produksi
biomassa.
Aktivitas
lipase
tertinggi
diperoleh pada hari ke-15 sebesar 0.0865
unit/mg protein (Gambar 4). Aktivitas lipase
menurun pada hari ke-20 sebesar 0.0610
unit/mg protein. Terdapat hubungan yang
berbanding lurus antara berat biomassa
dengan aktivitas lipase isolat AJB 4(4).
Pengaruh penambahan kation terhadap
aktivitas lipase
Penambahan senyawa penghambat
seperti EDTA dan beberapa kation
dilakukan dengan konsentrasi akhir kation
masing-masing 1 mM dan 5 mM pada reaksi
enzim. Penambahan kation Co2+ dan Cu2+
terhadap isolat AJB 4(4) umumnya
menurunkan aktivitas lipase, sehingga dapat
dikatakan sebagai inhibitor. Kation Na+ dan
Zn2+ dapat menaikkan aktivitas lipase isolat
AJB 4(4) (Gambar 5). Pada konsentrasi
akhir 1 mM kation Na+ dan Zn2+ mampu
menaikkan aktivitas lipase 96.8 % dan 34.07
% atau sebesar 0,16 unit/mg protein dan
0.109 unit/mg protein. Penambahan kation
Na+ dan Zn2+ 5 mM mampu menaikkan
aktivitas lipase isolat AJB 4(4) meskipun
lebih kecil jika dibandingkan dengan
penambahan sebesar 1 mM.

6
 
OA
yang
ditambahkan
antibiotik
sikloheksamida (50 mg/mL) untuk menekan
pertumbuhan cendawan dan asam nalidiksat
(20 mg/mL) untuk menekan pertumbuhan
bakteri Gram negatif.
Pada
penelitian
ini
dilakukan
modifikasi metode penapisan aktivitas lipase
dengan mengganti trioleoylglyserol dengan
minyak zaitun 3%. Hasil penapisan aktivitas
lipase pada media agar Rhodamine B
menunjukkan bahwa isolat AJB 4(4)
memiliki aktivitas lipase. Hofelman et al.
(1983) menyatakan bahwa, lipase dapat
divisualisasikan
pada
agar
yang
mengandung trioleoylglyserol dan pewarna
Rhodamine B. Kouker & Jaeger (1987)
mengungkapkan bahwa proses pengikatan
Rhodamine B dengan asam lemak dan mono
atau trigliserida sangat spesifik dan sensitif.
Selain itu keberadaan ikatan antara
Rhodamine B dengan asam lemak dan mono
atau trigliserida dapat dideteksi di bawah
sinar UV yang menghasilkan pendaran
berwarna orange. Spesifitas dari metode ini
ditunjukkan ketika enzim esterase diuji,
tidak ada zona berpendar yang dihasilkan.
Sensitifitas metode ini telah dibuktikan
melalui fakta bahwa aktivitas lipase dapat
dideteksi hingga 60 nmol asam lemak yang
dilepaskan per menit, sedangkan panapisan
dengan metode titrimetric dapat dideteksi
apabila aktivitas lipase mencapai 1200 nmol
asam lemak yang dilepaskan per menit.
Isolat AJB 4(1) tidak menghasilkan
pendaran orange pada media Rhodamine B
ketika disinari UV, sehingga isolat AJB 4(1)
kemungkinan tidak memiliki aktivitas lipase.
Pendaran warna yang dihasilkan dipengaruhi
oleh indikator yang digunakan. Budiatman et
al. (1993) menggunakan indikator spirit blue
pada uji aktivitas lipase bakteri lipase pada
pencernaan ayam, menunjukkan hasil positif
menghasilkan zona berpendar berwarna biru.
Media yang digunakan untuk optimasi
adalah media YMB, media yang memiliki
kandungan maltosa dan ekstrak khamir
sehingga cukup baik untuk pertumbuhan
aktinomiset endofit uji. Ekstrak khamir
merupakan substrat terbaik pada sebagian
mikrob yang mengandung vitamin B dan
dapat berfungsi sebagai sumber nitrogen
serta sumber karbon (Prescott et al. 1999).
Aerasi diperlukan pada saat optimasi hal ini
karena aktinomiset merupakan bakteri aerob
yang memerlukan oksigen. Aktinomiset
cenderung tumbuh baik pada kisaran suhu
ruang (25oC-28oC) karena termasuk bakteri
mesofilik yang hidup di tanah atau jaringan

 

tumbuhan sehingga kurang toleran pada
suhu yang lebih tinggi (Doran et al. 1990).
Kesesuaian
suhu
diperlukan
untuk
pertumbuhan aktinomiset yang optimum.
Pada penelitian ini kultur aktinomiset
endofit uji tidak tumbuh pada kisaran suhu
40oC dan 50oC.
Faktor
yang
mempengaruhi
pertumbuhan mikrob yaitu komposisi media
pertumbuhan yang digunakan, suhu, pH, dan
aerasi. Media tumbuh yang biasa digunakan
terdiri atas media sintetik dan media
kompleks. Media sintetik merupakan media
sederhana yang seluruh komponennya telah
diketahui
(Madigan
et
al.
2000).
Aktinomiset,
khususnya
Streptomyces,
merupakan bakteri kemoorganotropik yang
dapat tumbuh pada media sintetik yang
hanya mengandung sumber karbon organik,
sumber nitrogen inorganik (NH4+ atau NO3-),
dan beberapa garam mineral lainnya
(Wendisch & Kutzner 1991). Media
kompleks mengandung komponen nutrisi
yang lengkap seperti pepton, ekstrak daging,
dan ekstrak khamir. Media YMB yang
digunakan pada penelitian termasuk media
kompleks.
Hasil optimasi terbaik terhadap
biomassa sel diperoleh pada optimasi suhu
ruang dan inkubasi selama 15 hari yakni
sebesar 0.3757 g. Pada hari ke-20
pertumbuhan isolat aktinomiset endofit
menurun,
ditandai
dengan
turunnya
biomassa sel. Hal ini kemungkinan karena
berkurangnya nutrisi pada media tumbuh
sehingga mulai terjadi persaingan antar sel.
Sirisha et al. (2010) yang melakukan
optimasi terhadap bakteri penghasil lipase
berasal dari tanah yang tercemar minyak
mendapatkan kondisi pertumbuhan optimum
pada kisaran suhu 25-28oC, pH 7, dan aerasi
sebesar 160 rpm pada media pertumbuhan
pepton. Menurut Christakopoulos et al.
(1992), lipase yang dihasilkan oleh Calvatia
gigantean
dapat
mencapai
aktivitas
tertingginya pada suhu 30°C senada dengan
penelitian Sharon et al. (1998), lipase dari
Pseudomonas aeroginusa yang ditumbuhkan
pada substrat castor oil memiliki biomassa
optimum pada suhu 30oC . Hasil tersebut
berbeda dengan Lima et al. (2004) yang
menguji bakteri Bacillus megaterium yang
memilki biomassa optimum pada suhu 55oC
dan stabil pada kisaran suhu 40-70oC pada
media pertumbuhan minyak zaitun. Hal
tersebut memperlihatkan bahwa kondisi
optimum suhu dipengaruhi oleh jenis mikrob
dan media pertumbuhan yang digunakan.

7
 
Enzim lipase merupakan enzim yang
menghidrolisis ester karboksilat. Enzim ini
mempunyai
substrat
alami
berupa
trigliserida dari asam lemak. Pada penelitian
digunakan 3 macam substrat yakni minyak
zaitun, palm oil, dan extra virgin oil,
ketiganya mengandung asam lemak. Kadar
protein yang dihasilkan dari ketiga substrat
menunjukkan hasil yang berbeda, hal ini
kemungkinan disebabkan oleh enzim dan
protein hasil metabolisme lain yang
dihasilkan
mikrob.
Selama
masa
pertumbuhan, dihasilkan pula enzim
ekstraseluler lain dan protein hasil
metabolisme mikrob, sehingga terjadi
peningkatan kadar protein (Soputro 1987).
Aktivitas spesifik lipase isolat AJB
4(4) dilakukan pada suhu ruang dan waktu
inkubasi selama 15 hari. Hasil tertinggi pada
substrat extra virgin oil, yakni sebesar 4.743
unit/mg. Nilai ini lebih besar jika
dibandingkan dengan penelitian Wirawan
(2010) sebesar 1.139 unit/mg atau
meningkat sebesar 316.4 %. Hal tersebut
juga didukung hasil penelitian Massadeh &
Sabra (2011), penggunaan substrat extra
virgin oil menghasilkan aktivitas spesifik
lipase asal Bacillus stearothermophilus
terbesar (10.623 unit/mg). Extra virgin oil
mengandung sejumlah polifenol dengan
kadar lebih tinggi dan asam lemak tak jenuh
rantai tunggal dalam jumlah besar yang
sebagian besar berupa asam oleat.
Kandungan asam oleat pada extra virgin oil
sebesar 77-85 %, sedangkan pada minyak
zaitun dan palm oil masing-masing sebesar
5-8 % dan 38-42 % (Kreisberg & Oberman
2003). Aktivitas spesifik lipase pada substrat
palm oil sebesar 2.329 unit/mg atau
meningkat 104.47 %. Pada penggunaan
substrat minyak zaitun didapatkan nilai
aktivitas lipase sebesar 1.059 atau terjadi
penurunan 7.02 % jika dibandingkan dengan
penelitian Wirawan (2010). Terdapat
perbedaan kondisi inkubasi pada pengukuran
aktivitas lipase, dimana Wirawan (2010)
mengukur pada suhu 50oC. Enzim lipase
masih stabil pada suhu 50oC sedangkan sel
aktinomiset endofit akan mengalami
kematian pada suhu tersebut.
Pemberian kation Ca2+ sebanyak 20 uL
dimaksudkan karena ion Ca2+ merupakan
aktivator utama dari enzim lipase. Hal ini
juga dinyatakan Pahoja et al. (2001) bahwa
adanya ion Ca2+ meningkatkan aktivitas
lipase Caesalpinia bonducella L menjadi
106.40 %. Hal yang sama terjadi pada lipase
Brassica napus L. adanya ion Ca2+

 

meningkatkan aktivitas lipase hingga
mencapai 165.30 % (Sana et al. 2004).
Ion logam dapat digunakan sebagai
aktivator enzim dan pembawa elektron.
Fungsi dari ion logam tersebut pada enzim
adalah sebagai katalis, berpartisipasi dalam
ikatan substrat pada sisi aktif, menjaga
konformasi enzim agar tetap sebagai katalis,
dan berpartisipasi dalam reaksi redoks
(Harvey 2000). Pada konsentrasi tertentu ion
logam dapat bertindak sebagai aktivator dan
pada konsentrasi tertentu pula dapat
bertindak sebagai inhibitor.
Karakterisasi enzim lipase dilakukan
dengan penambahan beberapa kation seperti
Co2+, Cu2+, Na+, dan Zn2+ dengan
konsentrasi akhir 1 mM dan 5 mM.
Penambahan kation logam Co2+ dan Cu2+
umumnya menurunkan aktivitas lipase.
Kambourova et al. (2003) melaporkan
bahwa lipase ekstraselular diproduksi oleh
Bacillus
stearothermophilus
MC
7
terhambat dengan adanya ion divalen seperti
Cu2+, Olusesan et al. (2011) juga
melaporkan ion Cu2+ menurunkan aktivitas
lipase 1.7 % pada isolat Bacillus subtillis NS
8. Kation Na+ dan Zn2+ dapat menaikkan
aktivitas lipase isolat AJB 4(4). Pada
konsentrasi akhir 1 mM kation Na+ dan Zn2+
mampu menaikkan aktivitas lipase 96.8 %
dan 34.07 % atau sebesar 0.16 unit/mg
protein dan 0.109 unit/mg protein. Berbeda
dengan penelitian Massadeh & Sabra (2011)
yang menunjukkan ion Zn2+ menurunkan
aktivitas
lipase
isolat
Bacillus
stearothermophilus.
Beberapa
enzim
memerlukan molekul anorganik bagi
aktivitasnya, penurunan aktivitas lipase
akibat penambahan kation menunjukkan
bahwa kation yang ditambahkan merupakan
inhibitor bagi enzim tersebut, sebaliknya
akan terjadi peningkatan aktivitas karena
penambahan kation akan berfungsi sebagai
kofaktor enzim.
Penambahan senyawa EDTA dengan
konsentrasi akhir 1 mM dan 5 mM
umumnya menurunkan aktivitas enzim
kedua isolat. Shah & Bhatt (2011)
melaporkan aktivitas lipase dari Bacillus
subtilis Pa2 dihambat dengan penambahan
EDTA, selain itu penghambatan lipase oleh
EDTA juga dilaporkan pada (Yamamato et
al. 1988, Lizumi et al. 1990) pada
Pseudomonas spp.. Penghambatan lipase
oleh EDTA kemungkinan karena fungsi
EDTA sebagai pengkelat logam yang
berperan penting dalam konformasi sisi aktif
enzim, sehingga aktivitas lipase menurun.

8
 
Hal tersebut menunjukkan enzim tersebut
merupakan metalolipase atau lipase yang
aktivitasnya dipengaruhi keberadaan logam.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Produksi biomassa optimum isolat AJB
4(4) diperoleh pada suhu ruang dan waktu
inkubasi 15 hari sebesar 0.3757 g. Optimasi
produksi terhadap lipase isolat AJB 4(4)
dapat meningkatkan aktivitasnya hingga 3
kali lipat pada substrat extra virgin oil.
Aktivitas lipase isolat AJB 4(4) meningkat
dengan penambahan kation Na+ dan Zn2+ 1
mM serta 5 mM namun menurun dengan
penambahan senyawa EDTA 1 mM dan 5
mM.
Saran
Perlu dilakukan optimasi pada berbagai
kondisi pH untuk mengetahui pH optimum
produksi lipase isolat AJB 4(4), identifikasi
isolat
AJB
4(4),
dan
pengujian
menggunakan substrat lemak hewani.

DAFTAR PUSTAKA
Bradford MM. 1976. A rapid and sensitive
method for the quantification of
microgram quantities of protein
utilizing the principle of protein dye
binding. Anal Biochem 72:248-254.
Budiatman S, Fardiaz D, Nurtama B,
Robiatul D, Gesang M. 1993. Proses
Interesterifikasi Minyak Kelapa sawit
dan Minyak Inti Sawit untuk
Mendapatkan Produk-Produk yang
Bernilai Tinggi Tahap I. [laporan
penelitian]. Bogor: Pusat Antar
Universitas Pangan dan Gizi, Institut
Pertanian Bogor.
Castillo et al. 2002. Munumbicins, widespectrum antibiotics produce by
Streptomyces
NRRL
30562,
endophytic on: Kenedia nigrisca.
Microbiology 148:2675-2685.
Christakopoulos P et al. 1992, Production
and characterization of extracellular
lipase from Calvatia gigantea. Appl
Microbiol Biotechnol l32:194-197.
Doran JL, Leskiw BK, Aippersbach, Jensen
E. 1990. Isolation and characterization
of a 8-lactamase-inhibitory protein

 

from Streptomyces clavuligerus and
cloning
and
analysis
of
the
corresponding gene. J Bacteriol
172:4909-4918.
Dugi et al. 2000. In vivo evidence for both
lipolytic and nonlipolytic function of
hepatic lipase in the metabolism of
HDL. Arterioscler Thromb Vasc Biol
20:793-800.
Eltaweel MA, Rahman RNZ, Salleh AB,
Basri M. 2005. An organic solventstable lipase from Bacillus sp. strain
42. Annals Microbiol 55:187-192.
Ghosh PK, Saxena RK, Gupta R, Yadav RP,
Davidson S. 1996. Microbial lipases:
production and applications. Sci Prog
79:119-157.
Harvey D. 2000. Modern Analytical
Chemistry. Boston: The McGraw-Hill
Companies, Inc.
Hofelman M, Kittsteiner R, Schreire P.
1983. Ultra thin-layer agar gel: a novel
print technique for ultra thin-layer
isoelectric focusing of enzymes. Anal
Biochem 20:72-81.
Iswantini et al. 2003. Identifikasi senyawa
bioaktif daun jati belanda (Guazuma
ulmifolia Lamk.) sebagai pelangsing
dengan
menggunakan
metode
enzimatis. Gakuryoku 9: 138-142.
Kambourova M, Kirilova N, Mandeva R,
Derekova A. 2003. Purification and
properties of thermostable lipase from
a
thermophilic
Bacillus
stearothermophilus MC. J Mol Catal
B: Enzym 7:307-313.
Kouker G, Jaeger KE. 1987. Spesific and
sensitive plate assay for bacterial
lipases. Appl Environ Microbiol
53:211.
Kreisberg RA, A Oberman. 2003. Medical
management
of
hyperlipidemia/dyslipidemia. J Clin
Endo 88:2445-2461.
Kudo T. 1997. Family Streptomycetaceae. In
: Miyadoh S (ed). Atlas of
Actinomycetes. The Society for
Actinomycetes Japan.
Kwon YD, Rhee JS. 1986. A simple and
rapid
colometric
method
for
determination of tree fatty acids for
lipase assay. J AOCS Int 63:9-92.

9
 
Lestari Y. 2006. Identification of indigenous
Streptomyces
spp.
producing
antibacterial compounds. J Mikrobiol
Indones 11:99-101.
Lestari K., Muchtadi A. 1997. Uji Aktivitas
Antihiperlipidemia Daun Jati Belanda
(Guazuma ulmifolia) pada Tikus.
[laporan
penelitian].
Bandung:
Universitas Padjadjaran.
Lima V et al. 2004. Evaluation of the
potential for use in biocatalysis of a
lipase from a wild strain of Bacillus
megaterium. J Mol Catal B: Enzym
31:53-61.
Litthauer D, Ginster A, Skein E. 2002.
Pseudomonas luteola lipase: a new
member
of
the
203-residue
Pseudomonas lipase family. Enzyme
Microb Technol 30:219-226.
Lizumi T et al. 1990. Purification and
characterization of a thermostable
lipase
from
newly
isolated
Pseudomonas sp. KWI-56. Agric Biol
Chem 54:1253-1258.
Lu H, WX Zou, JC Meng, J Hu, RX Tan.
2000. New Bioactive metabolites
produced by Colletotrichum sp. an
endophytic fungus in Artemisia annua.
Plant Sci 151:73-76.
Madigan MT, Martinko JM, Parker J. 2000.
Biology of Microorganisms Ed ke-9.
New Jersey: Prentice Hall.
Massadeh MI, Sabra FM. 2011. Production
and characterization of lipase from
Bacillus stearothermophilus. Afr J
Biotech 10:13139-13146.
Nurkanto A. 2007. Identifikasi aktinomiset
tanah hutan pasca kebakaran Bukit
Bangkirai Kalimantan Timur dan
potensinya
sebagai
pendegradasi
selulosa
dan
pelarut
fosfat.
Biodiversitas 8:314-319.

Prescott LM, Harley JP, Klein DA. 1999.
Microbiology. New York: Mc Graw
Hill.
Rahardjo et al. 2005. Influence of etanol
extract of jati belanda leaves (Guazuma
ulmifolia Lamk.) on lipase enzyme
activity of Rattus norvegicus serum.
Inovasi 4:48-53.
Raja A, Prabakarana P. 2011. Actinomycetes
and drug-an overview. Am J Drug
Discov Dev 1:75-84.
Sana, Hossin I, Haque EM, Shaha RK..
2004. Identification, purification and
characterization of lipase from
germination oil seed (Brassica napus
L.). Pak J Biol Sci 7:246- 252.
Sari WE. 2011. Aktivitas antihipertensi
aktinomiset endofit asal tanaman
pegagan dan belimbing wuluh [skripsi].
Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Shah KR, Bhatt SA. 2011. Purification and
characterization of lipase from Bacillus
subtilis Pa2. J Biochem Technol 3:292295.
Sharon C, Furogoh S, Yamakido T, Ogawa
HI, Kato Y. 1998. Purification and
caracterization of
a lipase from
Pseudomonas aeroginusa KKA-5 and
its role in castor oil hydrolysis. J
Industrial Microbiol & Biotechnol
20:304-307.
Sirisha E, Rajasekar N, Narasu LM. 2010.
Isolation and optimization of lipase
producing
bacteria
from
oil
contaminated soils. Adv Biol Res 4:249252.

Soputro L. 1987. Produksi α amilase pada
fermentasi Aspergillus niger dan
Aspergillus
oryzae
dengan
suplemantasi limbah tapioka dan dedak
padi. [skripsi]. Bogor: Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian
Bogor.

Olusesan AT et al. 2011. Purification,
characterization
and
thermal
inactivation kinetics of a non
regioselective thermostable lipase from
a
genotypically
identified
extremophilic Bacillus NS 8. N
Biotechnol 28:738-745.

Strobel G, Daisy B. 2003. Bioprospecting
for microbial endophytes and their
natural products. Microbiol Mol Biol
Rev 40:1081-1085.

Pahoja VM, Dahot MU, Sethar MA. 2001.
Characteristic properties of lipase crude
extract of Caesalpinia bounducella L.
seeds. J Biol Sci 1:775-778.

Takahashi Y, Omura S. 2003. Isolation of
new actinomycete strains for screening
of new bioactive compounds. J Gen
Appl Microbiol 49:141-154.

 

10
 
Wendisch FK, Kutzner HJ. 1991. The family
Streptomycetaceae : ecophysiology,
isolation, identification, application.
Springer Verlag 1:460-516.
Weibel EK, Hadvary P, Houchuli E, Kupfer
E, Lengsfeld H. 1987. Lipstatin, an
inhibitor of pancreatic lipase, produced
by
Streptomyces
toxytricini.
I.
producing organism, fermentation,
isolation and biological activity. J
Antibiot 40:1081-5.
Wirawan B. 2010. Potensi bakteri endofit
asal tanaman obat sebagai penghasil
senyawa antihiperlipidemia melalui
aktivitas lipase. [skripsi]. Bogor:

Fakutas
Matematika
dan
Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Yamamato K, Fujiwara N. 1988.
Purification and some properties of a
castoroil-hydrolyzing
lipase
from
Pseudomonas sp. Agric Biol Chem
52:3015-302.
Yusepi TT. 2011. Kemampuan aktinomiset
endofit
dalam
meningkatkan
pertumbuhan tanaman padi (Oryza
sativa L.) melalui aktivitas asam indol
asetat. [skripsi]. Bogor: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Institut Pertanian Bogor.

 

 

 

11

LAMPIRAN

 

 

ABSTRAK
EKA NURHASANNUDIN. Optimasi Produksi Lipase Aktinomiset Endofit Asal Tanaman Jati
Belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.). Dibawah bimbingan YULIN LESTARI dan SRI
BUDIARTI.
Aktinomiset endofit asal tanaman jati belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.) berhasil diisolasi dan
terbukti memiliki aktivitas lipase. Optimasi produksi lipase aktinomiset endofit belum dikaji,
sedangkan informasi ilmiah tersebut diperlukan untuk pengembangan potensinya lebih lanjut.
Tujuan penelitian ini adalah mengoptimasi cara produksi lipase aktinomiset endofit asal tanaman
jati belanda. Kedua isolat AJB 4(1) dan AJB 4(4) diremajakan pada media Yeast Starch Agar
(YSA) dan Oatmeal Agar (OA). Kedua isolat dilakukan esei aktivitas lipase pada media YSA
yang mengandung 3% minyak zaitun dan 2 mL 0.1% pewarna Rhodamine B. Optimasi pertama
dilakukan terhadap biomassa aktinomiset endofit terhadap suhu dan waktu inkubasi. Optimasi
kedua dilakukan terhadap 3 macam substrat, yaitu extra virgin oil, minyak zaitun, dan palm oil
serta dilakukan karakterisasi lipase dengan menambahkan senyawa aktivator dan inhibitor. Isolat
AJB 4(4) memiliki aktivitas lipase berdasarkan zona berpendar orange yang dihasilkan pada
media Rhodamine B. Biomassa isolat AJB 4(4) terbesar yaitu sebesar 0.3757 g didapat pada waktu
inkubasi 15 hari pada suhu ruang (25oC-28oC). Pengukuran aktivitas spesifik menggunakan
substrat extra virgin oil pada inkubasi 15 hari dan suhu ruang menunjukkan hasil terbesar yaitu
4.7428 unit/mg dibandingkan substrat minyak zaitun dan palm oil sebesar 1.059 unit/mg dan 2.329
unit/mg. Hasil karakterisasi aktivitas lipase menunjukkan bahwa penambahan ion Na+ dan Zn2+
sebesar 1 mM serta 5 mM dapat meningkatkan aktivitasnya. Penelitian ini memberikan informasi
bahwa optimasi produksi lipase dapat meningkatkan aktivitas lipase hingga 3 kali lipat.
Kata kunci: Aktinomiset endofit, jati belanda, optimasi, aktivitas lipase.
ABSTRACT
EKA NURHASANNUDIN. Optimization of the Production of Lipase of Endophytic
Actinomycetes from Jati Belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.) Under the direction of YULIN
LESTARI and SRI BUDIARTI.
Endophytic actinomycetes originated from jati belanda (Guazuma ulmifolia Lamk.) have been
isolated and proven to have lipase activity. Optimization of lipase production from endophytic
actinomycetes has not been studied, while its scientific information is required for further potential
development. The purpose of this study was to optimize the production of lipase from endophytic
actinomycetes originated from jati belanda plant. Both AJB 4(1) and AJB 4(4) were grown in
Yeast Starch Agar (YSA) and Oatmeal Agar (OA) media. Both isolates were then grown on YSA
media containing 3% olive oil and 2 ml of 0.1% dye Rhodamine B and then assayed for lipase
activity. The first optimization was conducted for endophytic actinomycetes biomass production in
response to temperature and time of incubation. The second optimization was done to examine
three kinds of substrates, e.g. extra virgin oil, olive oil, and palm oil. Characterization of lipase
activity was done by examining the effect of adding lipase activator and inhibitor compounds. AJB
isolates 4(4) showed a lipase activity based on fluorescent orange zone that was produced on
media Rhodamine B. AJB 4(4) produced the greatest biomass (0.3757 g) at 15 days of incubation
at room temperature (25oC-28oC). Meanwhile, the highest specific lipase activity (4.743 units/mg)
was obtained using extra virgin oil as substrate after 15 days incubation at room temperature
compared with the result obtained using olive oil and palm oil substrate (1.059 units/mg and 2.329
units/mg). The addition of Na+ ions and Zn2+ at 1 mM and 5 mM repectively could increase lipase
activity. This study provides information that optimization can increase the lipase activity by 3fold.
Keywords: Endophytic actinomycetes, jati belanda, optimization, lipase activity.

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan enzim dalam bioteknologi
semakin berkembang secara cepat. Banyak
industri yang telah memanfaatkan kerja
enzim, salah satunya adalah enzim lipase.
Enzim lipase (triacyglycerol hydrolase, EC
3.1.1.3) dapat menghidrolisis senyawa
triacyglycerol menjadi asam lemak dan
acyglycerol (Litthaeur et al. 2002). Enzim
tersebut juga berperan dalam metabolisme
lipoprotein
dalam
darah
dengan
menghidrolisis trigliserida dan fosfolipid
yang terdapat pada kilomikron, IDL
(Intermediate Density Lipoprotein) dan HDL
(High Density Lipoprotein) (Dugi et al.
2000).
Sumber lipase dapat diperoleh dari
berbagai jenis mikrob seperti fungi dan
bakteri. Jenis fungi yang potensial penghasil
lipase adalah Geotricum spp., Rhizopus spp.,
Mucor spp., Aspergillus spp., Penicillium
spp., dan Candida spp, sedangkan jenis
bakteri yang potensial sebagai penghasil
lipase
adalah
Pseudomonas
spp.,
Achromobacter spp., Staphylococcus spp.,
dan Streptomyces spp. (Ghost et al. 1996).
Enzim yang berasal dari mikrob tersebut
secara komersial banyak digunakan dalam
industri farmasi, makanan, detergen serta
kesehatan.
Tanaman jati belanda (Guazuma
ulmifolia Lamk.) dapat bermanfaat sebagai
pelangsing tubuh, sehingga ekstrak tanaman
ini banyak digunakan di dalam ramuan
tradisional jamu pelangsing. Penelitian dari
tanaman jati belanda menunjukkan bahwa
ekstrak metanol daun jati belanda yang
mengandung alkaloid, triterpenoid, dan
steroid secara in vitro mampu menghambat
aktivitas lipase yang diisolasi dari Rhizopus
arrhizus (Iswantini et al. 2003). Menurut
Rahardjo et al. (2005) ekstrak etanol daun
jati belanda secara in vivo mampu
menghambat aktivitas lipase serum Rattus
norvegitus. Lestari & Muhtadi (1997)
menyatakan, pemberian ekstrak etanol daun
jati belanda sebanyak
1g/kg bobot badan
pada
tikus
hiperlipidemia
mampu
menurunkan kadar kolesterolnya.
Cara inovatif untuk mengefisienkan
sumber senyawa bioaktif adalah dengan
memanfaatkan
mikrob
endofit
yang
berasosiasi dengan tanaman obat tersebut.
Menurut Strobel & Daisy (2003) berbagai
jenis senyawa bioaktif dengan beragam
fungsi yang terkandung di dalam tumbuhan,

diduga dapat pula dihasilkan oleh mikrob
endofit pada tumbuhan tersebut. Lu et al.
(2000) melaporkan bahwa Colletotrichum
sp. merupakan mikrob endofit pada tanaman
Artemisia annua yang dipercaya masyarakat
sebagai obat malaria ternyata menghasilkan
metabolit artemisinin yang sangat potensial
sebagai anti malaria. Castilo et al. (2002)
telah
membuktikan
bahwa
tanaman
Snakevine (Kennedia nigrisca) yang
digunakan untuk mengobati luka dan infeksi
yang ternyata mengandung mikrob endofit
Streptomyces sp. strain NRRL 30562.
Aktinomiset endofit asal tanaman pegagan
(Centella asiatica) dan belimbing wuluh
(Averrhoa bilimbi) terbukti menghasilkan
senyawa inhibitor ACE yang berperan
sebagai
antihipertensi
(Sari
2011).
Aktinomiset
endofit
juga
memiliki
kemampuan dalam menghasilkan asam indol
asetat (IAA) yang mampu meningkatkan
pertumbuhan tanaman padi (Yusepi 2011).
Streptomyces
toxytricini
mampu
menghasilkan senyawa lipstatin sebagai
senyawa antihiperlipidemia yang bekerja
sebagai inhibitor enzim pankreatik lipase
(Weibel et al. 1987). Adanya kemampuan
mikrob endofit menghasilkan senyawa
metabolit sekunder sesuai dengan tanaman
inangnya, merupakan peluang yang dapat
dioptimalkan untuk memproduksi metabolit
sekunder secara efisien dan cepat.
Aktinomiset merupakan bakteri Gram
positif berfilamen dan dapat berperan
sebagai penghasil beragam senyawa bioaktif
yang dapat berfungsi antara lain sebagai
antibiotik, enzim inhibitor, dan senyawa
bioaktif lainnya (Lestari 2006). Menurut
Raja dan Prabakarana (2011) aktinomi