IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. ANALISA BAHAN BAKU
Salah satu keberhasilan memproduksi bioinsektisida Bacillus thuringiensis adalah pengembangan media kultivasi. Banyak media yang digunakan berasal dari
bahan-bahan yang tersedia di alam sebagai sumber karbon, nitrogen dan mineral. Onggok tapioka dan urea merupakan media yang digunakan dalam penelitian ini.
Onggok dan urea terlebih dahulu diketahui komposisi karbon, nitrogen, kandungan air, dan mineral sebelum digunakan sebagai media kultivasi. Adapun
metode yang dilakukan untuk menganalisis komposisi karbon dan nitrogen media alam ini adalah dengan menggunakan alat kromatografi. Tabel 6 di bawah ini
memperlihatkan komposisi kandungan karbon dan nitrogen onggok dan urea. Tabel 6
. Kadar karbon, kadar nitrogen, kadar abu dan kadar air dari
onggok tapioka yang digunakan
Kadar persen Komponen
Onggok tapioka
Urea
Karbon C 40,43
20,00 Nitrogen N
0,143 45,20
Abu 0,87
- Air
2,11 -
Onggok tapioka merupakan limbah yang dihasilkan dari pengolahan ubi kayu menjadi tapioka, yang merupakan limbah padat utama setelah pengepresan.
Onggok digunakan sebagai media pertumbuhan Bacillus thuringiensis var. israelensis Bti
dalam produksi bioinsektisida karena onggok mengandung pati sekitar 60-70 berat kering Abbas et al. dalam Winarno, 1985. Onggok juga
dapat digunakan sebagai substrat untuk produksi selulase, amilase, amiloglukosidase dan angkak Jenie dan Fachda, 1991. Komposisi kimia onggok
dapat dilihat pada Tabel 7.
Pada Tabel 7 dapat dilihat bahwa onggok memiliki komposisi yang dibutuhkan mikroorganisme dalam pertumbuhannya seperti karbon, air, nitrogen,
dan mineral Vandekar dan Dulmage, 1982. Tabel 7.
Komposisi onggok tapioka
Komponen Tjiptadi 1982
Anonim 1981
Air 16,86
13,39 Abu
8,50 4,90
Serat Kasar 8,14
11,02 Lemak
0,25 0,15
Protein 6,42
0,58 Pati
62,97 68,79
Karbohidarat 71,11
79,81 Onggok memerlukan perlakuan terlebih dulu sebelum digunakan sebagai
media sumber karbon pada fermentasi kultur terendam submerged culture fermentation
. Hal ini disebabkan oleh ketidaklarutan onggok di dalam air. Dalam penelitian ini, suspensi onggok digelatinisasi terlebih dahulu agar onggok larut di
dalam air. Sterilisasi suspensi onggok yang telah tergelatinisasi membuat suspensi tersebut menjadi lebih stabil.
Hidrolisis media onggok menjadi gula sederhana tidak perlu dilakukan dalam persiapan media sebelum kultivasi. Hal ini disebabkan karena Bt memiliki
kemampuan untuk menghasilkan enzim amilase. Bernhard dan Utz 1993, menyatakan bahwa semua galur Bt mampu menghasilkan enzim amilase, sehingga
bahan baku yang mengandung pati dapat digunakan langsung sebagai media kultivasi.
Berdasarkan penelitian Wicaksono 2002, media yang menghasilkan toksisitas tertinggi terdapat pada formula onggok 20 dan urea 15 . Pada
penelitian ini digunakan ratio CN 7:1, yaitu sebagai nilai tengah formulasi media. Berdasarkan penelitian Rahayuningsih 2003, kombinasi faktor-faktor jenis dan
konsentrasi sumber karbon, jenis dan konsentrasi sumber nitrogen, ratio CN serta suplementasi mineral berpengaruh terhadap toksisitas dari kristal protein yang
dihasilkan.
Total karbon pada batas atas formula media pada penelitian ini adalah sebesar 13,75 gL, sedangkan total karbon pada batas bawah adalah 3,64 gL.
Nilai total karbon tersebut masih terdapat pada konsentrasi karbon yang sesuai untuk pertumbuhan Bt. Berdasarkan penelitian Wicaksono 2002, Bti masih dapat
tumbuh pada total karbon sebesar 5,04 gL, karena menurut Rehm dan Reed 1981 konsentrasi glukosa yang terlalu tinggi, yaitu sebesar 50 gL dengan nilai
total karbon sebesar 20 gL menyebabkan pH media turun lebih rendah dari 5,6 - 5,8. Keasaman yang terlalu rendah akan menghambat bahkan menghentikan
pertumbuhan Bt. Konsentrasi glukosa yang terlalu rendah akan menghentikan pertumbuhan Bt dengan segera dan dapat menghambat proses sporulasi Vandekar
dan Dulmage, 1982. Urea merupakan sumber nitrogen yang sangat berperan dalam
pertumbuhan Bacillus thuringiensis var. israelensis Bti untuk menghasilkan kristal protein. Menurut Stanburry dan Whitaker 1984, urea merupakan sumber
nitrogen yang sesuai untuk pertumbuhan mikroorganisme karena kemampuannya untuk mempertahankan pH, namun penggunaannya tidak stabil sehingga perlu
dibatasi. Selain sumber karbon dan nitrogen, mikroorganisme juga membutuhkan
mineral untuk pertumbuhan dan pembentukan metabolit. Kebutuhan mineral bervariasi tergantung pada jenis mikroorganisme yang ditumbuhkan. Penelitian
ini, menggunakan komposisi mineral yaitu 0,3 gl MgSO
4
.7H
2
O, 0,02 gl ZnSO
4
.7 H
2
O, 0,02 gl FeSO
4
.7H
2
O dan 1,0 gl CaCO
3
Dulmage dan Rhodes, 1971; Vandekar dan Dulmage, 1982.
Tabel 8. Perbandingan harga bahan-bahan kimia dengan onggok tapioka
Bahan Harga Rpkg bahan
Bioinsektisida berbahan baku onggok tapioka • Onggok tapioka
500 - 1000 • Urea
3.500 Bionsektisida komersil
• Glukosa 356.000
• Soluble starch 692.000
• Pepton 1.190.000
• Ekstrak khamir 3.000.000
• Ammonium Sulfat 426.000
Keterangan : Harga bahan kimia diperoleh dari Jati Perkasa Mandiri
Integrated Chemical Trading and Consulty Merk 2005
Penggunaan onggok dan urea sebagai medium kultivasi lebih murah dibandingkan dengan penggunaan bahan kimia sintesis yang biasa digunakan
sebagai medium kultivasi Bacillus thuringiensis. Fermentasi Bacillus thuringiensis
biasa menggunakan dekstrosa atau glukosa sebagai media sumber karbon dan pepton, ekstrak khamir atau amonium sulfat sebagai sumber nitrogen.
Penggunaan dekstrosa atau glukosa dapat disubstitusi dengan soluble starch sebagai media sumber karbon. Harga-harga bahan kimia tersebut lebih mahal
dibandingkan dengan harga onggok dan urea. Perbandingan harga onggok dan urea dengan bahan-bahan kimia lain terlihat pada Tabel 8.
B. pH CAIRAN KULTUR KULTIVASI