ANALISA BAHAN BAKU HASIL DAN PEMBAHASAN

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