Aktivitas Selulolitik beberapa Kapang

ABSTRAK
MUCHAMMAD ZAINAL ARIEF. Aktivitas Selulolitik beberapa Kapang. Dibimbing oleh
GAYUH RAHAYU dan ANJA MERYANDINI.
Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan dan merupakan biopolimer yang
jumlahnya paling melimpah di alam. Selulosa di alam didegradasi oleh mikroorganisme dengan
memproduksi enzim selulase yang terdiri atas endoglukanase, eksoglukanase, dan selobiase.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan selulolitik beberapa isolat kapang.
Sebanyak 42 isolat kapang diuji aktivitas selulolitiknya pada media agar-agar CMC. T. reesei
QM6a digunakan sebagai isolat pembanding. Aspergillus niger, Aspergillus ornatus, dan
Paecilomyces sp. memiliki indeks selulolitik pada media agar-agar CMC yang relatif lebih tinggi
daripada isolat yang lain. Aktivitas CMC-ase A. niger dan A. ornatus optimum pada hari ke-3,
CMC-ase Paecilomyces sp. optimum pada hari ke-5, sedangkan T. reesei QM6a optimum pada
hari ke-2. Aktivitas CMC-ase, avisel-ase dan FP-ase tertinggi dimiliki oleh A. ornatus dengan nilai
masing-masing yaitu 0.550 nkat/ml, 0.077 nkat/ml, dan 0.255 nkat/ml. Aktivitas CMC-ase A.
ornatus mencapai optimum pada suhu 30 0C, sedangkan tingkat kemasaman optimumnya adalah
pH 7.
ABSTRACT
MUCHAMMAD ZAINAL ARIEF. Cellulolytic Activity of Some Molds. Under supervisor
GAYUH RAHAYU and ANJA MERYANDINI.
Cellulose is the main component of cell wall of plants and it is the most abundant biopolymer on
earth. Generally, cellulose is degraded by microorganisms-producing cellulase. The enzyme

consists of endoglucanase, exoglucanase, and cellobiase. The aim of this research was to study the
cellulolytic’s ability of some molds. Fourty two fungal isolates were first examined of their
cellulolytic’s ability on CMC agar. T. reesei QM6a was used as comparison strain. Certain isolate
of Aspergillus niger, Aspergillus ornatus, and Paecilomyces sp. have cellulolytic index that were
higher than those of other isolates. The optimum activity for CMC-ase of A. niger and A. ornatus
occurred on 3 days incubation, while those of Paecilomyces sp. and T. reesei QM6a was 5 days
and 2 days incubation, respectively. Of those species, A ornatus showed the highest activity of
CMC-ase (0.550 nkat/ml), avisel-ase (0.077 nkat/ml), and FP-ase (0.255 nkat/ml). The optimum
temperature for CMC-ase activity of A. ornatus was 30 0C, while the optimum acidity was 7.

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Selulosa adalah komponen utama
penyusun dinding sel tumbuhan dan
merupakan biopolimer yang jumlahnya
paling melimpah di alam. Selulosa
merupakan polimer glukosa tak bercabang
yang terdiri atas unit-unit D-glukosa yang
dihubungkan oleh ikatan β-1,4-glikosidik
membentuk molekul selobiosa. Molekul ini

membentuk selulosa dalam rantai panjang.
Tiap rantai dihubungkan oleh ikatan
hidrogen dan van der waals (Perez et al.
2002).
Selulosa di alam biasa didegradasi oleh
serangga, cacing tanah, cendawan dan
bakteri. Akan tetapi, cendawan merupakan
dekomposer
selulosa
yang
umum
ditemukan. Cendawan yang mampu
menguraikan selulosa berasal dari kelompok
Ascomycota, Basidiomycota, Zigomycota,
dan Deuteromycota (Moore-Landecker
1996).
Mikroorganisme mendegradasi selulosa
menjadi monomernya dengan memproduksi
enzim ekstraselular yaitu selulase. Enzim
selulase terdiri atas endoglukanase atau

endo-β-1,4-glukanase
(EC
3.2.1.4),
eksoglukanase atau ekso-β-1,4-glukanase
(EC 3.2.1.74), dan selobiase atau -β-1,4glukosidase (EC 3.2.1.91) (Saczi et al. 1986;
Lynd et al. 2002; Perez et al. 2002). Sistem
enzim tersebut bekerja pada substrat yang
spesifik. Enzim endoglukanase memotong
secara acak ikatan internal selulosa amorf
sedangkan enzim eksoglukanase bekerja
pada ujung tereduksi dan tak tereduksi dari
rantai selulosa sehingga menghasilkan
molekul selobiosa yang akan dihidrolisis
oleh enzim selobiase menjadi monomernya
yaitu glukosa.
Selulosa
dapat
dikelompokkan
berdasarkan
sifat

ikatan
glukosa
penyusunnya. Carboxymetilcellulose (CMC)
dan Avisel merupakan selulosa semisintetik
komersial yang mampu menginduksi
selulase. CMC merupakan selulosa amorf
sehingga dapat larut dalam air sedangkan
avisel
merupakan
tepung
selulosa
mikrokristalin. Kertas saring Whattman
merupakan substrat majemuk yang memiliki
bagian amorf dan kristalin dari struktur
selulosa (Maheshwari 2005).
Limbah lignoselulosa tumbuhan dengan
komponen utamanya selulosa jumlahnya
sangat melimpah. Limbah tersebut dapat

dimanfaatkan sebagai kompos dan sumber

energi terbarukan yang ramah lingkungan.
Di Indonesia, selulosa sebagai sumber
energi terbarukan baru sampai tahap
penelitian.
Potensinya
yang
besar
mendorong pemanfaatan selulosa sebagai
sumber energi masa depan menggantikan
sumber bahan bakar fosil. Langkah awal dari
pemanfaatan itu membutuhkan enzim
perombak selulosa. Oleh karena itu,
penelitian tentang mikroorganisme yang
mampu mendegradasi selulosa perlu
dilakukan.
Tujuan
Penelitian
ini
bertujuan
untuk

mengetahui kemampuan selulolitik beberapa
isolat kapang.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Maret hingga Desember 2008, bertempat di
Laboratorium
Mikologi
Departemen
Biologi, FMIPA, IPB.

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Alat yang digunakan adalah penangas
air, erlenmeyer, autoklaf, cawan petri,
inkubator, dan peralatan umum laboratorium
Mikologi. Bahan yang digunakan adalah 42
isolat kapang koleksi IPBCC, dan isolat
Trichoderma reesei QM6a (IPBCC 93.260)
sebagai isolat pembanding (Lampiran 1),
media agar-agar dekstrosa kentang (ADK),

media carboxymetilcellulose (CMC), avisel,
kertas saring atau filter paper (FP) Whatman
no. 1, pereaksi 3,5-asam dinitro salisilat
(DNS), glukosa, dan Bovin Serum Albumin
(BSA).
Metode
Persiapan
inokulum.
Inokulum
diperoleh dari peremajaan biakan kapang.
Biakan ditumbuhkan dalam media CMC dan
digunakan sebagai sumber inokulan.
Aktivitas selulase secara kualitatif.
Inokulum berdiameter 0.5 cm ditanam pada
media agar-agar CMC 1 % dan diinkubasi
pada suhu ruang selama empat hari. Setelah
masa inkubasi berakhir, pewarnaan merah
kongo 0.1 % dilakukan untuk menampakkan
zona bening yang terbentuk. Aktivitas
selulolitik ditetapkan sebagai indeks

selulolitik yaitu diameter zona bening
dikurangi diameter koloni kemudian

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Selulosa adalah komponen utama
penyusun dinding sel tumbuhan dan
merupakan biopolimer yang jumlahnya
paling melimpah di alam. Selulosa
merupakan polimer glukosa tak bercabang
yang terdiri atas unit-unit D-glukosa yang
dihubungkan oleh ikatan β-1,4-glikosidik
membentuk molekul selobiosa. Molekul ini
membentuk selulosa dalam rantai panjang.
Tiap rantai dihubungkan oleh ikatan
hidrogen dan van der waals (Perez et al.
2002).
Selulosa di alam biasa didegradasi oleh
serangga, cacing tanah, cendawan dan
bakteri. Akan tetapi, cendawan merupakan

dekomposer
selulosa
yang
umum
ditemukan. Cendawan yang mampu
menguraikan selulosa berasal dari kelompok
Ascomycota, Basidiomycota, Zigomycota,
dan Deuteromycota (Moore-Landecker
1996).
Mikroorganisme mendegradasi selulosa
menjadi monomernya dengan memproduksi
enzim ekstraselular yaitu selulase. Enzim
selulase terdiri atas endoglukanase atau
endo-β-1,4-glukanase
(EC
3.2.1.4),
eksoglukanase atau ekso-β-1,4-glukanase
(EC 3.2.1.74), dan selobiase atau -β-1,4glukosidase (EC 3.2.1.91) (Saczi et al. 1986;
Lynd et al. 2002; Perez et al. 2002). Sistem
enzim tersebut bekerja pada substrat yang

spesifik. Enzim endoglukanase memotong
secara acak ikatan internal selulosa amorf
sedangkan enzim eksoglukanase bekerja
pada ujung tereduksi dan tak tereduksi dari
rantai selulosa sehingga menghasilkan
molekul selobiosa yang akan dihidrolisis
oleh enzim selobiase menjadi monomernya
yaitu glukosa.
Selulosa
dapat
dikelompokkan
berdasarkan
sifat
ikatan
glukosa
penyusunnya. Carboxymetilcellulose (CMC)
dan Avisel merupakan selulosa semisintetik
komersial yang mampu menginduksi
selulase. CMC merupakan selulosa amorf
sehingga dapat larut dalam air sedangkan

avisel
merupakan
tepung
selulosa
mikrokristalin. Kertas saring Whattman
merupakan substrat majemuk yang memiliki
bagian amorf dan kristalin dari struktur
selulosa (Maheshwari 2005).
Limbah lignoselulosa tumbuhan dengan
komponen utamanya selulosa jumlahnya
sangat melimpah. Limbah tersebut dapat

dimanfaatkan sebagai kompos dan sumber
energi terbarukan yang ramah lingkungan.
Di Indonesia, selulosa sebagai sumber
energi terbarukan baru sampai tahap
penelitian.
Potensinya
yang
besar
mendorong pemanfaatan selulosa sebagai
sumber energi masa depan menggantikan
sumber bahan bakar fosil. Langkah awal dari
pemanfaatan itu membutuhkan enzim
perombak selulosa. Oleh karena itu,
penelitian tentang mikroorganisme yang
mampu mendegradasi selulosa perlu
dilakukan.
Tujuan
Penelitian
ini
bertujuan
untuk
mengetahui kemampuan selulolitik beberapa
isolat kapang.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Maret hingga Desember 2008, bertempat di
Laboratorium
Mikologi
Departemen
Biologi, FMIPA, IPB.

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Alat yang digunakan adalah penangas
air, erlenmeyer, autoklaf, cawan petri,
inkubator, dan peralatan umum laboratorium
Mikologi. Bahan yang digunakan adalah 42
isolat kapang koleksi IPBCC, dan isolat
Trichoderma reesei QM6a (IPBCC 93.260)
sebagai isolat pembanding (Lampiran 1),
media agar-agar dekstrosa kentang (ADK),
media carboxymetilcellulose (CMC), avisel,
kertas saring atau filter paper (FP) Whatman
no. 1, pereaksi 3,5-asam dinitro salisilat
(DNS), glukosa, dan Bovin Serum Albumin
(BSA).
Metode
Persiapan
inokulum.
Inokulum
diperoleh dari peremajaan biakan kapang.
Biakan ditumbuhkan dalam media CMC dan
digunakan sebagai sumber inokulan.
Aktivitas selulase secara kualitatif.
Inokulum berdiameter 0.5 cm ditanam pada
media agar-agar CMC 1 % dan diinkubasi
pada suhu ruang selama empat hari. Setelah
masa inkubasi berakhir, pewarnaan merah
kongo 0.1 % dilakukan untuk menampakkan
zona bening yang terbentuk. Aktivitas
selulolitik ditetapkan sebagai indeks
selulolitik yaitu diameter zona bening
dikurangi diameter koloni kemudian

2

hasilnya dibagi dengan diameter koloni.
Tiga isolat yang memiliki aktivitas
selulolitik
tertinggi
diuji
aktivitas
selulolitiknya secara kuantitatif.
Aktivitas selulase secara kuantitatif.
Sebelum aktivitas selulase kuantitatif pada
berbagai sumber selulosa (CMC, avisel, dan
FP Whatman no. 1) dari isolat-isolat terpilih
ditetapkan, masa inkubasi optimum untuk
produksi enzim ditetapkan terlebih dahulu
pada medium cair CMC dengan mengamati
aktivitas selulase harian. Sebanyak lima
potong inokulum (diameter 5 mm) berumur
empat hari yang berasal dari isolat terpilih
dimasukkan ke dalam 100 ml media cair
CMC 1 % dan diinkubasi pada mesin
penggoyang. Kemudian sebanyak 4 ml
filtrat diambil setiap hari untuk diambil
ekstrak kasar enzimnya. Ekstrak kasar enzim
diperoleh dengan mensentrifugasi filtrat
hasil kultur pada kecepatan 4000 g selama
10 menit pada suhu 4 0C. Aktivitas selulase
harian ditetapkan berdasarkan metode Miller
(1959) dengan cara mencampurkan 1 ml
ekstrak kasar enzim dalam 1 ml CMC cair
pada bufer fosfat 0.2 M pH 7 dan diinkubasi
pada suhu ruang selama 60 menit. Kemudian
ke dalam campuran tersebut ditambahkan 2
ml DNS, diinkubasi pada suhu 100 0C
selama 15 menit, dan diukur absorbansinya
pada panjang gelombang 540 nm. Produksi
optimum enzim ditetapkan berdasarkan
aktivitas selulase tertinggi pada periode
inkubasi. Masa produksi optimum akan
digunakan untuk penetapan aktivitas enzim
pada berbagai sumber selulosa. Aktivitas
enzim
dinyatakan
dalam
nkat/ml.
Perhitungan aktivitas enzim selulase
dinyatakan dalam nkat/ml. Satu unit
aktivitas selulase didefinisikan sebagai
jumlah enzim yang dibutuhkan untuk
menghasilkan 1 μ mol glukosa dalam satu
menit dan satu unit aktivitas enzim setara
dengan 16.67 nkat/ml (Dybkaer 2001).
Uji aktivitas selulase pada substrat avisel
dilakukan dengan menambahkan sebanyak 2
ml ekstrak kasar enzim ditambahkan 2 ml
avisel kemudian disentrifugasi pada 3500 g
selama 15 menit pada kondisi uji. Sebanyak
2 ml supernatan diambil dan ditambahkan 2
ml DNS kemudian absorbansinya diukur
pada panjang gelombang 540 nm. Untuk
substrat FP, 2.5 potong substrat FP
berukuran 1 x 6 cm2 dimasukkan kedalam
2.5 ml bufer dan 5 ml enzim ekstrak kasar.
Campuran enzim ekstrak kasar dan substrat
FP diinkubasi pada kondisi uji.

Suhu dan pH optimum aktivitas
enzim. Suhu optimum aktivitas selulase
diukur dengan cara menginkubasi ekstrak
kasar enzim pada substrat CMC 1 % pada
suhu 30 0C, 40 0C, 50 0C, 60 0C, dan 70 0C,
sedangkan pH optimum ditetapkan dengan
cara menginkubasi ekstrak kasar enzim pada
substrat CMC 1 % pada pH 3, 4, 5, 6, dan 7.
Kadar protein dan aktivitas spesifik
enzim. Kadar protein diukur berdasarkan
metode Bradford (1976). Sebanyak 400 μ l
enzim ekstrak kasar dengan 4 ml reagen
Bradford, dikocok dengan vorteks, diukur
pada panjang gelombang 595 nm. Standar
protein yang digunakan ialah bovin serum
albumin (BSA). Aktivitas spesifik enzim
dinyatakan dalam nkat per mg protein
(nkat/mg).

HASIL
Aktivitas selulase kualitatif beberapa isolat
kapang
Semua isolat yang ditumbuhkan pada
media agar-agar CMC 1 % membentuk zona
bening setelah diwarnai dengan pewarna
merah kongo 0.1 % (Lampiran 1). Sebanyak
39 isolat dari 42 isolat yang diuji memiliki
nilai indeks selulolitik yang lebih tinggi dari
daripada isolat pembanding. Dari 39 isolat
ini dipilih tiga isolat dengan nilai indeks
selulolitik
tertinggi
dengan
tingkat
kecerahan agar yang lebih baik. Tiga isolat
tersebut yaitu Aspergillus niger IPBCC
88.140, A. ornatus IPBCC 07.554 dan
Paecilomyces sp. IPBCC 07. 550.
Nilai indeks selulolitik ketiga isolat
tersebut yaitu 1.80, 1.24, dan 1.50,
sedangkan indeks selulolitik isolat T. reesei
QM6a yaitu 1.00 (Tabel 1). Ketiga isolat
tersebut dipilih untuk uji kuantitatif.
Periode inkubasi optimum produksi
Periode inkubasi optimum bagi produksi
selulase bervariasi tergantung pada jenis
kapangnya. Aktivitas selulolitik isolat T.
reesei QM6a mencapai optimum pada hari
ke-2 dengan nilai aktivitas 0.121 nkat/ml
kemudian terus turun sampai hari ke-6
(Gambar 1). Aktivitas selulolitik isolat A.
niger dan A, ornatus berturut-turut mencapai
optimum pada hari ke-3 dengan nilai
aktivitas berturut-turut 0.342 nkat/ml dan
0.550 nkat/ml (Gambar 2 & Gambar 3).
Aktivitas selulase isolat Paecilomyces sp.
mencapai optimum pada hari ke-5 dengan
nilai aktivitas 0.406 nkat/ml (Gambar 4).

2

hasilnya dibagi dengan diameter koloni.
Tiga isolat yang memiliki aktivitas
selulolitik
tertinggi
diuji
aktivitas
selulolitiknya secara kuantitatif.
Aktivitas selulase secara kuantitatif.
Sebelum aktivitas selulase kuantitatif pada
berbagai sumber selulosa (CMC, avisel, dan
FP Whatman no. 1) dari isolat-isolat terpilih
ditetapkan, masa inkubasi optimum untuk
produksi enzim ditetapkan terlebih dahulu
pada medium cair CMC dengan mengamati
aktivitas selulase harian. Sebanyak lima
potong inokulum (diameter 5 mm) berumur
empat hari yang berasal dari isolat terpilih
dimasukkan ke dalam 100 ml media cair
CMC 1 % dan diinkubasi pada mesin
penggoyang. Kemudian sebanyak 4 ml
filtrat diambil setiap hari untuk diambil
ekstrak kasar enzimnya. Ekstrak kasar enzim
diperoleh dengan mensentrifugasi filtrat
hasil kultur pada kecepatan 4000 g selama
10 menit pada suhu 4 0C. Aktivitas selulase
harian ditetapkan berdasarkan metode Miller
(1959) dengan cara mencampurkan 1 ml
ekstrak kasar enzim dalam 1 ml CMC cair
pada bufer fosfat 0.2 M pH 7 dan diinkubasi
pada suhu ruang selama 60 menit. Kemudian
ke dalam campuran tersebut ditambahkan 2
ml DNS, diinkubasi pada suhu 100 0C
selama 15 menit, dan diukur absorbansinya
pada panjang gelombang 540 nm. Produksi
optimum enzim ditetapkan berdasarkan
aktivitas selulase tertinggi pada periode
inkubasi. Masa produksi optimum akan
digunakan untuk penetapan aktivitas enzim
pada berbagai sumber selulosa. Aktivitas
enzim
dinyatakan
dalam
nkat/ml.
Perhitungan aktivitas enzim selulase
dinyatakan dalam nkat/ml. Satu unit
aktivitas selulase didefinisikan sebagai
jumlah enzim yang dibutuhkan untuk
menghasilkan 1 μ mol glukosa dalam satu
menit dan satu unit aktivitas enzim setara
dengan 16.67 nkat/ml (Dybkaer 2001).
Uji aktivitas selulase pada substrat avisel
dilakukan dengan menambahkan sebanyak 2
ml ekstrak kasar enzim ditambahkan 2 ml
avisel kemudian disentrifugasi pada 3500 g
selama 15 menit pada kondisi uji. Sebanyak
2 ml supernatan diambil dan ditambahkan 2
ml DNS kemudian absorbansinya diukur
pada panjang gelombang 540 nm. Untuk
substrat FP, 2.5 potong substrat FP
berukuran 1 x 6 cm2 dimasukkan kedalam
2.5 ml bufer dan 5 ml enzim ekstrak kasar.
Campuran enzim ekstrak kasar dan substrat
FP diinkubasi pada kondisi uji.

Suhu dan pH optimum aktivitas
enzim. Suhu optimum aktivitas selulase
diukur dengan cara menginkubasi ekstrak
kasar enzim pada substrat CMC 1 % pada
suhu 30 0C, 40 0C, 50 0C, 60 0C, dan 70 0C,
sedangkan pH optimum ditetapkan dengan
cara menginkubasi ekstrak kasar enzim pada
substrat CMC 1 % pada pH 3, 4, 5, 6, dan 7.
Kadar protein dan aktivitas spesifik
enzim. Kadar protein diukur berdasarkan
metode Bradford (1976). Sebanyak 400 μ l
enzim ekstrak kasar dengan 4 ml reagen
Bradford, dikocok dengan vorteks, diukur
pada panjang gelombang 595 nm. Standar
protein yang digunakan ialah bovin serum
albumin (BSA). Aktivitas spesifik enzim
dinyatakan dalam nkat per mg protein
(nkat/mg).

HASIL
Aktivitas selulase kualitatif beberapa isolat
kapang
Semua isolat yang ditumbuhkan pada
media agar-agar CMC 1 % membentuk zona
bening setelah diwarnai dengan pewarna
merah kongo 0.1 % (Lampiran 1). Sebanyak
39 isolat dari 42 isolat yang diuji memiliki
nilai indeks selulolitik yang lebih tinggi dari
daripada isolat pembanding. Dari 39 isolat
ini dipilih tiga isolat dengan nilai indeks
selulolitik
tertinggi
dengan
tingkat
kecerahan agar yang lebih baik. Tiga isolat
tersebut yaitu Aspergillus niger IPBCC
88.140, A. ornatus IPBCC 07.554 dan
Paecilomyces sp. IPBCC 07. 550.
Nilai indeks selulolitik ketiga isolat
tersebut yaitu 1.80, 1.24, dan 1.50,
sedangkan indeks selulolitik isolat T. reesei
QM6a yaitu 1.00 (Tabel 1). Ketiga isolat
tersebut dipilih untuk uji kuantitatif.
Periode inkubasi optimum produksi
Periode inkubasi optimum bagi produksi
selulase bervariasi tergantung pada jenis
kapangnya. Aktivitas selulolitik isolat T.
reesei QM6a mencapai optimum pada hari
ke-2 dengan nilai aktivitas 0.121 nkat/ml
kemudian terus turun sampai hari ke-6
(Gambar 1). Aktivitas selulolitik isolat A.
niger dan A, ornatus berturut-turut mencapai
optimum pada hari ke-3 dengan nilai
aktivitas berturut-turut 0.342 nkat/ml dan
0.550 nkat/ml (Gambar 2 & Gambar 3).
Aktivitas selulase isolat Paecilomyces sp.
mencapai optimum pada hari ke-5 dengan
nilai aktivitas 0.406 nkat/ml (Gambar 4).

3

0,45

aktivitas selulase (nkat/ml)

aktivitas selulase (nkat/ml)

0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
2

4

6

0,1
0,05

0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
1

2

3

4

5

6

7

waktu (hari)

Gambar 2 Kurva
aktivitas selulase isolat
A. niger. Aktivitas enzim diuji pada
substrat cair CMC 1 % pada suhu
pH 7 (larutan penyangga
300 C,
fosfat 0.2 M).
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1

2

3

4

2

3

4

5

6

7

waktu (hari)

Gambar 1 Kurva aktivitas selulase isolat T.
reesei QM6a. Aktivitas enzim diuji
pada substrat cair CMC 1 % pada
suhu 300 C, pH 7 (larutan penyangga
fosfat 0.2 M)

0

1

8

Waktu (hari)

aktivitas selulase (nkat/ml)

0,2
0,15

0

0

aktivitas selulase (nkat/ml)

0,3
0,25

0

0

0

0,4
0,35

5

6

Gambar 4 Kurva
aktivitas selulase isolat
Paecilomyces sp. Aktivitas enzim
diuji pada substrat cair CMC 1 %
pada suhu 300 C, pH 7 (larutan
penyangga fosfat 0.2 M).

Aktivitas CMC-ase , Avisel-ase, dan FPase.
Aktivitas selulase (CMC-ase, avisel-ase,
dan FP-ase) dari tiga isolat terpilih
bervariasi tetapi relatif lebih tinggi dari
isolat pembanding. Diantara ketiga isolat
terpilih, A. ornatus memiliki aktivitas
selulase tertinggi. Aktivitas CMC-ase,
avisel-ase, dan FP-ase A. ornatus berturutturut sebesar 0.550 nkat/ml, 0.077 nkat/ml,
dan 0.255 nkat/ml (Tabel 2). Dua isolat
dengan aktivitas selulase yang relatif tinggi
yaitu A. ornatus dan Paecilomyces sp.
dipilih untuk karakterisasi suhu dan pH.
Suhu dan pH optimum aktivitas selulase
A. ornatus dan Paecilomyces sp.
Aktivitas selulase Paecilomyces sp. dan
A. ornatus optimum pada suhu 30 0C
dengan nilai aktivitas masing-masing yaitu
0.406 nkat/ml dan 0.550 nkat/ml (Tabel 3)
kemudian aktivitasnya menurun seiring
dengan kenaikan suhu. Aktivitas selulase
Paecilomyces sp. optimum pada pH 4
sedangkan A. ornatus optimum pada pH 7
(Tabel 4).

7

waktu (hari)

Gambar 3 Kurva
aktivitas selulase isolat
A. ornatus. Aktivitas enzim diuji
pada substrat cair CMC 1 % pada
suhu 300 C, pH 7 (larutan
penyangga fosfat 0.2 M).

Kadar protein dan aktivitas spesifik
enzim.
Kadar protein keempat isolat yang
diuji relatif sama, namun aktivitas spesifik
tertinggi dimiliki oleh isolat A. ornatus yaitu
5.612 (nkat/mg) sedangkan aktivitas spesifik
terendah dimiliki oleh isolat T. reesei QM6a
yaitu 1.287 (nkat/mg) (Tabel 5)

4

Tabel 1 Nilai indeks zona bening isolat A. niger, Paecilomyces sp, A. ornatus, dan T. reesei
QM6a yang diinkubasi pada media agar-agar CMC 1% selama tiga hari
No

Nama isolat

Nomor aksesi

Indeks zona bening

1
2

A. niger
Paecylomyces sp.

IPBCC 88.140
IPBCC 07. 550

1.80
1.50

3

A. ornatus

IPBCC 07. 554

1.24

4

T. reesei QM6a

IPBCC 93. 260

1.00

Tabel 2 Aktivitas CMC-ase, avisel-ase, dan FP-ase. Aktivitas enzim diuji pada media cair
CMC 1 % pada suhu 300 C, pH 7 (bufer fosfat 0.2 M).
CMC-ase
Avisel-ase
FP-ase
Nama isolat
Nomor aksesi
(nkat/ml)
(nkat/ml)
(nkat/ml)
A. niger

IPBCC 88. 140

0.342

0.009

0.074

Paecylomyces sp.

IPBCC 07. 550

0.406

0.034

0.020

A. ornatus

IPBCC 07. 554

0.550

0.077

0.255

T. reesei QM6a

IPBCC 93. 260

0.121

0.032

0.068

Tabel 3 Pengaruh suhu pada aktivitas CMC-ase isolat Paecilomyces sp. dan A. ornatus yang
ditumbuhkan di media cair CMC 1 %, pH 7
Isolat

30

40

suhu (0C)
50
60

Paecilomyces sp. (nkat/ml)
A. ornatus (nkat/ml)

0.406
0.550

0.285
0.113

0.134
0.188

0.099
0.191

70
0.000
0.000

Tabel 4 Pengaruh pH pada aktivitas CMC-ase isolat Paecilomyces sp. dan Aspergillus
ornatus yang ditumbuhkan pada media cair CMC 1 % pada suhu 300
pH
Isolat
3
4
5
6
7
Paecilomyces sp. (nkat/ml)
0.125 0.457
0.307
0.206
0.406
A. ornatus (nkat/ml)
0.034 0.198
0.431
0.398
0.550
Tabel 5 Aktivitas spesifik CMC-ase pada periode optimum produksi
Kadar protein
Aktivitas spesifik
Nama isolat
Nomor aksesi
(mg/ml)
(nkat/mg)
A. niger
IPB CC 88.140
0.101
3.386
Paecylomyces sp.
IPBCC 07. 550
0.099
4.101
A. ornatus
IPBCC 07. 554
0.098
5.612
T. reesei QM6a
IPBCC 93. 260
0.094
1.287

PEMBAHASAN
Semua isolat kapang yang diuji secara
kualitatif memiliki kemampuan untuk
menguraikan substrat CMC. Hal ini dapat
dilihat dari terbentuknya zona bening setelah
koloni cendawan ditetesi pewarna merah
kongo 0.1 %. Pewarna merah kongo
memiliki interaksi yang kuat dengan
polisakarida-polisakarida yang mengandung
ikatan β-1,4-glikosidik dan β-1,3-glikosidik
(Teather & Wood 1982). Zona bening yang

terbentuk disekitar koloni cendawan
menunjukkan bahwa selulosa di zona
tersebut sudah terurai menjadi unit-unit yang
lebih sederhana.
Isolat A. niger, A. ornatus, dan
Paecilomyces sp. dipilih karena memiliki
nilai indeks selulolitik yang relatif lebih
tinggi dan tingkat kecerahan warna agaragar yang lebih baik. Warna agar yang
semakin cerah menunjukkan tingginya
aktivitas enzim endoglukanase. Enzim ini
bekerja secara acak pada ikatan internal

selulosa sehingga menghasilkan lebih sedikit
residu polisakarida yang mengandung ikatan
β-1,4-glikosidik.
Produksi selulase isolat T. reesei QM6a
pada media CMC optimum pada hari ke-2.
Shanti (1993) melaporkan bahwa, T. reesei
QM6a optimum pada hari ke-7 dengan
aktivitas CMC-ase sebesar 0.178 U/ ml yang
setara dengan 2.967 nkat/ml. Penurunan
aktivitas ini mungkin disebabkan oleh
penyimpanan isolat dalam waktu yang lama
pada media ADK. Produksi CMC-ase isolat
A. niger dan A. ornatus mencapai optimum
pada hari
ke-3, sedangkan isolat
Paecilomyces sp. mencapai optimum pada
hari ke-5. Ketiga isolat tersebut mengalami
penurunan produksi selulase setelah waktu
optimum produksi tercapai. Hal ini mungkin
disebabkan oleh keberadaan glukosa dalam
jumlah tertentu sebagai produk akhir
pemecahan selulosa yang dapat menjadi
inhibitor alosterik bagi enzim (Lehninger
1994). Selain itu, ketersediaan substrat yang
semakin berkurang ikut berperan dalam
menurunkan produksi selulase.
Ketiga isolat terpilih dan satu isolat
pembanding yaitu T. reesei QM6a
menunjukkan nilai aktivitas selulase yang
berbeda ketika diuji pada substrat CMC,
avisel, dan FP. Keempat isolat tersebut
memiliki nilai aktivitas selulase optimum
pada substrat CMC. CMC diketahui
merupakan substrat yang efektif untuk
produksi enzim endoglukanase (Lynd et al.
2002). Nilai aktivitas CMC-ase tertinggi
ditunjukkan oleh isolat A. ornatus. Nilai
tersebut relatif sama dengan aktivitas CMCase isolat bakteri KBM-4 pada kondisi uji
yang sama yaitu sebesar 0.566 nkat/ml
(Maranatha 2008). Nilai aktivitas avisel-ase
keempat isolat relatif lebih rendah daripada
ketika diuji pada substrat CMC. Hal ini
menunjukkan bahwa CMC-ase merupakan
enzim selulase yang paling banyak
diproduksi oleh keempat isolat tersebut.
Produksi avisel-ase tertinggi ditunjukkan
oleh isolat A. ornatus, namun produksi
avisel-ase tersebut masih lebih rendah dari
aktivitas avisel-ase isolat bakteri KBM 2-6
sebesar 0.167 nkat/ml (Sari 2008). Produksi
avisel-ase terendah ditunjukkan oleh isolat
A. niger. Avisel merupakan selulosa murni
kristalin yang menjadi daerah pemotongan
enzim eksoglukanase sehingga aktivitas
enzim pada substrat avicel merupakan kerja
dari enzim eksoglukanase (Perez et al.
2001).
Endoglukanase
juga
dapat
menghidrolisis bagian kristalin dari rantai

selulosa tetapi tidak begitu aktif dan
cenderung memilih bagian amorf. Pada
substrat FP, produksi selulase tertinggi
ditunjukkan oleh isolat A. ornatus dengan
nilai aktivitas sebesar 0.255 nkat/ml. Pada
kondisi uji yang sama nilai FP-ase isolat A.
ornatus lebih rendah dari isolat bakteri
KBM 2-6 yaitu sebesar 0.505 nkat/ml (Sari
2008). Aktivitas enzim pada substrat FP
menunjukkan
sinergi
antara
enzim
endoglukanase dan eksoglukanase karena FP
tersusun dari selulosa kristalin dan amorf
(Perez et al. 2001). Sinergi ini penting
karena selulosa di alam tidak hanya
dihidrolisis oleh satu macam enzim
melainkan dihidrolisis oleh sistem enzim
selulase termasuk eksoglukanase dan
endoglukanase.
Aktivitas CMC-ase semakin rendah
seiring dengan kenaikan suhu dan aktivitas
CMC-ase tidak terdeteksi pada suhu 70 0C
(Tabel 3). Isolat A. ornatus dan
Paecilomyces sp. tidak memiliki suhu
optimum diatas 30 0C. Suhu optimum untuk
produksi CMC-ase Aspergillus sp. adalah
28-30 0C (Mendels & Reese 1957;
Devanathan et al. 1992), suhu yang semakin
tinggi dapat menghambat aktivitas CMC-ase
melalui proses denaturasi protein enzim.
Selain suhu, aktivitas enzim juga sangat
dipengaruhi oleh pH. Bagian dari enzim
yang mudah terpengaruh oleh perubahan pH
atau pH yang tidak sesuai adalah gugus
karboksil dan gugus amino (Girindra 1993).
Isolat A. ornatus mencapai optimum pada
pH 7 Menurut Devanathan et al, (2007),
CMC-ase Aspergillus sp. optimum pada pH
6.5. pH yang terlalu tinggi atau terlalu
rendah dapat menghambat kerja enzim
selulase.
Aktivitas
CMC-ase
isolat
Paecilomyces sp. mencapai optimum pada
pH 4 dan pH 7. Hal ini menunjukkan bahwa
terdapat dua macam enzim selulase yang
aktivitasnya optimum pada pH 4 atau pH 7.
Perolehan
ini
menunjukkan
bahwa
Paecilomyces sp. mensekresikan enzim yang
aktif pada substrat CMC dan avisel.
Kadar protein keempat isolat terpilih
relatif sama. Aktivitas spesifik terendah
ditunjukkan oleh isolat T. reesei QM6a.
Hasil ini lebih rendah dari hasil penelitian
Lelana (2009 yang melaporkan bahwa
aktivitas spesifik T. reesei QM6a berada
pada kisaran +3.01 U/mg yang setara dengan
50.18 nkat/mg. Aktivitas spesifik tertinggi
dimiliki oleh isolat A. ornatus. yaitu sebesar
5.612 nkat/ml. Nilai tersebut masih dibawah
aktivitas spesifik dari beberapa A. niger dan

Trichoderma
yang diteliti oleh Lelana
(2009) dan dari bakteri
C11-1 (12.241
nkat/mg) dengan kadar protein sebesar 0.042
mg/ml (Lema 2008). Aktivitas spesifik
suatu enzim menunjukkan jumlah substrat
yang diubah atau jumlah gula yang
diproduksi oleh 1 mg protein enzim. Kadar
protein A. ornatus relatif tinggi jika
dibandingkan dengan kadar protein isolat
bakteri C11-1 namun memiliki nilai aktivitas
spesifik yang lebih rendah. Hal ini
menunjukkan bahwa protein enzim A.
ornatus kurang efektif dalam menguraikan
substrat selulosa jika dibandingkan dengan
isolat bakteri C11-1.

SIMPULAN
Semua isolat yang diujikan mampu
mendegradasi substrat selulosa sintetik. Tiga
isolat kapang yaitu A. niger IPBCC 88.140,
A. ornatus IPBCC 07.554 dan Paecylomyces
sp. IPBCC 07.550 memiliki indeks
selulolitik lebih tinggi dari pembanding
T. reesei QM6a IPBCC 93.260. Periode
optimum untuk produksi selulase pada
media CMC isolat A. ornatus dan A. niger
adalah tiga hari. Periode inkubasi optimum
bagi Paecilomyces sp. adalah lima hari dan
T. reesei QM6a dua hari. Di antara ketiga
isolat terpilih, A. ornatus memiliki nilai
aktivitas selulase (CMC-ase, avisel-ase dan
FP-ase)
tertinggi
diikuti
dengan
Paecylomyces sp. Aktivitas CMC-ase A.
ornatus dan Paecilomyces sp. mencapai
optimum pada suhu 30 0C. pH optimum
yaitu pH 7 untuk A. ornatus dan pH 4 untuk
Paecilomyces sp.

SARAN
Tiga isolat yang diuji aktivitas selulase
secara kuantitatif memiliki nilai aktivitas
CMC-ase yang dominan, sehingga penelitian
selanjutnya lebih baik difokuskan pada
aktivitas enzim CMC-ase. Selain itu, Perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut tentang
kemampuan selulolitik isolat terpilih pada
substrat selulosa yang alami seperti jerami,
tongkol jagung, dan sabut kelapa.

DAFTAR PUSTAKA
Bradford MM. 1976. A rapid and sensitif
methode for the quantition of

microorganism quantities of protein
utilizing the principle of protein
binding. Anal. Biochem. 72: 248254.
Devanathan
G,
Shanmugam
A,
Balasubramanian T, Manivannan S.
2007. Cellulase production by
Aspergillus sp. isolated from
coastal mangrove debris. Trends. in
Appl. Sci. Res. 2: 23-27.
Dybkaer R. 2001. Unit katal for catalytic
activity. Pure. Appl. Chem. 73:
927-931.
Girindra A.1993. Biokimia I. Jakarta: PT.
Gramedia Pustaka.
Lehninger A. L, 1994. Dasar-dasar
Biokimia
Jilid
1.
Maggy
Thenawijdaya, penerjemah. Jakarta:
Erlangga.
Terjemahan
dari
Principle of Biochemistry.
Lelana NE, 2009. Seleksi cendawan
potensial
penghasil
enzim
endoglukanase
(karboksimetil
selulase)
dan
isolasi
gen
penyandinya
[Tesis]
Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Lema ATH, 2008. Viabilitas isolat-isolat
bakteri selulolitik pada bahan
pembawa gambut [Skripsi] Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Lynd LR., Paul JW., Willem H. van Zyl,
Isak S. P. 2002. Microbial cellulose
utillization:
Fundamental
and
biotechnology. Microbiol. and Mol.
Biol. Rev. 66: 506-577.
Maheshwari R, 2005. Fungi Experimental
Methods in Biology. New York :
Taylor and Friancis.
Maranatha B. 2008. Aktivitas enzim selulase
isolat asal Indonesia pada berbagai
substrat limbah pertanian [Skripsi].
Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Mendels M dan Reese ET. 1957. Induction
of cellulose in T. viride as
influenced by carbon source and
metals. J. Bacteriol. 73: 269.
Miller GL.1959. Use of dinitrosalicyclyc
acid reagent for determination of
reducing sugar. Anal. Chem. 31:
426-428.

Trichoderma
yang diteliti oleh Lelana
(2009) dan dari bakteri
C11-1 (12.241
nkat/mg) dengan kadar protein sebesar 0.042
mg/ml (Lema 2008). Aktivitas spesifik
suatu enzim menunjukkan jumlah substrat
yang diubah atau jumlah gula yang
diproduksi oleh 1 mg protein enzim. Kadar
protein A. ornatus relatif tinggi jika
dibandingkan dengan kadar protein isolat
bakteri C11-1 namun memiliki nilai aktivitas
spesifik yang lebih rendah. Hal ini
menunjukkan bahwa protein enzim A.
ornatus kurang efektif dalam menguraikan
substrat selulosa jika dibandingkan dengan
isolat bakteri C11-1.

SIMPULAN
Semua isolat yang diujikan mampu
mendegradasi substrat selulosa sintetik. Tiga
isolat kapang yaitu A. niger IPBCC 88.140,
A. ornatus IPBCC 07.554 dan Paecylomyces
sp. IPBCC 07.550 memiliki indeks
selulolitik lebih tinggi dari pembanding
T. reesei QM6a IPBCC 93.260. Periode
optimum untuk produksi selulase pada
media CMC isolat A. ornatus dan A. niger
adalah tiga hari. Periode inkubasi optimum
bagi Paecilomyces sp. adalah lima hari dan
T. reesei QM6a dua hari. Di antara ketiga
isolat terpilih, A. ornatus memiliki nilai
aktivitas selulase (CMC-ase, avisel-ase dan
FP-ase)
tertinggi
diikuti
dengan
Paecylomyces sp. Aktivitas CMC-ase A.
ornatus dan Paecilomyces sp. mencapai
optimum pada suhu 30 0C. pH optimum
yaitu pH 7 untuk A. ornatus dan pH 4 untuk
Paecilomyces sp.

SARAN
Tiga isolat yang diuji aktivitas selulase
secara kuantitatif memiliki nilai aktivitas
CMC-ase yang dominan, sehingga penelitian
selanjutnya lebih baik difokuskan pada
aktivitas enzim CMC-ase. Selain itu, Perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut tentang
kemampuan selulolitik isolat terpilih pada
substrat selulosa yang alami seperti jerami,
tongkol jagung, dan sabut kelapa.

DAFTAR PUSTAKA
Bradford MM. 1976. A rapid and sensitif
methode for the quantition of

microorganism quantities of protein
utilizing the principle of protein
binding. Anal. Biochem. 72: 248254.
Devanathan
G,
Shanmugam
A,
Balasubramanian T, Manivannan S.
2007. Cellulase production by
Aspergillus sp. isolated from
coastal mangrove debris. Trends. in
Appl. Sci. Res. 2: 23-27.
Dybkaer R. 2001. Unit katal for catalytic
activity. Pure. Appl. Chem. 73:
927-931.
Girindra A.1993. Biokimia I. Jakarta: PT.
Gramedia Pustaka.
Lehninger A. L, 1994. Dasar-dasar
Biokimia
Jilid
1.
Maggy
Thenawijdaya, penerjemah. Jakarta:
Erlangga.
Terjemahan
dari
Principle of Biochemistry.
Lelana NE, 2009. Seleksi cendawan
potensial
penghasil
enzim
endoglukanase
(karboksimetil
selulase)
dan
isolasi
gen
penyandinya
[Tesis]
Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Lema ATH, 2008. Viabilitas isolat-isolat
bakteri selulolitik pada bahan
pembawa gambut [Skripsi] Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Lynd LR., Paul JW., Willem H. van Zyl,
Isak S. P. 2002. Microbial cellulose
utillization:
Fundamental
and
biotechnology. Microbiol. and Mol.
Biol. Rev. 66: 506-577.
Maheshwari R, 2005. Fungi Experimental
Methods in Biology. New York :
Taylor and Friancis.
Maranatha B. 2008. Aktivitas enzim selulase
isolat asal Indonesia pada berbagai
substrat limbah pertanian [Skripsi].
Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Mendels M dan Reese ET. 1957. Induction
of cellulose in T. viride as
influenced by carbon source and
metals. J. Bacteriol. 73: 269.
Miller GL.1959. Use of dinitrosalicyclyc
acid reagent for determination of
reducing sugar. Anal. Chem. 31:
426-428.

AKTIVITAS SELULOLITIK
BEBERAPA KAPANG

MUCHAMMAD ZAINAL ARIEF

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009

Trichoderma
yang diteliti oleh Lelana
(2009) dan dari bakteri
C11-1 (12.241
nkat/mg) dengan kadar protein sebesar 0.042
mg/ml (Lema 2008). Aktivitas spesifik
suatu enzim menunjukkan jumlah substrat
yang diubah atau jumlah gula yang
diproduksi oleh 1 mg protein enzim. Kadar
protein A. ornatus relatif tinggi jika
dibandingkan dengan kadar protein isolat
bakteri C11-1 namun memiliki nilai aktivitas
spesifik yang lebih rendah. Hal ini
menunjukkan bahwa protein enzim A.
ornatus kurang efektif dalam menguraikan
substrat selulosa jika dibandingkan dengan
isolat bakteri C11-1.

SIMPULAN
Semua isolat yang diujikan mampu
mendegradasi substrat selulosa sintetik. Tiga
isolat kapang yaitu A. niger IPBCC 88.140,
A. ornatus IPBCC 07.554 dan Paecylomyces
sp. IPBCC 07.550 memiliki indeks
selulolitik lebih tinggi dari pembanding
T. reesei QM6a IPBCC 93.260. Periode
optimum untuk produksi selulase pada
media CMC isolat A. ornatus dan A. niger
adalah tiga hari. Periode inkubasi optimum
bagi Paecilomyces sp. adalah lima hari dan
T. reesei QM6a dua hari. Di antara ketiga
isolat terpilih, A. ornatus memiliki nilai
aktivitas selulase (CMC-ase, avisel-ase dan
FP-ase)
tertinggi
diikuti
dengan
Paecylomyces sp. Aktivitas CMC-ase A.
ornatus dan Paecilomyces sp. mencapai
optimum pada suhu 30 0C. pH optimum
yaitu pH 7 untuk A. ornatus dan pH 4 untuk
Paecilomyces sp.

SARAN
Tiga isolat yang diuji aktivitas selulase
secara kuantitatif memiliki nilai aktivitas
CMC-ase yang dominan, sehingga penelitian
selanjutnya lebih baik difokuskan pada
aktivitas enzim CMC-ase. Selain itu, Perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut tentang
kemampuan selulolitik isolat terpilih pada
substrat selulosa yang alami seperti jerami,
tongkol jagung, dan sabut kelapa.

DAFTAR PUSTAKA
Bradford MM. 1976. A rapid and sensitif
methode for the quantition of

microorganism quantities of protein
utilizing the principle of protein
binding. Anal. Biochem. 72: 248254.
Devanathan
G,
Shanmugam
A,
Balasubramanian T, Manivannan S.
2007. Cellulase production by
Aspergillus sp. isolated from
coastal mangrove debris. Trends. in
Appl. Sci. Res. 2: 23-27.
Dybkaer R. 2001. Unit katal for catalytic
activity. Pure. Appl. Chem. 73:
927-931.
Girindra A.1993. Biokimia I. Jakarta: PT.
Gramedia Pustaka.
Lehninger A. L, 1994. Dasar-dasar
Biokimia
Jilid
1.
Maggy
Thenawijdaya, penerjemah. Jakarta:
Erlangga.
Terjemahan
dari
Principle of Biochemistry.
Lelana NE, 2009. Seleksi cendawan
potensial
penghasil
enzim
endoglukanase
(karboksimetil
selulase)
dan
isolasi
gen
penyandinya
[Tesis]
Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Lema ATH, 2008. Viabilitas isolat-isolat
bakteri selulolitik pada bahan
pembawa gambut [Skripsi] Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Lynd LR., Paul JW., Willem H. van Zyl,
Isak S. P. 2002. Microbial cellulose
utillization:
Fundamental
and
biotechnology. Microbiol. and Mol.
Biol. Rev. 66: 506-577.
Maheshwari R, 2005. Fungi Experimental
Methods in Biology. New York :
Taylor and Friancis.
Maranatha B. 2008. Aktivitas enzim selulase
isolat asal Indonesia pada berbagai
substrat limbah pertanian [Skripsi].
Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Mendels M dan Reese ET. 1957. Induction
of cellulose in T. viride as
influenced by carbon source and
metals. J. Bacteriol. 73: 269.
Miller GL.1959. Use of dinitrosalicyclyc
acid reagent for determination of
reducing sugar. Anal. Chem. 31:
426-428.

7

Moore-Landecker E .1996. Fundamentals of
Fungi. Ed. Ke-4. New Jersey:
Prentice-Hall.
Perez J, Munoz-Dorado J, Rubia T, Martinez
J. 2002. Biodegradation and
biological treatments of cellulose,
hemicellulose, and lignin. J. Int.
Microbiol. 5:53-63.
Saczi A, Radford A, Erenler K. 1986.
Detection of cellulolytic fungi by
using Congo red as an indicator: a
comparative study with the
dinitrosalicyclic
acid.
Appl.
Bacteriol. 61:559-562
Sari W. 2008. Karakterisasi bakteri asal
tanah pertanian Jawa Tengah dan
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Teather RM, Wood PJ

Jawa Barat [Skripsi]. Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Shanti LP. 1993. Aktivitas selulase sejumlah
isolat kapang [Skripsi]. Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam,
Institut
Pertanian Bogor.
Teather RM, Wood PJ. 1982. Use of congo
red-polysaccharide interactions in
enumeration and characterization of
celluloiytic bacteria from the
bovine rumen. Appl. Environ.
Microbiol. 43: 777-780.

AKTIVITAS SELULOLITIK
BEBERAPA KAPANG

MUCHAMMAD ZAINAL ARIEF

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009

ABSTRAK
MUCHAMMAD ZAINAL ARIEF. Aktivitas Selulolitik beberapa Kapang. Dibimbing oleh
GAYUH RAHAYU dan ANJA MERYANDINI.
Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan dan merupakan biopolimer yang
jumlahnya paling melimpah di alam. Selulosa di alam didegradasi oleh mikroorganisme dengan
memproduksi enzim selulase yang terdiri atas endoglukanase, eksoglukanase, dan selobiase.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan selulolitik beberapa isolat kapang.
Sebanyak 42 isolat kapang diuji aktivitas selulolitiknya pada media agar-agar CMC. T. reesei
QM6a digunakan sebagai isolat pembanding. Aspergillus niger, Aspergillus ornatus, dan
Paecilomyces sp. memiliki indeks selulolitik pada media agar-agar CMC yang relatif lebih tinggi
daripada isolat yang lain. Aktivitas CMC-ase A. niger dan A. ornatus optimum pada hari ke-3,
CMC-ase Paecilomyces sp. optimum pada hari ke-5, sedangkan T. reesei QM6a optimum pada
hari ke-2. Aktivitas CMC-ase, avisel-ase dan FP-ase tertinggi dimiliki oleh A. ornatus dengan nilai
masing-masing yaitu 0.550 nkat/ml, 0.077 nkat/ml, dan 0.255 nkat/ml. Aktivitas CMC-ase A.
ornatus mencapai optimum pada suhu 30 0C, sedangkan tingkat kemasaman optimumnya adalah
pH 7.
ABSTRACT
MUCHAMMAD ZAINAL ARIEF. Cellulolytic Activity of Some Molds. Under supervisor
GAYUH RAHAYU and ANJA MERYANDINI.
Cellulose is the main component of cell wall of plants and it is the most abundant biopolymer on
earth. Generally, cellulose is degraded by microorganisms-producing cellulase. The enzyme
consists of endoglucanase, exoglucanase, and cellobiase. The aim of this research was to study the
cellulolytic’s ability of some molds. Fourty two fungal isolates were first examined of their
cellulolytic’s ability on CMC agar. T. reesei QM6a was used as comparison strain. Certain isolate
of Aspergillus niger, Aspergillus ornatus, and Paecilomyces sp. have cellulolytic index that were
higher than those of other isolates. The optimum activity for CMC-ase of A. niger and A. ornatus
occurred on 3 days incubation, while those of Paecilomyces sp. and T. reesei QM6a was 5 days
and 2 days incubation, respectively. Of those species, A ornatus showed the highest activity of
CMC-ase (0.550 nkat/ml), avisel-ase (0.077 nkat/ml), and FP-ase (0.255 nkat/ml). The optimum
temperature for CMC-ase activity of A. ornatus was 30 0C, while the optimum acidity was 7.

AKTIVITAS SELULOLITIK
BEBERAPA KAPANG

MUCHAMMAD ZAINAL ARIEF

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
2009

Judul
Nama
NIM

: Aktivitas Selulolitik beberapa Kapang
: Muchammad Zainal Arief
: G34104047

Menyetujui:

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Ir. Gayuh Rahayu
NIP. 19580105 198303 2002

Dr. Anja Meryandini, MS
NIP. 19620327 198703 2001

Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor

Dr. Drh. Hasim, DEA
NIP. 19610328 198601 1002

Tanggal lulus :

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyeleseikan karya ilmiah yang berjudul Aktivitas Selulolitik beberapa Kapang.
Karya ilmiah ini dilaksanakan sejak bulan Maret hingga Desember 2008, bertempat di
Laboratorium Mikologi Departemen Biologi, FMIPA, IPB.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Ir. Gayuh Rahayu dan Ibu Dr. Anja
Meryandini MS yang telah membantu memberikan bimbingan, saran, motivasi, dan fasilitas
selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir.
Achmad Farajallah M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik untuk perbaikan
skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf Laboratorium Mikologi FMIPA IPB
yang telah membantu penulis dalam melaksanakan penelitian ini.
Ungkapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada keluarga tercinta, Ibu, Bapak, Mas
Mamat, Hepi, dan Imam atas segala doa, kasih sayang, dan motivasi yang diberikan. Terima kasih juga
penulis ucapkan kepada Arif Pambudi, Syamsul Bahri, Andik Wijayanto, Kusnandar, Rina Puspitasari,
Tahira, Ibu Asti, Nurul Hidayati, teman-teman seperjuangan di Laboratorium Mikologi, dan Wisma
Delapan atas kerjasama, kebersamaan, kekompakan, dan kekeluargaannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2009

Muchammad Zainal Arief

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 14 Januari 1986 di Wonosobo, Jawa Tengah, putra dari
Bapak Robikun dan Ibu Rodhiyah. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara.
Tahun 1998 penulis lulus dari SDN Sambek 1, tahun 2001 lulus dari SMPN 2 Wonosobo,
kemudian melanjutkan ke SMAN 1 Wonosobo. Tahun 2004 lulus dari SMAN 1 Wonosobo dan di
tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Biologi, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB
(USMI).
Selama mengikuti perkuliahan di IPB, penulis pernah menjadi asisten praktikum Fisiologi
Tumbuhan Dasar, asisten praktikum Biologi Dasar, dan pengajar biologi di salah satu lembaga
bimbingan belajar swasta di Bogor, serta pernah menjadi asisten Studi Lapangan di Situ Gunung,
Sukabumi, Jawa Barat. Penulis juga aktif di Himpunan Mahasiswa Biologi (Himabio) sebagai
ketua Wahana Muslim Himabio (WMH) tahun 2007/2008 dan anggota Divisi Jamur Bioworld
2006/2008.

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .................................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................................ viii
PENDAHULUAN ....................................................................................................................... 1
Latar Belakang ........................................................................................................................ 1
Tujuan .................................................................................................................................... 1
Waktu dan Tempat .................................................................................................................. 1
BAHAN DAN METODE ............................................................................................................ 1
Bahan dan Alat........................................................................................................................ 1
Metode.................................................................................................................................... 1
HASIL ........................................................................................................................................ 2
Aktivitas selulase kualitatif beberapa isolat kapang .................................................................. 2
Periode inkubasi optimum produksi ......................................................................................... 2
Aktivitas CMC-ase , Avisel-ase, dan FP-ase. ........................................................................... 3
Suhu dan pH optimum aktivitas selulase Aspergillus ornatus dan Paecilomyces sp. .................. 3
Kadar protein dan aktivitas spesifik enzim ............................................................................... 3
PEMBAHASAN.......................................................................................................................... 5
SIMPULAN ................................................................................................................................ 6
SARAN ....................................................................................................................................... 6
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. 6
LAMPIRAN ................................................................................................................................ 8

DAFTAR TABEL
Halaman
1 Nilai indeks zona bening isolat Aspergillus niger, Paecilomyces sp., Aspergillus ornatus
dan T. reesei QM6a yang diikubasi pada media agar-agar CMC 1 % selama tiga hari ............. 4
2 Aktivitas CMC-ase, avisel-ase, dan FP-ase. Aktivitas enzim diuji pada substrat cair CMC 1 %
pada suhu 300 C, pH 7 (bufer fosfat 0.2 M). ............................................................................ 4
3 Pengaruh suhu pada aktivitas CMC-ase isolat Paecilomyces sp. dan Aspergillus ornatus yang
ditumbuhkan di media cair CMC 1 %, pH 7 ............................................................................ 4
4 Pengaruh pH pada aktivitas CMC-ase isolat Paecilomyces sp. dan Aspergillus ornatus yang
ditumbuhkan pada media cair CMC 1 % pada suhu 300 ........................................................... 4
5 Aktivitas spesifik CMC-ase pada periode optimum produksi.................................................... 4

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Kurva aktivitas selulase isolat T. reesei QM6a. Aktivitas enzim diuji pada substrat cair CMC 1 % pada
suhu 300 C, pH 7 (bufer fosfat 0.2 M) .................................................................................................... 3
2 Kurva aktivitas selulase isolat Aspergillus niger. Aktivitas enzim diuji pada substrat cair CMC 1 % pada
suhu 300 C, pH 7 (bufer fosfat 0.2 M). ................................................................................................... 3
3 Kurva aktivitas selulase isolat Aspergillus ornatus. Aktivitas enzim diuji pada substrat cair CMC 1 %
pada suhu 300 C, pH 7 (bufer fosfat 0.2 M). ........................................................................................... 3
4 Kurva aktivitas selulase isolat Paecilomyces sp. Aktivitas enzim diuji pada substrat cair CMC 1 % pada
suhu 300 C, pH 7 (bufer fosfat 0.2 M). ...