Penggunaan Molase, Fishmeal, dan Soymeal Sebagai Media Produksi Pseudomonas Stutzeri ASLT2 Untuk Probiotik Di Tambak Udang

PENGGUNAAN MOLASE, FISHMEAL, DAN SOYMEAL
SEBAGAI MEDIA PRODUKSI Pseudomonas stutzeri ASLT2
UNTUK PROBIOTIK DI TAMBAK UDANG

IMA RACHMAWATI

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

ABSTRAK
IMA RACHMAWATI. Penggunaan Molase, Fishmeal, dan Soymeal sebagai Media Produksi
Pseudomonas stutzeri ASLT2 untuk Probiotik di Tambak Udang. Dibimbing oleh IMAN
RUSMANA dan ANJA MERYANDINI.
Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi penurunan produksi udang adalah rendahnya
mutu kualitas air sebagai akibat kandungan amonia, nitrat, nitrit dan bahan organik yang tinggi.
Salah satu cara untuk menanggulangi masalah tersebut adalah dengan meningkatkan ketahanan
udang melalui penggunaan probiotik. Bakteri probiotik yang digunakan dalam penelitian ini
adalah Pseudomonas stutzeri ASLT2 yang diisolasi dari tambak udang. Media produksi yang

digunakan sebagai sumber karbon adalah molase sedangkan sebagai sumber nitrogennya
digunakan fishmeal atau soymeal.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa P. stutzeri ASLT2 dapat tumbuh lebih baik pada
media kombinasi molase 0.625% dengan fishmeal perbandingan 1:1 daripada media kombinasi
molase 0.625% dengan soymeal. Hal ini disebabkan oleh kandungan nutrisi pada fishmeal lebih
lengkap daripada soymeal. Kombinasi media yang terbaik ini kemudian diujikan pada skala
intermediat (10 l). Pseudomonas stutzeri ASLT2 tidak dapat mereduksi nitrat pada media dengan
penambahan nitrat, nitrit, dan amonium tetapi memperlihatkan adanya aktivitas reduksi nitrit dan
oksidasi amonium.

ABSTRACT
IMA RACHMAWATI. Use of Molases, Fishmeal, and Soymeal as Production Medium of
Pseudomonas stutzeri ASLT2 for Probiotic in Shrimp Ponds. Supervised by IMAN RUSMANA
and ANJA MERYANDINI.
One factor that influences shrimp production is water quality. Decreasing of water quality
can be caused by high content of ammonia, nitrate, nitrite, and organic substances. One alternative
way to solve this problem is to maintain water quality using probiotic. Probiotic bacterium used in
this study is Pseudomonas stutzeri ASLT2 isolated from shrimp ponds. Molase was used as a
carbon source whereas fishmeal and soymeal were used as nitrogen sources in production media.
The result showed that P. stutzeri ASLT2 was better grown in a combination medium of

molase 0.625% and fishmeal with ratio of 1:1 than a combination medium of molase 0.625% and
soymeal. Nutrition content of fishmeal is more complete than soymeal. The result showed that
growth of P. stutzeri ASLT2 in intermediate scale (10 l) was better than that in laboratory scale.
Pseudomonas stutzeri ASLT2 could not reduce nitrate, however it could reduce nitrite and oxidize
ammonium.

PENGGUNAAN MOLASE, FISHMEAL, DAN SOYMEAL
SEBAGAI MEDIA PRODUKSI Pseudomonas stutzeri ASLT2
UNTUK PROBIOTIK DI TAMBAK UDANG

IMA RACHMAWATI

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
2007

Judul
Nama
NIM

: Penggunaan Molase, Fishmeal, dan Soymeal sebagai Media Produksi
Pseudomonas stutzeri ASLT2 untuk Probiotik di Tambak Udang
: Ima Rachmawati
: G34103016

Menyetujui

Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si
NIP 131956713

Dr. Anja Meryandini, MS
NIP 131663016

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

Dr. Drh. Hasim, DEA
NIP 131578806

Tanggal Lulus:

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 30 Januari 1985. Penulis merupakan anak
pertama dari pasangan Bapak Okay Iskandar dan Ibu Wiwin Winangsih.
Pada tahun 2003 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Sumedang dan pada tahun yang sama
diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA),
Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama masa perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Biologi

Dasar tahun akademik 2005/2006 dan 2006/2007, asisten praktikum mata kuliah Mikrobiologi
Dasar tahun akademik 2006/2007. Penulis juga pernah aktif di BIOWORLD periode 2004/2005.
Pada alih semester tahun 2006, penulis melaksanakan praktik lapang di PT Indonesia
Toray Synthetics di Tangerang dengan judul Analisis Limbah Cair di PT Indonesia Toray
Synthetics, Tangerang.

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian yang berjudul Penggunaan
Molase, Fishmeal, dan Soymeal sebagai Media Produksi Pseudomonas stutzeri ASLT2 untuk
Probiotik di Tambak Udang ini dilaksanakan sejak bulan Februari 2007 hingga Juli 2007 di
Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam (FMIPA), Institut Pertanian Bogor (IPB).
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si dan Dr. Anja
Meryandini, MS selaku pembimbing yang telah membantu dalam penelitian dan penyusunan karya
ilmiah serta Dr. Ir. Juliarni, MAgr. yang telah memberikan saran dan petunjuknya. Selain itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf Departemen Biologi khususnya staf
Laboratorium Mikrobiologi atas bantuannya. Ucapan terima kasih penulis ucapkan pula kepada
Indra Budiman, Yulia Andriani, dan Hasep Sodikin atas bantuannya, teman seasrama (Imas
Masitoh dan Ima Nurhikmawati), teman-teman Biologi 40 atas kebersamaannya dan teman-teman

seperjuangan di Laboratorium Mikrobiologi atas pengertian dan semangatnya. Terima kasih
tertinggi penulis persembahkan untuk Mama dan seluruh keluarga atas dukungan, do’a, dan kasih
sayangnya selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Desember 2007

Ima Rachmawati

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR . ................................................................................. . vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ vii
PENDAHULUAN . .....................................................................................

1

BAHAN DAN METODE
Bahan ........................................................................................................
Metode .....................................................................................................

1
1

HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Peremajaan Isolat ..................................................................................
Pertumbuhan pada Media Produksi .......................................................
Aktivitas Oksidasi Amonium, Reduksi Nitrat dan Nitrit .......................
Perbanyakan sel P. stutzeri ASLT2 pada Skala Laboratorium .............
Produksi Massal P. stutzeri ASLT2 pada Galon modifikasi dengan
Volume Kerja 10 l .................................................................................
Aktivitas Oksidasi Amonium, Reduksi Nitrat dan Nitrit pada Galon
Modifikasi dengan Volume Kerja 10 l ...................................................

4

PEMBAHASAN ........................................................................................

5

SIMPULAN ................................................................................................

7

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................

8

3
3
3
4
4

LAMPIRAN ................................................................................................ 10

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Galon modifikasi ............................................................................................ 3

2

Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada media kombinasi molase 0.625%
dengan fishmeal .............................................................................................. 3

3

Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada media kombinasi molase 0.625%
dengan soymeal .............................................................................................. 3

4

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium dengan penambahan nitrat .............. 4

5

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium dengan penambahan nitrit ............... 4

6

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium dengan penambahan amonium ......... 4

7

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium pada kontrol ...................................... 4

8

Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada skala laboratorium ............................... 4

9 Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada galon modifikasi dengan volume kerja
10 l .................................................................................................................... 5
10 Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium pada galon modifikasi dengan volume
kerja 10 l ......................................................................................................... 5

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman

1 Komposisi kimia molase .................................................................................11
2 Komposisi soymeal .........................................................................................11
3 Komposisi fishmeal ......................................................................................... 11

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Udang merupakan komoditas ekspor
perikanan utama yang berpotensi tinggi.
Udang dapat dimanfaatkan sebagai bahan
makanan yang memiliki nilai gizi tinggi.
Permintaan dan kebutuhan udang semakin
meningkat dari tahun ke tahun. Dalam
rangka memenuhi permintaan dan kebutuhan
tersebut, maka diperlukan peningkatan
produksi udang.
Dalam produksi udang, terdapat salah
satu faktor yang dapat mempengaruhi
penurunan produksi yaitu rendahnya mutu
kualitas air sebagai akibat kandungan
amonia, nitrat, nitrit, dan bahan organik
yang tinggi, baik yang berasal dari sisa
pakan maupun kotoran udang (Widiyanto
2006). Salah satu cara untuk menanggulangi
masalah
tersebut
adalah
dengan
memperbaiki kualitas air dan meningkatkan
ketahanan udang melalui penggunaan
probiotik.
Probiotik merupakan segala bentuk sel
mikrob hidup yang memiliki pengaruh
menguntungkan bagi kesehatan dan
kehidupan inang (Salminen et al. 1999).
Salah satu bakteri probiotik potensial untuk
diaplikasikan dalam budidaya perairan
adalah genus Pseudomonas. Pseudomonas
stutzeri ASLT2 merupakan bakteri probiotik
yang digunakan dengan sasaran utama untuk
memperbaiki kualitas lingkungan perairan.
Isolat P. stutzeri ASLT2 merupakan
hasil penelitian sebelumnya yang diisolasi
pada medium nitrifikasi dan telah diuji
kemampuan nitrifikasinya, yaitu memiliki
kemampuan oksidasi amonium yang paling
tinggi dibandingkan isolat-isolat bakteri
nitrifikasi yang telah berhasil diisolasi. Isolat
ini diisolasi dari lingkungan perairan tambak
udang di Kendari (Widiyanto 2006). Selain
itu, isolat ini memiliki kemampuan
mereduksi nitrat menjadi nitrit dan diduga
dapat menghasilkan gas N2 baik pada
kondisi aerob maupun anaerob dengan
sumber karbon (C) asetat, glukosa, dan
gliserol sedangkan dengan suksinat sebagai
sumber C pada kondisi aerob tidak
menghasilkan senyawa nitrit (Novita 2006).
Produksi bakteri probiotik secara massal
memerlukan biaya yang cukup besar. Untuk
menekan biaya produksi tersebut, maka
perlu dicari media produksi yang murah.
Media produksi yang umum digunakan
sebagai sumber karbon adalah molase

sedangkan sebagai sumber nitrogennya
dapat digunakan fishmeal atau soymeal.
Molase merupakan hasil samping dari proses
pembuatan gula tebu yang masih
mengandung kadar gula sekitar 48-58%
(Novita 2001). Fishmeal adalah bahan
makanan dengan sumber protein tinggi
sekitar 66-67%. Selain itu, fishmeal juga
mengandung 9-12% lemak dan 10-25%
mineral. Soymeal adalah bahan makanan
yang terdapat dalam pakan unggas dengan
kandungan lisin dan triptofan yang tinggi
tetapi kandungan metionin dan sistein yang
rendah (Miles & Jacob 2003). Oleh karena
itu, perlu dicari komposisi media yang baik
bagi pertumbuhan P.
stutzeri ASLT2
dengan aktivitas oksidasi amonium dan
reduksi nitrat dan nitrit yang tinggi.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan mendapatkan
komposisi media produksi yang baik bagi
pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 yang
memiliki aktivitas oksidasi amonium dan
reduksi nitrat dan nitrit yang tinggi.

BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan adalah isolat P.
stutzeri ASLT2 koleksi Laboratorium
Mikrobiologi, Departemen Biologi FMIPA
IPB.
Metode
Penyiapan media. Media yang
digunakan adalah media yang berisi molase
0.625% yang dikombinasikan dengan
ekstrak fishmeal atau soymeal dengan
perbandingan (w/v) 1:1, 2:1, 3:1, dan 4:1.
Uji aktivitas oksidasi amonium dan reduksi
nitrat dan nitrit menggunakan media cair
denitrifikasi steril tanpa nitrat dan amonium
dengan komposisi (g/l) sebagai berikut 10 g
Na-asetat, 0.2 g KH2PO4, 0.9 g K2HPO4, 0.1
g CaCl2.2H2O, 0.5 g MgSO4.7H2O, dan 0.2 g
EDTA (Rodina 1972) dengan salinitas 2%.
Peremajaan Isolat. Peremajaan
isolat dilakukan dengan menumbuhkan
isolat bakteri P. stutzeri ASLT2 pada media
agar-agar Sea Water Complete (SWC) 50%
dengan metode gores
kuadran dan
diinkubasi pada suhu ruang (28-31 °C)
selama dua hari.
Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2.
Satu lup inokulan kultur isolat ditumbuhkan
pada 100 ml media cair SWC 50%
kemudian diinkubasi di atas inkubator

PENGGUNAAN MOLASE, FISHMEAL, DAN SOYMEAL
SEBAGAI MEDIA PRODUKSI Pseudomonas stutzeri ASLT2
UNTUK PROBIOTIK DI TAMBAK UDANG

IMA RACHMAWATI

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

ABSTRAK
IMA RACHMAWATI. Penggunaan Molase, Fishmeal, dan Soymeal sebagai Media Produksi
Pseudomonas stutzeri ASLT2 untuk Probiotik di Tambak Udang. Dibimbing oleh IMAN
RUSMANA dan ANJA MERYANDINI.
Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi penurunan produksi udang adalah rendahnya
mutu kualitas air sebagai akibat kandungan amonia, nitrat, nitrit dan bahan organik yang tinggi.
Salah satu cara untuk menanggulangi masalah tersebut adalah dengan meningkatkan ketahanan
udang melalui penggunaan probiotik. Bakteri probiotik yang digunakan dalam penelitian ini
adalah Pseudomonas stutzeri ASLT2 yang diisolasi dari tambak udang. Media produksi yang
digunakan sebagai sumber karbon adalah molase sedangkan sebagai sumber nitrogennya
digunakan fishmeal atau soymeal.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa P. stutzeri ASLT2 dapat tumbuh lebih baik pada
media kombinasi molase 0.625% dengan fishmeal perbandingan 1:1 daripada media kombinasi
molase 0.625% dengan soymeal. Hal ini disebabkan oleh kandungan nutrisi pada fishmeal lebih
lengkap daripada soymeal. Kombinasi media yang terbaik ini kemudian diujikan pada skala
intermediat (10 l). Pseudomonas stutzeri ASLT2 tidak dapat mereduksi nitrat pada media dengan
penambahan nitrat, nitrit, dan amonium tetapi memperlihatkan adanya aktivitas reduksi nitrit dan
oksidasi amonium.

ABSTRACT
IMA RACHMAWATI. Use of Molases, Fishmeal, and Soymeal as Production Medium of
Pseudomonas stutzeri ASLT2 for Probiotic in Shrimp Ponds. Supervised by IMAN RUSMANA
and ANJA MERYANDINI.
One factor that influences shrimp production is water quality. Decreasing of water quality
can be caused by high content of ammonia, nitrate, nitrite, and organic substances. One alternative
way to solve this problem is to maintain water quality using probiotic. Probiotic bacterium used in
this study is Pseudomonas stutzeri ASLT2 isolated from shrimp ponds. Molase was used as a
carbon source whereas fishmeal and soymeal were used as nitrogen sources in production media.
The result showed that P. stutzeri ASLT2 was better grown in a combination medium of
molase 0.625% and fishmeal with ratio of 1:1 than a combination medium of molase 0.625% and
soymeal. Nutrition content of fishmeal is more complete than soymeal. The result showed that
growth of P. stutzeri ASLT2 in intermediate scale (10 l) was better than that in laboratory scale.
Pseudomonas stutzeri ASLT2 could not reduce nitrate, however it could reduce nitrite and oxidize
ammonium.

PENGGUNAAN MOLASE, FISHMEAL, DAN SOYMEAL
SEBAGAI MEDIA PRODUKSI Pseudomonas stutzeri ASLT2
UNTUK PROBIOTIK DI TAMBAK UDANG

IMA RACHMAWATI

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
2007

Judul
Nama
NIM

: Penggunaan Molase, Fishmeal, dan Soymeal sebagai Media Produksi
Pseudomonas stutzeri ASLT2 untuk Probiotik di Tambak Udang
: Ima Rachmawati
: G34103016

Menyetujui

Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si
NIP 131956713

Dr. Anja Meryandini, MS
NIP 131663016

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

Dr. Drh. Hasim, DEA
NIP 131578806

Tanggal Lulus:

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 30 Januari 1985. Penulis merupakan anak
pertama dari pasangan Bapak Okay Iskandar dan Ibu Wiwin Winangsih.
Pada tahun 2003 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Sumedang dan pada tahun yang sama
diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA),
Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama masa perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Biologi
Dasar tahun akademik 2005/2006 dan 2006/2007, asisten praktikum mata kuliah Mikrobiologi
Dasar tahun akademik 2006/2007. Penulis juga pernah aktif di BIOWORLD periode 2004/2005.
Pada alih semester tahun 2006, penulis melaksanakan praktik lapang di PT Indonesia
Toray Synthetics di Tangerang dengan judul Analisis Limbah Cair di PT Indonesia Toray
Synthetics, Tangerang.

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian yang berjudul Penggunaan
Molase, Fishmeal, dan Soymeal sebagai Media Produksi Pseudomonas stutzeri ASLT2 untuk
Probiotik di Tambak Udang ini dilaksanakan sejak bulan Februari 2007 hingga Juli 2007 di
Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam (FMIPA), Institut Pertanian Bogor (IPB).
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si dan Dr. Anja
Meryandini, MS selaku pembimbing yang telah membantu dalam penelitian dan penyusunan karya
ilmiah serta Dr. Ir. Juliarni, MAgr. yang telah memberikan saran dan petunjuknya. Selain itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf Departemen Biologi khususnya staf
Laboratorium Mikrobiologi atas bantuannya. Ucapan terima kasih penulis ucapkan pula kepada
Indra Budiman, Yulia Andriani, dan Hasep Sodikin atas bantuannya, teman seasrama (Imas
Masitoh dan Ima Nurhikmawati), teman-teman Biologi 40 atas kebersamaannya dan teman-teman
seperjuangan di Laboratorium Mikrobiologi atas pengertian dan semangatnya. Terima kasih
tertinggi penulis persembahkan untuk Mama dan seluruh keluarga atas dukungan, do’a, dan kasih
sayangnya selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Desember 2007

Ima Rachmawati

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR . ................................................................................. . vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ vii
PENDAHULUAN . .....................................................................................

1

BAHAN DAN METODE
Bahan ........................................................................................................
Metode .....................................................................................................

1
1

HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Peremajaan Isolat ..................................................................................
Pertumbuhan pada Media Produksi .......................................................
Aktivitas Oksidasi Amonium, Reduksi Nitrat dan Nitrit .......................
Perbanyakan sel P. stutzeri ASLT2 pada Skala Laboratorium .............
Produksi Massal P. stutzeri ASLT2 pada Galon modifikasi dengan
Volume Kerja 10 l .................................................................................
Aktivitas Oksidasi Amonium, Reduksi Nitrat dan Nitrit pada Galon
Modifikasi dengan Volume Kerja 10 l ...................................................

4

PEMBAHASAN ........................................................................................

5

SIMPULAN ................................................................................................

7

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................

8

3
3
3
4
4

LAMPIRAN ................................................................................................ 10

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Galon modifikasi ............................................................................................ 3

2

Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada media kombinasi molase 0.625%
dengan fishmeal .............................................................................................. 3

3

Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada media kombinasi molase 0.625%
dengan soymeal .............................................................................................. 3

4

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium dengan penambahan nitrat .............. 4

5

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium dengan penambahan nitrit ............... 4

6

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium dengan penambahan amonium ......... 4

7

Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium pada kontrol ...................................... 4

8

Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada skala laboratorium ............................... 4

9 Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada galon modifikasi dengan volume kerja
10 l .................................................................................................................... 5
10 Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium pada galon modifikasi dengan volume
kerja 10 l ......................................................................................................... 5

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Komposisi kimia molase .................................................................................11
2 Komposisi soymeal .........................................................................................11
3 Komposisi fishmeal ......................................................................................... 11

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Udang merupakan komoditas ekspor
perikanan utama yang berpotensi tinggi.
Udang dapat dimanfaatkan sebagai bahan
makanan yang memiliki nilai gizi tinggi.
Permintaan dan kebutuhan udang semakin
meningkat dari tahun ke tahun. Dalam
rangka memenuhi permintaan dan kebutuhan
tersebut, maka diperlukan peningkatan
produksi udang.
Dalam produksi udang, terdapat salah
satu faktor yang dapat mempengaruhi
penurunan produksi yaitu rendahnya mutu
kualitas air sebagai akibat kandungan
amonia, nitrat, nitrit, dan bahan organik
yang tinggi, baik yang berasal dari sisa
pakan maupun kotoran udang (Widiyanto
2006). Salah satu cara untuk menanggulangi
masalah
tersebut
adalah
dengan
memperbaiki kualitas air dan meningkatkan
ketahanan udang melalui penggunaan
probiotik.
Probiotik merupakan segala bentuk sel
mikrob hidup yang memiliki pengaruh
menguntungkan bagi kesehatan dan
kehidupan inang (Salminen et al. 1999).
Salah satu bakteri probiotik potensial untuk
diaplikasikan dalam budidaya perairan
adalah genus Pseudomonas. Pseudomonas
stutzeri ASLT2 merupakan bakteri probiotik
yang digunakan dengan sasaran utama untuk
memperbaiki kualitas lingkungan perairan.
Isolat P. stutzeri ASLT2 merupakan
hasil penelitian sebelumnya yang diisolasi
pada medium nitrifikasi dan telah diuji
kemampuan nitrifikasinya, yaitu memiliki
kemampuan oksidasi amonium yang paling
tinggi dibandingkan isolat-isolat bakteri
nitrifikasi yang telah berhasil diisolasi. Isolat
ini diisolasi dari lingkungan perairan tambak
udang di Kendari (Widiyanto 2006). Selain
itu, isolat ini memiliki kemampuan
mereduksi nitrat menjadi nitrit dan diduga
dapat menghasilkan gas N2 baik pada
kondisi aerob maupun anaerob dengan
sumber karbon (C) asetat, glukosa, dan
gliserol sedangkan dengan suksinat sebagai
sumber C pada kondisi aerob tidak
menghasilkan senyawa nitrit (Novita 2006).
Produksi bakteri probiotik secara massal
memerlukan biaya yang cukup besar. Untuk
menekan biaya produksi tersebut, maka
perlu dicari media produksi yang murah.
Media produksi yang umum digunakan
sebagai sumber karbon adalah molase

sedangkan sebagai sumber nitrogennya
dapat digunakan fishmeal atau soymeal.
Molase merupakan hasil samping dari proses
pembuatan gula tebu yang masih
mengandung kadar gula sekitar 48-58%
(Novita 2001). Fishmeal adalah bahan
makanan dengan sumber protein tinggi
sekitar 66-67%. Selain itu, fishmeal juga
mengandung 9-12% lemak dan 10-25%
mineral. Soymeal adalah bahan makanan
yang terdapat dalam pakan unggas dengan
kandungan lisin dan triptofan yang tinggi
tetapi kandungan metionin dan sistein yang
rendah (Miles & Jacob 2003). Oleh karena
itu, perlu dicari komposisi media yang baik
bagi pertumbuhan P.
stutzeri ASLT2
dengan aktivitas oksidasi amonium dan
reduksi nitrat dan nitrit yang tinggi.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan mendapatkan
komposisi media produksi yang baik bagi
pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 yang
memiliki aktivitas oksidasi amonium dan
reduksi nitrat dan nitrit yang tinggi.

BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan adalah isolat P.
stutzeri ASLT2 koleksi Laboratorium
Mikrobiologi, Departemen Biologi FMIPA
IPB.
Metode
Penyiapan media. Media yang
digunakan adalah media yang berisi molase
0.625% yang dikombinasikan dengan
ekstrak fishmeal atau soymeal dengan
perbandingan (w/v) 1:1, 2:1, 3:1, dan 4:1.
Uji aktivitas oksidasi amonium dan reduksi
nitrat dan nitrit menggunakan media cair
denitrifikasi steril tanpa nitrat dan amonium
dengan komposisi (g/l) sebagai berikut 10 g
Na-asetat, 0.2 g KH2PO4, 0.9 g K2HPO4, 0.1
g CaCl2.2H2O, 0.5 g MgSO4.7H2O, dan 0.2 g
EDTA (Rodina 1972) dengan salinitas 2%.
Peremajaan Isolat. Peremajaan
isolat dilakukan dengan menumbuhkan
isolat bakteri P. stutzeri ASLT2 pada media
agar-agar Sea Water Complete (SWC) 50%
dengan metode gores
kuadran dan
diinkubasi pada suhu ruang (28-31 °C)
selama dua hari.
Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2.
Satu lup inokulan kultur isolat ditumbuhkan
pada 100 ml media cair SWC 50%
kemudian diinkubasi di atas inkubator

2

berpenggoyang pada suhu ruang (28-31 ºC)
selama 2 hari. Sebanyak 1 ml kultur isolat
ditumbuhkan pada media dengan kombinasi
molase dan fishmeal atau molase dan
soymeal
dengan
masing-masing
perbandingan (w/v) 1:1, 2:1, 3:1, dan 4:1
kemudian diinkubasi selama 2 hari di atas
inkubator berpenggoyang pada suhu ruang
dan dilakukan pengukuran pertumbuhan
selnya setiap 6 jam sekali selama 48 jam.
Masing-masing perlakuan kombinasi media
diulang sebanyak 2 kali.
Uji Aktivitas Oksidasi Amonium
dan Reduksi Nitrat dan Nitrit. Uji
aktivitas oksidasi amonium dan reduksi
nitrat dan nitrit dilakukan pada media
produksi optimum terpilih bagi pertumbuhan
P. stutzeri ASLT2, yaitu media kombinasi
molase 0.625% dengan fishmeal pada
perbandingan 1:1. Kultur bakteri dibuat pelet
dengan cara sentrifugasi pada kecepatan
4500 x g selama 15 menit. Pelet yang
terbentuk dicuci dan diresuspensi dengan
media denitrifikasi steril tanpa amonium dan
nitrat dan divorteks. Setelah itu, kultur
bakteri disentrifugasi kembali sehingga
terbentuk pelet dan dicuci serta diresuspensi
dengan media denitrifikasi steril tanpa
amonium dan nitrat kemudian divorteks dan
dihasilkan suspensi sel. Sebanyak 1 ml dari
suspensi sel tersebut dimasukkan masingmasing ke dalam 20 ml media denitrifikasi
steril tanpa amonium dan nitrat yang telah
mendapat perlakuan. Perlakuan pertama,
yaitu
kontrol
dibuat
dengan
cara
memasukkan 1 ml suspensi sel ke dalam 20
ml media denitrifikasi steril tanpa amonium
dan nitrat. Perlakuan kedua dibuat dengan
cara memasukkan 1 ml suspensi sel ke
dalam 20 ml media denitrifikasi steril yang
telah ditambahkan 0.2 ml NaNO3 1000 µM.
Perlakuan ketiga dan keempat dibuat dengan
cara yang sama dengan perlakuan kedua,
hanya pada perlakuan ketiga dilakukan
penambahan 0.2 ml NH4Cl 1000 µM
sedangkan perlakuan keempat dilakukan
penambahan 0.2 ml NaNO2 1000 µM ke
dalam masing-masing media denitrifikasi
steril. Keempat perlakuan tersebut divorteks
kemudian diinkubasi selama 3 jam. Pada
akhir inkubasi, ditambahkan 2 tetes HgCl2
0.1% kemudian dilakukan analisis kadar
amonium, nitrat, dan nitritnya.
Analisis Kadar Amonium. Sebanyak
5 ml sampel ditambah dengan 0.2 ml fenol
alkohol 10%, 0.2 ml nitroprusid 0.5% dan
0.5 ml campuran hipoklorit teknis dengan
natrium sitrat 20% (1:4). Setiap setelah

penambahan pereaksi dilakukan pengadukan
dan didiamkan selama 1 jam. Setelah
pemberian pereaksi akan menghasilkan
warna biru dan kemudian diukur OD pada
panjang gelombang 640 nm (Greenberg et
al. 1992).
Analisis Kadar Nitrit. Sebanyak 5
ml sampel ditambah dengan 0.1 ml
sulfanilamid 1% dan 0.1 ml Naftalena
Etilena Diamina (NED) 0.1%. Setiap
penambahan pereaksi dilakukan pengadukan
dan didiamkan selama 10 menit. Setelah
pemberian pereaksi akan menghasilkan
warna merah muda dan diukur OD pada
panjang gelombang 540 nm (Greenberg et
al. 1992).
Analisis Kadar Nitrat. Sebanyak 5
ml sampel ditambah dengan 0.2 ml Brusin
0.5% dan 4 ml H2SO4 pekat. Setiap
penambahan pereaksi dilakukan pengadukan
dan didiamkan selama 0.5 jam. Setelah
pemberian pereaksi akan menghasilkan
warna kuning dan diukur OD pada panjang
gelombang 420 nm (Greenberg et al. 1992).
Biakan Pemula. Biakan pemula
untuk perbanyakan P. stutzeri ASLT2 skala
laboratorium dan pada galon dengan volume
kerja
10
l
dibuat
dengan
cara
menginokulasikan 1 lup P. stutzeri ASLT2
ke dalam 100 ml media cair SWC 50% dan
menginkubasikannya selama 48 jam pada
inkubator berpenggoyang dengan suhu
ruang 28-30 ºC.
Perbanyakan Sel P. stutzeri ASLT2
pada Skala Laboratorium. Sebanyak 2-3
lup P. stutzeri dari biakan pemula
diinokulasikan ke dalam 300 ml media
kombinasi molase 0.625% dengan fishmeal
perbandingan 1:1 dalam erlenmeyer. Biakan
diinkubasi dalam inkubator berpenggoyang
pada suhu ruang selama 2 hari dan diukur
jumlah selnya serta diuji aktivitasnya.
Produksi Massal P. stutzeri ASLT2
pada Galon dengan Volume Kerja 10 l.
Sebanyak 100 ml P. stutzeri ASLT2 dari
biakan pemula diinokulasikan ke dalam 10 l
media kombinasi molase 0.625% dengan
fishmeal perbandingan 1:1 dalam galon
modifikasi (Gambar 1). Aerasi dilakukan
dengan memompakan udara steril dengan
laju 1-2 l/menit. Suhu dipertahankan pada
suhu ruang dan pH awal diatur pada pH
netral (6.8-7.0). Inkubasi dilakukan selama 3
hari dan pengambilan contoh dilakukan
secara aseptik setiap 24 jam dan diukur
jumlah selnya (Saraswati et al. 2003) serta
dianalisis kandungan amonium, nitrat, dan
nitritnya.

kombinasi molase 0.625% dengan soymeal
pada perbandingan 1:1, 2:1, 3:1, dan 4:1
secara berurutan adalah berkisar 6-8, 3-4, 22.67, dan 1.5-2. Berdasarkan hasil
pengamatan, dapat dilihat bahwa P. stutzeri
ASLT2 dapat tumbuh lebih baik pada media
kombinasi molase 0.625% dengan fishmeal
terutama pada perbandingan 1:1 jika
dibandingkan dengan media kombinasi
molase 0.625% dengan soymeal sebagai
sumber nitrogennya.
A bsorbansi 550 nm

1.2
1
0.8

MF 1:1

0.6

MF 2:1

0.4

MF 3:1
MF 4:1

0.2
0
0

6

12

18

24

30

36

42

48

Lamanya Inkubasi (Jam)

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Peremajaan Isolat. Isolat murni
ASLT2
diperoleh
dengan
cara
menumbuhkannya pada media agar-agar Sea
Water Complete (SWC) 50% dengan waktu
inkubasi selama 2 hari. Ciri morfologi
koloni dari ASLT2 adalah berbentuk bulat,
berwarna putih dengan diameter koloni ± 1
mm.
Pertumbuhan pada Media Produksi.
Pola pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada
media kombinasi molase 0.625% dengan
fishmeal pada perbandingan yang berbeda
dapat dilihat pada gambar 2. Pertumbuhan P.
stutzeri ASLT2 terbaik terdapat pada media
kombinasi molase 0.625% dengan fishmeal
pada
perbandingan
1:1
sedangkan
pertumbuhan terendah terdapat pada media
kombinasi molase 0.625% dengan fishmeal
pada perbandingan 4:1. Rasio C:N yang ada
pada media kombinasi molase 0.625%
dengan fishmeal pada perbandingan 1:1, 2:1,
3:1, dan 4:1 secara berurutan adalah berkisar
4-5, 2-2.5, 1.33-1.67, dan 1-1.25. Begitu
pula pada media kombinasi molase 0.625%
dengan soymeal, pertumbuhan P. stutzeri
ASLT2 terbaik terdapat pada media
kombinasi molase 0.625% dengan soymeal
perbandingan 1:1 sedangkan pertumbuhan
terendah terdapat pada perbandingan 4:1
(Gambar 3). Rasio C:N yang ada pada media

Gambar 2 Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada
media kombinasi molase 0.625% dengan
fishmeal (MF = molase dan fishmeal).

1.2

Absorbansi 550 nm

Gambar 1 Galon modifikasi.

1
0.8
0.6

MS 1:1

0.4

MS 2:1

0.2

MS 3:1

0

MS 4:1
0

6

12

18

24

30

36

42

48

Lamanya Inkubasi (Jam)
Gambar 3 Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada media
kombinasi molase 0.625% dengan soymeal
(MS = molase dan soymeal).

Aktivitas
Oksidasi
Amonium,
Reduksi Nitrat dan Nitrit. Pada perlakuan
dengan penambahan nitrat,
nitrit, dan
amonium menunjukkan adanya penurunan
amonium dan nitrit. Pada perlakuan
penambahan nitrat, konsentrasi amonium
relatif mengalami penurunan pada jam ke-24
dan jam ke-48, sedangkan konsentrasi nitrat
meningkat, dan konsentrasi nitrit relatif
sama (Gambar 4). Pada perlakuan
penambahan nitrit, konsentrasi amonium dan
nitrit
mengalami
penurunan
tetapi
konsentrasi nitrat meningkat (Gambar 5).
Berbeda halnya pada perlakuan dengan
penambahan
amonium,
konsentrasi

4

4000

20

3000

15

2000

10

1000

5

0
12

24

36

nitrit

Gambar 4 Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium
dengan penambahan nitrat (bar menunjukkan standar error dengan n = 2).

200
150

2000

100
1000
50
0
0

12

24

36

48

Lamanya Inkubasi (Jam)
nitrat

nitrit

36

48

nitrit

amonium

15
8

0

24

Perbanyakan sel P. stutzeri ASLT2
pada Skala Laboratorium. Perbanyakan
sel P. stutzeri ASLT2 pada erlenmeyer
goyang dalam media kombinasi molase
0.625% dengan fishmeal perbandingan 1:1
menunjukkan adanya peningkatan. Jumlah
sel P. stutzeri mengalami peningkatan mulai
dari jam ke-0 hingga jam ke-48 dengan
jumlah sel sebesar 10.2 x 108 sel/ml. Hal ini
menandakan bahwa bakteri ini telah
memasuki fase eksponensial (Gambar 8).
Jumlah Sel (10 )

Konsentrasi nitrat (µM)

250
3000

Konsentrasi amonium
dan nitrit (µM)

350
300

0
12

Gambar 7 Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium pada
kontrol (bar menunjukkan standar error dengan
n = 2).

amonium

4000

5

nitrat

48

5000

10

Lamanya Inkubasi (Jam)

Lamanya Inkubasi (Jam)
nitrat

15

0

0
0

20

amonium

Gambar 5 Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium
dengan penambahan nitrit (bar menunjukkan standar error dengan n = 2).

10
5
0
0

12

24

36

48

5000

25

4000

20

3000

15

2000

10

1000

5

0

0
0

12

24

36

48

Lamanya Inkubasi (Jam)
nitrat

amonium

nitrit

Gambar 6 Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium dengan
penambahan amonium (bar menunjukkan
standar error dengan n = 2).

Konsentrasi nitrit (µM)

Konsentrasi nitrat dan
amonium (µM)

Lamanya Inkubasi (Jam)

Gambar 8 Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada skala
laboratorium.

Produksi Massal P. Stutzeri ASLT2
pada Galon Modifikasi dengan Volume
Kerja 10 l. Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2
pada galon modifikasi dengan volume kerja
10 l menunjukkan peningkatan dari jam ke-0
hingga jam ke-24. Hal ini dapat ditunjukkan
dari jumlah selnya yang semakin bertambah
pada jam tersebut sebesar 12.3 x 108 sel/ml
(Gambar 9). Pada akhir jam ke-24 hingga
jam ke-72, pertumbuhan bakteri memasuki
tahap stasioner.
Aktivitas
Oksidasi
Amonium,
Reduksi Nitrat dan Nitrit pada Galon
Modifikasi dengan Volume Kerja 10 l.
Pseudomonas stutzeri ASLT2 mampu
mengoksidasi amonium pada jam ke-24
hingga jam ke-72. Hal ini ditunjukkan
dengan adanya penurunan konsentrasi

Konsentrasi amonium
dan nitrit (µM)

25

25

5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0

Konsentrasi nitrat
(µM)

5000

Konsentrasi amonium
dan nitrit (µM)

Konsentrasi nitrat (µM)

amonium, nitrat, dan nitrit mengalami
penurunan (Gambar 6). Adanya penurunan
konsentrasi amonium menandakan bahwa P.
stutzeri mampu mengoksidasi amonium
pada substrat yang berbeda.

5

amonium pada selang waktu tersebut. Selain
itu, konsentrasi nitrit juga mengalami
penurunan dan konsentrasi nitrat relatif tetap
pada selang waktu yang sama (Gambar 10).
8

Jumlah Sel (10 )

15

10

5

0
0

24

48

72

Lamanya Inkubasi (Jam)

12000

25

10000

20

8000
15
6000
10
4000
5

2000
0

0
0

Lamanya
Inkubasi
(Jam)
24
48
72
Lamanya Inkubasi (Jam)
Amonium

Nitrat

Nitrit

Gambar 10 Konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonium
pada galon modifikasi bervolume kerja 10
l (bar menunjukkan standar error dengan n
= 2).

Pembahasan
Peremajaan Isolat. Pseudomonas
stutzeri ASLT2 merupakan bakteri yang
diisolasi dari tambak udang di Kendari. Oleh
karena itu, isolat murni P. stutzeri ASLT2
ini ditumbuhkan pada media Sea Water
Complete
(SWC)
50%
untuk
mengkondisikan seperti keadaan alamiahnya
di tambak. Karakteristik dari P. stutzeri
secara umum ialah berbentuk batang,
aerobik, gram negatif, mempunyai flagel
polar tunggal, memiliki oksidase dan
bersifat katalase positif (Lalucat et al. 2006).
Pertumbuhan pada Media Produksi.
Pola pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 yang
terbaik terdapat pada media kombinasi
molase 0.625% dengan fishmeal pada
perbandingan
1:1
sedangkan
pada
perbandingan 2:1, 3:1, dan 4:1 menunjukkan
pertumbuhan yang lebih rendah (Gambar 2).
Begitu pula pada media kombinasi molase
0.625% dengan soymeal, pertumbuhan P.
stutzeri ASLT2 terbaik terdapat pada
perbandingan 1:1 sedangkan yang terendah

Konsentrasi nitrit (µM)

Konsentrasi amonium dan
nitrat (µM)

Gambar 9 Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 pada galon
modifikasi bervolume kerja 10 l.

terdapat pada perbandingan 4:1 (Gambar 3).
Hal ini disebabkan oleh adanya perbedaan
rasio C:N yang terdapat pada masing-masing
kombinasi media. Pada media kombinasi
molase
0.625%
dengan
fishmeal
perbandingan 1:1, rasio C:N yang ada lebih
tinggi daripada perbandingan lainnya.
Begitu pula pada media kombinasi molase
0.625% dengan soymeal, rasio C:N tertinggi
terdapat pada perbandingan 1:1. Menurut
Goldman dan Dennett (2000), rasio C:N
yang ideal bagi pertumbuhan bakteri marine
bervariasi bergantung pada keterbatasan
nutrisi (karbon dan nitrogen yang terbatas),
tetapi pada semua kasus rasio C:N bakteri
ini berkisar 4.5-7 dalam populasi alaminya.
Oleh karena itu, baik pada media kombinasi
molase 0.625% dengan fishmeal maupun
media kombinasi molase 0.625% dengan
soymeal, rasio C:N pada perbandingan 1:1
merupakan rasio yang terbaik bagi
pertumbuhan bakteri. Pada perbandingan
2:1, 3:1, dan 4:1, rasio C:N yang ada lebih
rendah
terutama
pada
kandungan
nitrogennya yang semakin kecil. Nitrogen
memainkan
peranan
penting
dalam
metabolisme seluler khususnya dalam
pembelahan sel, sehingga apabila kandungan
nitrogennya
semakin
sedikit,
maka
kemampuan bakteri untuk membelah
menjadi semakin lambat. Akibatnya,
pertumbuhannya pun menjadi rendah.
Bakteri dapat mengasimilasi senyawa
nitrogen organik maupun anorganik untuk
pertumbuhannya. Senyawa nitrogen dalam
bentuk tersebut akan direduksi atau
dikatabolisasi oleh bakteri menjadi amonia
(White 1995). Bakteri akan mengasimilasi
amonia tersebut melalui jalur glutamin
sintetase dan glutamat sintase yang dikenal
dengan jalur GS-GOGAT (Reitzer 2003).
Jalur ini merupakan jalur yang efisien tetapi
memerlukan pengeluaran energi berupa 1
molekul ATP untuk menghasilkan tiap
molekul glutamin (Lim 1998).
Setiap bakteri memerlukan sumber
karbon bagi pertumbuhannya dengan cara
mengubah karbon tersebut menjadi material
sel melalui proses asimilasi. Bakteri
heterotrof menggunakan senyawa organik
sebagai sumber karbonnya (Lim 1998).
Sumber karbon yang dapat digunakan oleh
bakteri ini diantaranya terdapat pada molase.
Molase masih mengandung kadar gula
sekitar 45-58% yang tersusun dari sukrosa,
glukosa, fruktosa dan komponen lainnya
(Lampiran 1) sehingga masih dapat
digunakan sebagai sumber karbon yang baik

6

bagi pertumbuhan bakteri (Novita 2001;
Paturau 1982).
Kemampuan mikroorganisme untuk
memperoleh energi pada kondisi heterotrof
bergantung
pada
kemampuan
metabolismenya
untuk
mengoksidasi
senyawa karbon (bahan organik) sebagai
sumber energi utama. Senyawa karbon
dalam metabolisme berperan penting untuk
menghasilkan energi melalui oksidasi
senyawa tersebut dan menyediakan unsur C
untuk pembentukan material sel (Prescott et
al. 2000).
Fishmeal dan soymeal dapat digunakan
sebagai sumber nitrogen bagi pertumbuhan
bakteri. Menurut Sukmadi (1996) diacu
dalam
Suryanti
(1998),
soymeal
mengandung 42% protein dan 19-20%
lemak (Lampiran 2).
Fishmeal mengandung kadar protein
tinggi, yaitu sekitar 66-67% (Lampiran 3).
Selain itu, fishmeal juga mengandung 9-12%
lemak dan 10-25% mineral terutama terdiri
atas kalsium dan fosfor (Miles & Jacob
2003). Bakteri memerlukan kalsium
terutama dalam bentuk ion Ca2+ sebagai
kofaktor enzim tertentu dan fosfor terutama
dalam bentuk fosfat yang diperlukan oleh
bakteri sebagai komponen struktur sel dan
sebagai simpanan energi (Volk & Wheeler
1984).
Fishmeal kaya akan asam amino
essensial terutama lisin dan asam amino
yang mengandung sulfur, yaitu sistein dan
metionin (Husein & Jordan 1991) sedangkan
pada soymeal, kandungan asam amino
berupa sistein dan metioninnya rendah. Hal
inilah yang menyebabkan P. stutzeri ASLT2
dapat tumbuh lebih baik pada media
kombinasi molase 0.625% dengan fishmeal
dibandingkan dengan media kombinasi
molase 0.625% dengan soymeal. Asam
amino merupakan faktor pertumbuhan bagi
bakteri dan dapat dijadikan sebagai
prekursor intermediat jalur metabolik. Asam
amino ini disintesis oleh bakteri atau
disediakan sebagai nutrisi eksogenous.
Kebutuhan asam amino dapat disediakan
sebagai asam amino bebas atau peptida kecil
yang dapat didegradasi oleh bakteri protease
sebelum atau setelah masuk ke dalam sel. Di
dalam sel, asam amino pertama kali
dideaminasi untuk menghasilkan asam
organik yang akan masuk ke dalam siklus
Tricarboxylic Acid (TCA). Amonia yang
dihasilkan dari deaminasi akan bertindak
sebagai sumber nitrogen untuk biosintesis
(Lim 1998).

Aktivitas
Oksidasi
Amonium,
Reduksi Nitrat dan Nitrit pada Skala
Laboratorium.
Pseudomonas
stutzeri
merupakan bakteri heterotrofik dan biasa
dijadikan sebagai model dalam proses
denitrifikasi (Lalucat et al. 2006).
Denitrifikasi adalah proses dimana nitrat
direduksi melalui nitrit menjadi nitrous
oksida dan akhirnya menjadi gas nitrogen
yang tidak berbahaya (Texeira & Oliveira
2002). Menurut Gregory et al. (2003),
proses denitrifikasi lengkap membutuhkan 4
enzim, yaitu nitrat reduktase (Nar dan Nap),
nitrit reduktase (Nir), nitrik oksida reduktase
(Nor), dan nitrous oksida reduktase (Nos).
Tiap enzim ini memiliki sensitivitas yang
berbeda terhadap O2 dan ketersediannya pun
berbeda
di
antara
spesies
bakteri
denitrifikasi yang lain (Rusmana 2003).
Pseudomonas stutzeri termasuk bakteri yang
memiliki kelengkapan enzim denitrifikasi
sehingga menghasilkan gas nitrogen sebagai
produk akhirnya.
Setiap tahapan reaksi denitrifikasi
dikatalisis oleh enzim yang berbeda.
Reduksi nitrat menjadi nitrit dikatalisis oleh
enzim nitrat reduktase yang terdiri atas nitrat
reduktase periplasmik (Nap) dan nitrat
reduktase terikat membran (Nar). Beberapa
bakteri mengekspresikan kedua enzim
tersebut yang keduanya memiliki peranan
fisiologi yang berbeda. Nitrat reduktase
terikat membran hanya diekspresikan di
bawah kondisi anaerobik sedangkan nitrat
reduktase periplasmik disintesis dan aktif
dengan adanya oksigen. Peranan fisiologi
Nap berhubungan dengan penghilangan
kelebihan tenaga pereduksi (Zumft 1997)
sedangkan Nar berperan dalam konservasi
energi selama transfer elektron dari
ubiquinol menjadi nitrat tanpa adanya
oksigen sebagai akseptor elektron terminal
(Ellington et al. 2002).
Novita (2006) melaporkan bahwa P.
stutzeri ASLT2 mampu mereduksi nitrat
pada kondisi aerobik dan anaerobik dan
diduga bakteri ini memiliki kedua enzim
nitrat reduktase yang berperan dalam reduksi
nitrat. Pada kondisi aerobik, enzim Nap
lebih berperan dalam mereduksi nitrat
dimana hasil oksidasi sumber C yang lebih
tereduksi pada kondisi aerobik sangat
memungkinkan terjadinya kelebihan energi
pereduksi. Oleh karena itu, untuk menjaga
keseimbangan energi pereduksi diperlukan
lintasan untuk mengalirkan elektron-elektron
hasil oksidasi tersebut melalui reduksi nitrat

oleh enzim Nap (Richardson 2000). Pada
kondisi anaerobik, Nar lebih berperan dalam
mereduksi nitrat dengan tujuan konservasi
energi.
Pseudomonas stutzeri ASLT2 pada
media dengan penambahan nitrat tidak
memperlihatkan adanya kemampuan untuk
mereduksi nitrat. Hal ini kemungkinan
disebabkan oleh ketersediaan oksigen yang
cukup sehingga proses denitrifikasi berjalan
secara aerobik. Pada kondisi aerobik ini,
ketersediaan Nap yang ada kemungkinan
sedikit sehingga aktivitas Nap dalam
mereduksi nitrat rendah sehingga tidak
mampu untuk mereduksi nitrat menjadi
nitrit. Begitu pula dengan Nar, enzim ini
sangat sensitif terhadap oksigen. Menurut
Knowles (1982), oksigen merupakan salah
satu faktor yang mengontrol proses
denitrifikasi dimana dengan adanya oksigen
dapat menekan ekspresi enzim denitrifikasi
diantaranya nitrat reduktase terikat membran
(Nar). Apabila Nar tidak terekspresi, maka
enzim yang berperan dalam pengubahan
nitrat menjadi nitrit tidak ada sehingga nitrat
tidak akan direduksi menjadi nitrit.
Akibatnya, konsentrasi nitrat tetap ataupun
bertambah dengan adanya penambahan
nitrat. Ketersediaan nitrogen oksida (nitrat,
nitrit, nitrous oksida) untuk sel dengan
konsentrasi oksigen terbatas (anaerobik)
dapat
menstimulasi
ekspresi
enzim
denitrifikasi. Konsentrasi Nar, Nir, dan Nos
tertinggi terdapat pada nitrat sebagai efektor
sedangkan nitrit sebagai substrat dapat
menstimulasi ekspresi Nir secara selektif
(Korner & Zumft 1989).
Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2.
Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 mengalami
peningkatan dari jam ke-0 hingga jam ke-48
(Gambar 7). Pada selang waktu tersebut,
pertumbuhan sel P. stutzeri berada pada
fase eksponensial. Pada fase tersebut
ditandai dengan periode pembelahan yang
cepat. Pada fase ini, waktu generasi suatu
organisme dapat ditentukan. Waktu generasi
tiap organisme berbeda-beda bergantung
pada jenis organisme, kadar nutrien dalam
medium, dan suhu inkubasi. Kondisi lain
seperti pH, persediaan oksigen bagi bakteri
aerobik mempengaruhi juga waktu generasi
organisme (Volk & Wheeler 1984).
Produksi Massal P. stutzeri ASLT2
pada Galon Modifikasi dengan Volume
Kerja 10 l. Pseudomonas stutzeri ASLT2
ditumbuhkan pada media kombinasi molase
0.625% dengan fishmeal perbandingan 1:1
yang berada dalam galon yang telah

dimodifikasi. Galon modifikasi tersebut
dikondisikan seperti fermentor kecil yang
telah diberi aerasi dengan memompakan
udara steril dengan laju alir 1-2 l/menit.
Aerasi berfungsi sebagai penyuplai oksigen
untuk sel P. stutzeri ASLT2. Laju oksigen
yang disuplai ke dalam galon modifikasi
(fermentor kecil) dijaga stabil. Fluktuasi laju
alir oksigen dapat menurunkan daya kerja
fermentor karena laju transfer oksigen yang
tidak tetap akan mengganggu metabolisme
sel P. stutzeri ASLT2 karena oksigen
terlarut yang tidak stabil. Selain aerasi,
galon modifikasi juga dilengkapi dengan
batu aerasi dan filter udara steril. Batu aerasi
berfungsi sebagai pemecah gelembunggelembung udara agar gelembung udara
yang terbentuk berukuran kecil sehingga laju
difusi oksigen ke dalam larutan lebih cepat
dan meningkatkan kadar oksigen terlarutnya
sedangkan filter udara steril berfungsi
sebagai penyaring udara dari luar yang
masuk ke dalam galon yang berisi media
sehingga terhindar dari kontaminan mikrob
yang lain.
Tipe fermentasi yang digunakan dalam
penelitian ini adalah sistem batch (sistem
tertutup). Pada sistem batch ini, media
hanya dimasukkan pada awal proses
fermentasi sehingga tidak ada penambahan
media baru. Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2
mulai mengalami peningkatan dari jam ke-0
hingga jam ke- 24. Pada akhir jam ke-24
hingga jam ke-72, pertumbuhan bakteri
telah memasuki fase stasioner. Fase
stasioner merupakan fase dimana sel-sel
mulai tidak tumbuh lagi. Hal ini disebabkan
oleh menyusutnya nutrien dalam media,
keterbatasan oksigen dan akumulasi produk
metabolisme yang toksik bagi organisme.
Akumulasi produk toksik ini seringkali
menjadi masalah dalam fermentasi sel
karena sebagian besar nutrisi tidak diubah
menjadi bahan sel tetapi diekskresikan
sebagai produk buangan (White 1995). Laju
pertumbuhan bakteri pada fase ini melambat
atau terhenti sedangkan jumlah mikrob yang
hidup konstan.
SIMPULAN
Pertumbuhan P. stutzeri ASLT2 yang
terbaik terdapat pada media kombinasi
molase 0.625% dengan fishmeal pada
perbandingan 1:1. Kemampuan P. stutzeri
ASLT2 untuk mereduksi nitrat, nitrit, dan
mengoksidasi amonium selama 48 jam

secara berurutan adalah sebesar 100 µM,
2.16 µM, dan 3140 µM.

DAFTAR PUSTAKA
Ellington MJK, Bhakoo KK, Sawers G,
Richardson DJ, Ferguson SJ. 2002.
Hierarchy of carbon source selection
in Paracoccus pantotrophus: strict
correlation between reduction state of
the carbon substrate and aerobic
expression of the nap operon. J
Bacteriol 184(17): 4767-4774.
Goldman JC, Dennett MR. 2000. Growth of
marine bacteria in batch and
continuous culture under carbon and
nitrogen limitation. Limnol Oceanogr
45(4): 789-800
Greenberg AE, Clesceri LS, Eaton AD.
Editor. 1992. Standard Methods fir
Examination
of
Water
and
Wastewater. 18th Edition. Publication
Office American Public Health
Association: Washington DC.
Gregory LG, Bond PL, Richardson DJ,
Spiro S. 2003. Characterization of a
nitrate-respiring bacterial community
using the nitrate reductase gene
(narG) as a functional marker.
Microbiology 149: 229-237.
Hussein HS, Jordan RM. 1991. Fishmeal as
protein supplement in ruminant diets :
a review. J Anim Sci 69: 2147-2156.
Korner H, Zumft WG. 1989. Expression of
denitrification enzymes in response to
the dissolved oxygen level and
respiratory substrate in continous
culture of Pseudomonas stutzeri. Appl
Environ Microbiol 55: 1670-1676.
Knowles R. 1982. Denitrification. Microbiol
Rev 46: 43-70.
Laluca