OPTIMASI MEDIUM PRODUKSI ENZIM XILANASE DARI BAKTERI PROBIOTIK LOKAL Bacillus sp.

OPTIMASI MEDIUM PRODUKSI ENZIM XILANASE DARI BAKTERI PROBIOTIK LOKAL Bacillus _sp.

ABSTRAK Oleh Erika

Xilan merupakan sumber karbon pada media pertumbuhan berbagai jenis bakteri penghasil enzim ekstraseluler xilanase. Kultur isolat Bacillus sp. yang diisolasi menunjukkan adanya aktivitas xilanase. Tujuan penelitian ini yaitu mendapatkan media optimum untuk menumbuhkan Bacillus sp. dalam memproduksi xilanase. Enam faktor yang diuji yaitu berbagai waktu produksi enzim: 6 jam, 12 jam, 18, 24 jam dan 30 jam, sumber karbon: bagas tebu, sekam padi dan tongkol jagung, konsentrasi sumber karbon: 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75%; dan 1% , sumber nitrogen: amonium klorida, amonium sulfat dan natrium nitrat, konsentrasi sumber nitrogen: 0%; 0,0875%; 0,175%; 0,263%; dan 0,35%, dan gula sederhana: glukosa, laktosa, sukrosa, dan xilosa. Seluruh jenis limbah yang dijadikan media optimasi akan diberikan perlakuan delignifikasi. Aktivitas xilanase diukur

menggunakan spektrofotometer pada λ=575 nm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media optimum untuk produksi xilanase yaitu waktu produksi 12 jam, tongkol jagung 0,25% sebagai sumber karbon, amonium klorida 0,26% sebagai sumber nitrogen dan penambahan gula xilosa dengan aktivitas xilanase sebesar 0,2 U/ml.

OPTIMIZATION MEDIUM XYLANASE ENZYME PRODUCTION OF BACTERIA PROBIOTIC LOCAL Bacillus _sp.

ABSTRACT By Erika

Xylan is a carbon source to the growth media of various types of bacteria producing extracellular xylanase enzyme. Culture isolates of Bacillus sp. isolated showed xylanase activity. The purpose of this study was aimed to optimum medium for growing Bacillus sp. producing the xylanase. Six factors examined are various enzyme production time: 6 hours, 12 hours, 18, 24 hours and 30 hours, the carbon source: sugarcane bagasse, rice hulls and corn cobs, with the concentration of carbon source: 0%; 0.25%; 0.5%; 0.75%; and 1%, nitrogen sources: ammonium chloride, ammonium sulphate and sodium nitrate, the concentration of nitrogen source: 0%; 0.0875%; 0.175%; 0.263%; and 0.35%, and simple sugars: glucose, lactose, sucrose, and xylose. All types of waste are used as media optimization will be given delignification treatment. Xylanase activity

was measured using a spectrophotometer at λ = 575 nm. The results showed that

the optimum medium for the production of xylanase are 12 hours production, corn cobs 0.25% as carbon source, ammonium chloride 0.26% as nitrogen source and the addition of sugar xylose with xylanase activity of 0.2 U/ml.

Oleh : ERIKA

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar MAGISTER SAINS

Pada

Program Studi Magister Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung

PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2015

Penulis dilahirkan di Ketapang pada tanggal 29 Agustus 1989, anak pertama dari tiga bersaudara, dari pasangan bahagia Bapak Mujiono AT dan Ibu Tutur Suwarti.

Penulis mengawali pendidikan formal di TK Dharma Wanita Tulung Buyut tahun 1993. Tahun 1995 diterima di SDN 1 Kalipapan Way Kanan yang diselesaikan pada tahun 2001. Tahun 2001 diterima di SMP Negeri 6 Kotabumi yang

diselesaikan pada tahun 2004. Tahun 2004 diterima di SMA Negeri 2 Kotabumi yang diselesaikan tahun 2007 dan pada tahun yang sama penulis diterima di Universitas Lampung Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Jurusan Pendidikan MIPA Program Studi Pendidikan Biologi.

Pada tahun 2011 penulis diterima bekerja sebagai guru Biologi di SMPN 1 Bandar Lampung. Tahun 2013 penulis melanjutkan pendidikan sebagai mahasiswa Magister Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Alhamdulillah puji syukur ke hadirat Allah SWT, dengan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Optimasi Medium Produksi Enzim

Xilanase Dari Bakteri Probiotik Lokal Bacillus _sp.”.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Sumardi, M.Si., selaku pembimbing utama dan Pembimbing Akademik yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, nasehat, ide, saran, dan kritik dengan penuh kesabaran selama penulisan tesis ini.

2. Ibu Rochmah Agustrina, Ph.D., selaku pembimbing pembantu yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, semangat, nasehat, ide, saran, dan kritik dengan penuh kesabaran selama penulisan tesis ini. 3. Bapak Mulyono, Ph.D., selaku dosen penguji atas kritik dan saran yang

diberikan hingga terselesainya tesis ini.

4. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M.Sc., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA Unila, atas dukungan, saran, dan kritik yang telah diberikan.

5. Bapak Prof. Suharso, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

6. Bapak dan Ibu dosen, staf beserta laboran Jurusan Biologi FMIPA Unila atas ilmu, dukungan, dan pengalaman yang telah banyak diberikan kepada

penulis.

7. Teristimewa untuk Bapak Mujiono AT dan Ibu Tutur Suwarti tercinta atas kasih sayang, nasehat, dukungan moril dan materil serta lantunan doa tulus yang selalu tercurah untuk kesuksesan penulis, adikku Fika Dewi dan Robby

8. Muhammad Haryo Novriaji, yang telah memberikan kasih sayang, motivasi, semangat, dan menjadi tempat curhat selama ini.

9. Teman-teman seperjuangan Magister Biologi 2013, Ir. Salman Alfarisi, M.Si., Rr. Etty Puspitaningsih N. W, M.Si., Hennny Marlinda, M.Si., Alia Larasati Djausal, M.Si., Elfa Verda Puspita, M.Si., Annisa Agata, M.Si., dan Arini Pradita Roselyn, M.Si., terimakasih atas kebersamaan, canda tawa, persaudaraan, dan semangat yang tercipta diantara kita.

10. Bapak Ir. Salman Alfarisi, M.Si., atas kerjasama dan bantuan selama

penelitian serta mengizinkan kami untuk menggunakan ruangan sebagai base camp kami selama kuliah.

11. Keluarga besar SMPN 1 Bandar Lampung, yang telah memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan studi.

12. Mas Yanto atas bantuannya kepada penulis selama kuliah.

13. Semua pihak yang banyak membantu dalam proses perkuliahan dan penelitian hingga akhir, yang tidak dapat dituliskan satu persatu. 14. Almamater tercinta Universitas Lampung.

Penulis berharap semoga Allah SWT membalas kebaikan yang telah mereka berikan. Semoga tesis ini bermanfaat bagi kita semua. Aamiin.

Bandar Lampung, Juni 2015 Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK... ... i

ABSTRACT... ... ii

HALAMAN JUDUL ... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iv

HALAMAN PENGESAHAN ... v

PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ... vi

RIWAYAT HIDUP ... vii

SANWACANA...viii

DAFTAR ISI... ... x

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR... xiii

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Masalah ... 1

1.2 Tujuan Penelitian... 3

1.3 Manfaat Penelitian... 3

1.4 Kerangka Pikir... 3

1.5 Hipotesis ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Xilan ... 5

2.2 Enzim Xilanase ... 7

2.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim ... 12

2.3.1 Suhu ... 12

2.3.2 Kemasaman atau Kebasaan (pH) ... 13

2.4 Gula Sederhana ... 13

2.5 Limbah Pertanian ... 14

2.5.1 Sekam Padi ... 14

2.5.2 Tongkol Jagung ... 15

2.5.3 Bagas Tebu ... 16

2.6 Bacillus sp. ... 17

III. _... METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 19

3.3.2 Delignifikasi Limbah Bagas Tebu, Sekam Padi, dan Tongkol

Jagung ... 21

3.3.3 Optimasi Waktu Produksi Enzim Xilanase ... 21

3.3.4 Optimasi Media ... 22

3.3.5 Penentuan Aktivitas Enzim Xilanase ... 23

3.3.6 Pembuatan Kurva Standar Xilosa ... 24

3.4 Analisis Data ... 25

3.5 Bagan Alir Penelitian ... 26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Peyiapan Tepung Xilan Alami……….…………... 27

4.2 Uji Xilanolitik dan Produksi Enzim Xilanase ... 28

4.3 Penentuan Waktu Produksi Optimum ... 30

4.4 Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Sumber Karbon Alami ... 32

4.5 Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Konsentrasi Xilan Tongkol Jagung... 35

4.6 Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Sumber Nitrogen... 36

4.7 Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Konsentrasi NH4Cl ... 39

4.8 Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Gula Sederhana ... 40

V. .... KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 42

5.2 Saran ... 42 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Berbagai Produksi Enzim Xilanase dari Berbagai Penelitian ... 10

Tabel 2. Perbandingan hasil rendemen limbah pertanian ... 27

Tabel 3. Media Mendels yang dimodifikasi ... 49

Tabel 4. Nilai Absorbansi Larutan Standar Xilosa ... 53

Tabel 5. Pengaruh Waktu Produksi Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ...54

Tabel 6. Pengaruh Berbagai Sumber Karbon Alami Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ... 54

Tabel 7. Pengaruh Berbagai Sumber Karbon Alami Terhadap Aktivitas Relatif Enzim Xilanase ... 54

Tabel 8. Pengaruh Konsentrasi Xilan Tongkol Jagung Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ... 54

Tabel 9. Pengaruh Konsentrasi Xilan Tongkol Jagung Terhadap Aktivitas Relatif Enzim Xilanase ... 55

Tabel 10. Pengaruh Berbagai Sumber Nitrogen Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ... 55

Tabel 11. Pengaruh Berbagai Sumber Nitrogen Terhadap Aktivitas Relatif Enzim Xilanase...55

Tabel 12. Pengaruh Konsentrasi NH4Cl Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase .... 55

Tabel 13. Pengaruh Konsentrasi NH4Cl Terhadap Aktivitas Relatif Enzim Xilanase ... 56

Tabel 14. Pengaruh Berbagai Gula Sederhana Terhadap Aktivitas Enzim Xilanase ... 56

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Xilan ... 5

Gambar 2. Struktur Dinding Sel Tanaman ... 6

Gambar 3. Efek Pretreatment Pada Lignoselulosa ... 6

Gambar 4. Dugaan Model Regulasi Biosintesis Xilanase ... 8

Gambar 5. Bagan Alir Penelitian ... 26

Gambar 6. Tepung Xilan Hasil Delignifikasi dan Pemisahan Selulosa ... 28

Gambar 7. PengaruhWaktu Produksi Terhadap Produksi Enzim Xilanase. Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xylan Beechwood 0,5%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; (NH4)2SO4 0,175%) ... 31

Gambar 8. Pengaruh Berbagai Sumber Karbon Alami Terhadap Produksi Enzim Xilanase. Xylan Beechwood Sebagai Kontrol Positif. Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xylan Beechwood 0,5%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; (NH4)2SO4 0,175%) ... 33

Gambar 9. Pengaruh Konsentrasi Sumber Karbon Alami (Tongkol Jagung) Terhadap Produksi Relatif Enzim Xilanase. Xilan Tongkol Jagung. Xylan Beechwood(Kontrol Positif). Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; (NH4)2SO4 0,175%) ... 36

Gambar 10. Pengaruh Sumber Nitrogen Terhadap Produksi Relatif Enzim Xilanase. ( NH4)2SO4 0,175%) Sebagai Kontrol Positif. Kultur Dilakukan Pada Media Mendels yang Dimodifikasi (Xilan Tongkol Jagung 0,25%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; berbagai sumber nitrogen (NH4)2SO4 0,175%, NaNO30,175%, dan NH4Cl 0,175%) ... 37

Tongkol Jagung 0,25%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%;

NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%) ... 40

Gambar 12. Pengaruh Berbagai Gula Sederhana Terhadap Produksi Enzim Xilanase. Sebagai Kontrol Positif. Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xilan Tongkol Jagung 0,25%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; NH4Cl 0,26%) ... 41

Gambar 13. Kurva Standar Xilosa ... 53

Gambar 14. Penetralan Substrat Limbah dengan HCl 6N ... 57

Gambar 15. Hasil Sentrifugasi Substrat dengan pH Normal ... 57

Gambar 16. Penyaringan Endapan Substrat Limbah dengan Kertas Saring ... 57

Gambar 17. Hasil Uji DNS Dengan 3 Sampel Uji Dan 2 Sampel Kontrol pada Media Dengan Sumber Karbon Tongkol Jagung ... 58

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Produksi limbah pertanian di Indonesia sangat melimpah. Limbah pertanian seperti kulit pisang, jerami padi, tongkol jagung, bagas tebu, serbuk gergaji, tandan kosong kelapa sawit, dan sabut kelapa masih memiliki kandungan lignoselulosa yang tinggi. Lignoselulosa terdiri atas tiga polimer

karbohidrat yaitu selulosa, hemiselulosa atau xilan, dan lignin. Limbah yang mengandung lignoselulosa dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbon (Meriyandini dkk., 2009).

Penanganan masalah limbah pertanian secara biologi dapat dilakukan dengan melibatkan bakteri (Sinaga, 2013). Cara penanganan ini selain ramah lingkungan, hasilnyapun dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Bakteri memanfaatkan kandungan lignoselulosa dalam limbah pertanian dengan cara memproduksi dan mengeksresikan enzim-enzim ekstraseluler, diantaranya xilanase (Meriyandini dkk., 2009).

Xilanase merupakan enzim ekstraseluler yang menghidrolisis xilan menjadi xilo-oligosakarida dan xilosa (Susilowati dkk., 2012). Xilanase memiliki banyak manfaat karena hasil penguraiannya, xilosa, dapat dimanfaatkan dalam berbagai industri makanan dan obat-obatan. Xilosa juga dapat dimanfaatkan untuk memperkuat gusi dengan cara mencampurkan gula

xilosa dengan pasta gigi. Dalam bidang kesehatan, gula xilosa dikonsumsi oleh penderita diabetes, meningkatkan sistem imun, menghambat laju osteoporosis, dan mencegah sakit telinga pada anak-anak (Mulyani dkk., 2010).

Meskipun telah diketahui banyak manfaat yang dapat diperoleh, namun dalam produksinya menghadapi kendala diantaranya masih rendahnya pengetahuan mengenai teknologi produksi enzim dan minimnya

ketersediaan biakan mikroba penghasil enzim ekstraseluler xilanase yang unggul. Penggunaan mikroba sebagai penghasil enzim memiliki beberapa keuntungan diantaranya kecepatan tumbuh mikroba tinggi, dapat diproduksi dalam waktu singkat, mudah dikontrol, dan biaya produksi relatif murah (Pangesti dkk., 2012). Salah satu mikroorganisme yang dapat menghasilkan enzim xilanase adalah bakteri Bacillus sp. Bacillus sp.dalam penelitian ini berasal dari koleksi Laboratorium Mikrobiologi FMIPA UNILA yang diisolasi dari saluran pencernaan ayam kampung. Uji pendahuluan

dilakukan dengan mengkultur isolat Bacillus sp. pada media Mendels yang dimodifikasi dengan penambahan xilan menunjukkan bahwa Bacillus sp. memiliki daya xilanolitik yang dapat dilihat dengan terbentuknya zona jernih pada media kultur.

Dalam penelitian ini dikaji penggunaan berbagai jenis limbah pertanian sebagai sumber karbon, sumber nitrogen, dan gula sederhana dalam upaya mendapatkan media yang paling optimal untuk pertumbuhan Bacillus sp. dan produksi enzim xilanase.

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan komposisi media optimum untuk pertumbuhan Bacillus sp. dalam memproduksi enzim xilanase.

1.3. Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini diperoleh informasi tentang komposisi dan kondisi media yang optimum untuk pertumbuhan Bacillus sp. dalam memproduksi enzim xilanase dan menghidrolisis xilan dari bagas tebu, sekam padi dan tongkol jagung.

1.4. Kerangka Pikir

Sebagian besar limbah pertanian seperti bagas tebu, sekam padi dan tongkol jagung mengandung lignoselulosa yang terdiri dari: selulosa, hemiselulosa (xilan) dan lignin. Namun sumber xilan dalam limbah pertanian yang melimpah di Indonesia belum dimanfaatkan secara maksimal.

Kadar xilan pada bagas tebu, sekam padi dan tongkol jagung masing-masing secara berurutan adalah 18,03%, 25%, dan 35%. Xilan merupakan sumber karbon pada media pertumbuhan berbagai jenis bakteri penghasil enzim ekstraseluler xilanase. Xilanase merupakan salah satu enzim yang besar manfaatnya namun sulit diperoleh.

Uji pendahuluan pada kultur isolat Bacillus sp.yang diisolasi dari saluran pencernaan ayam kampung pada media Mendels yang dimodifikasi dengan penambahan xilan menunjukkan adanya aktivitas enzim xilanase. Aktivitas

xilanase ditunjukkan dengan terbentuknya zona jernih pada media kultur. Berdasarkan hasil uji pendahuluan tersebut, dilakukan kajian optimasi media kultur Bacillus sp. Melalui kajian optimasi media diketahui

komposisi media terbaik untuk pertumbuhan Bacillus sp. Dalam kajian ini faktor yang diuji yaitu sumber karbon: bagas tebu, sekam padi, atau tongkol jagung; sumber nitrogen: amonium klorida, amonium sulfat, atau natrium nitrat; dan gula sederhana: glukosa, laktosa, sukrosa, atau ilosa. Seluruh limbah yang diujikan sebagai media optimasi diberikan perlakuan

delignifikasi terlebih dahulu. Aktivitas enzim xilanase diukur menggunakan spektrofotometer pada λ=575 nm.

1.5. Hipotesis

Hipotesis yang diajukan adalah diperoleh kondisi media optimum untuk menumbuhkan Bacillus sp dalam memproduksi enzim xilanase.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Xilan

Xilan atau disebut juga hemiselulosa merupakan karbohidrat yang

penyebarannya di alam sangat luas (Schlegel, 1994). Sebagai polisakarida kompleks, rangka dasar xilan terdiri dari residu xilosa yang terikat dengan

ikatan β-1,4-glikosidik. Monomer utama pada sebagian besar xilan yaitu D-xilosa, D-manosa, D-galaktosa, dan L-arabinosa (Beg dkk., 2001). Xilan memiliki derajat polimerisasi yang rendah (Schlegel, 1994).

Gambar 1. Struktur xilan (Guo dkk., 2011)

Pada tumbuhan, xilan merupakan salah satu penyusun utama dinding sel tanaman dikotil dan semua dinding sel keluarga rumput-rumputan seperti jerami padi, tongkol jagung, dan rumput (Faik, 2010). Di dalam dinding sel, xilan berada diantara lignin dan kumpulan serat selulosa. Kandungan xilan dapat mencapai sekitar 30%–35% dari total berat kering (Beg dkk., 2001).

Gambar 2. Struktur Dinding Sel Tanaman (Lee dkk., 2014)

Gambar 3. Efek Pretreatment Pada Lignoselulosa (Mosier dkk., 2005)

Xilan mempunyai peran penting dalam produk makanan. Xilan

mempengaruhi kualitas tepung untuk pembuatan roti dan adonan. Xilan juga berperan dalam pembuatan bir. Xyl adalah unsur pokok dari xilan yang dapat dikonversi menjadi produk yang bernilai seperti xylitol. Xylitol digunakan sebagai pemanis alami makanan, bahan untuk mengurangi

lubang gigi, dan pengganti gula pada penderita diabetes. Dalam industri peternakan, xilan merupakan faktor penting pada pakan ternak agar mudah dicerna (Faik, 2010).

2.2. Enzim Xilanase

Selama pertumbuhannya, beberapa mikroba menghasilkan berbagai enzim ekstraseluler untuk merombak komponen kayu seperti lignin, selulosa dan xilan (Al-Hakim, 2001). Jika dibandingkan dengan selulosa, xilan bersifat lebih cepat di uraikan mikroorganisme (Schlegel, 1994). Sebagian besar molekul enzim berupa protein, meskipun ada yang berupa RNA atau yang lebih dikenal dengan ribozim (Saha, 2001). Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis untuk proses biokimia di dalam sel maupun di luar sel. Suatu reaksi dapat dipercepat 108-1011 kali dengan enzim dibandingkan tanpa enzim (Poedjiadi, 1994).

Enzim menjadi perhatian para peneliti di seluruh dunia, tidak hanya komunitas biologi, namun juga para ahli rekayasa genetika, teknik kimia, dan peneliti di bidang eksak. Sejak dahulu, enzim memiliki peranan penting pada sebagian besar proses produksi, seperti produksi minuman anggur, keju, roti, dan yang lainnya (Beg dkk., 2001). Proses produksi dalam industri membutuhkan enzim yang stabil pada suhu tinggi untuk

memudahkan proses pencampuran, pelarutan substrat, percepatan reaksi, dan pencegahan kontaminasi (Susilowati dkk., 2012). Dugaan model regulasi biosintesis xilanase dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Dugaan model regulasi biosintesis xilanase (Al-Hakim, 2001)

Keterangan gambar:

1. Xilobiosa dan xilosa merupakan produk akhir dari proses hidrolisis enzim xilanase.

2. Transpor aktif xilobiosa melewati membran sel, dicapai dengan

pengembangan suatu sistem transpor enzim yang adaptif. Xilanase akan terikat pada membran dan menghidrolisis sebagian xilobiosa menjadi xilosa.

3. Xilobiosa yang berada dalam sel menjadi penginduksi yang aktif dan bereaksi dengan protein represor, mengakibatkan represor inaktif, sehingga induksi terjadi. Xilobiosa juga dapat dihidrolisis oleh xilanase

intraseluler menjadi xilosa. Akumulasi xilosa dapat menyebabkan terjadinya represi sintesis xilanase.

4. Afinitas senyawa penginduksi (active inducer) terhadap protein represor ditentukan oleh efisiensi induksi.

5. Induksi sintesis xilanase terjadi jika protein represor telah diinaktifkan oleh senyawa penginduksi yang diikuti oleh terjadinya transkripsi dan translasi. Jumlah eksoxilanase dan endoxilanase dikontrol oleh aktivitas translasi.

6. Xilanase yang baru disintesis sebagai respon induksi terikat di dalam membran. Pelepasan xilanase diatur oleh mekanisme pengeluaran yang spesifik.

7. Xilanase ekstraseluler menghidrolisis xilan menjadi xilosa dan xilobiosa. Jumlah xilanase ekstraseluler yang dikeluarkan mempengaruhi jumlah xilosa dan xilobiosa yang diproduksi. 8. Enzim xilanase intraseluler menghidrolisis sebagian xilobiosa

intraseluler menjadi xilosa.

9. Xilosa intraseluler dalam jumlah tinggi di dalam sel dapat menghambat aktivitas enzim xilanase intraseluler.

Enzim xilanase dikelompokkan menjadi β-xilosidase, eksoxilanase, dan endoxilanase. Enzim xilanase aktif pada suhu 550C dan pH 9 (Al-Hakim, 2001). Sejumlah xilanase telah dimurnikan dari mikroorganisme seperti Bacillus sp., Clostridium sp., Streptomyces sp., Aspergillus sp., Fusarium sp. dan Trichoderma sp. (Saha, 2001).

Tabel 1. Berbagai Produksi Enzim Xilanase dari Berbagai Penelitian

No Mikroba Kondisi

Optimum

Sumber

Karbon Sumber Nitrogen

Aktivitas

Enzim Pustaka

1 Pseudomonas sp. pH: 9

Suhu: 50°C Sekam padi Pepton, yeast extract 0,3 U/mL Susilowati, (2012) 2 Trichoderma viride pH: 3,5-4

Suhu: 25°C Batang jagung NaNO3 6250 IUL

-1

Goyal dkk., (2008) 3 Bacillus circulans pH: 8,5

Suhu: 50°C Tongkol jagung Pepton, ekstrak ragi 11,01 U/mL

Septiningrum dan Candra, (2011)

4 Acinetobacter baumannii pH: 8 Suhu: 70°C Xylan beechwood Ekstrak khamir,

polipepton 5,17 U/ml Fawzya dkk., (2013) 5 Aspergillus niger pH: 5,8

Suhu: 39°C Sekam padi (NH4)2SO4 34,48 U/mg Mulyani, (2010) 6 Aspergillus niger pH: 4,5

Suhu: 40°C Oalt spelt xylan (NH4)2SO4

11829,16

U/mg protein Mulyani dkk., (2009) 7 Streptomyces sp.

SKK1-8

pH: 4,5 Suhu: 50°C

Birchwood

xylan Ekstrak khamir 0,10 U/ml Meryandini dkk., (2008) 8 Bacillus sp. pH: 7

Suhu: 40°C Bagas tebu

yeast extract, beef

extract, peptone 1,2 U/ml Guha dkk., (2013) 9 Streptomyces sp. pH: 6,5

Suhu: 60°C Oalt spelt xylan Tomato pomace 1447 U/ml Rawashdeh dkk., (2005) 10 Aspergillus terreus

SUK-1

pH: 6,5

11 Aspergillus niger pH: 3,5

Suhu: 40°C Oalt spelt xylan Tomato pomace 2 U/mg Peter-Albert dkk., (2015) 12 Bacillus subtilis

276NS

pH: 8

Suhu: 35°C Xylan (NH4)2SO4 360 U/ml Ali dkk., (2013)

13 Bacillus lpuarvinder strain lpu002

pH: 8,5

Suhu: 60°C Jerami gandum

Nitrogen organik: yeast extract

Nitrogen anorganik: NH4Cl

30,76 IU/ml Sharma dkk., (2015)

14 Aspergillus niger pH: 8

Suhu: 28°C Xylan Yeast extract 5,79 U/ml Tallapragada, (2011) 15 Bacillus sp. pH: 9

Suhu: 50°C

Xilan tongkol jagung

Ekstrak khamir,

polipepton 177,57 U/ml Richana dkk., (2008) 16 Bacillus

licheneformis pH: 7 Suhu: 50°C Beechwood xylan Ekstrak khamir,

Tripton 3,95 U/ml Habibie dkk., (2014) 17 Trichoderma sp. pH: 5

Suhu: 30°C Bagas tebu Yeast extract 9,28 U/ml

Mahamud and Gomes, (2012)

2.3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim

Penyediaan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan optimum dalam kultur bakteri sangat diperlukan. Selain bervariasi dalam persyaratan

nutrisi, bakteri juga menunjukkan respon yang berbeda terhadap kondisi fisik di lingkungannya. Kombinasi nutrien dan lingkungan fisik yang sesuai menunjang keberhasilan kultur berbagai tipe bakteri (Pelczar dan Chan, 1986).

2.3.1. Suhu

Setiap spesies bakteri memiliki suhu optimum untuk

pertumbuhannya (Pelczar dan Chan, 1986). Umumnya bakteri tumbuh baik pada suhu diatas 350C. Pada suhu minimum, pertumbuhan bakteri lebih lambat, dan pada suhu maksimum pertumbuhan bakteri mendekati optimum. Diatas suhu maksimum pertumbuhan bakteri menurun dengan cepat. Sampai pada suhu tertentu, peningkatan suhu meningkatkan aktivitas enzim. Namun pada suhu yang terlalu tinggi, enzim mengalami denaturasi dan kemudian sel akan mati (Lay dan Hastowo, 1992). Xilanase yang dihasilkan Bacillus sp. memiliki suhu optimum. Kondisi suhu optimum ini dibutuhkan xilanase untuk membentuk kompleks enzim-substrat pada semua sisi aktif enzim (Richana dkk., 2008).

2.3.2. Kemasaman atau Kebasaan (pH)

Sebagian besar spesies bakteri memiliki pH optimum pertumbuhan antara 6,5 dan 7,5. Namun ada pula beberapa bakteri yang dapat tumbuh dan hidup dalam keadaan yang sangat masam atau sangat alkalin. Senyawa-senyawa asam dan basa yang dihasilkan akan merubah pH medium yang digunakan selama pertumbuhan bakteri. Larutan penyangga dalam medium digunakan untuk mencegah perubahan pH tersebut. Larutan penyangga ialah senyawa atau pasangan senyawa yang dapat menahan perubahan pH (Pelczar dan Chan, 1986). Pada umumnya bakteri tumbuh pada pH sekitar 7, meskipun kisaran pH nya adalah 5-8 (Lay dan Hastowo, 1992).

2.4. Gula Sederhana

Gula-gula sederhana dapat menginduksi peningkatan aktivitas enzim. Sukrosa merupakan disakarida yang tersusun atas fruktosa dan glukosa yang dihasilkan oleh tumbuhan. Rumus kimia sukrosa yaitu C12H22O11. Sukrosa

banyak diaplikasikan pada industri pangan karena menambah cita rasa, mengawetkan makanan, dan sebagai sumber energi bagi bakteri.

Penambahan sukrosa diketahui dapat meningkatkan aktivitas enzim yang dihasilkan (Misrianti, 2013).

Laktosa adalah karbohidrat utama dalam susu hewani. Hasil penelitian (Sadhu dkk., 2011) menunjukkan bahwa laktosa yang dicampur dalam medium pertumbuhan bakteri, secara cepat meningkatkan produksi enzim dengan mensekresikan berbagai macam protein yang bersinergi positif

terhadap aktivitas enzim. Glukosa mempengaruhi aktivitas bakteri. Glukosa merupakan gula sederhana yang mudah dicerna sehingga dapat digunakan sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan bakteri (Kunaepah, 2008). Gula sederhana lainnya yang juga digunakan sebagai sumber karbon dalam media kultur bakteri adalah xilosa. Xilosa merupakan gula kayu yang dihidrolisis dari hemiselulosa. Rumus molekulnya yaitu C5H10O5 dan

memiliki berat molekul 150 g mol-1. Xilosa biasanya dimanfaatkan untuk pembuatan xilitol (Putri, 2008).

2.5. Limbah Pertanian

Perkembangan dan kemajuan di bidang pertanian di Indonesia diikuti dengan peningkatan limbah pertanian. Sebagian besar limbah pertanian mengandung lignoselulosa, diantaranya xilan yang bisa dimanfaatkan menjadi gula xilosa (Putri, 2008). Xilan dapat dimanfaatkan oleh bakteri xilanolitik sebagai sumber karbon untuk pertumbuhannya. Bakteri

xilanolitik memproduksi enzim xilanase ekstraseluler untuk mendegradasi xilan yang terdapat dalam substrat limbah pertanian (Susilowati dkk., 2012).

2.5.1. Sekam Padi

Indonesia memiliki lahan pertanian padi seluas 476.436 ha dengan produksi padi mencapai 1.800 ton/tahun. Proses penggilingan padi menghasilkan 20% sekam padi (Suka, 2008 dan Soeswanto dan Lintang, 2011). Sekam padi merupakan salah satu jenis limbah pertanian yang pemanfaatannya belum optimal. Umumnya sekam

padi hanya dimanfaatkan untuk membakar batu bata (Sugiarti dan Widyatama, 2009). Selain itu sekam padi biasanya hanya ditumpuk dan dibakar di dekat penggilingan padi, abu yang dihasilkan

dimanfaatkan sebagai bahan penggosok alat rumah tangga (Hindryawati dan Alimuddin, 2010).

Kandungan xilan pada sekam padi (18,03%) dapat digunakan sebagai sumber karbon yang baik dalam media fermentasi padat untuk menghasilkan enzim xilanase (Hindryawati dan Alimuddin, 2010 dan Fitriani dkk., 2013). Sekam padi sangat potensial sebagai media pertumbuhan bakteri dan produksi enzim karena mengandung mineral, protein, dan serat kasar cukup tinggi (Susilowati dkk., 2012).

2.5.2. Tongkol Jagung

Jagung (Zea mays) merupakan tanaman pangan penting di Indonesia. Pada tahun 2006, luas panen jagung mencapai 3,5 juta hektar dengan produksi jagung rata-rata 3,47 ton/ha, dan produksi jagung nasional mencapai 11,7 juta ton. Selain kebutuhan pangan, jagung juga digunakan sebagai pakan dan bahan industri. Kebutuhan jagung semakin hari semakin meningkat. Peningkatan konsumsi jagung berarti meningkatkan pula limbah tongkol jagung yang dihasilkan. Dari total berat jagung bertongkol, 40-50% nya merupakan tongkol jagung, tergantung varietasnya (Richana dkk., 2007). Tongkol jagung sebagai bagian dari contoh limbah pertanian memiliki

penyusun utama dinding sel berupa lignin, selulosa dan

hemiselulosa. Kandungan xilan pada tongkol jagung mencapai 25% (Fitriani dkk., 2013). Umumnya bonggol jagung dibakar atau langsung dibuang sehingga menjadi salah satu sumber sampah yang mencemari lingkungan (Ilmi dan Kuswytasari, 2013).

Saat ini lebih banyak studi yang membahas tentang pemanfaatan limbah lignoselulosa secara efektif (Ilmi dan Kuswytasari, 2013). Xilan pada serat jagung merupakan salah satu heteroxilan kompleks yang tersusun atas β-(1,4)-residu dan terikat dengan xilosa. Rangka xilan terikat kuat pada sisi rantai monomer arabinosa atau asam glukoronik yang berikatan dengan O-2 dan atau O-3 residu xilosa, dan juga sisi rantai oligomerik yang terdiri atas arabinosa, xilosa dan terkadang residu galaktosa. Xilan serat jagung memiliki resistensi yang tinggi terhadap degradasi enzimatis dan pengolahan komersial. Saha (2001) mengisolasi mikroba dari berbagai ladang jagung. Tiga kultur mikroba diketahui menggunakan xilan serat jagung sebagai substrat pertumbuhan.

2.5.3. Bagas Tebu

Menurut data FAO (Food and Agricultural Organization) tahun 2006, produksi tebu di Indonesia menduduki peringkat ke-11 dengan produksi per tahun mencapai 25.500.00 juta ton, sekitar 35% dari produksi tebu berupa bagas tebu (Purnawan dkk., 2012). Bagas tebu merupakan produk limbah dari proses ekstraksi gula. Bagas tebu

mengandung xilan 35% yang dapat digunakan sebagai sumber karbon pada medium fermentasi untuk penghasil enzim

ekstraseluler, yaitu produksi xilanase. Bagas tebu yang dihasilkan tumbuhan sudah dimanfaatkan untuk produksi energi.

Penggabungan sumber karbon yang murah seperti bagas tebu pada media untuk memproduksi enzim xilanase berkontribusi dalam menurunkan biaya produksi enzim kompleks. Enzim xilanase dapat menghidrolisis lignoselulosa menjadi produk gula fermentasi dan efisiensi biaya produksi bioetanol (Camassola and Dillon, 2014) dan (Fitriani dkk., 2013).

2.6. Bacillus _sp.

Bakteri merupakan mikroorganisme prokariotik. Bentuk bakteri beragam, seperti batang, bola, elips atau spiral. Sel bakteri yang berbentuk batang dinamakan basilus. Ujung beberapa basilus tampak persegi, meruncing seperti ujung cerutu, dan bundar. Basilus yang melekat pada bagian ujung dengan ujung memberikan penampilan seperti rantai (Pelczar dan Chan, 1986). Hasil identifikasi bakteri dari sampel tanah yang dilakukan oleh (Bhakyaraj, 2014) menunjukkan karakteristik bakteri Bacillus sp yaitu berkoloni, berbentuk batang, tumbuh pada suhu 30°C, dan optimum pada pH 5-9.

Bacillus merupakan bakteri gram positif, membentuk endospora, aerob obligat dan anaerob fakultatif (Nester dkk., 2009). Hasil penelitian

(Puspitasari dkk., 2012) menunjukkan isolat 3 merupakan Bacillus karena bersifat motil, katalase positif, kebutuhan O2 positif, sel bakteri membentuk

endospora yang dapat bertahan pada keadaan yang tidak menguntungkan seperti kekurangan nutrisi, kekeringan, pembekuan, serta bahan-bahan kimia. Bacillus cereus berbentuk ireguler, permukaan koloni kasar, datar dan agak mengkilap (Salaki, 2011).

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada Desember 2014 – Mei 2015 di Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Universitas Lampung.

3.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: Spektrofotometer yang digunakan untuk mengukur kadar gula hasil aktivitas enzim xilanase; inkubator untuk menginkubasi bakteri pada suhu yang terkontrol; dan laminar airflow untuk perlakuan yang memerlukan kondisi aseptik, termasuk inokulasi bakteri.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: isolat Bacillus sp. yang diperoleh dari koleksi biakan di Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Unila; media untuk kultur Bacillus sp. yaitu media Mendels yang

dimodifikasi (Lampiran 1). Sebagai sumber karbon digunakan limbah bagas tebu, sekam padi dan tongkol jagung. Bagas tebu diperoleh dari penjual minuman es tebu di sekitar Bandar Lampung. Sekam padi diperoleh dari sisa penggilingan padi. Tongkol jagung diperoleh dari sisa hasil

natrium nitrat digunakan sebagai sumber nitrogen, sedangkan untuk gula sederhana digunakan glukosa, laktosa, sukrosa dan xilosa. Dalam penelitian ini delignifikasi limbah dilakukan dengan menggunakan NaOCl 0,5%, sedangkan ekstraksi xilan dilakukan menggunakan NaOH 10%, HCl 6N dan etanol 95%.

Penelitian ini dilaksanakan secara bertahap. Tahap pertama mengkaji perbedaan sumber karbon yang berasal dari bagas tebu, sekam padi, dan tongkol jagung terhadap aktivitas relatif enzim xilanase. Tahap kedua mengkaji konsentrasi sumber karbon yang berbeda terhadap aktivitas relatif enzim xilanase. Tahap ketiga menguji beberapa sumber nitrogen: amonium klorida, amonium sulfat, dan natrium nitrat terhadap aktivitas relatif enzim xilanase. Tahap keempat menguji konsentrasi sumber nitrogen yang berbeda terhadap aktivitas relatif enzim xilanase. Tahap kelima menguji jenis gula sederhana: glukosa, laktosa, sukrosa dan xilosa terhadap aktivitas enzim xilanase.

3.3. Pelaksanaan

3.3.1. Peremajaan Isolat

Isolat yang akan diuji diremajakan terlebih dahulu dengan cara menginokulasikan 10% isolat Bacillus sp. ke dalam erlenmeyer berisi 20 ml media Mendels yang dimodifikasi (Lampiran 1). Kultur diinkubasi selama 24 jam pada shaker waterbath dengan suhu 40ºC dan kecepatan 120 rpm (Pangesti dkk., 2012).

3.3.2. Delignifikasi Limbah Bagas Tebu, Sekam Padi, dan Tongkol Jagung

Limbah bagas tebu, sekam padi, dan tongkol jagung, dicacah dengan ukuran ±1 cm. Hasil cacahan diblender dan diayak dengan ayakan 180 µm. Tepung limbah yang dihasilkan didelignifikasi dengan cara merendam tepung limbah dalam larutan NaOCl 0,5% selama 5 jam pada suhu 28ºC. Setelah 5 jam sampel dibilas dengan air dan

disentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan 6500 rpm. Padatan yang dihasilkan kemudian dikeringkan pada suhu 35ºC selama 24 jam. Selanjutnya padatan yang telah kering direndam menggunakan larutan NaOH 10% selama 24 jam pada suhu 28ºC. Setelah 24 jam sampel disentrifugasi dan diambil supernatannya. Filtrat yang diperoleh kemudian dinetralkan menggunakan HCl 6N. Selanjutnya sampel disentrifugasi, supernatan yang dihasilkan mengandung xilan. Xilan yang larut dapat dipisahkan dengan menambahkan etanol 95% dengan perbandingan etanol:sampel 3:1 (Richana dkk., 2007). Produk akhir berupa tepung xilan. Masing-masing 0,5 % tepung xilan digunakan sebagai sumber karbon.

3.3.3. Optimasi Waktu Produksi Enzim Xilanase

Pengujian waktu produksi Bacillus sp. dalam memproduksi enzim xilanase dilakukan dengan melakukan pengukuran aktivitas enzim xilanase pada kultur isolat Bacillus sp. setiap 6 jam sekali selama 30 jam.

3.3.4. Optimasi Media

Pengujian optimasi media pertumbuhan terhadap kemampuan Bacillus sp. memproduksi enzim xilanase dilakukan dalam 5 tahap. Tahap pertama adalah optimasi sumber karbon. Sumber karbon dalam media Mendels yang digunakan yaitu tepung xilan dari bagas tebu, sekam padi, dan tongkol jagung. Sumber karbon terbaik yang memberikan hasil pengukuran aktivitas enzim paling tinggi dijadikan acuan untuk pelaksanaan tahap kedua.

Tahap kedua adalah optimasi perbedaan konsentrasi sumber karbon yang terdiri dari 4 konsentrasi yaitu: 0,25%; 0,5%; 0,75%; dan 1% yang ditambahkan ke dalam media Mendels yang dimodifikasi untuk kultur Bacillus sp. Sebagai kontrol digunakan media Mendels tanpa pemberian sumber karbon. Kultur kemudian diinkubasikan dalam incubator shaker pada suhu 40ºC dengan kecepatan 120 rpm.

Konsentrasi jenis sumber karbon yang memberikan hasil pengukuran aktivitas enzim paling tinggi dijadikan acuan untuk pelaksanaan tahap ketiga.

Tahap ketiga adalah optimasi sumber nitrogen. Sumber nitrogen yang diuji untuk mengoptimalkan produksi xilanase adalah amonium klorida, amonium sulfat, dan natrium nitrat. Sumber nitrogen yang memberikan hasil pengukuran aktivitas enzim paling tinggi dijadikan acuan untuk pelaksanaan tahap keempat.

Tahap keempat adalah optimasi perbedaan konsentrasi sumber nitrogen yang terdiri dari 4 konsentrasi yaitu: 0,0875%; 0,175%; 0,263%; dan 0,35% yang ditambahkan ke dalam media Mendels yang dimodifikasi untuk kultur Bacillus sp. Sebagai kontrol

digunakan media Mendels tanpa pemberian sumber nitrogen. Kultur kemudian diinkubasikan dalam incubator shaker pada suhu 40ºC dengan kecepatan 120 rpm. Konsentrasi jenis sumber nitrogen yang memberikan hasil pengukuran aktivitas enzim paling tinggi dijadikan acuan untuk pelaksanaan tahap kelima.

Tahap kelima adalah optimasi media dengan penambahan gula sederhana ke dalam media Mendels yang dimodifikasi. Gula sederhana yang digunakan adalah: glukosa, laktosa, sukrosa dan xilosa sebanyak 0,0625 gram (Sadhu, 2010).

3.3.5. Penentuan Aktivitas Enzim Xilanase

Pengujian aktivitas enzim xilanase dilakukan dengan menggunakan metode DNS (Miller, 1959). Sebanyak 0,5 ml enzim ditambahkan ke dalam 0,5 ml buffer sitrat xylan beechwood dengan pH 6 dalam tabung reaksi. Tabung reaksi diinkubasi pada inkubator selama 30 menit pada suhu 40ºC, kemudian sebanyak 1 ml pereaksi DNS ditambahkan ke dalam tabung reaksi untuk mengikat gula pereduksi. Selanjutnya tabung reaksi dipanaskan dalam air mendidih selama 15 menit. Tabung reaksi kemudian didinginkan selama 20 menit untuk membuat enzim tidak aktif dan stabil pada saat dilakukan pengukuran aktivitas enzim menggunakan

spektrofotometer. Aktivitas enzim dilakukan dengan mengukur absorbansi larutan sampel pada λ=575 nm. Sebagai blangko, penambahan enzim ke dalam tabung reaksi dilakukan setelah proses inkubasi. Hasil pengukuran absorbansi digunakan untuk menentukan kadar xilosa menggunakan persamaan regresi linier sebagai berikut.

Y = a + bx

Keterangan: Y = nilai absorbansi pada panjang gelombang

λ=575 nm

a dan b = perhitungan gula standar xilosa x = kadar xilosa.

Satu unit aktivitas xilanase (U/ml) didefinisikan sebagai jumlah

enzim yang melepaskan mol xilosa per menit (Dybkær, 2002). Aktivitas enzim xilanase ditentukan dengan rumus:

Aktivitas enzim=

3.3.6. Pembuatan Kurva Standar Xilosa

Satu set larutan standar xilosa yang terdiri dari 0 g/ml, 100 g/ml, 200 g/ml, 300 g/ml, 400 g/ml, dan 500 g/ml masing-masing dimasukkan dalam tabung reaksi. Kedalam masing-masing tabung reaksi dimasukkan 0,5 ml buffer sitrat xilan pH 6. Larutan diinkubasi dalam shaker waterbath selama 30 menit pada suhu 40ºC. Setelah diinkubasi, ke dalam masing-masing tabung reaksi ditambahkan 1 ml pereaksi DNS, lalu dipanaskan dalam air mendidih selama 15 menit. kadar xilosa (µg/mL) x faktor pengenceran berat molekul xilosa x waktu inkubasi (menit)

dingin selama 20 menit. Sebagai blangko, akuades ditambahkan pereaksi DNS. Pengukuran aktivitas enzim dilakukan dengan λ=575 nm (Miller, 1959).

3.4. Analisis Data

Data aktivitas enzim xilanase yang diperoleh dianalisis secara deskriptif berdasarkan data aktivitas enzim xilanase.

3.5. Bagan Alir Penelitian

Gambar 5. Bagan Alir Penelitian Tepung

Limbah

Perendaman dalam NaOCl 0,5% selama 5

jam, 28ºC

Pencucian

Sentrifugasi 4000 rpm, 30

menit

Supernatan

Peremajaan Biakan pada Erlenmeyer 20 ml pada

Media Mendels

Penambahan 0,06% Gula Sederhana: Glukosa, Laktosa, Sukrosa dan

Xilosa Uji Aktivitas Enzim Xilanase dengan Spektrofotometer Sumber Nitrogen: Amonium Klorida, Amonium Sulfat, dan Natrium Nitrat dengan

konsentrasi N: 0%; 0,0875%; 0,175%; 0,263%; dan 0,35% Waktu Inkubasi 0-30 jam dengan selang waktu tiap 6

jam sekali

Sumber Karbon yang Berbeda: Sekam Padi,

Tongkol Jagung, dan Bagas Tebu dengan Konsentrasi: 0%; 0,25%;

0,5%; 0,75%; dan 1% Pengeringan

35ºC, 24 Jam

Perendaman NaOH 10% 28ºC, 24 Jam

Sentrifugasi 4000 rpm, 30

menit

Penetralan HCl 6N

Sentrifugasi 4000 rpm, 30

menit

Supernatan

Etanol 95% Sentrifugasi 4000 rpm, 30

menit

Xilan Cairan

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Penyiapan Tepung Xilan Alami

Bagas tebu, sekam padi dan tongkol jagung merupakan limbah pertanian yang memiliki kandungan xilan yang potensial untuk dijadikan media pertumbuhan mikroorganisme xilanolitik. Xilan sendiri terikat dengan selulosa dan lignin yang terdapat pada dinding sel tumbuhan. Oleh karena itu, perlu proses delignifikasi dan pemisahan dengan komponen selulosa. Berdasarkan hasil dari ekstraksi xilan yang telah dilakukan merujuk pada penelitian (Richana dkk., 2007) diperoleh data sebagai berikut.

Tabel 2. Perbandingan Hasil Rendemen Limbah Pertanian

No Bahan Limbah Berat

Awal (g) Berat Akhir(g)

Persentase (%)

1 Bagas Tebu 60 14,46 24,1

2 Sekam Padi 20 1,24 6,2

3 Tongkol Jagung 45 12,01 26,69

Pembuatan serbuk bertujuan untuk memperluas bidang permukaan yang menyebabkan kemungkinan kontak antara substrat dan enzim semakin tinggi, sehingga proses hidrolisis dapat berlangsung dengan lebih cepat (Pangesti dkk., 2012). Hasil hidrolisis xilan dalam bentuk halus memiliki kadar xilosa lebih tinggi dibandingkan xilan yang masih kasar (Putri, 2008). Hasil ekstraksi xilan tertinggi diperoleh dari tongkol jagung yaitu 26,69 %

(Tabel 1). Xilan yang diperoleh tersebut dalam bentuk serbuk namun kandungan airnya masih tinggi dan xilan ini disebut tepung xilan berat basah. Berat kering tepung xilan dapat diketahui dengan mengeringkan sampel di dalam oven. Berat kering yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan berat basah. Perbandingan berat basah dan berat kering tepung xilan dari tongkol jagung yaitu 0,14 gr : 0,08 gr (1,75 : 1). Sedangkan untuk tepung xilan dari bagas tebu dan sekam padi sebelum dan sesudah di oven beratnya relatif sama.

Gambar 6. Tepung Xilan Hasil Delignifikasi dan Pemisahan Selulosa

4.2. Uji Xilanolitik dan Produksi Enzim Xilanase

Bacillus sp. yang diisolasi dari saluran pencernaan ayam kampung telah diuji daya xilanolitiknya dan terbukti dapat menghasilkan enzim xilanase dengan terbentuknya zona jernih pada media Mendels yang dimodifikasi (Lampiran 1).

Dalam penelitian ini, suhu inkubasi yang digunakan yaitu 40°C selama 30 menit. Produksi enzim sangat dipengaruhi suhu, waktu inkubasi dan pH media produksinya (Sarkar and Aikat, 2012). Aktivitas enzim xilanase yang dihasilkan dari Bacillus pumilus optimum pada suhu 40°C dengan rentang

30°C- 60°C (Menon dkk., 2010). Hasil yang sama juga diperoleh dari hasil penelitian Guha dkk. ( 2013) menunjukkan bahwa suhu optimum Bacillus sp. dalam memproduksi enzim xilanase yaitu 40°C dengan aktivitas enzimnya 1 U mL-1. Kecepatan reaksi meningkat seiring dengan peningkatan suhu media sampai tercapai suhu optimum. Peningkatan kecepatan reaksi ini merupakan hasil peningkatan energi kinetik yang menyebabkan pemacuan gerak vibrasi, translasi dan rotasi substrat maupun enzim sehingga meningkatkan peluang bereaksinya enzim dan substrat (Meryandini dkk., 2009).

Aktivitas enzim terhenti pada suhu di atas 40°C dan pada suhu di bawah 30°C tidak ada aktivitas enzim. Pada suhu di atas 40°C enzim terdenaturasi karena suhu yang tinggi menyebabkan perubahan konformasi protein sehingga sisi aktif enzim akan terhambat. Energi aktivasi diperlukan untuk memberikan media yang sesuai bagi enzim dan substrat. Energi aktivasi menurun ketika suhu rendah dan menyebabkan tidak ada aktivitas enzim (Sinaga, 2013).

Kondisi lain yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme yaitu kestabilan pH. Jika keasaman media di bawah atau di atas pH optimum maka enzim akan mengalami denaturasi sehingga sisi aktif enzim tidak dapat bereaksi dengan substrat (Susilowati dkk., 2012). Buffer digunakan untuk menjaga kestabilan pH sehingga proses metabolisme tidak terhenti dengan adanya enzim yang terdenaturasi (Pangesti dkk., 2012). Buffer yang digunakan yaitu buffer sitrat dengan pH 6. Isolasi mikroba penghasil

xilanase dengan media dari limbah jagung stabil pada pH 5-7,5 (Richana dkk., 2008). Penelitian Menon dkk. ( 2010) menunjukkan strain Bacillus pumilus GESF-1 memiliki pH dan suhu optimum masing-masing 6 dan 40°C dengan Vmax 0,42 µmol/min/mL.

Enzim xilanase merupakan enzim ekstraseluler sehingga untuk mendapatkannya harus disentrifugasi. Prinsip kerja sentrifugasi berdasarkan berat molekul yaitu berat molekul yang lebih besar akan membentuk endapan pada bagian bawah. Endapan merupakan sisa komponen-komponen media dan sel Bacillus sp., sedangkan bagian jernih merupakan supernatan atau cairan yang mengandung enzim xilanase (Mulyani, 2010). Selanjutnya supernatan digunakan untuk media uji selanjutnya.

4.3. Penentuan Waktu Produksi Optimum

Media yang digunakan untuk menentukan waktu produksi optimum yaitu media Mendels yang dimodifikasi yang terdiri dari xylan beechwood 0,5%; yeast extract 0,35%; triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4

0,035%; (NH4)2SO4 0,175%, dengan suhu inkubasi 40°C dan pH 6. Tujuan

dari penentuan waktu produksi optimum adalah untuk mengetahui waktu produksi Bacillus sp. yang paling baik dalam menghasilkan enzim xilanase. Pengujian untuk menentukan waktu produksi optimum dilakukan pada beberapa lama waktu produksi (0, 6, 12, 18, 24 dan 30 jam). Semua media uji dibuat duplo, dengan masing-masing 3 tabung uji dan 2 tabung kontrol. Aktivitas enzim xilanase diuji dengan metode DNS. Metode DNS

digunakan karena β-D-xilosa yang memiliki gugus aldehid akan mengalami oksidasi dan DNS mengalami reduksi menjadi 3-amino, 5-nitrosalicylic sehingga menghasilkan warna orange kekuningan (Mulyani, 2010).

Berdasarkan hasil penelitian diperoleh waktu produksi optimum enzim xilanase adalah 12 jam. Pada waktu produksi 12 jam diperoleh aktivitas enzim xilanase tertinggi dibandingkan waktu produksi lain yang diuji (Gambar 7).

Gambar 7. Pengaruh Waktu Produksi Terhadap Produksi Enzim Xilanase. Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xylan Beechwood 0,5%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; (NH4)2SO4 0,175%).

Pertumbuhan mikroorganisme memiliki beberapa fase yaitu fase lag (fase pertumbuhan lambat/adaptasi), fase eksponensial (fase pertumbuhan cepat) dan fase kematian (Al-Hakim, 2001). Berdasarkan penelitian ini, setelah 12 jam waktu produksi Bacillus sp. memasuki fase eksponensial dan

memanfaatkan sumber nutrisi yang sangat tinggi dalam media. Setelah sumber nutrisi habis, bakteri memasuki fase kematian yang ditunjukkan dengan menurunnya jumlah sel bakteri. Hasil ini sesuai dengan penelitian

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

6 12 18 24 30

0,08 0,09

0,05 0,06 0,05 Ak tiv it a s E nzim ( U/m l)

Sinaga (2013) yang menunjukkan pertambahan sel meningkat mulai jam ke-6 sampai jam ke-24. Turbiditas sel mulai terlihat menurun pada jam ke-30.

4.4. Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Sumber Karbon Alami Xilanase merupakan enzim yang dihasilkan dari mikroorganisme seperti bakteri dan fungi dengan media yang mengandung xilan. Xilanase akan merombak xilan yang ada menjadi gula sederhana. Xilan merupakan sumber karbon yang dibutuhkan untuk pertumbuhan bakteri.

Media yang digunakan untuk produksi enzim xilanase yaitu media Mendels yang dimodifikasi yang mengandung: xylan beechwood 0,5%; yeast extract 0,35%; triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%;

(NH4)2SO4 0,175%), suhu inkubasi 40°C dan pH 6. Keunggulan medium

cair salah satunya yaitu memudahkan dalam pengambilan ekstrak kasar enzim yang diukur menggunakan spektrofotometer. Keuntungan lainnya yaitu komposisi dan konsentrasi medium mudah diatur sesuai dengan tujuan penelitian. Selain itu, kandungan oksigen, pH dan nutrisi dapat tersebar secara merata dengan adanya proses agitasi. Shaker incubator dengan kecepatan 50-70 rpm digunakan dalam proses fermentasi dengan tujuan untuk memudahkan proses difusi oksigen ke dalam medium sehingga kontak antara inokulum dan media semakin banyak dan homogen. Oksigen yang terlarut dalam medium akan cukup mendukung pertumbuhan sel secara aerobik (Pangesti dkk., 2012).

Gambar 8. Pengaruh Berbagai Sumber Karbon Alami Terhadap Produksi Enzim Xilanase. Xylan Beechwood Sebagai Kontrol Positif. Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xylan Beechwood 0,5%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; (NH4)2SO4 0,175%).

Tujuan dari uji sumber karbon adalah untuk mengetahui sumber karbon yang terbaik untuk Bacillus sp. dalam menghasilkan enzim xilanase. Sumber karbon yang diteliti yaitu xylan beechwood sebagai kontrol positif, tepung xilan tebu 0,5%, tepung xilan sekam padi 0,5%, dan tepung xilan jagung 0,5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi 0,5% tepung xilan tongkol jagung menghasilkan aktivitas relatif enzim tertinggi sebesar 133% (Gambar 8).

Berdasarkan analisis kualitatif dan kuantitatif yang dilakukan Richana dkk. (2007) menunjukkan bahwa ekstrak xilan tongkol jagung diduga hampir murni yaitu 97,47% dengan hasil kromatogram ekstrak xilan tongkol jagung memiliki waktu retensi tidak jauh berbeda dengan waktu retensi standar oalt spelt xylan (2,59 menit dan 2,57 menit). Ekstrak xilan dari tongkol jagung dapat dijadikan sumber karbon alternatif yang potensial untuk pertumbuhan

0 20 40 60 80 100 120 140 133 63 79 100 Ak tiv itas Rel ati f E n zim (% ) Sumber Karbon Jagung Sekam Tebu Xylan Beechwood

mikroorganisme xilanolitik dengan produksi enzimnya sebesar 1,1 U/ml (Yaşinok dkk., 2008). Hasil penelitian yang sama juga menunjukkan bahwa xilanase dapat diproduksi dari xilan tongkol jagung dengan menggunakan bakteri Bacillus circulans menghasilkan aktivitas enzim xilanase sebesar 11,07 U/mL (Septiningrum dan Chandra, 2011).

Pada media yang menggunakan sumber karbon dari tepung xilan yang berasal dari sekam padi meghasilkan aktivitas relatif enzim terendah. Diduga hal ini berhubungan dengan kadar xilan sekam padi yang paling sedikit yaitu 18,03% dibandingkan dengan kadar xilan tongkol jagung dan bagas tebu yaitu 25% dan 35% (Fitriani dkk., 2013 dan Jalaluddin dkk., 2005). Selain itu, salah satu faktor rendahnya aktivitas relatif enzim pada media sekam padi yaitu suhu inkubasi 40°C yang digunakan kurang optimum. Hasil penelitian Susilowati dkk. (2012) menunjukkan bahwa bakteri dapat memproduksi aktivitas enzim xilanase yang tinggi sebesar 0,3 U/mL pada media sekam padidengan suhu inkubasi 50°C.

Aktivitas relatif enzim pada media xylan beechwood lebih rendah dibandingkan xilan tongkol jagung. Ukuran tepung xilan dari tongkol jagung lebih halus dibandingkan xylan beechwood sehingga diduga tepung xilan tongkol jagung dapat lebih cepat tercampur dan mudah larut dalam medium cair. Sedangkan tepung xilan dari bagas tebu, meskipun

kandungan xilannya 10% lebih tinggi dari tongkol jagung (Fitriani dkk., 2013 dan Jalaluddin dkk., 2005) tetapi ternyata aktivitas relatif enzim yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan tongkol jagung. Hasil ini

memperkuat hasil penelitian Putri (2008) yang menunjukkan bahwa kadar xilan/pentosan pada tongkol jagung 36% lebih tinggi dibandingkan dengan limbah lignoselulosa dari limbah lainnya seperti bagas tebu (27,97%), sekam padi (16,94-21,95%) dan sabut kelapa sawit (24%).

Berdasarkan hasil rendemen,tepung xilan bagas tebu sedikit lebih rendah dari tepung xilan tongkol jagung (24,1%), sedangkan rendeman tepung xilan tongkol jagung mencapai 26,69%. Beberapa penelitian sebelumnya

menjelaskan bahwa cara delignifikasi dan pemisahan selulosa setiap substrat limbah pertanian berbeda-beda. Selain itu, faktor kelarutan juga

berpengaruh terhadap kualitas xilan yang dihasilkan. Xilan dari bagas tebu membutuhkan waktu lebih lama untuk larut dibandingkan xilan tongkol jagung. Penelitian Syawala dkk. (2013) menunjukkan persentase rendemen hasil delignifikasi tongkol jagung lebih tinggi (11,17%) dibandingkan bagas tebu (7,67%). Bagas tebu memiliki struktur yang kompleks sehingga materialnya lebih sulit didegradasi dan dihidrolisis dibandingkan material yang berbahan dasar pati (Rohana, 2013).

4.5. Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Konsentrasi Xilan Tongkol Jagung

Dalam penelitian ini, sumber karbon terbaik untuk produksi enzim xilanase yaitu tepung xilan dari tongkol jagung. Tepung xilan tongkol jagung kemudian dijadikan acuan untuk media tahapan selanjutnya yaitu mengetahui konsentrasi optimum dari tepung xilan tongkol jagung. Konsentrasi xilan tongkol jagung dalam media Mendels yang dimodifikasi

(yeast extract 0,35%; triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%;

MgSO4 0,035%; (NH4)2SO4 0,175%), adalah 0%, 0,25%, 0,5%, 0,75% dan 1

%. Xylan beechwood 0,5% digunakan sebagai kontrol positif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas relatif enzim xilanase tertinggi yaitu 206% diperoleh dari media yang menggunakan tepung xilan tongkol jagung sebanyak 0,25% (Gambar 9).

Gambar 9. Pengaruh Konsentrasi Sumber Karbon Alami (Tongkol Jagung) Terhadap Produksi Relatif Enzim Xilanase. Xilan Tongkol Jagung. Xylan Beechwood (Kontrol Positif). Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%;

MgSO4 0,035%; (NH4)2SO4 0,175%).

4.6. Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Sumber Nitrogen

Hasil tahapan sebelumnya menunjukkan bahwa konsentrasi tepung xilan tongkol jagung yang optimum untuk produksi enzim xilanase yaitu 0,25%. Hasil ini kemudian dijadikan acuan untuk media tahapan selanjutnya dengan menggunakan perbedaan sumber nitrogen. Media yang digunakan untuk

0 50 100 150 200 250

0.25 0.5 0.75 1 0.5

206

100

155 157

100 Aktivi tas R elatif E n zim ( % )

tongkol jagung 0,25%; yeast extract 0,35%; triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035% (NH4)2SO4 0,175%). Sumber nitrogen

yang diuji adalah NH4Cl, NaNO3 dan (NH4)2SO4 masing-masing dengan

konsentrasi 0,175%. Tahapan ini bertujuan untuk mengetahui sumber nitrogen optimum untuk memproduksi enzim xilanase.

Gambar 10. Pengaruh Sumber Nitrogen Terhadap Produksi Relatif Enzim Xilanase. (NH4)2SO4 0,175%) Sebagai Kontrol Positif. Kultur

dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xilan Tongkol Jagung 0,25%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%;

berbagai sumber nitrogen (NH4)2SO4 0,175%, NaNO30,175%,

dan NH4Cl 0,175%).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa sumber nitrogen terbaik untuk memproduksi enzim xilanase yaitu NH4Cl dengan aktivitas relatif enzim

xilanase sebesar 200% (Gambar 10). Nitrogen dalam media kultur

diperlukan bakteri Bacillus sp. M1.2.3 untuk meningkatkan pertumbuhan sel

(Zuhri dkk., 2013) dan produksi enzim xilanase sebesar 681,22 IU/g substrat kering (Sarkar and Aikat, 2012). Tingkat produksi enzim diatur dengan

0 50 100 150 200 92 200 100 Ak tiv it a s Rela tif E zim ( %) Sumber Nitrogen NaNO3 NH4Cl NH4SO4 NaNO₃ NH₄Cl (NH₄)₂S0₄

adanya sumber nitrogen pada media kultur (Schreirer dkk., 1982) yang sangat diperlukan bakteri Bacillus sp. untuk proses metabolisme,

pertumbuhan, dan produksi enzim xilanase sebesar 1,2 U/ml (Guha dkk., 2013). Nitrogen yang diperlukan harus dalam kondisi optimum. Jika kekurangan ataupun kelebihan sumber nitrogen maka produksi enzim terhambat (Aiyer, 2004).

Penambahan amonium sulfat dalam media kultur menunjukkan aktivitas relatif enzim xilanase lebih rendah dari amonium klorida. Meskipun hasil penelitian (Zuhri dkk., 2013) menunjukkan bahwa amonium sulfat

merupakan sumber nitrogen terbaik Bacillus sp M1.2.3 untuk produksi

protease alkali sebesar 0,55 U/ml, namun ternyata kebutuhan sumber nitrogen setiap jenis mikroorganisme sangat spesifik dan berbeda-beda. Mikroorganisme yang sejenis tetapi dari sumber yang berbeda, akan berbeda pula kebutuhan sumber nitrogennya.

Beberapa hasil penelitian menunjukkan mikroorganisme yang sejenis berbeda kebutuhan nitrogen optimumnya. Penelitan Mulyani (2010)

menunjukkan bahwa Aspergillus niger optimum pada media dengan sumber nitrogen berupa (NH4)2SO4 menghasilkan enzim xilanase sebesar 34,48

U/mg. Sedangkan hasil penelitian Peter (2015) Aspergillus niger optimum pada media dengan sumber nitrogen tomato pomace dan yeast extract dengan aktivitas enzim xilanase 2 U/mg (Tallapragada, 2011). Hasil

penelitian Richana dkk. (2008) dan Habibie dkk. (2014) menjelaskan bahwa genus Bacillus optimum pada media dengan sumber nitrogen ekstrak

khamir, polipepton dan tripton dengan aktivitas enzim xilanase masing-masing 177,57 U/ml dan 3,95 U/ml. Namun berbeda dengan hasil penelitian Sharma dkk. (2015) yang menunjukkan Bacillus lpuarvinder strain lpu002 optimum pada media dengan sumber nitrogen NH4Cl dengan

aktivitas enzmi xilanasenya 30,76 IU/ml dan Guha dkk., (2013) Bacillus sp. optimum pada yeast extract, beef extract, dan peptone sebagai sumber nitrogen dengan aktivitas enzimnya 1,2 U/ml. Nilai aktivitas relatif enzim xilanase terendah yaitu media yang ditambahkan natrium nitrat.

4.7. Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Konsentrasi NH4Cl

Berdasarkan hasil uji NH4Cl merupakan sumber N terbaik untuk produksi

enzim xilanase, dengan demikian dijadikan acuan untuk uji optimasi media tahapan selanjutnya yaitu menentuka variabel perbedaan konsentrasi NH4Cl.

Media yang digunakan untuk produksi enzim xilanase yaitu media Mendels yang dimodifikasi (xilan tongkol jagung 0,25%; yeast extract 0,35%; triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%, NH4Cl).

Konsentrasi NH4Cl yang diujikan yaitu 0%, 0,08%, 0,175%, 0,26% dan

0,35%. (NH4)2SO4 0,175% digunakan sebagai kontrol positif. Hasil yang

diperoleh menunjukkan konsentrasi NH4Cl yang terbaik yaitu 0,26% dengan

Gambar 11. Pengaruh Konsentrasi Nitrogen Terhadap Produksi Relatif Enzim Xilanase. NH4Cl. ( NH4)2SO4 0,175% Sebagai

Kontrol Positif. Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xilan Tongkol Jagung 0,25%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%;

MgSO4 0,035%).

Nitrogen dibutuhkan dalam media pertumbuhan mikroorganisme. Jika konsentrasi nitrogen dalam substrat terlalu tinggi justru akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Gambar 11 menujukkan bahwa media dengan konsentrasinya NH4Cl paling tinggi (0,35%) menyebabkan aktivitas

enzim xilanase lebih rendah dibandingkan dengan NH4Cl 0,26%.

Sebaliknya, jika konsentrasi nitrogen terlalu rendah maka pertumbuhan mikroorganisme akan melambat (konsentrasi NH4Cl < 0,26%).

4.8. Produksi Enzim Xilanase pada Berbagai Gula Sederhana

Berdasarkan hasil uji, 0,26% merupakan konsentrasi NH4Cl terbaik untuk

produksi enzim xilanase, dengan demikian dijadikan acuan untuk uji optimasi media tahapan selanjutnya yaitu penambahan berbagai gula

0 20 40 60 80 100 120

0.08 0.175 0.26 0.35 0.175

99 100

119

101 100

Aktivi tas R elatif E n zim ( % )

sederhana. Media yang digunakan untuk produksi enzim xilanase adalah media Mendels yang dimodifikasi (xilan tongkol jagung 0,25%; yeast extract 0,35%; triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4

0,035%, NH4Cl 0,26%). Tahapan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

gula sederhana terhadap aktivitas enzim xilanase. Gula sederhana yang digunakan yaitu glukosa, sukrosa, laktosa, dan xilosa.

Hasil penelitian menujukkan bahwa gula sederhana terbaik dalam

meningkatkan aktivitas enzim xilanase adalah xilosa dengan nilai aktivitas enzimnya (0,2 U/ml) (Gambar 12). Xilosa merupakan induser yang baik dalam meningkatkan produksi enzim xilanase (Menon dkk., 2010).

Gambar 12. Pengaruh Berbagai Gula Sederhana Terhadap Produksi Enzim Xilanase. Sebagai Kontrol Positif. Kultur dilakukan pada Media Mendels yang dimodifikasi (Xilan Tongkol Jagung 0,25%; Yeast Extract 0,35%; Triptofan 0,35%; NaCl 0,2%; KH2PO4 0,245%; MgSO4 0,035%; NH4Cl 0,26%).

0 0.05 0.1 0.15 0.2

Xilosa Sukrosa Laktosa Glukosa Tanpa Gula Sederhana

0.2

0.17

0.15 0.16

0.17 Aktivi tas En zim Xilan ase (U /m l) Gula Sederhana

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Limbah pertanian berlignoselulosa seperti bagas tebu, sekam padi dan tongkol jagung dapat diekstraksi menjadi tepung xilan yang potensial. 2. Media optimum untuk produksi enzim xilanase yaitu media Melndels

yang dimodifikasi dengan waktu produksi 12 jam, tepung xilan tongkol jagung 0,5% sebagai sumber karbon, NH4Cl 0,26% sebagai

sumber nitrogen, penambahan xilosa, dengan pH 6 dan suhu 40 C.

5.2. Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka perlu adanya penelitian lanjutan mengenai jenis limbah pertanian lain yang potensial dijadikan tepung xilan dengan variabel rentang pH, waktu produksi, sumber nitrogen dan gula sederhana yang lebih luas lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Aiyer, P. V. D. 2004. Effect of C:N Ratio on Alpha Amylase Production by Bacillus licheniformis SPT 27. African Journal of Biotechnology. Vol. 3 No. 10. pp. 519-522.

Al-Hakim, C. 2001. Isolasi dan Seleksi Bakteri Unggul Penghasil Enzim Xylanase dengan Penentuan Suhu dan pH Optimum Pertumbuhannya. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Ali, A. A. M., Manaf A., Heyam I. M. A., Emsalem F. H., and Azzam A. 2014. Production of Xylanase Enzyme from Aspergillus terreus SUK-1.

International Journal of Chem Tech Research. Vol. 6. No. 11. pp. 4884-4889.

Ali, S. M., Sana H. O., and Nadia A. S. 2013. Co-Production of Cellulase and Xylanase Enzymes Thermophilic Bacillus subtilis 276NS. International Journal of Biotechnology for Wellness Industries. Vol. 2. pp. 65-74. Beg, Q. K., M. Kapoor, L. Mahajan, and G. S. Hoondal. 2001. Microbial

Xylanases and Their Industrial Applications: A Review. Appl Microbiol Biotechnol. pp. 326-338.

Bhakyaraj, R. 2014. Isolation, Production and Characterization of Xylanase from Bacillus sp. Isolated from Soil Samples. International Journal of Advanced Multidisciplinary Research. Vol 1. No.1. pp. 41-51.

Camassola, M and Aldo J. P. D. 2014. Effect of Different Pretreatment of Sugar Cane Bagasse on Cellulase and Xylanases Production by the Mutant Penicillium echinulatum 9A02S1 Grown in Submerged Culture. Biomed Reserach International. pp. 1-9.

Dybkær, R. 2002. The Tortuous Road to the Adoption of Katal for the

Expression of Catalytic Activity by the General Conference on Weights and Measures. _{Clinical Chemistry. pp. 586-590.}

Faik, A. 2010. Xylan Biosynthesis: News from the Grass. Plant Physiology. Vol. 153. pp. 396-402.

Fawzya, Y. N., Rani E. P., Wibowo M., Ifah M., dan Gintung P. 2013. _Produksi dan Karakterisasi Xilanase dari Isolat Bakteri M-13.2a Asal Air Laut Manado. JPB Kelautan dan Perikanan. Vol. 8. No. 1. hal. 55-64.

Goyal, M., K. L. Kalra., V. K. Sareen, and G. Soni. 2008. _{Xylanase Production} with Xylan Rich Lignocellulosic Wastes By A Local Soil Isolate Of Trichoderma viride. Brazilian Journal of Microbiology. _{Vol. 39. pp.} 535-541.

Guha, S., Bhutty, S., Kurana, S. M. P., and Kohli, U. K. 2013. Optimization of Cultural Conditions for Production of Thermo-Alkali Tolerant Xylanase from Bacillus sp. International Journal of Research in Pure and Applied Microbiology. Vol. 3, No. 4. pp. 116-120.

Guo, X., Wang, Shurong W., Yan Z., and Zhongynag L. 2011. Catalytic

Pyrolysis of Xylan-Based Hemicellulose Over Zeolites. Recent Research in Energy & Environment. pp. 137-142.

Hindryawati, N dan Alimuddin. 2010. Sintesis dan Karakterisasi Silika Gel dari Abu Sekam Padi dengan Menggunakan Natrium Hidroksida (NaOH). Jurnal Kimia Mulawarman. Vol. 7. No.2. hal 75-77.

Habibie, F. M., Agustin K. W., and Mochammad N. 2014. Isolasi dan

Identifikasi Molekuler Mikroorganisme Termofilik Penghasil Xilanase dari Lumpur Panas Lapindo. Jurnal Pangan dan Agroindustri. Vol. 2. No. 4. pp. 231- 238.

Heck, J. X., Plinho F. H., and Marco A. Z. A. 2002. Cellulase and Xylanase Production by Isolated Amazon Bacillus Strains Using Soybean Industrial Residue Based Solid-State Cultivation. Brazilian Journal of Microbiology. pp. 213-218.

Ilmi, I.M dan Nengah D. K. 2013. Aktifitas Enzim Lignin Peroksidase oleh Gliomastix sp. T3.7 pada Limbah Bonggol Jagung dengan Berbagai pH dan Suhu. Jurnal Sains Dan Seni Pomits. Vol. 2. No.1. hal 2337-3520. Jalaluddin dan Samsul R. 2005. Pembuatan Pulp dari Jerami Padi dengan

Menggunakan Natrium Hidroksida. Jurnal Sistem Teknik Industri. Vol. 6. No. 5. hal 53-56.

Kunaepah, U. 2008. Pengaruh Lama Fermentasi dan Konsentrasi Glukosa Terhadap Aktivitas Antibakteri, Polifenol Total dan Mutu Kimia Kefir Susu Kacang Merah. Tesis. Universitas Diponegoro. Semarang.

Mahamud, M. R. and D. J. Gomes. 2012. Enzymatic Saccharification of Sugar Cane Bagasse by the Crude Enzyme from Indigenous Fungi. Journal Scientific Research. Vol. 4. No. 1. pp. 227-238.

Menon, G., Kalpana M., Jitendra K., and Bhavanath J. 2010. Isolation,

Purification, and Characterization of Haloalkaline Xylanase from A Marine Bacillus pumilus Strain, GESF-1. Biotechnology and Bioprocess

Engineering. pp. 998-1005.

Meryandini, A., Wahyu W., Besty M., Titi C.S., Nisa R., dan Hasrul S. 2009. Isolasi Bakteri Selulolitik dan Karakterisasi Enzimnya. Jurnal Makara, Sains. Vol 13. No.1. hal 33-38.

Meryandini, A., Titi C. S., Ferry M., Niken F. G., dan Yulin L. 2009. Penggunaan Xilanase Streptomyces sp. 45 I-3 Amobil Untuk Hidrolisis Xilan Tongkol Jagung. Jurnal Teknol dan Industri Pangan, Vol. XX No. 1. hal 9-16.

Miller, G. L. 1959. Use of Dinitrosalicylacid Reagen for Determination of Reducing Sugar. Analytical Chemistry. Vol. 31. No. 3. pp. 426-428. Misrianti, B. 2013. Pengaruh Penambahan Sukrosa pada Pembuatan Whey

Kerbau Fermentasi Terhadap Penghambatan Bakteri Patogen. Skripsi. Universitas Hasanuddin. Makassar.

Mosier, N., Charles W., Bruce D., B., Richard E., Y. Y. Lee, Mark H., and Michael L. 2005. Features of Promising Technologies for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass. Bioresource Technology. pp. 673–686.

Mulyani, N. S. 2010. Penentuan Temperatur dan pH Optimum pada Uji

Aktivitas Hasil Isolasi dari Aspergillus niger dengan Menggunakan Media Pertumbuhan Sekam Padi. Prosiding. hal 241-247.

Mulyani, N. C., Muhammad A., dan Heru P. Penentuan Konsentrasi Optimum Oalt Spelt Xylan Pada Produksi Xilanase dari Aspergillus niger dalam Media PDB (Potato Dextrose Broth). J. Kim. Sains & Apl. Vol. XII. No. 1. hal. 1-9.

Nester, E. W., Denise, G. A., C. Evans. R. J., and Martha T. N. 2009. Microbiology A Human Perspective. McGraw-Hill. New York.

Pangesti, N. W. I., Artini P., dan Estu R. N. 2012. Pengaruh Penambahan Molase pada Produksi Enzim Xilanase oleh Fungi Aspergillus niger dengan Substrat Jerami Padi. Jurnal Bioteknologi. hal 41-48.

Peter-Albert, C. F., A. A. Ajayi., and F. A. Awosika. 2015. Studies on Xylanase Production by Aspergillus niger Tomato Pomace Medium. African Journal Apllied Research (Ajar). Vol. 1. No. 1. pp. 286-298.

Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.

Purnawan, C., Hilmiyana D., Wantini, dan Fatmawati E. 2012. Pemanfaatan Limbah Ampas Tebu untuk Pembuatan Kertas Dekorasi dengan Metode Organosolv. Jurnal EKOSAINS. Vol. IV. No. 2. hal 1-6.

Puspitasari, F. D., Shovitri M., dan Kuswytasari. 2012. Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Aerob Proteolitik dari Tangki Septik. Jurnal Sains dan Seni ITS. Vol. 1. No. 1. hal E1-E4.

Putri, N. E. 2008. Produksi Xilitol Dari Hidrolisat Tongkol Jagung Oleh Khamir Penghasil Enzim Xylose Reductase (XR). Skripsi. Universitas Indonesia. Depok.

Rawashdeh, R., Ismail S., and Amjad M. 2005. Effect of Cultural Conditions on Xylanase Production by Streptomyces sp. (strain lb 24D) and Its Potential to Utilize Tomato Pomace. African Journal of Biotechnology. Vol. 4. pp. 251-255.

Richana, N., Tun T. I., Anwar N., dan Khaswar S. 2008. Isolasi Identifikasi Bakteri Penghasil Xilanase serta Karakterisasi Enzimnya. Jurnal Agro Biogen. Vol 4. No. 1. hal 24-34.

Richana, N., Tun T. T., M. A. Nur., Illah S., Khaswar S., dan Yandra A. 2007. Ekstraksi Xilan dari Tongkol Jagung. Jurnal Pascapanen. Vol. 4. No. 1. hal 38-43.

Rohana, N. A. 2013. Produksi Selulase dari Aspergillus Niger dan

Kemampuannya Menghidrolisis Ampas Tebu. Jurnal Kimia Unand. Vol. 2 No. 2. hal. 22-28.

Sadhu, S., Pradipta S., Shamnugam M., and Tushar K. M. 2011. Lactose-Enhanced Cellulase Production by Microbacterium sp. Isolated from Fecal Matter of Zebra (Equus zebra). Curr Microbiol Journal. pp. 1050-1055. Saha, B. C. 2001. Xylanase from A Newly Isolated Fusarium verticillioides

Capable of Utilizing Corn Fiber Xylan. Appl Microbiol Biotechnol. pp. 762-766.

Sarkar, N and Kaustav A. 2012. Cellulase and Xylanase Production from Rice Straw by a Locally Isolated Fungus Aspergillus fumigatus NITDGPKA3 under Solid State Fermentation – Statistical Optimization by Response Surface Methodology. Journal of Technology Innovations in Renewable Energy. Vol. 1. No.1. pp. 54-62.

Schlegel, H. G. 1994. Mikrobiologi Umum. Edisi Keenam. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Schreier, H. J., Thomas M. S., and Robert W. B. 1982. Regulation of Nitrogen Catabolic Enzymes in Bacillus spp. Journal Of Bacteriology. Vol. 151. No. 2. pp. 971-975.

Septiningrum, K. dan Chandra A. P. 2011. Produksi Xilanase dari Tongkol Jagung dengan Sistem Bioproses Menggunakan Bacillus circulans untuk Pra-Pemutihan Pulp. Jurnal Riset Industri. Vol. V. No. 1. hal 87-97. Sharma, N. R., Arvinder K.,Chirag C., Anshul J. 2015. Bioprocessing,

Biochemical Characterisation and Optimization of Solid State Fermentation of A New Thermostable Xylanase Producing Strain Belonging to Bacillus Genus. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. Vol. 7. No. 1. pp. 266-276.

Sinaga, R. E. 2013. Karakterisasi Enzim Selulase dan Aplikasinya Pada Substrat Limbah Pertanian. Tesis. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Soeswanto, B dan Ninik L. 2011. Pemanfaatan Limbah Abu Sekam Padi Menjadi Natrium Silikat. Jurnal Fluida. Vol VII, No. 1. hal 18-22. Sugiarti, W dan Widyatama, W. 2009. Pemanfaatan Kulit Biji Mete, Bungkil

Jarak, Sekam Padi dan Jerami Menjadi Bahan Bakar Briket yang Ramah Lingkungan dan Dapat Diperbarui. Skripsi. Universitas Diponegoro. Semarang.

Suka, I. G., Wasinton S., Simon S., dan Evi T. 2008. Karakteristik Silika Sekam Padi dari Provinsi Lampung yang Diperoleh dengan Metode Ekstraksi. Jurnal MIPA, Tahun 37. No.1. hal 47-52.

Susilowati, P.E., Sapto R., Desi K., Rahmawati R., Sumarlin, dan Ardiansyah. 2012. Produksi Xilanase dari Isolat Sumber Air Panas Sonai, Sulawesi Tenggara, Menggunakan Limbah Pertanian. Jurnal Natur Indonesia. hal 199-204.

Science, Toxicology and Food Technology. Vol. 5. pp. 49-56.

Tallapragada, P and Kayva V. 2011. Isolation, Identification and Optimization of Xylanase Enzyme Produced by Aspergillus niger Under Submerged

Fermentation. Journal of Microbiology and Biotechnology Research. Vol. 1. No. 4. pp. 137-147.

Yaşinok, A. E., Feride I. Ş., and Mehmet H. 2008. Isolation Of Endopyhtic and Xylanolytic Bacillus pumilus Strains From Zea mays. Tarim Bilimleri Dergisi. Vol. 14. No. 4. pp. 374-380.

Zuhri, R., Anthoni A., dan Yetria R. 2013. Pengaruh Sumber Karbon dan Nitrogen Terhadap Produksi Protease Alkali dari Bacillus sp. M1.2.3

DAFTAR PUSTAKA

Aiyer, P. V. D. 2004. Effect of C:N Ratio on Alpha Amylase Production by Bacillus licheniformis SPT 27. African Journal of Biotechnology. Vol. 3 No. 10. pp. 519-522.

Al-Hakim, C. 2001. Isolasi dan Seleksi Bakteri Unggul Penghasil Enzim Xylanase dengan Penentuan Suhu dan pH Optimum Pertumbuhannya. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Ali, A. A. M., Manaf A., Heyam I. M. A., Emsalem F. H., and Azzam A. 2014. Production of Xylanase Enzyme from Aspergillus terreus SUK-1.

International Journal of Chem Tech Research. Vol. 6. No. 11. pp. 4884-4889.

Ali, S. M., Sana H. O., and Nadia A. S. 2013. Co-Production of Cellulase and Xylanase Enzymes Thermophilic Bacillus subtilis 276NS. International Journal of Biotechnology for Wellness Industries. Vol. 2. pp. 65-74. Beg, Q. K., M. Kapoor, L. Mahajan, and G. S. Hoondal. 2001. Microbial

Xylanases and Their Industrial Applications: A Review. Appl Microbiol Biotechnol. pp. 326-338.

Bhakyaraj, R. 2014. Isolation, Production and Characterization of Xylanase from Bacillus sp. Isolated from Soil Samples. International Journal of Advanced Multidisciplinary Research. Vol 1. No.1. pp. 41-51.

Camassola, M and Aldo J. P. D. 2014. Effect of Different Pretreatment of Sugar Cane Bagasse on Cellulase and Xylanases Production by the Mutant Penicillium echinulatum 9A02S1 Grown in Submerged Culture. Biomed Reserach International. pp. 1-9.

Dybkær, R. 2002. The Tortuous Road to the Adoption of Katal for the

Expression of Catalytic Activity by the General Conference on Weights and Measures. _{Clinical Chemistry. pp. 586-590.}

Faik, A. 2010. Xylan Biosynthesis: News from the Grass. Plant Physiology. Vol. 153. pp. 396-402.

Fawzya, Y. N., Rani E. P., Wibowo M., Ifah M., dan Gintung P. 2013. _Produksi dan Karakterisasi Xilanase dari Isolat Bakteri M-13.2a Asal Air Laut Manado. JPB Kelautan dan Perikanan. Vol. 8. No. 1. hal. 55-64.

Fitriani, Syaiful B., dan Nurhaeni. 2013. Produksi Bioetanol Tongkol Jagung (Zea mays) dari Hasil Proses Delignifikasi. Online Jurnal of Natural Science. Vol 2. No. 3. hal 66-74.

Goyal, M., K. L. Kalra., V. K. Sareen, and G. Soni. 2008. _{Xylanase Production} with Xylan Rich Lignocellulosic Wastes By A Local Soil Isolate Of Trichoderma viride. Brazilian Journal of Microbiology. _{Vol. 39. pp.} 535-541.

Guha, S., Bhutty, S., Kurana, S. M. P., and Kohli, U. K. 2013. Optimization of Cultural Conditions for Production of Thermo-Alkali Tolerant Xylanase from Bacillus sp. International Journal of Research in Pure and Applied Microbiology. Vol. 3, No. 4. pp. 116-120.

Guo, X., Wang, Shurong W., Yan Z., and Zhongynag L. 2011. Catalytic

Pyrolysis of Xylan-Based Hemicellulose Over Zeolites. Recent Research in Energy & Environment. pp. 137-142.

Hindryawati, N dan Alimuddin. 2010. Sintesis dan Karakterisasi Silika Gel dari Abu Sekam Padi dengan Menggunakan Natrium Hidroksida (NaOH). Jurnal Kimia Mulawarman. Vol. 7. No.2. hal 75-77.

Habibie, F. M., Agustin K. W., and Mochammad N. 2014. Isolasi dan

Identifikasi Molekuler Mikroorganisme Termofilik Penghasil Xilanase dari Lumpur Panas Lapindo. Jurnal Pangan dan Agroindustri. Vol. 2. No. 4. pp. 231- 238.

Heck, J. X., Plinho F. H., and Marco A. Z. A. 2002. Cellulase and Xylanase Production by Isolated Amazon Bacillus Strains Using Soybean Industrial Residue Based Solid-State Cultivation. Brazilian Journal of Microbiology. pp. 213-218.

Ilmi, I.M dan Nengah D. K. 2013. Aktifitas Enzim Lignin Peroksidase oleh Gliomastix sp. T3.7 pada Limbah Bonggol Jagung dengan Berbagai pH dan Suhu. Jurnal Sains Dan Seni Pomits. Vol. 2. No.1. hal 2337-3520.

Jalaluddin dan Samsul R. 2005. Pembuatan Pulp dari Jerami Padi dengan Menggunakan Natrium Hidroksida. Jurnal Sistem Teknik Industri. Vol. 6. No. 5. hal 53-56.

Kunaepah, U. 2008. Pengaruh Lama Fermentasi dan Konsentrasi Glukosa Terhadap Aktivitas Antibakteri, Polifenol Total dan Mutu Kimia Kefir Susu Kacang Merah. Tesis. Universitas Diponegoro. Semarang.

Lee, H. V., S. B. A Hamid, and S. K. Zain. 2014. Conversion of Lignocellulosic Biomass to Nanocellulose: Structure and Chemical Process. Hindawi Publishing Corporation. The Scientific World Journal. pp. 1-20.

Mahamud, M. R. and D. J. Gomes. 2012. Enzymatic Saccharification of Sugar Cane Bagasse by the Crude Enzyme from Indigenous Fungi. Journal Scientific Research. Vol. 4. No. 1. pp. 227-238.

Menon, G., Kalpana M., Jitendra K., and Bhavanath J. 2010. Isolation,

Purification, and Characterization of Haloalkaline Xylanase from A Marine Bacillus pumilus Strain, GESF-1. Biotechnology and Bioprocess

Engineering. pp. 998-1005.

Meryandini, A., Wahyu W., Besty M., Titi C.S., Nisa R., dan Hasrul S. 2009. Isolasi Bakteri Selulolitik dan Karakterisasi Enzimnya. Jurnal Makara, Sains. Vol 13. No.1. hal 33-38.

Meryandini, A., Titi C. S., Ferry M., Niken F. G., dan Yulin L. 2009. Penggunaan Xilanase Streptomyces sp. 45 I-3 Amobil Untuk Hidrolisis Xilan Tongkol Jagung. Jurnal Teknol dan Industri Pangan, Vol. XX No. 1. hal 9-16.

Miller, G. L. 1959. Use of Dinitrosalicylacid Reagen for Determination of Reducing Sugar. Analytical Chemistry. Vol. 31. No. 3. pp. 426-428.

Misrianti, B. 2013. Pengaruh Penambahan Sukrosa pada Pembuatan Whey Kerbau Fermentasi Terhadap Penghambatan Bakteri Patogen. Skripsi. Universitas Hasanuddin. Makassar.

Mosier, N., Charles W., Bruce D., B., Richard E., Y. Y. Lee, Mark H., and Michael L. 2005. Features of Promising Technologies for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass. Bioresource Technology. pp. 673–686.

Mulyani, N. S. 2010. Penentuan Temperatur dan pH Optimum pada Uji

Aktivitas Hasil Isolasi dari Aspergillus niger dengan Menggunakan Media Pertumbuhan Sekam Padi. Prosiding. hal 241-247.

Mulyani, N. C., Muhammad A., dan Heru P. Penentuan Konsentrasi Optimum Oalt Spelt Xylan Pada Produksi Xilanase dari Aspergillus niger dalam Media PDB (Potato Dextrose Broth). J. Kim. Sains & Apl. Vol. XII. No. 1. hal. 1-9.

Nester, E. W., Denise, G. A., C. Evans. R. J., and Martha T. N. 2009. Microbiology A Human Perspective. McGraw-Hill. New York.

Pangesti, N. W. I., Artini P., dan Estu R. N. 2012. Pengaruh Penambahan Molase pada Produksi Enzim Xilanase oleh Fungi Aspergillus niger dengan Substrat Jerami Padi. Jurnal Bioteknologi. hal 41-48.

Pelczar, M. J. dan E. C. S. Chan. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Peter-Albert, C. F., A. A. Ajayi., and F. A. Awosika. 2015. Studies on Xylanase Production by Aspergillus niger Tomato Pomace Medium. African Journal Apllied Research (Ajar). Vol. 1. No. 1. pp. 286-298.

Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.

Purnawan, C., Hilmiyana D., Wantini, dan Fatmawati E. 2012. Pemanfaatan Limbah Ampas Tebu untuk Pembuatan Kertas Dekorasi dengan Metode Organosolv. Jurnal EKOSAINS. Vol. IV. No. 2. hal 1-6.

Puspitasari, F. D., Shovitri M., dan Kuswytasari. 2012. Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Aerob Proteolitik dari Tangki Septik. Jurnal Sains dan Seni ITS. Vol. 1. No. 1. hal E1-E4.

Putri, N. E. 2008. Produksi Xilitol Dari Hidrolisat Tongkol Jagung Oleh Khamir Penghasil Enzim Xylose Reductase (XR). Skripsi. Universitas Indonesia. Depok.

Rawashdeh, R., Ismail S., and Amjad M. 2005. Effect of Cultural Conditions on Xylanase Production by Streptomyces sp. (strain lb 24D) and Its Potential to Utilize Tomato Pomace. African Journal of Biotechnology. Vol. 4. pp. 251-255.

Richana, N., Tun T. I., Anwar N., dan Khaswar S. 2008. Isolasi Identifikasi Bakteri Penghasil Xilanase serta Karakterisasi Enzimnya. Jurnal Agro Biogen. Vol 4. No. 1. hal 24-34.

Richana, N., Tun T. T., M. A. Nur., Illah S., Khaswar S., dan Yandra A. 2007. Ekstraksi Xilan dari Tongkol Jagung. Jurnal Pascapanen. Vol. 4. No. 1. hal 38-43.

Rohana, N. A. 2013. Produksi Selulase dari Aspergillus Niger dan

Kemampuannya Menghidrolisis Ampas Tebu. Jurnal Kimia Unand. Vol. 2 No. 2. hal. 22-28.

Sadhu, S., Pradipta S., Shamnugam M., and Tushar K. M. 2011. Lactose-Enhanced Cellulase Production by Microbacterium sp. Isolated from Fecal Matter of Zebra (Equus zebra). Curr Microbiol Journal. pp. 1050-1055.

Saha, B. C. 2001. Xylanase from A Newly Isolated Fusarium verticillioides Capable of Utilizing Corn Fiber Xylan. Appl Microbiol Biotechnol. pp. 762-766.

Salaki, C. L. 2011. Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Indigenous (Bacillus cereus FRANK) sebagai Agensia Pengendali Hayati Hama Kubis. Eugenia. Vol. 17. No. 1. hal 10-15.

Sarkar, N and Kaustav A. 2012. Cellulase and Xylanase Production from Rice Straw by a Locally Isolated Fungus Aspergillus fumigatus NITDGPKA3 under Solid State Fermentation – Statistical Optimization by Response Surface Methodology. Journal of Technology Innovations in Renewable Energy. Vol. 1. No.1. pp. 54-62.

Schlegel, H. G. 1994. Mikrobiologi Umum. Edisi Keenam. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Schreier, H. J., Thomas M. S., and Robert W. B. 1982. Regulation of Nitrogen Catabolic Enzymes in Bacillus spp. Journal Of Bacteriology. Vol. 151. No. 2. pp. 971-975.

Septiningrum, K. dan Chandra A. P. 2011. Produksi Xilanase dari Tongkol Jagung dengan Sistem Bioproses Menggunakan Bacillus circulans untuk Pra-Pemutihan Pulp. Jurnal Riset Industri. Vol. V. No. 1. hal 87-97.

Sharma, N. R., Arvinder K.,Chirag C., Anshul J. 2015. Bioprocessing,

Biochemical Characterisation and Optimization of Solid State Fermentation of A New Thermostable Xylanase Producing Strain Belonging to Bacillus Genus. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. Vol. 7. No. 1. pp. 266-276.

Sinaga, R. E. 2013. Karakterisasi Enzim Selulase dan Aplikasinya Pada Substrat Limbah Pertanian. Tesis. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Soeswanto, B dan Ninik L. 2011. Pemanfaatan Limbah Abu Sekam Padi Menjadi Natrium Silikat. Jurnal Fluida. Vol VII, No. 1. hal 18-22.

Sugiarti, W dan Widyatama, W. 2009. Pemanfaatan Kulit Biji Mete, Bungkil Jarak, Sekam Padi dan Jerami Menjadi Bahan Bakar Briket yang Ramah Lingkungan dan Dapat Diperbarui. Skripsi. Universitas Diponegoro. Semarang.

Suka, I. G., Wasinton S., Simon S., dan Evi T. 2008. Karakteristik Silika Sekam Padi dari Provinsi Lampung yang Diperoleh dengan Metode Ekstraksi. Jurnal MIPA, Tahun 37. No.1. hal 47-52.

Susilowati, P.E., Sapto R., Desi K., Rahmawati R., Sumarlin, dan Ardiansyah. 2012. Produksi Xilanase dari Isolat Sumber Air Panas Sonai, Sulawesi Tenggara, Menggunakan Limbah Pertanian. Jurnal Natur Indonesia. hal 199-204.

Syawala, D. S., Tatik W., and Moch. D. M. 2013. Production Of Bioethanol from Corncob and Sugarcane Bagasse with Hydrolysis Process Using Aspergillus niger and Trichoderma viride. IOSR Journal Of Environmental Science, Toxicology and Food Technology. Vol. 5. pp. 49-56.

Tallapragada, P and Kayva V. 2011. Isolation, Identification and Optimization of Xylanase Enzyme Produced by Aspergillus niger Under Submerged

Fermentation. Journal of Microbiology and Biotechnology Research. Vol. 1. No. 4. pp. 137-147.

Yaşinok, A. E., Feride I. Ş., and Mehmet H. 2008. Isolation Of Endopyhtic and Xylanolytic Bacillus pumilus Strains From Zea mays. Tarim Bilimleri Dergisi. Vol. 14. No. 4. pp. 374-380.

Zuhri, R., Anthoni A., dan Yetria R. 2013. Pengaruh Sumber Karbon dan Nitrogen Terhadap Produksi Protease Alkali dari Bacillus sp. M1.2.3 Termofilik. Jurnal Biologika. Vol. 2. No. 1. pp. 40-46.