Aktivitas dan kondisi optimum dekolorisasi zat warna azo jenis Allura Red oleh bakteri

AKTIVITAS DAN KONDISI OPTIMUM DEKOLORISASI
ZAT WARNA AZO JENIS ALLURA RED
OLEH BAKTERI

AMAR HUSNA

DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aktivitas dan Kondisi
Optimum Dekolorisasi Zat Warna Azo Jenis Allura Red oleh Bakteri adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Penelitian ini merupakan bagian
dari proyek penelitian Bidang Mikrobiologi Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia (LIPI). Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan

dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Amar Husna
NIM G84100102

ABSTRAK
AMAR HUSNA. Aktivitas dan Kondisi Optimum Dekolorisasi Zat Warna Azo
Jenis Allura Red oleh Bakteri. Dibimbing oleh MEGA SAFITHRI dan NOVIK
NURHIDAYAT.
Zat warna azo yang digunakan industri tekstil maupun pangan merupakan
kontributor tertinggi dalam pencemaran perairan. Dekolorisasi zat warna dapat
dilakukan dengan memanfaatkan bakteri melalui reduksi yang dikatalisis oleh
enzim azoreductase. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis kemampuan reduksi
bakteri terhadap zat warna azo Allura Red dan optimasi pH dan suhu aktivitas
dekolorisasi. Aktivitas dekolorisasi dilakukan oleh kultur sel beberapa isolat bakteri
dan dilakukan optimasi pH dan suhu dengan produksi ekstrak sel bakteri yang
memiliki aktivitas tertinggi pada kulturnya. Hasil uji pada beberapa kultur sel
menunjukkan bahwa Bacillus amyloliquefaciens 73 memiliki aktivitas tertinggi

dalam dekolorisasi yaitu sebesar 81.88%. Enzim yang berperan dalam dekolorisasi
diproduksi secara konstitutif dan berada pada fraksi supernatan ekstrak sel Bacillus
amyloliquefaciens. Aktivitas dekolorisasi dalam reduksi zat warna Allura Red
optimum pada pH 7.0 sebesar 81.40% dan suhu optimum pada 370C sebesar
86.82% setelah inkubasi selama 24 jam.
Kata kunci: azoreductase, Bacillus amyloliquefaciens 73, dekolorisasi, reduksi

ABSTRACT
AMAR HUSNA. Optimum Conditions and Decolorization Activity of Azo Dyes
Allura Red by Bacteria. Supervised by MEGA SAFITHRI and NOVIK
NURHIDAYAT.
Azo dye used in textile and food industry is the highest contributor to the
pollution of the water. Dye decolorization can be done by utilizing bacteria through
reduction catalyzed by the enzyme azoreductase. The purpose of this study was to
analyze the ability of the bacteria to reduce azo dye Allura Red and optimization of
pH and temperature for decolorization activity. Decolorization activity carried out
by several cell culture isolates and the optimization of pH and temperature with the
production of bacterial cell extracts that had the highest activity in the culture. Test
results on several cell culture showed that Bacillus amyloliquefaciens 73 has the
highest activity in decolorization equal to 81.88%. Enzymes that play a role in the

decolorization are constitutively produced in the supernatant fraction of Bacillus
amyloliquefaciens cell extracts. Decolorization activity in the reduction of the dye
Allura Red optimum at pH 7.0 was 81.40% and a temperature optimum at 370C for
86.82% after incubation for 24 hours.
Keywords: azoreductase, Bacillus amyloliquefaciens 73, decolorization, reduction

AKTIVITAS DAN KONDISI OPTIMUM DEKOLORISASI
ZAT WARNA AZO JENIS ALLURA RED
OLEH BAKTERI

AMAR HUSNA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biokimia

DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan karya ilmiah yang berjudul
Aktivitas dan Kondisi Optimum Dekolorisasi Zat Warna Azo Jenis Allura Red oleh
Bakteri. Penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret hingga Juni 2014 ini
merupakan proyek penelitian di Bidang Mikrobiologi Pusat Penelitian Biologi LIPI
Cibinong yang bertempat di jalan Raya Bogor Km. 46 Cibinong, Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Mega Safithri, SSi, MSi dan Dr
Novik Nurhidayat selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan serta
saran dan kritik dalam upaya penyelesaian karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih
juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua, Bapak dan Ibu serta seluruh
keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya. Penghargaan dan terima kasih
penulis sampaikan kepada Ibu Ratih dan Bapak Acun sebagai teknisi di
Laboratorium Genetika Mikroba, Bidang Mikrobiologi, Pusat Penelitian Biologi
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong atas kerjasamanya dalam
mendampingi selama penelitian berlangsung.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dra Sri Widawati, Ana, Lia,
Bellen, Dara, dan teman-teman Biokimia 47 atas segala bantuan, saran, motivasi,
dan persahabatan yang diberikan. Semoga hasil penelitian dan karya ilmiah ini
dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca dalam meningkatkan ilmu
pengetahuan, khususnya di bidang biokimia.
Bogor, September 2014
Amar Husna

DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Bahan dan Alat
Prosedur Percobaan
HASIL
Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Beberapa Kultur Sel
Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Ekstrak Sel
Bacillus amyloliquefaciens 73
Nilai pH Optimum dalam Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh

Ekstrak Sel Bacillus amyloliquefaciens 73
Suhu Optimum dalam Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh
Ekstrak Sel Bacillus amyloliquefaciens 73
PEMBAHASAN
Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Beberapa Kultur Sel
Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Ekstrak Sel
Bacillus amyloliquefaciens 73
Kondisi Optimum dalam Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh
Ekstrak Sel Bacillus amyloliquefaciens 73
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

vi
vi
1
2

2
2
4
4
5
6
6
7
7
8
9
10
10
11
11
14
21

DAFTAR GAMBAR
1 Struktur zat warna azo jenis Allura Red

2 Aktivitas dekolorisasi zat warna azo Allura Red oleh beberapa kultur sel
bakteri
3 Aktivitas dekolorisasi zat warna azo Allura Red oleh ekstrak sel
Bacillus amyloliquefaciens 73
4 Nilai pH optimum ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73 dalam
dekolorisasi zat warna azo Allura Red
5 Suhu optimum ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73 dalam
dekolorisasi zat warna Allura Red
6 Reaksi katalitik enzim azoreductase
7 Mekanisme reduksi zat warna azo oleh bakteri

1
5
5
6
7
7
9

DAFTAR LAMPIRAN

1
2
3
4
5

Diagram alir penelitian
Pembuatan larutan
Karakteristik limbah cair industri tekstil
Analisis reduksi zat warna azo Allura Red oleh beberapa kultur sel
Analisis reduksi zat warna azo Allura Red oleh ekstrak sel
Bacillus amyloliquefaciens 73
6 Penentuan nilai pH optimum dekolorisasi zat warna azo Allura Red oleh
ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73
7 Penentuan suhu optimum dekolorisasi zat warna azo Allura Red oleh
ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73
8 Analisis statistika menggunakan program SPSS 16.0

14
15

15
15
16
17
18
19

PENDAHULUAN
Perkembangan industri pangan maupun tekstil yang sangat pesat di Indonesia
dapat meningkatkan perekonomian masyarakat namun berpotensi mencemari
lingkungan. Keberadaan limbah cair industri yang masih mengandung zat warna
merupakan salah satu kontributor tertinggi dalam pencemaran air. Zat warna
tersebut akan menganggu penetrasi sinar matahari ke dalam air sehingga kandungan
oksigen berkurang yang berdampak bagi kehidupan perairan. Selain itu, zat warna
akan bersifat karsinogen dan mutagenik apabila terakumulasi terlalu lama dalam
perairan (Preethi 2006).
Zat warna dalam bahan pangan dan tekstil menggunakan pewarna sintetis
yang tergolong senyawa azo. Senyawa azo merupakan zat warna sintetik yang
mempunyai sistem kromofor dari gugus azo (-N=N-) yang berikatan dengan gugus
aromatik. Struktur umum R-N=N-R’ dengan R dan R’ adalah rantai organik yang

sama atau berbeda. Beberapa pewarna azo telah dilarang untuk digunakan pada
industri pangan karena menghasilkan produk hasil degradasi zat warna yang
bersifat toksik apabila dikonsumsi secara berlebihan (Padmavathy et al. 2003).
Salah satunya adalah jenis Allura Red yang memiliki satu ikatan azo (monoazo) dan
memberikan warna merah pada produk pangan (Wisnu 2009). Mayoritas pewarna
azo dalam industri pangan memiliki nilai Lethal Dose (LD50) antara 250-2000
mg/kg berat badan (Moutaoakkil et al. 2003).
Pengolahan limbah industri secara fisika dan kimia dinilai kurang ramah
lingkungan karena hanya melakukan pengendapan tanpa mendegradasi zat warna.
Alternatif pengolahan limbah industri lainnya adalah pengolahan dengan
memanfaatkan mikroorganisme seperti bakteri untuk mendegradasi molekul zat
warna yang memiliki struktur kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana
(Manurung et al. 2004). Penambahan zat warna dalam produk pangan seperti susu
tidak bertahan lama atau cepat pudar karena memberikan efek penghilangan warna
atau dekolorisasi pada susu. Isolat bakteri yang terdapat dalam susu mampu
mereduksi senyawa azo dengan bantuan reaksi enzim azoreductase sehingga terjadi
dekolorisasi (Padmavathy et al 2003).
Bakteri dapat menghasilkan jenis enzim yang bekerja dalam sel yang disebut
intraseluler (endoenzim) dan enzim ekstraseluler (eksoenzim) yang disekresikan ke
luar sel dan berdifusi ke dalam media. Penggunaan enzim dalam bidang industri
harus memperhatikan faktor penting yang sangat mempengaruhi efisiensi dan
efektivitas dari enzim yang digunakan. Apabila faktor tersebut berada dalam
kondisi yang optimum, maka kerja enzim juga akan maksimal. Beberapa faktor
yang mempengaruhi kerja enzim diantaranya nilai pH dan suhu (Waluyo 2004).

Gambar 1 Struktur zat warna azo jenis Allura Red (EFSA 2012)

2

Pemanfaatan bakteri dalam pengolahan limbah telah banyak diteliti di seluruh
dunia. Beberapa penelitian menggunakan sumber isolat yang diisolasi langsung dari
limbah tekstil seperti Bacillus sp. dan Pseudomonas sp. telah diinkubasi pada pH
dan suhu optimum selama 24 jam dalam mendekolorisasi limbah zat warna tekstil
(Rajee dan Patterson 2011). Penelitian yang dilakukan oleh Jirasripongpun et al.
(2007) dengan mengisolasi bakteri dari limbah industri dan teridentifikasi sebagai
Enterobacter sp. telah diujikan kemampuannya dalam mendekolorisasi zat warna
jenis azo.
Pengujian aktivitas dan kondisi optimum dekolorisasi oleh isolat bakteri yang
diisolasi dari produk pangan susu yang telah mengalami penghilangan warna belum
dilakukan. Adapun tujuan penelitian ini adalah menguji kemampuan reduksi
beberapa isolat bakteri yang diisolasi dari susu yang telah mengalami penghilangan
warna dalam mendekolorisasi zat warna azo jenis Allura Red dan menentukan
enzim tersebut terdapat pada sitoplasma atau membran sel bakteri serta dihasilkan
secara induktif ataupun konstitutif. Penelitian ini juga menentukan nilai pH dan
suhu optimum aktivitas dekolorisasi dalam mereduksi ikatan azo pada zat warna
Allura Red. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
pemanfaatan bakteri dalam mendegradasi zat warna azo sehingga dapat membantu
bidang bioteknologi dalam upaya pengolahan limbah cair yang dihasilkan oleh
industri.

METODE
Bahan dan Alat
Bahan penelitian yang digunakan adalah akuades, bacto agar, bufer fosfat
0.05 M, natrium klorida (NaCl), beberapa kultur cair isolat bakteri yaitu Bacillus
amyloliquefaciens 73, Enterobacter cloacae IDL1, dan Pseudomonas aeruginosa
IDL1 hasil isolasi dari produk susu steril strawberry serta Lactobacillus plantarum
Mar8 yang diisolasi dari buah tropis markisa, tripton, yeast extract, zat warna azo
Allura Red. Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah aluminium
foil, autoklaf Hirayama HiClaveTm HVE-50, bunsen, cawan petri, gelas ukur,
inkubator Isuzu, kuvet Hellma QS 10.00 mm, labu Erlenmeyer Pyrex, laminar air
flow OSK CVB-1300M, magnetic stirrer, mikropipet Sibata, mikropipet tip,
microtube Effendorf, neraca analitik Denver, jarum ose, pH meter TDA HM-25G,
centrifuge PLC Series, bioshaker inkubator Taitec BR-300LF, sonikator SIM VH150, spektrofotometri UV-VIS 1700 Shimadzu, tabung reaksi IWAKI TE-32 Pyrex,
botol centrifuge, dan vortex Maxi Mix II.

Prosedur Percobaan
Pembuatan Media Luria Bertani/LB (Bertani 1952)
Media yang digunakan untuk peremajaan isolat bakteri adalah Luria Bertani
(LB) sebanyak 3.75 g bacto agar, 1.25 g yeast extract, 2.5 g tripton, dan 1.25 g
NaCl dilarutkan ke dalam 250 mL akuades dalam labu Erlenmeyer. Larutan
dihomogenkan menggunakan magnetic stirrer. Erlenmeyer ditutup dan disterilisasi

3

dalam autoklaf selama 15 menit pada suhu 1210C dan tekanan 1 atm. Media yang
telah steril dibiarkan agak dingin dan dituang ke dalam cawan petri steril secara
aseptik dan dibiarkan hingga beku.
Peremajaan dan Pemurnian Isolat Bakteri (Modifikasi Cowan 1984)
Kultur cair isolat bakteri Bacillus amyloliquefaciens 73, Enterobacter
cloacae IDL1, Lactobacillus plantarum Mar8, dan Pseudomonas aerugoinosa
IDL1 masing-masing sebanyak 100 L diremajakan pada media LB padat steril
secara aseptik dengan metode cawan sebar (spread plate) dan diinkubasi selama 24
jam pada suhu 370C selanjutnya dimurnikan pada media yang sama secara aseptik
dengan metode cawan gores (strike plate) dan diinkubasi kembali selama 24 jam
pada 370C. Isolat yang telah murni ditumbuhkan pada media LB agar miring
sebagai inokulum.
Analisis Reduksi Zat Warna Azo oleh Beberapa Kultur Sel (Modifikasi
Cappucino dan Sherman 1999)
Isolat bakteri dimasukkan 1 hingga 2 ose ke dalam tabung reaksi steril yang
berisi 5 mL LB cair dan diukur Optical Density (OD) 0.5 pada 600 nm sebagai
stok kultur bakteri. Media dekolorisasi disiapkan dengan mencampurkan 20 mL zat
warna konsentrasi 10 mg/L dengan 180 mL LB cair steril dan sebanyak 500 L stok
kultur diinokulasikan ke dalam 5 mL media dekolorisasi kemudian diinkubasi
selama 24 jam pada suhu 370C dengan 3× pengulangan (triplo) untuk setiap
isolatnya. Setelah inkubasi, sampel disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm
selama 5 menit dan supernatan yang diperoleh diukur absorbansi dengan
spektrofotometer UV-Vis pada 511 nm.
Produksi Ekstrak Sel (Modifikasi Hanim 2012)
Produksi ekstrak sel oleh isolat bakteri yang memiliki aktivitas dekolorisasi
tertinggi pada reduksi zat warna pada kultur sel. Kultur bakteri dengan OD 0.5
diinokulasikan pada media dekolorisasi (MD) dan media Luria Bertani (LB) steril
dengan 3× pengulangan (triplo) untuk setiap media. Campuran tersebut diinkubasi
dan dishaker pada 370C dengan kecepatan 120 rpm selama 24 jam. Setelah
inkubasi, media disentrifugasi pada 9500 rpm selama 15 menit pada suhu 40C.
Supenatan disimpan pada suhu 40C sebagai culture supernatant fraction (CS). Pelet
yang diperoleh kemudian dibilas dan disuspensikan dengan 5 mL bufer fosfat 0.05
M pH 7.0. Pemecahan sel menggunakan sonikator pada 50 kHz selama 15 menit
pada suhu 40C. Homogenat disentrifugasi pada kecepatan 9500 rpm pada suhu 40C
selama 15 menit. Supernatan yang dihasilkan merupakan ekstrak sel atau cell free
extract (CFE). Semua fraksi yang dihasilkan digunakan untuk pengujian aktivitas
dekolorisasi.
Analisis Reduksi Zat Warna Azo oleh Ekstrak Sel (Modifikasi Maier et al.
2004)
Pengujian aktivitas dekolorisasi oleh ekstrak sel menggunakan tabung
Eppendorf 1.5 mL. Bufer fosfat 0.05 M pH 7.0 sebanyak 400 L dicampurkan
dengan 300 L fraksi enzim dan 300 L zat warna azo konsentrasi 10 mg/L dan
diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Setelah inkubasi, sampel disentrifugasi
dengan kecepatan 8000 rpm selama 5 menit dan supernatan yang diperoleh diukur

4

absorbansi dengan spektrofotometer UV-Vis pada
(triplo) untuk setiap fraksi ekstrak.

511 nm dengan 3× ulangan

Optimasi Dekolorisasi Zat Warna Azo (Modifikasi Maier et al. 2004)
Penentuan Nilai pH Optimum
Optimasi pH untuk aktivitas dekolorisasi menggunakan tabung Eppendorf 1.5
mL dan bufer fosfat variasi pH 6.0-10.0 dengan selang pH 1.0. Bufer fosfat 0.05 M
sebanyak 400 L pH 6.0 dicampurkan dengan 300 L fraksi enzim dan 300 L zat
warna senyawa azo konsentrasi 100 mg/L dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu
370C. Setelah inkubasi, sampel disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm selama
5 menit dan supernatan yang diperoleh diukur absorbansi dengan spektrofotometer
UV-Vis pada 511 nm dengan 3× ulangan (triplo) untuk setiap perlakuan pH bufer.
Nilai pH optimum didapatkan dengan melihat aktivitas dekolorisasi tertinggi.
Penentuan Suhu Optimum
Suhu optimum ditentukan dengan disiapkan campuran sebanyak 400 L
bufer fosfat 0.05 M pH optimum, 300 L fraksi enzim, dan 300 L zat warna
senyawa azo konsentrasi 100 mg/L dan diinkubasi selama 24 jam pada variasi suhu
10, 25, 30, 37, dan 500C. Setelah inkubasi, sampel disentrifugasi dengan kecepatan
8000 rpm selama 5 menit dan supernatan yang diperoleh diukur absorbansi dengan
spektrofotometer UV-Vis pada 511 nm dengan 3× ulangan (triplo) untuk setiap
perlakuan suhu. Suhu optimum didapatkan dengan melihat aktivitas dekolorisasi
tertinggi.
Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna (Tripathi dan Srivastava 2011)
Aktivitas dekolorisasi diperoleh dengan cara membandingkan absorbansi zat
warna yang terdekolorisasi terhadap absorbansi zat warna kontrol. Aktivitas
dekolorisasi tersebut dinyatakan dalam persentase penghilangan warna dari sampel
terhadap kontrol. Secara sistematis hal tersebut dapat dihitung dengan rumus:
Dekolorisasi (%) =

Absorbansi kontrol – Absorbansi sampel
× 100
Absorbansi kontrol

Analisis Statistika (Matjik dan Sumertajaya 2002)
Data yang diperoleh dianalisis dengan Analysis of Variance (ANOVA)
dengan tingkat kepercayaan 95% dan taraf 0.05. Analisis data menggunakan
program SPSS 16.0. Jika hasil uji berbeda nyata maka dilanjutkan dengan uji
Duncan.

HASIL
Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Beberapa Kultur Sel
Aktivitas dekolorisasi zat warna Allura Red oleh beberapa kultur sel pada
media dekolorisasi diinkubasi selama 24 jam. Kultur sel Bacillus amyloliquefaciens
73 menghasilkan aktivitas dekolorisasi tertinggi dibandingkan kultur sel bakteri
lainnya yaitu sebesar 81.88% seperti yang tertera pada Gambar 2.

Aktivitas Dekolorisasi (%)

5

100.00

81.88c±0.61

80.00

79.20b±0.35

77.56b±1.49
49.94a±0.56

60.00
40.00
20.00
0.00

Bacillus
amyloliquefaciens
73

Enterobacter
cloacae IDL1

Lactobacillus
Pseudomonas
plantarum Mar8 aeruginosa IDL1

Gambar 2 Aktivitas dekolorisasi zat warna azo Allura Red oleh beberapa kultur
sel bakteri
Hasil uji ANOVA pada taraf kepercayaan 95% menunjukkan bahwa aktivitas
dekolorisasi kultur sel tersebut memberikan hasil yang berbeda nyata atau berbeda
signifikan sehingga dilanjutkan uji Duncan untuk mengetahui perbedaan perlakuan
antar kultur sel. Berdasarkan hasil uji Duncan menunjukkan bahwa Bacillus
amyloliquefaciens 73 memiliki aktivitas tertinggi dan berbeda nyata dari ketiga
kultur sel bakteri lainnya dan aktivitas dekolorisasi oleh Pseudomonas aeruginosa
IDL1 dan Enterobacter cloacae IDL1 memberikan hasil berbeda nyata terhadap
Lactobacillus plantarum Mar8.

Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Ekstrak Sel Bacillus
amyloliquefaciens 73

Aktivitas Dekolorisasi (%)

Aktivitas dekolorisasi diukur pada ekstrak sel fraksi supernatan dan pelet dari
setiap media. Gambar 3 menunjukkan aktivitas dekolorisasi tertinggi terdapat pada
fraksi supernatan yang diproduksi pada media yang mengandung substrat maupun
tanpa substrat yaitu sebesar 84.42% pada media mengandung substrat dan sebesar
78.06% pada media tanpa diinduksi substrat. Fraksi pelet juga memiliki aktivitas
dekolorisasi cukup tinggi pada kedua media yaitu sebesar 71.79% pada media
dengan penambahan substrat dan sebesar 65.28% pada media tanpa diinduksi
substrat.
100.00

84.42d±2.09

80.00

78.06c±3.00

71.79b±1.63

65.28a±3.52

60.00
40.00
20.00
0.00

S MD

S LB
P MD
Fraksi ekstrak

P LB

Gambar 3 Aktivitas dekolorisasi zat warna azo Allura Red oleh ekstrak sel
Bacillus amyloliquefaciens 73. Kode S: fraksi supernatan; P: fraksi
pelet; MD: media dekolorisasi; LB: media Luria Bertani

6

Berdasarkan hasil analisis uji ANOVA menunjukkan bahwa hasil aktivitas
dekolorisasi fraksi supernatan yang dihasilkan dari produksi ekstrak sel Bacillus
amyloliquefaciens 73 memberikan perbedaan yang signifikan terhadap fraksi
ekstrak lainnya dalam dekolorisasi zat warna, maka pengujian dilanjutkan ke uji
Duncan. Dekolorisasi zat warna oleh fraksi supernatan memberikan hasil yang
berbeda nyata, artinya dekolorisasi oleh fraksi pelet memberikan penurunan
aktivitas kemampuan reduksi dalam mendekolorisasi zat warna.

Nilai pH Optimum dalam Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh
Ekstrak Sel Bacillus amyloliquefaciens 73
Penentuan pH optimum dalam dekolorisasi zat warna oleh ekstrak sel pada
fraksi supernatan yang diproduksi pada media dekolorisasi. Nilai pH optimum
didapatkan dengan melihat aktivitas tertinggi dari dekolorisasi zat warna seperti
tertera pada Gambar 4 yang menunjukkan aktivitas dekolorisasi zat warna tertinggi
pada pH 7 yaitu sebesar 81.40%. Namun, peningkatan nilai pH setelah pH 7 yaitu
pH 8, 9, dan 10 mengalami penurunan aktivitas dekolorisasi oleh ekstrak sel.
Hasil uji ANOVA pada taraf kepercayaan 95% menunjukkan bahwa aktivitas
dekolorisasi zat warna pada variasi pH memberikan hasil yang berbeda nyata atau
berbeda signifikan terhadap kemampuan reduksi zar warna sehingga dilanjutkan uji
Duncan untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan pH. Berdasarkan hasil uji
Duncan menunjukkan bahwa kondisi pH 6.0-8.0 tidak memberikan hasil yang
berbeda nyata. Hal tersebut menunjukkan kondisi alkali (pH 9.0-10.0) menurunkan
kemampuan reduksi dari ekstrak sel.

Suhu Optimum dalam Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Ekstrak
Sel Bacillus amyloliquefaciens 73

Aktivitas Dekolorisasi (%)

Penentuan suhu optimum juga menggunakan fraksi supernatan yang
diproduksi pada media dekolorisasi. Gambar 5 menunjukkan peningkatan suhu
inkubasi dari suhu 100C, 250C, 300C meningkatkan aktivitas dekolorisasi zat warna
dan mencapai aktivitas dekolorisasi tertinggi pada suhu 370C sebesar 86.82%.
Namun, pada suhu 500C aktivitas dekolorisasi zat warna mengalami penurunan.
100.00
80.00

74.93b±1.34

81.40b±5.15

73.15b±1.04

63.53a±9.11

62.60a±4.31

9

10

60.00
40.00
20.00
0.00
6

7

8
Nilai pH

Gambar 4 Nilai pH optimum ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73 dalam
dekolorisasi zat warna azo Allura Red

Aktivitas Dekolorisasi (%)

7
86.82d±0.84

100.00
80.00

50.67c±2.53

60.00

27.95b±6.95

40.00
20.00

23.61b±7.07

3.63a±0.24

0.00
10

Gambar 5

25

30
Suhu (0C)

37

50

Suhu optimum ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73 dalam
dekolorisasi zat warna Allura Red

Berdasarkan hasil analisis uji ANOVA menunjukkan bahwa hasil
kemampuan reduksi fraksi supernatan yang dihasilkan dari produksi ekstrak sel
pada variasi suhu memberikan hasil yang signifikan berbeda dalam dekolorisasi zat
warna, maka pengujian dilanjutkan ke uji Duncan. Dekolorisasi zat warna optimum
pada suhu 370C dan berbeda nyata terhadap perlakuan suhu lainnya. Artinya
dekolorisasi zat warna oleh ekstrak sel pada suhu lebih rendah dan lebih tinggi dari
suhu 370C memberikan penurunan aktivitas kemampuan reduksi dalam
mendekolorisasi zat warna.

PEMBAHASAN
Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Beberapa Kultur Sel
Dekolorisasi atau penghilangan warna melibatkan aktivitas suatu enzim yaitu
azoreductase (Liu et al. 2009). Selain itu, adanya peran koenzim NADPH/NADH
yang mengalami oksidasi menjadi NADP+/NAD+ bersama azoreductase mereduksi
senyawa azo dengan memutus ikatan gugus -N═N- melalui dua tahap yang
menyebabkan terjadinya degradasi pewarna azo (Gambar 6). Kemampuan reduksi
suatu isolat bakteri dalam dekolorisasi zat warna ditandai semakin rendah nilai
absorbansi yang dihasilkan saat pengukuran menggunakan spektrofotometer UVVis (Chen 2006).

Gambar 6 Reaksi katalitik enzim azoreductase (Wang et al. 2010)

8

Hasil analisis reduksi zat warna azo Allura Red oleh beberapa kultur sel
bakteri menunjukkan aktivitas dekolorisasi tertinggi diperoleh kultur sel Bacillus
amyloliquefaciens 73. Bacillus amyloliquefaciens yang memiliki suhu
pertumbuhan sel optimal pada 30-400C menghasilkan endospora yang
memungkinkan bertahan pada jangka waktu lama yang merupakan hal penting
dalam aplikasi pada bidang industri (Reiner et al. 2011). Bacillus amyloliquefaciens
juga memiliki potensi untuk menghasilkan amilase dan enzim ekstraselular lainnya
yang penting bagi industri (Fritze 2004). Kultur sel Pseudomonas aeruginosa IDL1
dan Enterobacter cloacae IDL1 memiliki aktivitas dekolorisasi cukup tinggi.
Namun, Pseudomonas aeruginosa merupakan spesies yang paling sering
menyebabkan penyakit diantara spesies Pseudomonas lainnya dan Enterobacter
cloacae adalah salah satu spesies Enterobacter yang sebagian besar menyebabkan
infeksi (65-75%). Bakteri ini mempunyai kapsul kecil, dapat ditemukan dalam
bentuk bebas pada makanan, lingkungan (termasuk fasilitas kesehatan), dan spesies
hewan yang menyebabkan infeksi saluran napas dan saluran kemih (Kasper et al.
2008). Kemampuan dekolorisasi kultur sel Pseudomonas aeruginosa juga telah
dilaporkan oleh Lukito et al. (2013) mampu mendekolorisasi sebesar 79.3%
terhadap zat warna Strawberry Red konsentrasi 300 mg/L dengan inokulum kultur
sel sebesar 10%. Enterobacter cloacae juga telah mampu mendekolorisasi Reactive
Black 5 konsentrasi 1000 mg/L sebesar 35.63% setelah inkubasi selama 120 jam
(Jirasripongpun et al. 2007). Lactobacillus plantarum tergolong bakteri asam laktat
(BAL) sering digunakan secara luas dalam industri fermentasi makanan karena
pada umumnya beberapa strain tersebut bersifat probiotik, namun kultur sel
Enterobacter cloacae Mar8 memiliki kemampuan reduksi yang rendah dalam
mendekolorisasi zat warna azo jenis Allura Red (Gambar 2) (Zubaidah et al. 2008).
Hasil aktivitas dekolorisasi oleh beberapa kultur bakteri menghasilkan nilai
yang berbeda-beda. Hal tersebut dapat disebabkan oleh zat warna Allura Red bukan
merupakan substrat yang baik untuk aktivitas azoreductase pada beberapa kultur
sehingga zat warna Allura Red akan lebih sulit untuk diangkut ke dalam sel bakteri
dan karena adanya gugus fungsi yang terdapat dalam pewarna Allura Red tersebut.
Studi terbaru menunjukkan bahwa adanya gugus fungsi dalam struktur pewarna azo
misalnya gugus orto, meta, dan para dapat mempengaruhi kerentanan terhadap
dekolorisasi atau proses penghilangan warna (Hsueh et al. 2009).

Aktivitas Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Ekstrak Sel Bacillus
amyloliquefaciens 73
Bakteri dapat menghasilkan enzim secara konstitutif dan induktif. Enzim
konstitutif merupakan enzim yang terdapat dalam sel bakteri dalam jumlah tetap
dan tidak bergantung pada keadaan metabolisme organisme tersebut dan selalu
tersedia di dalam sel mikroba dalam jumlah yang relatif konstan. Enzim yang ada
dalam jumlah sel yang tidak tetap, tergantung pada adanya induser. Enzim induktif
ini jumlahnya akan bertambah sampai beberapa ribu kali bahkan lebih apabila
dalam medium mengandung substrat yang menginduksi, terutama bila substrat
penginduksi merupakan satu-satunya sumber karbon (Lehninger 2004).
Analisis dekolorisasi zat warna Allura Red oleh ekstrak sel tertera pada
Gambar 3 bahwa aktivitas dekolorisasi dalam persen tertinggi diperoleh fraksi

9

supernatan yang diproduksi dalam media yang diinduksi substrat yaitu sebesar
84.42% yang menunjukkan enzim yang berperan dalam dekolorisasi zat warna
berada pada sitoplasma sel bakteri seperti yang dilaporkan oleh Kumar et al. (2009)
bahwa enzim yang berperan mereduksi zat warna yaitu azoreductase merupakan
enzim ekstraseluler. Fraksi pelet dari media produksi yang ditambahkan zat warna
dan tanpa substrat juga menunjukkan adanya aktivitas dekolorisasi sehingga enzim
yang berperan dalam reduksi zat warna juga terdapat pada membran sel bakteri. Hal
tersebut dapat dipengaruhi oleh sifat permeabilitas dari membran sel dalam
mereduksi senyawa azo (Russ et al. 2000). Fraksi ekstrak supernatan dan pelet
menghasilkan aktivitas dekolorisasi yang tinggi meskipun media produksi ekstrak
tidak diinduksi substrat menunjukkan enzim yang berperan dalam dekolorisasi
diproduksi secara konstitutif.
Brige et al. (2008) melaporkan bahwa dekorisasi zat warna merupakan suatu
proses reduksi ekstraseluler yang membutuhkan jalur pengalihan elektron yang
melibatkan membran sitoplasma, perisplasma, dan komponen membran luar
(Khalid et al. 2010). Proses reduksi terjadi karena rantai transport elektron
intraselular ke mediator, yang mengakibatkan penghilangan warna. Kemungkinan
lainnya adalah bakteri berinteraksi antara sistem transpor elektron intraseluler dan
ekstraseluler pewarna melalui elektron mentransfer protein dalam membran luar
(Brige et al. 2008), sehingga mengurangi pewarna secara langsung maupun tidak
langsung melalui mediator redoks. Gambar 7 menunjukkan mekanisme reduksi zat
warna azo oleh bakteri.

Kondisi Optimum dalam Dekolorisasi Zat Warna Azo Allura Red oleh Ekstrak
Sel Bacillus amyloliquefaciens 73
Enzim merupakan golongan protein yang mempunyai sifat fisik dan kimia
yang mirip dengan protein. Aktivitas enzim dapat menghilang karena tidak stabil
dan mudah terdenaturasi. Setiap enzim mempunyai suhu dan pH optimum untuk
aktivitasnya. Enzim dalam melakukannya aktivitasnya dipengaruhi oleh
lingkungan. Pengaruh tersebut dapat mengganggu stabilitas enzim sehingga
menjadi masalah yang sering dihadapi dalam industri. Optimasi potensi degradasi
merupakan hal penting dalam industri. Strategi utama yang digunakan untuk
kondisi optimal dari parameter dioptimalkan dengan mengubah satu parameter dan
menjaga parameter lainnya pada kondisi konstan (Butani 2011).

Gambar 7 Mekanisme reduksi zat warna azo oleh bakteri (Keck et al. 1997)

10

Perubahan pH dapat mempengaruhi keadaan ionisasi dari asam-asam amino
pada sisi aktif enzim sehingga akan mempengaruhi interaksinya dengan molekul
substrat. Kadar pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menyebabkan
ketidakstabilan pada konformasi enzim sehingga menyebabkan struktur pada enzim
rusak (Muthmainah 2011). Hasil penelitian yang ditunjukkan pada Gambar 4
aktivitas dekolorisasi zat warna semakin meningkat dari pH 6.0 dan pH 7.0,
sedangkan pada kondisi pH 8.0 sampai pH 10.0 mengalami penurunan aktivitas
dekolorisasi. Kondisi pH optimum untuk berlangsungnya reduksi zat warna Allura
Red dicapai pada pH 7 dengan aktivitas dekolorisasi sebesar 81.40%. Kebanyakan
bakteri hidup dan beraktivitas baik pada kondisi pH netral. Bila kondisi lingkungan
tidak menguntungkan, pertumbuhan mikroorganisme menjadi terganggu bahkan
menyebabkan kematian (Sastrawidana et al. 2008). Menurut Lehninger (2004),
pada pH optimum, gugus penerima proton yang penting pada sisi aktif berada dalam
tingkat ionisasi yang diinginkan. Hasil penelitian ini diperkuat dengan kajian Fang
et al. (2004) yang melaporkan perombakan zat warna azo direct fast scarlet 4BS
menggunakan konsorsium white-rot fungus dengan Pseudomonas 1-10 selama 4
hari inkubasi memberikan efisiensi perombakan warna sebesar 95% pada pH 7.
Namun, hasil penelitian pada Enterobacter aerogenes dalam mendekolorisasi 50
mg/L zat warna remazol red RB selama 5 hari inkubasi pada kisaran pH 8
perombakan berkisar 80.12% (Sastrawidana 2011).
Enzim merupakan makromolekul yang peka terhadap lingkungannya
sehingga harus digunakan dengan sangat hati-hati agar sifat-sifatnya dapat
dipertahankan (Kurnia 2010). Hasil penelitian dalam penentuan suhu optimasi
dekolorisasi zat warna Allura Red menunjukkan peningkatan suhu inkubasi pada
variasi suhu 100C, 250C, dan 300C meningkatkan interaksi antara sisi aktif enzim
dengan substrat sehingga meningkatkan laju reaksi enzim (Hames dan Hooper
2000). Suhu inkubasi dalam reduksi zat warna pada suhu 370C mencapai aktivitas
dekolorisasi optimum yaitu sebesar 86.82% (Gambar 5). Namun, peningkatan suhu
inkubasi selanjutnya yaitu pada suhu 500C menyebabkan rusaknya interaksi non
kovalen yang menjaga struktur tiga dimensi enzim sehingga enzim mengalami
denaturasi. Denaturasi menyebabkan struktur lipatan enzim membuka pada bagian
permukaannya sehingga sisi aktif enzim berubah dan terjadi penurunan aktivitas
enzim (Hames dan Hooper 2000). Hal ini juga dilaporkan oleh Aalia et al. (2012)
bahwa persentase dekolorisasi meningkat hingga mencapai suhu optimum yaitu
antara 300C dan 370C dan di luar suhu optimum terjadi penurunan dekolorisasi.
Dekolorisasi zat warna Acid Orange 10 juga telah berhasil didekolorisasi secara
optimum pada suhu 370C oleh Pseudomonas putida MTCC 102 dengan aktivitas
dekolorisasi sebesar 90% (Tripathi dan Srivastava 2011).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ekstrak sel yang diproduksi dari kultur sel Bacillus amyloliquefaciens 73
memiliki kemampuan reduksi dalam dekolorisasi zat warna azo jenis Allura Red.
Proses tersebut dikatalisis oleh enzim yang berada pada fraksi supernatan ekstrak

11

sel dan dihasilkan secara konstitutif serta apabila diinduksi dengan substrat pada
media produksi akan meningkatkan aktivitas dekolorisasi. Kondisi optimum pH
dan suhu dalam reduksi zat warna oleh ekstrak sel diperoleh pada kondisi normal
fisiologis sel bakteri.

Saran
Saran yang dapat diberikan dari hasil penelitian ini adalah perlu dilakukan
pemurnian terhadap ekstrak sel dan dilanjutkan elektroforesis SDS-PAGE sehingga
dapat mengidentifikasi karakteristik enzim. Pengujian aktivitas enzim pada ekstrak
sel terhadap enzim yang berperan dalam dekolorisasi yaitu azoreductase. Selain itu,
juga perlu menentukan parameter kinetika enzim.

DAFTAR PUSTAKA
[EFSA] European Food Safety Authority. 2012. Scientific opinion on the safety and
efficacy of allura red AC (E 129) in feed for cats and dogs. EFSA Journal
10(5): 2675.
Aalia MMR, Azizan NA, Han BH, Kim LC, Mohamad SE, Zaharah. 2012.
Decolourization of reactive black 5 by Azoreductase produced by
Brevibacillus panacihumi ZBI. Jurnal Teknologi 59(1): 11-16.
Bertani G. 1952. Studies on lysogenesis I: The mode of phage liberation by
lysogenic Escherichia coli. J. Bacteriology 62: 293-300.
Brige A, Motte B, Borloo J, Buysschaert G, Devreese B, Jozef J, Beeumen V. 2008.
Bacterial decolourization of textile dyes is an extracellular process requiring
a multicomponent electron transfer pathway. Microbiol. Biotechnol. 1: 40-52.
Butani N. 2011. Bioremediation of textile effluent [tesis]. India (IN): Gujarat
University.
Cappuccino GJ, Sherman N. 1999. Fourth Edition. Microbiology A. Laboratory
Manual. J Addison Wesley. 37(4): 129-183.
Chen H. 2006. Recent advances in azo dye degrading enzyme research. Current
Protein and Peptide Science 7: 101-111.
Cowan ST. 1984. Manual for the Identification of Medical Bacteria. Second
Edition. Cambridge (US): Cambridge University Press.
Fang H, Wenrong H, Yuezhong L. 2004. Biodegradation mechanism and kinetics
of azo dyes 4BS by a microbial consortium. Chemosphere 57: 293-301.
Fritze D. 2004. Taxonomy of the genus Bacillus and related generation the aerobic
endospore-forming bacteria. Phytopathology 94: 1245-1248.
Hames BD, Hooper NM. 2000. Biochemistry: The Instant Notes 2nd Edition.
Hongkong (HK): Springer-Verlag.

12

Hanim SABM. 2012. Optimization of decolorization of reactive black 5 using
Brevibacillus panacihumi [tesis]. Malaysia (MY): Universiti Teknologi
Malaysia.
Hsueh CC, Chen BY, Yen CY. 2009. Understanding effects of chemical structure
on azo dye decolorization characteristics by Aeromonas hydrophila. J Hazard
Materials.167:995-1001.
Jirasripongpun K, Nasanit R, Niruntasook J, Chhotikasatian B. 2007.
Decolourization and degradation of C.I Reactive Red 195 by Enterobacter
sp. Thammasat. International Journal of Science and Technology 12: 6-11.
Kasper DI, Braunwald E, Fauci AS. 2008. Harrison’s Principles of Internal
Medicine 18th Edition. United State (US): McGraw-Hill.
Keck A, Klein J, Kudlich M. 1997. Reduction of axo dyes by redox mediators
originating in the naphthalenesulfonic acid degrdation pathway of
Sphingomonas sp. strain BN6. Appl. Environ. Microbiol. 63: 3684-3690.
Khalid A, Arshad M, Crowley D. 2010. Bioaugmentation of Azo Dyes. Pakistan
(PK): Springer-Verlag.
Kumar KS, Ponmurugan P, Murugesh S. 2009. Effect of azoreductase on the
degradation of carcinogenic azo dyes. Advanced Biotech. M.G.R College.
Kurnia DRD. 2010. Studi aktivitas enzim lipase dari Aspergillus niger sebagai
biokatalis pada proses gliserolisis untuk menghasilkan monoasilgliserol
[tesis]. Semarang (ID): Universitas Diponegoro.
Lehninger AL. 2004. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid ke-1. Maggy Thenawidjaja;
penerjemah. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry. Jakarta (ID):
Erlangga.
Liu G, Zhou J, Wang J, Zhou M , Lu H, Jin R. 2009. Acceleration of azo dye
decolorization by using quinone reductase activity of azoreductase and
quinone redox mediator. Bioresource Technology. 100:2791-2795.
Lukito ABD, Goretti M, Goeltom MT. 2013. Pertumbuhan bakteri Pseudomonas
aeruginosa dan dekolorisasi senyawa pewarna Strawberry Red dan Orange
Yellow dalam kondisi curah. Calyptra 2(1): 1-16.
Maier J, Kandelbauer A, Erlacher A, Cavaco-Paulo A, Gubitz GM. 2004. A new
alkali-themostable azoreductase from Bacillus sp. strain SF. Applied and
Environ. Microbiol. 70 (2): 837-844.
Manurung R, Rosdanelli H, Irvan. 2004. Perombakan Zat Warna Azo Reaktif
secara Anaerob-Aerob. Medan (ID): USU Press.
Matjik AA, Sumertajaya M. 2002. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS.
Bogor (ID): IPB Press.
Moutaouakkil A, Zeroual Y, Dzayri FZ, Talbi M, Lee K, Blaghen M. 2003.
Bacterial decolorization of the azo methyl red by Enterobacter agglomerans.
Annal. Microbiol. 53: 161-169.

13

Mutmainah RS. 2011. Karakterisasi dan penentuan parameter kinetik enzim βgalaktosidase dari Enterobacter cloacae [skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Padmavathy SS, Sandhya K, Swaminathan YV, Subrahmanyam T. Chakrabarti, SN
Kaul. 2003. Aerobic decolorization of reactive azo dyes in presence of
various cosubstrates. Chem. Biochem. Eng. 17(2): 147–151.
Preethi S. 2006. Removal of safranin basic dye from aqueous solution by adsorption
onto corncob activated carbon. Ind. Eng. 45: 7627-7632.
Rajee O, Patterson J. 2009. Decolorization of azo dye (Orange MR) by an
autochthonous bacterium, Micrococcus sp. DBS 2. Indian J. Microbiol.
51(2): 159-163.
Reiner et al. 2011. Relationship of Bacillus amyloliquefaciens clades associated
with strains DSM 7T and FZB42T. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 61: 17861801.
Russ R, Rau J, Stolz A. 2000. The function of cytoplasmic flavin reductases in the
reduction of azo dyes by bacteria. Appl. Environ. Microbiol. 66(4): 14291434.
Sastrawidana IDK, Lay WB, Fauzi AM, Santosa DA. 2008. Pengolahan limbah
tekstil sistem kombinasi anaerobik-aerobik menggunakan biofilm bakteri
konsorsium dari lumpur limbah tekstil. Ecotrophic 3(2): 55-60.
Sastrawidana IDK. 2011. Studi perombakan zat warna tekstil remazol red RB
secara aerob menggunakan bakteri Enterobacter aerogenes yang diisolasi
dari lumpur limbah tekstil. Jurnal Kimia 5(2): 117-124.
Tripathi A, Srivastava SK. 2011. Ecofriendly treatment of azo dyes:
Biodecolorization using bacterial stains. Intl. J. Biosci. Biochem. & Bioinfo.
1(1): 37-40.
Waluyo L. 2004. Mikrobiologi Umum. Malang (ID): Universitas Muhamadiyah
Press.
Wang CJ, Laurieri N, Abuhammad A, Lowe E, Westwood I, Ryan A, Sim E. 2010.
Role of tyrosine 131 in the active site of paAzoR1, an azoreductase with
specificity for the inflammatory bowel disease prodrug balsalazide. Acta
Crystallographica Section F: Structural Biology and Crystallization
Communications 66: 2-7.
Wisnu C. 2009. Analisis dan Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Makanan Edisi
Kedua. Jakarta (ID): Bumi Aksara.
Zubaidah E, Liasari Y, Saparianti E. 2008. Produksi eksopolisakarida oleh
Lactobacillus plantarum B2 pada produk probiotik berbasis buah murbei.
Jurnal Teknologi Pertanian 9(1): 59-68.

LAMPIRAN
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
Pembuatan media
pertumbuhan

Peremajaan dan pemurnian
isolat bakteri

Pembuatan stok kultur sel

Analisis reduksi zat warna
oleh beberapa kultur sel

Pembuatan
media produksi

Produksi ekstrak sel

Analisis reduksi zat warna
oleh ekstrak sel

Optimasi nilai pH dalam
dekolorisasi zat warna

Optimasi suhu dalam
dekolorisasi zat warna

Aktivitas
dekolorisasi

Analisis
Statistika

15

Lampiran 2 Pembuatan larutan
Larutan stok zat warna Allura Red konsentrasi 100 mg/L
Larutan stok zat warna Allura Red konsentrasi 100 mg/L dibuat dengan
melarutkan 0.1 g serbuk zat warna ke dalam 100 mL akuades. Larutan kemudian
diaduk hingga larut dengan menggunakan stirrer dan diautoklaf.
Larutan zat warna Allura Red konsentrasi 10 mg/L
Larutan zat warna Allura Red konsentrasi 10 mg/L dibuat dengan
mengencerkan 10 mL larutan stok zat warna 100 mg/L dalam 90 mL akuades.
Larutan KH2PO4 0.05 M
Sebanyak 3.4 g serbuk KH2PO4 dilarutkan dalam 500 mL akuades, kemudian
diaduk menggunakan stirrer hingga larut.
Larutan K2HPO4 0.05 M
Sebanyak 4.35 g serbuk K2HPO4 dilarutkan dalam 500 mL akuades,
kemudian diaduk menggunakan stirrer hingga larut.
Lampiran 3 Karakteristik limbah cair industri tekstil
Parameter

Minimum
pH
6
Suhu (0C)
28
TDS (mg/L)
650
SS (mg/L)
710
BOD5 (mg/L)
295
COD (mg/L)
475
Sulfat (mg/L)
250
Fosfat (mg/L)
30
Sumber: Hamdey dan Moheb (2001)

Nilai
Maksimum
10
31
1940
960
1288
1835
1350
40

Rerata
8
28
1300
835
790
1300
800
35

Lampiran 4 Analisis reduksi zat warna azo Allura Red oleh beberapa kultur sel
A
A
Dekolorisasi Dekolorisasi rata-rata
kontrol sampel
(%)
(%)
1
0.107
81.29
Bacillus
amyloliquefaciens
2
0.572
0.100
82.52
81.88c±0.61
73
3
0.104
81.82
1
0.138
75.87
Enterobacter
2
0.572
0.125
78.15
77.56b±1.49
cloacae IDL1
3
0.122
78.67
1
0.276
49.82
Lactobacillus
2
0.550
0.272
50.55
49.94a±0.56
plantarum Mar8
3
0.278
49.45
1
0.119
79.20
Pseudomonas
2
0.121
78.85
0.572
79.20b±0.35
aeruginosa IDL1
3
0.117
79.55
*Data disajikan dalam Rata-Rata±SD
Isolat bakteri

Ulangan

16

Contoh perhitungan: (Isolat bakteri Bacillus amyloliquefaciens 73)
Absorbansi kontrol – Absorbansi sampel ulangan 1
× 100
Absorbansi kontrol
0.572 – 0.107
Dekolorisasi (%) =
× 100
0.572
Dekolorisasi (%) =

Dekolorisasi (%) = 81.29%
% Dekolorisasi ulangan 1 + 2 + 3
3
81.29 + 82.52 + 81.82
=
3

Dekolorisasi rata-rata (%) =
Dekolorisasi (%)
Dekolorisasi (%)

= 81.88%

Lampiran 5 Analisis reduksi zat warna azo Allura Red oleh ekstrak sel Bacillus
amyloliquefaciens 73
Fraksi
ekstrak

Ulangan

A
kontrol

A sampel
Ulangan
2

Dekolorisasi
(%)

Dekolorisasi
rata-rata (%)

3
1
1
1.322
0.252 0.234 0.227
82.02
S MD
2
1.339
0.151 0.159 0.258
85.86
84.42d±2.09
3
1.332
0.255 0.167 0.162
85.39
1
1.363
0.424 0.207 0.165
80.53
S LB
2
1.376
0.253 0.315 0.302
78.92
78.06c±3.00
3
1.473
0.533 0.363 0.221
74.72
1
1.341
0.264 0.433 0.370
73.48
P MD
2
1.367
0.324 0.455 0.442
70.23
71.79b±1.63
3
1.485
0.424 0.435 0.403
71.67
1
1.351
0.494 0.502 0.555
61.73
2
P LB
1.441
0.423 0.378 0.549
68.77
65.28a±3.52
3
1.348
0.451 0.454 0.497
65.33
*Data disajikan dalam Rata-Rata±SD
*Kode S merupakan fraksi supernatan sedangkan kode P merupakan fraksi pelet
*Kode MD merupakan media yang ditambahkan substrat (media dekolorisasi) sedangkan
kode LB merupakan media tanpa substrat

Contoh perhitungan: (Fraksi ekstrak S MD)
Absorbansi kontrol – Absorbansi sampel ulangan 1
× 100
Absorbansi kontrol
1.322 – 0.252
Dekolorisasi (%) =
× 100
1.322

Dekolorisasi (%) =

Dekolorisasi (%) = 82.02%

17

% Dekolorisasi ulangan 1 + 2 + 3
3
82.02 + 85.86 + 85.39
=
3

Dekolorisasi rata-rata (%) =
Dekolorisasi (%)
Dekolorisasi (%)

= 84.42%

Lampiran 6 Penentuan nilai pH optimum dekolorisasi zat warna azo Allura Red
oleh ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73
pH

Fraksi
Ekstrak

A sampel
Ulangan
2

A
kontrol

Dekolorisasi
(%)

Dekolorisasi
rata-rata (%)

3
1
S MD 1
1.331
0.371
0.343 0.235
76.23
6
S MD 2
1.345
0.275
0.383 0.351
74.99
79.93b±1.34
S MD 3
1.335
0.435
0.288 0.336
73.56
S MD 1
1.351
0.265
0.162 0.101
86.97
7
S MD 2
1.351
0.273
0.231 0.290
80.41
81.40b±5.15
S MD 3
1.348
0.346
0.351 0.241
76.81
S MD 1
1.327
0.364
0.340 0.364
73.17
8
S MD 2
1.306
0.322
0.465 0.306
72.10
73.15b±1.04
S MD 3
1.327
0.330
0.315 0.383
74.18
S MD 1
1.304
0.335
0.331 0.350
74.03
9
S MD 2
1.292
0.540
0.561 0.538
57.71
63.53a±9.11
S MD 3
1.302
0.560
0.605 0.443
58.83
S MD 1
1.281
0.394
0.501 0.417
65.86
10
S MD 2
1.268
0.584
0.442 0.335
64.22
62.60a±4.31
S MD 3
1.276
0.584
0.482 0.553
57.71
*Data disajikan dalam Rata-Rata±SD
*Kode S MD merupakan fraksi supernatan (S) yang diperoleh dari media dekolorisasi
(MD)

Contoh perhitungan: (Fraksi ekstrak S MD 1 pada pH 6)
Absorbansi kontrol – Absorbansi sampel ulangan 1
× 100
Absorbansi kontrol
1.331 – 0.371
Dekolorisasi (%) =
× 100
1.331

Dekolorisasi (%) =

Dekolorisasi (%) = 76.23%
% Dekolorisasi ulangan 1 + 2 + 3
3
76.23 + 74.99 + 73.56
=
3

Dekolorisasi rata-rata (%) =
Dekolorisasi (%)
Dekolorisasi (%)

= 79.93%

18

Lampiran 7 Penentuan suhu optimum dekolorisasi zat warna azo Allura Red
oleh ekstrak sel Bacillus amyloliquefaciens 73
Suhu
(0C)

Fraksi
Ekstrak

A sampel
Ulangan
2

A
kontrol

Dekolorisasi
(%)

Dekolorisasi
rata-rata (%)

3
1
S MD 1
1.291
1.247
1.251 1.226
3.85
10
S MD 2
1.306
1.249
1.266 1.271
3.37
3.63a±0.24
S MD 3
1.309
1.275
1.259 1.249
3.67
S MD 1
1.317
0.869
0.915 0.829
33.86
25
S MD 2
1.332
1.090
1.059 1.036
20.30
27.95b±6.95
S MD 3
1.309
0.953
0.839 0.969
29.69
S MD 1
1.286
0.608
0.627 0.626
51.76
30
S MD 2
1.290
0.688
0.686 0.647
47.78
50.67c±2.53
S MD 3
1.317
0.604
0.639 0.635
52.47
S MD 1
1.304
0.188
0.184 0.181
85.86
37
S MD 2
1.300
0.159
0.169 0.162
87.44
86.82d±0.84
S MD 3
1.301
0.172
0.172 0.157
87.16
S MD 1
1.281
0.854
0.873 1.073
27.14
50
S MD 2
1.283
1.226
0.864 1.163
15.48
23.61b±7.07
S MD 3
1.269
0.643
0.980 1.109
28.24
*Data disajikan dalam Rata-Rata±SD
*Kode S MD merupakan fraksi supernatan (S) yang diperoleh dari media dekolorisasi
(MD)

Contoh perhitungan: (Fraksi ekstrak S MD 1 pada suhu 100C)
Absorbansi kontrol – Absorbansi sampel ulangan 1
× 100
Absorbansi kontrol
1.291 – 1.247
Dekolorisasi (%) =
× 100
1.291

Dekolorisasi (%) =

Dekolorisasi (%) = 3.85%
% Dekolorisasi ulangan 1 + 2 + 3
3
3.85 + 3.37 + 3.67
=
3

Dekolorisasi rata-rata (%) =
Dekolorisasi (%)
Dekolorisasi (%)

= 3.63%

19

Lampiran 8 Analisis statistika menggunakan program SPSS 16.0
Analisis reduksi zat warna azo Allura Red oleh kultur sel

Analisis reduksi zat warna azo Allura Red oleh ekstrak sel

20

Optimasi nilai pH dalam dekolorisasi zat warna azo Allura Red

Optimasi suhu optimum dekolorisasi zat warna azo Allura Red

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di kota Lhoksukon pada tanggal 10 Juli 1992 dari ayah
Hanafiah dan ibu Ummiyati. Penulis adalah putra bungsu dari enam bersaudara.
Penulis memulai pendidikan di TK Bintang Kejora Lhoksukon, Aceh (1998-1999)
dan pada tahun 1999 penulis masuk ke SD Negeri 2 Lhoksukon, Aceh sebagai awal
pendidikan formal. Pendidikan menengah pertama ditempuh penulis di SMP Negeri
1 Lhoksukon, Aceh (2004-2007). Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 3
Putra Bangsa Lhoksukon, Aceh dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi
masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD)
Pemerintah Daerah Aceh dan diterima di Departemen Biokimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai pengurus bidang
Kesekretariatan periode 2011/2012 dan anggota Paduan Suara Mahasiswa (PSM)
IPB Agria Swara dengan mengikuti kegiatan Konser Tahunan yang diadakan pada
tahun 2012 di Gedung RRI, Jakarta dengan tema “Chantelier Charms II” dan di
Gedung Erasmus Huis, Jakarta pada tahun 2013 dengan tema “Vocamorphosaμ
Wonderful Contemporary Choral Works”. Penulis juga aktif sebagai staf Badan
Pengawas Community of Research and Education in Biochemistry (CREBs)
periode 2012/2013. Penulis pernah menjadi asisten praktikum Biokimia Umum
untuk mahasiswa S1 Teknik Hasil Perikanan dan Kedokteran Hewan tahun ajaran
2013/2014. Selain itu, penulis juga aktif dalam kepanitian acara diantaranya sebagai
anggota divisi Publikasi, Dokumentasi, dan Dekorasi (PDD) dalam rangkaian acara
Pemilihan Raya wilayah FMIPA IPB tahun 2011 dan anggota divisi Publikasi,
Dokumentasi, dan Dekorasi (PDD) dalam Seminar dan Kajian Ilmiah Kehalalan
(SKIK) 2012 “Halal is Our Choice” yang bekerja sama dengan LPPOM MUI pada
tahun 2012. Tahun 2013, penulis menjadi anggota divisi Kestari dalam rangkaian
acara International Scholarship and Education Expo (ISEE) 2013 “Go Abroad and
Prepare Your Self for ASEAN Economic Community”.
Penulis pernah menjadi peserta dalam beberapa seminar diantaranya pada
tahun 2010 sebagai peserta dalam Seminar Kesehatan Biokimia IPB 2010, peserta
pada seminar 1st JUST “Journalistic Seminar Training” 2011, dan pada tahun 2013
sebagai peserta dalam Seminar Biokimia Fair 2013 (BIK Fair) dengan tema
“Penyakit Diabetes & Kajian Terkini (PDKT) dan Kenali & Konsultasikan
Kesehatanmu (K3)” pada tahun 2013. Bulan Juli-Agustus 2013 penulis
melaksanakan Praktik Lapang di Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia (Puslit Biologi-LIPI) Cibinong dengan laporan yang
berjudul Analisis Fosfor (P) Tersedia dan Enzim Fosfomonoesterase (PME-ase)
dari Rizosfer Tanaman Bayam (Amaranthus sp.).