Mempelajari Pengaruh Lingkungan Kimiawi terhadap Aktivitas dan daya Tahan Panas Protease dari Bacillus pumilus y1
MEMPELAJARI PENGAWUH LBNGKUNGAN KIMiAVIII
TERNADAP AKTIVIITAS DAN DAVA TAHAN PWNAS
AGUS KUSDINAR
F 27. 1626
1 9 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
lRiSTlTUT PERTAWIAN BOGOR
B O G O R
AGUS KUSDINAR F 271625. Mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi
terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease dari Bacilluspumilus y 1. Di
bawah bimbingan Budiatman Satiawihardja dan Maggy T. Suhartono.
Protease mempakan suatu enzim yang berperan sebagai katalis dalam
pemecahan protein. Protease dapat dihasilkan dari tanaman, hewan maupun
mikroba. Dalam penelitian ini digunakan mikroba dari Bacillus pumilus yl
yang teiah diisolasi dari limbah cair tahu.
Penelitian ini bertujuan untuk
mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi (golongan divalen dan monovalen,
alkohol monohidrat dan polihidrat, diterjen, pereduksi dan pengoksidasi dm
bahan kimiawi tambahan) terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease.
Media yang di,wakan untuk produksi protease dari mikroba ini adalah
limbah cair tahu dengan penambahan susu skim sebesar 5 % . Protease dari
Bacilluspumilus yl memiliki suhu optimum 37 "C dengan pH optimum sekitar
8. Penambahan aditif terhadap ekstrak enzim mempakan salah satu usaha
untuk meningkatkan aktivitas dan stabilitas enzim.
Logam berat, PMSF (1 dan 2 mM) serta EDTA (2, 4, dan 6 mM)
mempakan bahan kimiawi yang dapat menghambat aktivitas proteasenya.
Bahw-bahan kirniawi yang dapat meningkatkan aktivitas protease dari Bacillus
puinilus yl adalah NaCl 2 mM (0.373 Uiml), CoCl, 6 mM (0.412 Uiml),
KMnO, 6 mM (0.208 Ulml), Tween 5 % (0.576 Ulml), butanol 15%
(0.373 Ulml) dan sorbitol 15% (0.689 Ulrnl). Persentase peningkatan aktivitas
protease stelah penambahan bahan-bahan k i i a tersebut di atas masing-masing
sebesar 117, 131, 70.5, 1007, 150, dan 720 %.
Daya tahan pmas protease dari Bacilluspuinilus y 1 (pada suhu inkubasi
55 "C) tertinggi dicapai setelah filtrat enzim ditambah Tween 5 % d m CoC1,
6 mM yaitu selama 45 dan 43 menit. Pada inkubasi 55 OC, enzim protease
yang digunakan sebagai kontrol masih memperlihatkan adanya aktivitas sampai
pada menit ke-40, sedangkan setelah penambahan NaCl2 mM, CoCl, 6 mM,
sorbitol 15%, butanol 15% aktivitas proteasenya pada menit ke- 50 masih
terlihat. Kekecualian dengan penambahan Tween 5 % pada inkubasi selama
60 menit aktivitas proteasenya masih terlihat. Pada suhu inkubasi 90°C enzirn
kontrol masih terlihat aktivitasnya hanya sampai pada menit ke- 30, sedangkan
setelah penambahan Tween 5 % aktivitasnya rnasih terlihat sampai menit ke- 50.
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KJMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TANAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus pumilus y l
Oleh
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTAMAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KIMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TAHAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus purnilus yl
Oleh:
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SAWANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertailian
Iilstitut Pertanian Bogor
Dilahirkan Tanggal 19 Maret 1971
di Garut
Tanggal lulus : 6 April 1995
Dosen pembimbing I
KATA PENGANTAR
Puji syukw kehadiiat Allah SWT karena berkat rahmat-Nya penelitian dan
penulisan skripsi ini dapat selesai. Adapun penelitian yang berjudul MEMPELAJARI
PENGARUH LJNGKUNGAN KIMIAWI TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA
TAHAN PANAS PROTEASE DARI Bacillus pumilz~y l ini dilakukan di PAU
Bioteknologi, Lab. Mikroba dan Biokimia, Bogor.
Penelitian dan penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan
Gizi Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini
izinkanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr. Lr. Budiatman Satiawihardja, MSc. yang telah memberikan banyak masukan
dan petunjuk hingga selesainya penulisan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Maggy T. Suhartono yang telah memberikan birnbingan dan fasilitas
selarna ini sarnpai selesainya suipsi ini.
3. Ir. Winiati Pudjirahayu, MS. sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang cukup berarti dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.
4. Kedua orang tua, kakak-kakak dan adik yang telah banyak memberikan dorongan
baik materil maupun nonmateril yang tak ternilai harganya.
5. Drs. Yaya Rukayadi, MSi. yang selalu memberikan motivasi dan masukan selama
penelitian hingga terselesaikannya penelitian ini.
6. Staf dan segenap rekan di lab. Milccobiologi dan Biokimia, PAU Bioteknologi,
Bogor. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga karya sederhana ini dapat menarnbah khasanah pengetahuan dalarn
bidang enzim khususnya protease.
Bogor, Maret 1995
Penulis
DAFTAR IS1
KATAPENGANTAR
DAFTARISI
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .i
...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
DAFTAR TABEL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
.
DAFTAR GAMBAR
DAFTARLAMPIRAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .YII..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
I. PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
II. TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
A . Enzim Protease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
B. Protease Mikroba
....................................
C. Bacillzrs purnilus Hasil Isolasi dari L i i b a h Cair Tahu
4
. . . . . . . . . . . .8
D . Pengamh Lingkungan Kimiawi Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumilils y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
III. BAHAN DAN METODA PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
A. BAHAN DAN ALAT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
.
B. METODA PENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
.
1. Penyiapan Kultur dan lnokulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Produksi Protease
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3. Penentuan Suhu Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
iii
4. Penentuan pH Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
5. Pengaruh Lingkungan Kirniawi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
6. Penentuan Daya Tahan Panas Protease dari Bacillus pumilus yl . . 17
7. Analisa Aktivitas Protease dari Bacillus ppl~milusyl . . . . . . . . . . 17
rV. HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
A. PRODUKSI PROTEASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
B. PENENTUAN SUHU
DAN pH
OPTIMUM UNTUK
AKTIVITAS PROTEASE DARI Bacilllcs puniil~csyl
C. PENGARUH
LINGKUNGAN
KIMIAWI
. . . . . . . . . . 23
TERHADAP
AKTIVITAS PRTOTEASE DARI Bacilbcs pumilns yl
. . . . . . . . . 26
1. Pengaruh Logam Monovalen Terhadap Aktivitas Enzirn
Protease dari Bacillus pztnzilus yl
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
2. Pengamh Logam Divalen Terhadap Aktivitas Protease
dari Bacillzcs plr?nilzcs y 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3. Pengaruh Logam Berat Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumihcs y 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1
4. Pengaruh Senyawa Pereduksi dan Pengoksidasi Terhadap
Aktivitas Protease dari Bacillrcs pumillcs yl
5. Pengaruh
. . . . . . . . . . . . . . . 33
Senyawa Detergen Terhadap Aktivitas
Protease dari Bacilllcs pumilus y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
MEMPELAJARI PENGAWUH LBNGKUNGAN KIMiAVIII
TERNADAP AKTIVIITAS DAN DAVA TAHAN PWNAS
AGUS KUSDINAR
F 27. 1626
1 9 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
lRiSTlTUT PERTAWIAN BOGOR
B O G O R
AGUS KUSDINAR F 271625. Mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi
terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease dari Bacilluspumilus y 1. Di
bawah bimbingan Budiatman Satiawihardja dan Maggy T. Suhartono.
Protease mempakan suatu enzim yang berperan sebagai katalis dalam
pemecahan protein. Protease dapat dihasilkan dari tanaman, hewan maupun
mikroba. Dalam penelitian ini digunakan mikroba dari Bacillus pumilus yl
yang teiah diisolasi dari limbah cair tahu.
Penelitian ini bertujuan untuk
mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi (golongan divalen dan monovalen,
alkohol monohidrat dan polihidrat, diterjen, pereduksi dan pengoksidasi dm
bahan kimiawi tambahan) terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease.
Media yang di,wakan untuk produksi protease dari mikroba ini adalah
limbah cair tahu dengan penambahan susu skim sebesar 5 % . Protease dari
Bacilluspumilus yl memiliki suhu optimum 37 "C dengan pH optimum sekitar
8. Penambahan aditif terhadap ekstrak enzim mempakan salah satu usaha
untuk meningkatkan aktivitas dan stabilitas enzim.
Logam berat, PMSF (1 dan 2 mM) serta EDTA (2, 4, dan 6 mM)
mempakan bahan kimiawi yang dapat menghambat aktivitas proteasenya.
Bahw-bahan kirniawi yang dapat meningkatkan aktivitas protease dari Bacillus
puinilus yl adalah NaCl 2 mM (0.373 Uiml), CoCl, 6 mM (0.412 Uiml),
KMnO, 6 mM (0.208 Ulml), Tween 5 % (0.576 Ulml), butanol 15%
(0.373 Ulml) dan sorbitol 15% (0.689 Ulrnl). Persentase peningkatan aktivitas
protease stelah penambahan bahan-bahan k i i a tersebut di atas masing-masing
sebesar 117, 131, 70.5, 1007, 150, dan 720 %.
Daya tahan pmas protease dari Bacilluspuinilus y 1 (pada suhu inkubasi
55 "C) tertinggi dicapai setelah filtrat enzim ditambah Tween 5 % d m CoC1,
6 mM yaitu selama 45 dan 43 menit. Pada inkubasi 55 OC, enzim protease
yang digunakan sebagai kontrol masih memperlihatkan adanya aktivitas sampai
pada menit ke-40, sedangkan setelah penambahan NaCl2 mM, CoCl, 6 mM,
sorbitol 15%, butanol 15% aktivitas proteasenya pada menit ke- 50 masih
terlihat. Kekecualian dengan penambahan Tween 5 % pada inkubasi selama
60 menit aktivitas proteasenya masih terlihat. Pada suhu inkubasi 90°C enzirn
kontrol masih terlihat aktivitasnya hanya sampai pada menit ke- 30, sedangkan
setelah penambahan Tween 5 % aktivitasnya rnasih terlihat sampai menit ke- 50.
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KJMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TANAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus pumilus y l
Oleh
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTAMAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KIMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TAHAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus purnilus yl
Oleh:
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SAWANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertailian
Iilstitut Pertanian Bogor
Dilahirkan Tanggal 19 Maret 1971
di Garut
Tanggal lulus : 6 April 1995
Dosen pembimbing I
KATA PENGANTAR
Puji syukw kehadiiat Allah SWT karena berkat rahmat-Nya penelitian dan
penulisan skripsi ini dapat selesai. Adapun penelitian yang berjudul MEMPELAJARI
PENGARUH LJNGKUNGAN KIMIAWI TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA
TAHAN PANAS PROTEASE DARI Bacillus pumilz~y l ini dilakukan di PAU
Bioteknologi, Lab. Mikroba dan Biokimia, Bogor.
Penelitian dan penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan
Gizi Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini
izinkanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr. Lr. Budiatman Satiawihardja, MSc. yang telah memberikan banyak masukan
dan petunjuk hingga selesainya penulisan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Maggy T. Suhartono yang telah memberikan birnbingan dan fasilitas
selarna ini sarnpai selesainya suipsi ini.
3. Ir. Winiati Pudjirahayu, MS. sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang cukup berarti dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.
4. Kedua orang tua, kakak-kakak dan adik yang telah banyak memberikan dorongan
baik materil maupun nonmateril yang tak ternilai harganya.
5. Drs. Yaya Rukayadi, MSi. yang selalu memberikan motivasi dan masukan selama
penelitian hingga terselesaikannya penelitian ini.
6. Staf dan segenap rekan di lab. Milccobiologi dan Biokimia, PAU Bioteknologi,
Bogor. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga karya sederhana ini dapat menarnbah khasanah pengetahuan dalarn
bidang enzim khususnya protease.
Bogor, Maret 1995
Penulis
DAFTAR IS1
KATAPENGANTAR
DAFTARISI
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .i
...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
DAFTAR TABEL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
.
DAFTAR GAMBAR
DAFTARLAMPIRAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .YII..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
I. PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
II. TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
A . Enzim Protease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
B. Protease Mikroba
....................................
C. Bacillzrs purnilus Hasil Isolasi dari L i i b a h Cair Tahu
4
. . . . . . . . . . . .8
D . Pengamh Lingkungan Kimiawi Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumilils y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
III. BAHAN DAN METODA PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
A. BAHAN DAN ALAT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
.
B. METODA PENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
.
1. Penyiapan Kultur dan lnokulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Produksi Protease
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3. Penentuan Suhu Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
iii
4. Penentuan pH Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
5. Pengaruh Lingkungan Kirniawi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
6. Penentuan Daya Tahan Panas Protease dari Bacillus pumilus yl . . 17
7. Analisa Aktivitas Protease dari Bacillus ppl~milusyl . . . . . . . . . . 17
rV. HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
A. PRODUKSI PROTEASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
B. PENENTUAN SUHU
DAN pH
OPTIMUM UNTUK
AKTIVITAS PROTEASE DARI Bacilllcs puniil~csyl
C. PENGARUH
LINGKUNGAN
KIMIAWI
. . . . . . . . . . 23
TERHADAP
AKTIVITAS PRTOTEASE DARI Bacilbcs pumilns yl
. . . . . . . . . 26
1. Pengaruh Logam Monovalen Terhadap Aktivitas Enzirn
Protease dari Bacillus pztnzilus yl
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
2. Pengamh Logam Divalen Terhadap Aktivitas Protease
dari Bacillzcs plr?nilzcs y 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3. Pengaruh Logam Berat Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumihcs y 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1
4. Pengaruh Senyawa Pereduksi dan Pengoksidasi Terhadap
Aktivitas Protease dari Bacillrcs pumillcs yl
5. Pengaruh
. . . . . . . . . . . . . . . 33
Senyawa Detergen Terhadap Aktivitas
Protease dari Bacilllcs pumilus y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
TERNADAP AKTIVIITAS DAN DAVA TAHAN PWNAS
AGUS KUSDINAR
F 27. 1626
1 9 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
lRiSTlTUT PERTAWIAN BOGOR
B O G O R
AGUS KUSDINAR F 271625. Mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi
terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease dari Bacilluspumilus y 1. Di
bawah bimbingan Budiatman Satiawihardja dan Maggy T. Suhartono.
Protease mempakan suatu enzim yang berperan sebagai katalis dalam
pemecahan protein. Protease dapat dihasilkan dari tanaman, hewan maupun
mikroba. Dalam penelitian ini digunakan mikroba dari Bacillus pumilus yl
yang teiah diisolasi dari limbah cair tahu.
Penelitian ini bertujuan untuk
mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi (golongan divalen dan monovalen,
alkohol monohidrat dan polihidrat, diterjen, pereduksi dan pengoksidasi dm
bahan kimiawi tambahan) terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease.
Media yang di,wakan untuk produksi protease dari mikroba ini adalah
limbah cair tahu dengan penambahan susu skim sebesar 5 % . Protease dari
Bacilluspumilus yl memiliki suhu optimum 37 "C dengan pH optimum sekitar
8. Penambahan aditif terhadap ekstrak enzim mempakan salah satu usaha
untuk meningkatkan aktivitas dan stabilitas enzim.
Logam berat, PMSF (1 dan 2 mM) serta EDTA (2, 4, dan 6 mM)
mempakan bahan kimiawi yang dapat menghambat aktivitas proteasenya.
Bahw-bahan kirniawi yang dapat meningkatkan aktivitas protease dari Bacillus
puinilus yl adalah NaCl 2 mM (0.373 Uiml), CoCl, 6 mM (0.412 Uiml),
KMnO, 6 mM (0.208 Ulml), Tween 5 % (0.576 Ulml), butanol 15%
(0.373 Ulml) dan sorbitol 15% (0.689 Ulrnl). Persentase peningkatan aktivitas
protease stelah penambahan bahan-bahan k i i a tersebut di atas masing-masing
sebesar 117, 131, 70.5, 1007, 150, dan 720 %.
Daya tahan pmas protease dari Bacilluspuinilus y 1 (pada suhu inkubasi
55 "C) tertinggi dicapai setelah filtrat enzim ditambah Tween 5 % d m CoC1,
6 mM yaitu selama 45 dan 43 menit. Pada inkubasi 55 OC, enzim protease
yang digunakan sebagai kontrol masih memperlihatkan adanya aktivitas sampai
pada menit ke-40, sedangkan setelah penambahan NaCl2 mM, CoCl, 6 mM,
sorbitol 15%, butanol 15% aktivitas proteasenya pada menit ke- 50 masih
terlihat. Kekecualian dengan penambahan Tween 5 % pada inkubasi selama
60 menit aktivitas proteasenya masih terlihat. Pada suhu inkubasi 90°C enzirn
kontrol masih terlihat aktivitasnya hanya sampai pada menit ke- 30, sedangkan
setelah penambahan Tween 5 % aktivitasnya rnasih terlihat sampai menit ke- 50.
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KJMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TANAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus pumilus y l
Oleh
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTAMAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KIMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TAHAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus purnilus yl
Oleh:
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SAWANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertailian
Iilstitut Pertanian Bogor
Dilahirkan Tanggal 19 Maret 1971
di Garut
Tanggal lulus : 6 April 1995
Dosen pembimbing I
KATA PENGANTAR
Puji syukw kehadiiat Allah SWT karena berkat rahmat-Nya penelitian dan
penulisan skripsi ini dapat selesai. Adapun penelitian yang berjudul MEMPELAJARI
PENGARUH LJNGKUNGAN KIMIAWI TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA
TAHAN PANAS PROTEASE DARI Bacillus pumilz~y l ini dilakukan di PAU
Bioteknologi, Lab. Mikroba dan Biokimia, Bogor.
Penelitian dan penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan
Gizi Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini
izinkanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr. Lr. Budiatman Satiawihardja, MSc. yang telah memberikan banyak masukan
dan petunjuk hingga selesainya penulisan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Maggy T. Suhartono yang telah memberikan birnbingan dan fasilitas
selarna ini sarnpai selesainya suipsi ini.
3. Ir. Winiati Pudjirahayu, MS. sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang cukup berarti dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.
4. Kedua orang tua, kakak-kakak dan adik yang telah banyak memberikan dorongan
baik materil maupun nonmateril yang tak ternilai harganya.
5. Drs. Yaya Rukayadi, MSi. yang selalu memberikan motivasi dan masukan selama
penelitian hingga terselesaikannya penelitian ini.
6. Staf dan segenap rekan di lab. Milccobiologi dan Biokimia, PAU Bioteknologi,
Bogor. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga karya sederhana ini dapat menarnbah khasanah pengetahuan dalarn
bidang enzim khususnya protease.
Bogor, Maret 1995
Penulis
DAFTAR IS1
KATAPENGANTAR
DAFTARISI
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .i
...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
DAFTAR TABEL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
.
DAFTAR GAMBAR
DAFTARLAMPIRAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .YII..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
I. PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
II. TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
A . Enzim Protease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
B. Protease Mikroba
....................................
C. Bacillzrs purnilus Hasil Isolasi dari L i i b a h Cair Tahu
4
. . . . . . . . . . . .8
D . Pengamh Lingkungan Kimiawi Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumilils y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
III. BAHAN DAN METODA PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
A. BAHAN DAN ALAT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
.
B. METODA PENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
.
1. Penyiapan Kultur dan lnokulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Produksi Protease
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3. Penentuan Suhu Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
iii
4. Penentuan pH Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
5. Pengaruh Lingkungan Kirniawi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
6. Penentuan Daya Tahan Panas Protease dari Bacillus pumilus yl . . 17
7. Analisa Aktivitas Protease dari Bacillus ppl~milusyl . . . . . . . . . . 17
rV. HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
A. PRODUKSI PROTEASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
B. PENENTUAN SUHU
DAN pH
OPTIMUM UNTUK
AKTIVITAS PROTEASE DARI Bacilllcs puniil~csyl
C. PENGARUH
LINGKUNGAN
KIMIAWI
. . . . . . . . . . 23
TERHADAP
AKTIVITAS PRTOTEASE DARI Bacilbcs pumilns yl
. . . . . . . . . 26
1. Pengaruh Logam Monovalen Terhadap Aktivitas Enzirn
Protease dari Bacillus pztnzilus yl
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
2. Pengamh Logam Divalen Terhadap Aktivitas Protease
dari Bacillzcs plr?nilzcs y 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3. Pengaruh Logam Berat Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumihcs y 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1
4. Pengaruh Senyawa Pereduksi dan Pengoksidasi Terhadap
Aktivitas Protease dari Bacillrcs pumillcs yl
5. Pengaruh
. . . . . . . . . . . . . . . 33
Senyawa Detergen Terhadap Aktivitas
Protease dari Bacilllcs pumilus y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
MEMPELAJARI PENGAWUH LBNGKUNGAN KIMiAVIII
TERNADAP AKTIVIITAS DAN DAVA TAHAN PWNAS
AGUS KUSDINAR
F 27. 1626
1 9 9 5
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
lRiSTlTUT PERTAWIAN BOGOR
B O G O R
AGUS KUSDINAR F 271625. Mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi
terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease dari Bacilluspumilus y 1. Di
bawah bimbingan Budiatman Satiawihardja dan Maggy T. Suhartono.
Protease mempakan suatu enzim yang berperan sebagai katalis dalam
pemecahan protein. Protease dapat dihasilkan dari tanaman, hewan maupun
mikroba. Dalam penelitian ini digunakan mikroba dari Bacillus pumilus yl
yang teiah diisolasi dari limbah cair tahu.
Penelitian ini bertujuan untuk
mempelajari pengaruh lingkungan kimiawi (golongan divalen dan monovalen,
alkohol monohidrat dan polihidrat, diterjen, pereduksi dan pengoksidasi dm
bahan kimiawi tambahan) terhadap aktivitas dan daya tahan panas protease.
Media yang di,wakan untuk produksi protease dari mikroba ini adalah
limbah cair tahu dengan penambahan susu skim sebesar 5 % . Protease dari
Bacilluspumilus yl memiliki suhu optimum 37 "C dengan pH optimum sekitar
8. Penambahan aditif terhadap ekstrak enzim mempakan salah satu usaha
untuk meningkatkan aktivitas dan stabilitas enzim.
Logam berat, PMSF (1 dan 2 mM) serta EDTA (2, 4, dan 6 mM)
mempakan bahan kimiawi yang dapat menghambat aktivitas proteasenya.
Bahw-bahan kirniawi yang dapat meningkatkan aktivitas protease dari Bacillus
puinilus yl adalah NaCl 2 mM (0.373 Uiml), CoCl, 6 mM (0.412 Uiml),
KMnO, 6 mM (0.208 Ulml), Tween 5 % (0.576 Ulml), butanol 15%
(0.373 Ulml) dan sorbitol 15% (0.689 Ulrnl). Persentase peningkatan aktivitas
protease stelah penambahan bahan-bahan k i i a tersebut di atas masing-masing
sebesar 117, 131, 70.5, 1007, 150, dan 720 %.
Daya tahan pmas protease dari Bacilluspuinilus y 1 (pada suhu inkubasi
55 "C) tertinggi dicapai setelah filtrat enzim ditambah Tween 5 % d m CoC1,
6 mM yaitu selama 45 dan 43 menit. Pada inkubasi 55 OC, enzim protease
yang digunakan sebagai kontrol masih memperlihatkan adanya aktivitas sampai
pada menit ke-40, sedangkan setelah penambahan NaCl2 mM, CoCl, 6 mM,
sorbitol 15%, butanol 15% aktivitas proteasenya pada menit ke- 50 masih
terlihat. Kekecualian dengan penambahan Tween 5 % pada inkubasi selama
60 menit aktivitas proteasenya masih terlihat. Pada suhu inkubasi 90°C enzirn
kontrol masih terlihat aktivitasnya hanya sampai pada menit ke- 30, sedangkan
setelah penambahan Tween 5 % aktivitasnya rnasih terlihat sampai menit ke- 50.
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KJMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TANAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus pumilus y l
Oleh
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTAMAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI PENGARUH LINGKUNGAN KIMIAWI
TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA TAHAN PANAS
PROTEASE DARI Bacillus purnilus yl
Oleh:
AGUS KUSDINAR
F 27. 1625
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SAWANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertailian
Iilstitut Pertanian Bogor
Dilahirkan Tanggal 19 Maret 1971
di Garut
Tanggal lulus : 6 April 1995
Dosen pembimbing I
KATA PENGANTAR
Puji syukw kehadiiat Allah SWT karena berkat rahmat-Nya penelitian dan
penulisan skripsi ini dapat selesai. Adapun penelitian yang berjudul MEMPELAJARI
PENGARUH LJNGKUNGAN KIMIAWI TERHADAP AKTIVITAS DAN DAYA
TAHAN PANAS PROTEASE DARI Bacillus pumilz~y l ini dilakukan di PAU
Bioteknologi, Lab. Mikroba dan Biokimia, Bogor.
Penelitian dan penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan
Gizi Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini
izinkanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr. Lr. Budiatman Satiawihardja, MSc. yang telah memberikan banyak masukan
dan petunjuk hingga selesainya penulisan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Maggy T. Suhartono yang telah memberikan birnbingan dan fasilitas
selarna ini sarnpai selesainya suipsi ini.
3. Ir. Winiati Pudjirahayu, MS. sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang cukup berarti dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.
4. Kedua orang tua, kakak-kakak dan adik yang telah banyak memberikan dorongan
baik materil maupun nonmateril yang tak ternilai harganya.
5. Drs. Yaya Rukayadi, MSi. yang selalu memberikan motivasi dan masukan selama
penelitian hingga terselesaikannya penelitian ini.
6. Staf dan segenap rekan di lab. Milccobiologi dan Biokimia, PAU Bioteknologi,
Bogor. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga karya sederhana ini dapat menarnbah khasanah pengetahuan dalarn
bidang enzim khususnya protease.
Bogor, Maret 1995
Penulis
DAFTAR IS1
KATAPENGANTAR
DAFTARISI
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .i
...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
DAFTAR TABEL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
.
DAFTAR GAMBAR
DAFTARLAMPIRAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .YII..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
I. PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
II. TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
A . Enzim Protease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
B. Protease Mikroba
....................................
C. Bacillzrs purnilus Hasil Isolasi dari L i i b a h Cair Tahu
4
. . . . . . . . . . . .8
D . Pengamh Lingkungan Kimiawi Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumilils y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
III. BAHAN DAN METODA PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
A. BAHAN DAN ALAT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
.
B. METODA PENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
.
1. Penyiapan Kultur dan lnokulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Produksi Protease
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3. Penentuan Suhu Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
iii
4. Penentuan pH Optimum
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
5. Pengaruh Lingkungan Kirniawi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
6. Penentuan Daya Tahan Panas Protease dari Bacillus pumilus yl . . 17
7. Analisa Aktivitas Protease dari Bacillus ppl~milusyl . . . . . . . . . . 17
rV. HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
A. PRODUKSI PROTEASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
B. PENENTUAN SUHU
DAN pH
OPTIMUM UNTUK
AKTIVITAS PROTEASE DARI Bacilllcs puniil~csyl
C. PENGARUH
LINGKUNGAN
KIMIAWI
. . . . . . . . . . 23
TERHADAP
AKTIVITAS PRTOTEASE DARI Bacilbcs pumilns yl
. . . . . . . . . 26
1. Pengaruh Logam Monovalen Terhadap Aktivitas Enzirn
Protease dari Bacillus pztnzilus yl
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
2. Pengamh Logam Divalen Terhadap Aktivitas Protease
dari Bacillzcs plr?nilzcs y 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3. Pengaruh Logam Berat Terhadap Aktivitas Protease dari
Bacillus pumihcs y 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1
4. Pengaruh Senyawa Pereduksi dan Pengoksidasi Terhadap
Aktivitas Protease dari Bacillrcs pumillcs yl
5. Pengaruh
. . . . . . . . . . . . . . . 33
Senyawa Detergen Terhadap Aktivitas
Protease dari Bacilllcs pumilus y l
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36