Studi Aktivitas α-L-Arabinofuranosidase Dari Rekombinaan Saccharomyces cerevisiae yang Berasal Dari Stok Gliserol Dalam Media yang Mengandung Laktosa.
STUDI AKTIVITAS -L-ARABINOFURANOSIDASE DARI
REKOMBINAN Saccharomyces cerevisiae YANG BERASAL DARI STOK
GLISEROL DALAM MEDIA YANG MENGANDUNG LAKTOSA
SKRIPSI
Oleh :
ITA ZUHRIYAH
NIM. 1208105025
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
BUKIT JIMBARAN
2016
STUDI AKTWTTAS c-L-ARABINOTURANOSIDASE DARI
REKOMBINAN Saccharomyces cerevisiae YAI\IG BERASAL IIARI STOK
GLISEROL DALAM MEDIA YAI\IG MENGAI\IDUNG LAKTOSA
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat
untuk mernperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si.) di Junrsan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana
Oleh :
Ita Zuhriyah
I{rM. 1208105025
Menyetujui
Pembimbing
:
I
Pembimbing
M.Si)
NIp. 196903231992A32AU
(Dr. I Nengan Wirajana S.Si..
M
(Dr. Dra. Ni Made Suaniti. M.Si)
NIP. 196409171992A32009
Mengesahkan
KetuaJurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahan Alam
Universitas Udayana
7ofu
,,ffir.rr..*.r,
NIP. 19690323199203 2 001
11
II
TIM PENGUJI SII}AI\TG SKRIPSI
STUDI AKTMTAS a-L-ARABINOFURANOSIDASE IIARI
REKOMBINAI\I Saccharonryces cerevisiae YANG BERASAL DARI STOK
GLISEROL DALAM MEDIA YATIG MENGANI}T]NG LAKTOSA
OIeh:
Ita Zuhriyah
hlrM. 1208105025
Skripsi ini disidangkan di Bukit Jimbaran
pada hari Senin tanggal 27
bulaaJuni tahun 2016
Penguji Sidang Skripsi
Ketua
Sekretaris
Z-:JL
(Dr. INengan Wirajana- S.Si.. M.Si)
NrP. r 9690323t99203 2 001
(Dr. Dra Ni Made Suaniti. M.Si)
NrP. 19640917 199203 2 009
^ Anggota
\^a
$ry
(Dr.Ir. Sri Wahyuni. M.Kes)
NIP. 19590621 19860320402
(Dr. Irdhawati. S.Si." M.Si)
NTp I q17fi10t Iqqqn?ron?
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga akhirnya penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul “Studi Aktivitas -L-arabinofuranosidase
dari Rekombinan Saccharomyces cerevisiae yang Berasal dari Stok Gliserol
dalam Media yang Mengandung Laktosa” dengan baik dan lancar. Skripsi ini
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar di Jurusan Kimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana.
Penulisan dan penyusunan skripsi ini mendapatkan bantuan dan bimbingan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. I Nengah Wirajana, M.Si., selaku pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan dan dukungan dalam penyusunan skripsi ini dan juga
bantuan biaya penelitian.
2. Ibu Dr. Dra. Ni Made Suaniti, M.Si., selaku pembimbing II yang telah
memberikan bimbingan dan dukungan moral dalam penelitian dan
penyusunan skripsi ini.
3. Seluruh staf dosen dan pegawai di Jurusan Kimia FMIPA Universitas
Udayana
yang
telah
memberikan
bantuan
kepada
penulis
untuk
menyelesaiakan skripsi ini.
4. Bapak Abdul Muchid dan Ibu Khusniyatin selaku orang tua serta semua
kakak penulis yang telah memberi doa, semangat, dukungan, dan bantuan
dalam menyelesaikan skripsi ini.
vi
5. Seluruh teman-teman angkatan 2012 dan teman-teman kost, terimakasih atas
segala bantuan dan dukungan yang telah diberikan pada penulis.
Akhir kata, semoga Allah SWT membalas setiap kebaikan dengan
kebaikan yang jauh lebih besar kepada semua pihak yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari penyusunan skripsi ini masih
jauh dari sempurna, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan
manfaat bagi semua pembaca dan pihak yang membutuhkan.
Bukit Jimbaran, 17 Juni 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
COVER ...................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................
ii
TIM PENGUJI SIDANG SKRIPSI ..........................................................
iii
ABSTRAK ..............................................................................................
iv
ABSTRACT ............................................................................................
v
KATA PENGANTAR ............................................................................
vi
DAFTAR ISI ...........................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xiii
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ................................................
xiv
BAB I
PENDAHULUAN ...................................................................
1
1.1 Latar Belakang ..................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................
5
1.3 Tujuan Penulisan ...............................................................
6
1.4 Manfaat Penulisan .............................................................
6
TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................
7
2.1 Enzim................................................................................
7
2.2 α-L-Arabinofuranosidase ...................................................
8
2.3 Ragi Saccaromyces cerevisiae ...........................................
11
2.4 Pertumbuhan Mikroorganisme ..........................................
13
2.5 Aktivitas Enzim ................................................................
16
BAB II
viii
2.6 Induksi Enzim ...................................................................
18
2.7 Laktosa .............................................................................
19
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
21
3.1 Rancangan Penelitian ........................................................
21
3.2 Bahan dan Alat Penelitian .................................................
21
3.2.1 Sampel Penelitian .....................................................
21
3.2.2 Bahan Penelitian .......................................................
21
3.2.3 Alat Penelitian ..........................................................
22
3.3 Tempat Penelitian .............................................................
22
3.4 Prosedur Penelitian............................................................
23
3.4.1 Prosedur Penelitian Secara Umum ............................
23
3.4.2 Pembuatan Media .....................................................
23
3.4.3 Peremajaan ragi S. cerevisiae ....................................
24
3.4.4 Pembuatan Kurva Pertumbuhan ragi S. cerevisiae ....
24
3.4.5 Penentuan Aktivitas Enzim .......................................
24
3.5 Analisis Data .....................................................................
26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
27
4.1 Kemampuan Rekombinan S.cerevisiae Tumbuh dalam
Media YPL .......................................................................
27
4.2 Aktivitas α-L-arabinofuranosidase dari rekombinan
S.cerevisiae BJ1824/pYHM1-Af dalam Media YPL ..........
34
SIMPULAN DAN SARAN ......................................................
42
5.1 Simpulan ...........................................................................
42
5.2 Saran .................................................................................
42
BAB V
ix
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
43
LAMPIRAN ..........................................................................................
47
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Variasi volume larutan blanko, standar, kontrol, sampel ...........
26
Tabel 4.1 Hasil uji aktivitas AbfA pada media YPG .................................
36
Tabel 4.2 Hasil uji aktivitas AbfA pada media YPDL ..............................
36
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Model Struktur dari Enzim AbfA yang Menghidrolisis
Polisakarida .........................................................................
9
Gambar 2.2 Siklus Hidup S. cerevisiae....................................................
13
Gambar 2.3 Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme ..................................
14
Gambar 2.4 Struktur -Laktosa dan β-Laktosa ........................................
20
Gambar 2.5 Reaksi Hidrolisis dari Laktosa .............................................
20
Gambar 4.1 Koloni tunggal rekombinan S. cerevisiae
BJ1824/pYHM1-Af, Gambar A Tumbuh di Media YPD ;
Gambar B Tumbuh di Media YNBD ...................................
29
Gambar 4.2 Rekombinan S. cerevisiae BJ1824/pYHM1-Af yang
ditumbuhkan pada Media Padat YPL ...................................
30
Gambar 4.3 Reaksi Hidrolisis dari Laktosa .............................................
31
Gambar 4.4 Rekombinan S. cerevisiae BJ1824/pYHM1-Af yang
ditumbuhkan pada Media Cair YPD, YPDL, dan YPL.........
32
Gambar 4.5 Kurva Pertumbuhan Media YPL dan YPDL.........................
33
Gambar 4.6 Reaksi Reduksi DNS ...........................................................
37
Gambar 4.7 Peta Plasmid pYHM1-Af yang ada di Rekombinan
S.cerevisae BJ1824/pYHM1-Af ..........................................
38
Gambar 4.8 Model Regulasi Transkripsi Promotor GAL1 dalam
pYHM1-Af..........................................................................
39
Gambar 4.9 Proses Transkripsi dan Translasi dari Gen abfA....................
40
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Prosedur Penelitian Secara Umum ......................................
47
Lampiran 2. Peremajaan Ragi S. cerevisiae ............................................
48
Lampiran 3. Skema Pembuatan Kurva Pertumbuhan S. cerevisiae ..........
49
Lampiran 4. Skema Penentuan Aktivitas Enzim .....................................
50
Lampiran 5. Pembuatan Media Pertumbuhan Ragi .................................
51
Lampiran 6. Pembuatan Larutan.............................................................
54
Lampiran 7. Perhitungan Kurva Standar Glukosa ...................................
56
Lampiran 8. Perhitungan Aktivitas Enzim ..............................................
61
Lampiran 9. Perhitungan Standar Deviasi Aktivitas Enzim Rata-rata .....
66
xiii
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH
AbfA
= Enzim α-L-Arabinofuranosidase
abfA
= gen α-L-Arabinofuranosidase
DNS
= Dinitrosalisilat
GRAS
= Generally Recognized As Safe
OD
= optical density
rpm
= rotation per minute (putaran per menit)
YNBD
= yeast nitrogen base without amino acid dan dextrosa
YPD
= yeast extract, pepton, dan dextrosa
YPG
= yeast extract, pepton, dan galaktosa
YPL
= yeast extract, pepton, dan laktosa
xiv
REKOMBINAN Saccharomyces cerevisiae YANG BERASAL DARI STOK
GLISEROL DALAM MEDIA YANG MENGANDUNG LAKTOSA
SKRIPSI
Oleh :
ITA ZUHRIYAH
NIM. 1208105025
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
BUKIT JIMBARAN
2016
STUDI AKTWTTAS c-L-ARABINOTURANOSIDASE DARI
REKOMBINAN Saccharomyces cerevisiae YAI\IG BERASAL IIARI STOK
GLISEROL DALAM MEDIA YAI\IG MENGAI\IDUNG LAKTOSA
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat
untuk mernperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si.) di Junrsan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana
Oleh :
Ita Zuhriyah
I{rM. 1208105025
Menyetujui
Pembimbing
:
I
Pembimbing
M.Si)
NIp. 196903231992A32AU
(Dr. I Nengan Wirajana S.Si..
M
(Dr. Dra. Ni Made Suaniti. M.Si)
NIP. 196409171992A32009
Mengesahkan
KetuaJurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahan Alam
Universitas Udayana
7ofu
,,ffir.rr..*.r,
NIP. 19690323199203 2 001
11
II
TIM PENGUJI SII}AI\TG SKRIPSI
STUDI AKTMTAS a-L-ARABINOFURANOSIDASE IIARI
REKOMBINAI\I Saccharonryces cerevisiae YANG BERASAL DARI STOK
GLISEROL DALAM MEDIA YATIG MENGANI}T]NG LAKTOSA
OIeh:
Ita Zuhriyah
hlrM. 1208105025
Skripsi ini disidangkan di Bukit Jimbaran
pada hari Senin tanggal 27
bulaaJuni tahun 2016
Penguji Sidang Skripsi
Ketua
Sekretaris
Z-:JL
(Dr. INengan Wirajana- S.Si.. M.Si)
NrP. r 9690323t99203 2 001
(Dr. Dra Ni Made Suaniti. M.Si)
NrP. 19640917 199203 2 009
^ Anggota
\^a
$ry
(Dr.Ir. Sri Wahyuni. M.Kes)
NIP. 19590621 19860320402
(Dr. Irdhawati. S.Si." M.Si)
NTp I q17fi10t Iqqqn?ron?
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga akhirnya penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul “Studi Aktivitas -L-arabinofuranosidase
dari Rekombinan Saccharomyces cerevisiae yang Berasal dari Stok Gliserol
dalam Media yang Mengandung Laktosa” dengan baik dan lancar. Skripsi ini
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar di Jurusan Kimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana.
Penulisan dan penyusunan skripsi ini mendapatkan bantuan dan bimbingan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. I Nengah Wirajana, M.Si., selaku pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan dan dukungan dalam penyusunan skripsi ini dan juga
bantuan biaya penelitian.
2. Ibu Dr. Dra. Ni Made Suaniti, M.Si., selaku pembimbing II yang telah
memberikan bimbingan dan dukungan moral dalam penelitian dan
penyusunan skripsi ini.
3. Seluruh staf dosen dan pegawai di Jurusan Kimia FMIPA Universitas
Udayana
yang
telah
memberikan
bantuan
kepada
penulis
untuk
menyelesaiakan skripsi ini.
4. Bapak Abdul Muchid dan Ibu Khusniyatin selaku orang tua serta semua
kakak penulis yang telah memberi doa, semangat, dukungan, dan bantuan
dalam menyelesaikan skripsi ini.
vi
5. Seluruh teman-teman angkatan 2012 dan teman-teman kost, terimakasih atas
segala bantuan dan dukungan yang telah diberikan pada penulis.
Akhir kata, semoga Allah SWT membalas setiap kebaikan dengan
kebaikan yang jauh lebih besar kepada semua pihak yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari penyusunan skripsi ini masih
jauh dari sempurna, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan
manfaat bagi semua pembaca dan pihak yang membutuhkan.
Bukit Jimbaran, 17 Juni 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
COVER ...................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................
ii
TIM PENGUJI SIDANG SKRIPSI ..........................................................
iii
ABSTRAK ..............................................................................................
iv
ABSTRACT ............................................................................................
v
KATA PENGANTAR ............................................................................
vi
DAFTAR ISI ...........................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xiii
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH ................................................
xiv
BAB I
PENDAHULUAN ...................................................................
1
1.1 Latar Belakang ..................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................
5
1.3 Tujuan Penulisan ...............................................................
6
1.4 Manfaat Penulisan .............................................................
6
TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................
7
2.1 Enzim................................................................................
7
2.2 α-L-Arabinofuranosidase ...................................................
8
2.3 Ragi Saccaromyces cerevisiae ...........................................
11
2.4 Pertumbuhan Mikroorganisme ..........................................
13
2.5 Aktivitas Enzim ................................................................
16
BAB II
viii
2.6 Induksi Enzim ...................................................................
18
2.7 Laktosa .............................................................................
19
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
21
3.1 Rancangan Penelitian ........................................................
21
3.2 Bahan dan Alat Penelitian .................................................
21
3.2.1 Sampel Penelitian .....................................................
21
3.2.2 Bahan Penelitian .......................................................
21
3.2.3 Alat Penelitian ..........................................................
22
3.3 Tempat Penelitian .............................................................
22
3.4 Prosedur Penelitian............................................................
23
3.4.1 Prosedur Penelitian Secara Umum ............................
23
3.4.2 Pembuatan Media .....................................................
23
3.4.3 Peremajaan ragi S. cerevisiae ....................................
24
3.4.4 Pembuatan Kurva Pertumbuhan ragi S. cerevisiae ....
24
3.4.5 Penentuan Aktivitas Enzim .......................................
24
3.5 Analisis Data .....................................................................
26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
27
4.1 Kemampuan Rekombinan S.cerevisiae Tumbuh dalam
Media YPL .......................................................................
27
4.2 Aktivitas α-L-arabinofuranosidase dari rekombinan
S.cerevisiae BJ1824/pYHM1-Af dalam Media YPL ..........
34
SIMPULAN DAN SARAN ......................................................
42
5.1 Simpulan ...........................................................................
42
5.2 Saran .................................................................................
42
BAB V
ix
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
43
LAMPIRAN ..........................................................................................
47
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Variasi volume larutan blanko, standar, kontrol, sampel ...........
26
Tabel 4.1 Hasil uji aktivitas AbfA pada media YPG .................................
36
Tabel 4.2 Hasil uji aktivitas AbfA pada media YPDL ..............................
36
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Model Struktur dari Enzim AbfA yang Menghidrolisis
Polisakarida .........................................................................
9
Gambar 2.2 Siklus Hidup S. cerevisiae....................................................
13
Gambar 2.3 Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme ..................................
14
Gambar 2.4 Struktur -Laktosa dan β-Laktosa ........................................
20
Gambar 2.5 Reaksi Hidrolisis dari Laktosa .............................................
20
Gambar 4.1 Koloni tunggal rekombinan S. cerevisiae
BJ1824/pYHM1-Af, Gambar A Tumbuh di Media YPD ;
Gambar B Tumbuh di Media YNBD ...................................
29
Gambar 4.2 Rekombinan S. cerevisiae BJ1824/pYHM1-Af yang
ditumbuhkan pada Media Padat YPL ...................................
30
Gambar 4.3 Reaksi Hidrolisis dari Laktosa .............................................
31
Gambar 4.4 Rekombinan S. cerevisiae BJ1824/pYHM1-Af yang
ditumbuhkan pada Media Cair YPD, YPDL, dan YPL.........
32
Gambar 4.5 Kurva Pertumbuhan Media YPL dan YPDL.........................
33
Gambar 4.6 Reaksi Reduksi DNS ...........................................................
37
Gambar 4.7 Peta Plasmid pYHM1-Af yang ada di Rekombinan
S.cerevisae BJ1824/pYHM1-Af ..........................................
38
Gambar 4.8 Model Regulasi Transkripsi Promotor GAL1 dalam
pYHM1-Af..........................................................................
39
Gambar 4.9 Proses Transkripsi dan Translasi dari Gen abfA....................
40
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Prosedur Penelitian Secara Umum ......................................
47
Lampiran 2. Peremajaan Ragi S. cerevisiae ............................................
48
Lampiran 3. Skema Pembuatan Kurva Pertumbuhan S. cerevisiae ..........
49
Lampiran 4. Skema Penentuan Aktivitas Enzim .....................................
50
Lampiran 5. Pembuatan Media Pertumbuhan Ragi .................................
51
Lampiran 6. Pembuatan Larutan.............................................................
54
Lampiran 7. Perhitungan Kurva Standar Glukosa ...................................
56
Lampiran 8. Perhitungan Aktivitas Enzim ..............................................
61
Lampiran 9. Perhitungan Standar Deviasi Aktivitas Enzim Rata-rata .....
66
xiii
DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH
AbfA
= Enzim α-L-Arabinofuranosidase
abfA
= gen α-L-Arabinofuranosidase
DNS
= Dinitrosalisilat
GRAS
= Generally Recognized As Safe
OD
= optical density
rpm
= rotation per minute (putaran per menit)
YNBD
= yeast nitrogen base without amino acid dan dextrosa
YPD
= yeast extract, pepton, dan dextrosa
YPG
= yeast extract, pepton, dan galaktosa
YPL
= yeast extract, pepton, dan laktosa
xiv