1,5 dan 2 memiliki aktivitas tertinggi di konsentrasi 1. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi substrat yang maksimum terkadang tidak selalu mendukung
pertumbuhan bakteri dimana untuk menguraikan nutrisi di dalam substrat tersebut bakteri menghasilkan enzim. Hal ini dikarenakan faktor-faktor lingkungan
misalnya: suhu, pH dan salinitas yang mempengaruhi aktivitas enzim tersebut. Subtrat memiliki beberapa fungsi yang akan berubah sesuai lingkungan
dan akan mempengaruhi kerja mikroorganisme dalam menghasilkan enzim. Scopes 2002 menyatakan konsentrasi suatu substrat merupakan salah satu faktor
yang mempengaruhi aktivitas suatu enzim. Selain konsentrasi substrat faktor lain yang mempengaruhi aktivitas enzim yaitu pH, ikatan ion, dan kehadiran garam
serta temperatur. Penelitian tentang pengaruh konsentrasi substrat terhadap aktivitas enzim
lipase dari bakteri lain juga pernah dilakukan. Anggiani 2008 melakukan penelitian terhadap pengaruh konsentrasi enzim lipase yang diisolasi dari
Pseudomonas aeruginosa terhadap kandungan subtrat minyak zaitun sebesar 2,5
g. Hasil yang didapatkan yaitu enzim lipase yang semakin besar akan lebih mempercepat reaksi terhadap degradasi minyak zaitun dimana hal ini sebanding
dengan pertumbuhan koloni di suatu substrat. Pertambahan koloni di suatu substrat dapat berakibat dengan bertambahnya enzim degradatif suatu mikroba
sehingga substrat akan lebih mudah dijadikan sebagai nutrisi.
4.4 Analisis Kadar Asam Lemak Bebas dengan Metode Uji Titimetri
Uji aktivitas enzim lipase dapat dilakukan dengan mengukur kadar asam lemak bebas sebagai produk reaksi enzim terhadap substrat. Setelah didapatkan ekstrak
kasar enzim lipase maka dilanjutkan dengan metode perhitungan kadar asam lemak bebas metode titrasi. Titrasi dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH
0,01N setelah diteteskan indikator phenolftalein. Volume titrasi yang terpakai lalu dihitung dengan rumus kadar asam lemak bebas dengan hasil sebagai berikut.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2. Kadar Asam Lemak Bebas dengan Metode Titimetri
Kandungan Pakan g 5
ml Kadar Asam Lemak Bebas
Salinitas 0 ‰
5 ‰ 10 ‰
15 ‰ 20 ‰
25‰ 1
0,25 0,17
0,13 0,11
0,11 0,11
2 0,08
0,06 0,05
0,04 0,03
0,03 3
0,03 0,04
0,03 0,03
0,02 0,02
Tabel 2 memperlihatkan persentase asam lemak bebas yang dihasilkan selama proses titrasi. Hasil tersebut didapatkan dari hasil konversi volume titrasi
yang didapatkan volume titrasi dilihat di Lampiran 5 sehingga didapatkan hasil dalam bentuk persen kadar asam lemak bebas hasil perhitungan dapat dilihat di
Lampiran 6. Hasil yang didapatkan yaitu konsentrasi asam lemak bebas yang terbesar terdapat pada perlakuan kontrol yaitu 0‰ dan pada konsentrasi pakan
sebesar 1 g 5 ml sebesar 0,25 sedangkan pada kandungan pakan udang yang meningkat yaitu 2 dan 3 g 5 ml kadar asam lemak bebas menurun yaitu sebesar
0,08 dan 0,03. Kadar asam lemak bebas pada perlakuan salinitas terbesar terdapat pada konsentrasi salinitas 5‰ dimana pada kandungan pakan udang 1 g
5 ml kadar asam lemak bebas yang didapat sebesar 0,17 sedangkan pada pakan udang 2 dan 3 g 5 ml sebesar 0,06 dan 0,04. Kadar asam lemak bebas terkecil
terdapat pada konsentrasi salinitas 20 dan 25‰ dimana kadar asam lemak bebas yang terurai yaitu pada pakan 1 g 5 ml sebesar 0,11 sedangkan pada pakan
udang 2 dan 3 g 5 ml yaitu sebesar 0,03 dan 0,02. Terdapatnya asam lemak bebas menunjukkan bahwa enzim lipase mampu
menguraikan lemak di dalam pakan udang dalam besaran tertentu. Enzim lipase yang dihasilkan bakteri Bacillus cereus DA 5.2.3 memiliki aktivitas enzim yang
rendah pada kadar salinitas yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahawa enzim lipase tersebut lebih baik digunakan pada kondisi
konsentrasi salinitas yang rendah.
4.4.1 Grafik Kadar Asam Lemak Bebas Metode Titimetri
Enzim lipase yang dihasilkan Bacillus cereus DA 5.2.3 memiliki aktivitas yang menurun pada kondisi substrat dan salinitas yang berbeda. Berikut merupakan
Universitas Sumatera Utara
grafik yang menunjukkan perbedaan asam lemak yang dibebaskan oleh enzim lipase pada konsentrasi substrat dan salinitas yang berbeda.
Gambar. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas Metode Titimetri
Gambar 4. Grafik Aktivitas Enzim Lipase Metode Titimetri
Berdasarkan Gambar 4 persen kadar asam lemak bebas yang terbesar terdapat pada perlakuan kontrol tanpa penambahan garam sementara pada perlakuan
salinitas, persen kadar asam lemak bebas paling besar terdapat pada salinitas 5‰. Anggriani 2008 menyatakan bahwa kadar asam lemak bebas tertinggi dari
Pseudomonas aeruginosa pada substrat 2,5 g dengan volume 2 ml yaitu sebesar
0,0959. Enzim lipase yang dihasilkan oleh Bacillus cereus DA 5.2.3 bila dibandingkan dengan penelitian tersebut pada substrat dan kondisi yang sama
memiliki kemampuan yang baik dalam mendegradasi pakan udang. Persen kadar asam lemak bebas yang paling kecil terdapat pada konsentrasi salinitas 20‰.
Mohan dan Palavesam 2012 melaporkan bahwa enzim lipase yang dihasilkan oleh Bacillus cereus yang berasal dari saluran pencernaan udang memiliki
aktivitas tertinggi pada media substrat minyak ikan sebesar 0,062 Umlmenit sedangkan di media substrat minyak kelapa sebesar 0,057 Umlmenit. Enzim
lipase yang dihasilkan oleh bakteri Bacillus cereus DA 5.2.3 cenderung memiliki aktivitas tertinggi pada kondisi tidak adanya garam. Hal ini menunjukkan bahwa
enzim lipase tersebut kurang baik digunakan pada perairan tambak dengan kadar K
ada r A
sam L
em ak
B eba
s
‰ 5‰
10‰ 15‰ 20‰ 25‰
Konsentrasi Salinitas
Universitas Sumatera Utara
salinitas yang tinggi. Sehingga enzim lipase ini sebaiknya digunakan pada perairan tambak yang memiliki kadar salinitas yang mendekati normal pada
kisaran 0-5‰. Hal ini diduga bahwa kadar garam yang terkandung di dalam air terionisasi sehingga mampu mengikat enzim yang tersusun atas asam amino yang
bersifat polar dan non polar yang mengakibatkan terganggunya aktivitas enzim tersebut. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Gaur et al. 2012, enzim lipase
dari Bacillus sp. yang diidolasi dari tanah memiliki aktivitas enzim tertinggi di kadar salinitas 0,5 sedangkan pada salinitas 0,7 aktivitas enzim lipase
mengalami penurunan yang cukup besar. Sedangkan penurunan aktivitas pada penambahan pakan udang 1, 2 dan 3 g 5 ml diduga bahwa kandungan mineral
yang terkandung di dalam pakan udang tersebut. Kandungan di dalam mineral di pakan udang tersebut akan terurai menjadi ion logam yang bermuatan positif
yang dapat menghambat aktivitas enzim lipase. Muatan positif ion logam akan menetralkan muatan-muatan negatif pada
seluruh permukaan enzim, dan kelebihan muatan positif akan mengakibatkan saling tolak menolak antarmuatan sejenis. Muatan positif logam yang berlebih,
akan memasuki sisi aktif enzim dan berikatan dengan residu-residu asam amino yang ada. Muatan-muatan positif ion logam cenderung terikat pada sisi aktif,
karena residu asam amino pada sisi aktif bersifat lebih nukleofilik. Ion logam akan menetralkan residu asam amino pada sisi aktif dengan membentuk ikatan
kovalen koordinasi. Sifat nukleofilik sisi aktif akan berkurang, sehingga hanya ada beberapa sisi aktif yang dapat berikatan dengan substrat, yaitu sisi aktif yang
tidak terinhibisi oleh ion logam. Hal ini menyebabkan pembentukan kompleks enzim substrat ES menjadi lambat dan berkurang, sehingga produk yang
dihasilkan sedikit dan aktivitasnya menurun. Penghambatan ini termasuk jenis penghambatan kompetitif, maka akan terbentuk dua kompleks yang terjadi yaitu
kompleks enzim substrat ES dan enzim inhibitor EI, disatu pihak aktif dan di lain pihak tidak aktif Shahib, 1992.
Enzim membutuhkan cairan yang seimbang di sekitar molekulnya. Ketika adanya perubahan di sekitar struktur enzim misalnya adanya protein yang rusak
akibat tekanan osmotik di lingkungan yang tinggi maka aktivitasnya akan
Universitas Sumatera Utara
berkurang hingga mampu merusak enzim itu sendiri, menghilangkan bagian sisi aktif dari enzim hingga menghilangkan aktivitasnya Ventura et al., 2012,
Efek penghambatan pada kadar salinitas NaCl di atas 2,4 wv ditemukan lebih besar pada biodegradasi senyawa aromatik dan fraksi polar daripada fraksi
sejenis dari hidrokarbon petroleum. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Kapley et al. 1991, enzim lipase yang diisolasi dari bakteri heterothrofil mampu
menunjukkan aktivitas yang tinggi pada kadar garam yang tinggi. Salah satu bakteri heterothrofil yang didapatkan yaitu dari genus Pseudomonas mampu
menghasilkan enzim lipase yang memiliki aktivitas tinggi pada kadar salinitas sebesar 6 wv Mille et al., 1991
Kadar garam salinitas yang selalu berubah ini akan mempengaruhi kerja enzim lipase di perairan. Pada konsentrasi NaCl 7,0 mM lipase menunjukkan
aktivitas yang maksimum, tetapi kemudian menurun. Garam kalsium juga meningkatkan aktivitas lipase dan membantu meningkatkan
daya tahan enzim tersebut terhadap panas Winarno, 1986. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan Tehrani et al. 2006, pada
perlakuan beberapa konsentrasi salinitas, yaitu:0, 1, 2, 3 dan 5 aktivitas enzim lipase tertinggi terdapat pada salinitas 0 dan 1 sementara yang terendah pada
salinitas 5. Salameh dan Wiegel 2007 menyatakan kebanyakan enzim lipase yang dihasilkan bakteri halofilik tidak memiliki nilai aktivitas tinggi pada kadar
salinitas yang tinggi. Menurut Scopes 2012 ada hubungan yang kompleks antara respon enzim terhadap suatu kadar salinitas. Beberapa enzim memiliki aktivitas
yang tinggi pada salinitas yang rendah, sementara enzim yang lain membutuhkan kadar tertentu dari salinitas untuk mencapai aktivitasnya yang maksimum.
Kebanyakan enzim mengalami hambatan pada kadar salinitas tinggi 0,5 moll. Kebanyakan enzim memiliki aktivitas yang berbeda terhadap kadar salinitas
tertentu, sehingga tingkat nilai yang berubah harus selalu diingat. Kadar salinitas yang umum ada di intraseluler sel mikroba yaitu 0,15 sampai 0,2 moll
.
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Pengaruh Lama Penyimpanan Enzim Lipase Terhadap Aktivitasnya Metode Titimetri
Persen kadar asam lemak bebas terbesar terdapat di konsentrasi salinitas 0‰ kontrol dan pada pakan 1 g 5 ml dan dilanjutkan dengan pengaruh lama
penyimpanan enzim lipase terhadap aktivitasnya. Enzim lipase yang telah disimpan selama interval 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 jam lalu diuji kemampuannya dalam
menguraikan asam lemak bebas.
Tabel 3. Kadar Asam Lemak Bebas Pada Pakan 1 g, Salinitas 0‰ dan Suhu 4
C dengan Metode Titimetri
Kadar Asam Lemak Bebas Interval Jam
0 awal inkubasi 1
2 3
4 5
0,25 0,28
0,28 0,31
0,31 0,31
Tabel 3 menunjukkan bahwa aktivitas enzim lipase setelah penyimpanan selama interval waktu 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 jam pada suhu 4
C tidak terlalu menunjukkan perubahan. Pada awal inkubasi kadar asam lemak bebas yang didapatkan yaitu
0,21, jam ke-1 0,28, jam ke-2 0,28, jam ke-3, ke-4 dan ke-5 sebesar 0,31. Aktivitas enzim lipase setelah penyimpanan 24 jam juga tidak menunjukkan
penurunan data tidak dilampirkan. Berdasarkan hasil ini maka dapat
disimpulkan bahwa enzim lipase yang dihasilkan oleh bakteri Bacillus cereus DA 5.2.3 relatif stabil. Hal ini dapat disebabkan bila enzim lipase disimpan pada suhu
rendah dalam waktu tertentu maka akan tetap mempertahankan kondisi enzim dari perubahan suhu yang dapat berakibat pada kerusakan struktur enzim. Sehingga
diharapkan enzim ini tidak akan rusak apabila disimpan dalam waktu yang lama apabila disimpan dalam temperatur yang rendah dalam penelitian ini
menggunakan suhu penyimpanan 4 C selama 5 jam.
Penyimpanan enzim dalam suhu rendah selama ini diketahui mampu mempertahankan aktivitasnya. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Utarti, et
al. 2009 lama penyimpanan dari enzim lipase yang dihasilkan oleh Bacillus sp.
31 pada suhu 60 C adalah 4 jam. Setelah 6 jam aktivitas menunjukkan penurunan
yang drastis. Lipase dari Bacillus sp. 31 juga diuji pada penyimpanan di suhu pendingin dimana hasil yang didapatkan yaitu enzim lipase tidak menunjukkan
Universitas Sumatera Utara
perubahan aktivitas setelah penyimpanan selama 12 jam. Dvya dan Jayavardhanan 2010 melakukan penelitian terhadap bakteri yang diisolasi di lambung kambing.
Mereka mengisolasi enzim lipase yang dihasilkan oleh bakteri dari kambing tersebut lalu diuji dengan perlakuan pengaruh lama penyimpanan serta pada
perbedaan suhu 25, 4 dan -20 C. Didapatkan hasil bahwa enzim dari bakteri
lambung kambing tersebut stabil pada suhu 4 dan -20 C sementara pada suhu 25
C mengalami penurunan. Hal ini diduga enzim tersebut dinonaktifkan pada suhu rendah dan mengalami kerusakan pada temperatur normal 25
C.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini, yaitu: 1. Berdasarkan pertumbuhan Bacillus cereus DA 5.2.3 di media pakan udang
dengan konsentrasi berbeda, pertumbuhan yang paling besar terdapat pada pakan udang 3 gram.
2. Aktivitas enzim lipase yang paling maksimum terdapat pada perlakuan salinitas kontrol 0‰ dan pakan udang 1 g 5 ml dengan nilai kadar asam
lemak bebas yang didapat yaitu 0,25.
5.2 Saran
Sebaiknya dilakukan penelitian yang lebih lanjut tentang karakterisasi protein enzim yang diisolasi dari Bacillus cereus DA 5.2.3 dan aktivitas enzim lipase
pada media lipid yang murni.
Universitas Sumatera Utara
