Aktivitas Fitase Beberapa Kapang dan Formulasi Media Fermentasi Padat.

AKTIVITAS FITASE BEBERAPA KAPANG DAN
FORMULASI MEDIA FERMENTASI PADAT

CAROLINE OKTAVIANI

DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aktivitas Fitase
Beberapa Kapang dan Formulasi Media Fermentasi Padat adalah benar karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. 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, Agustus 2015
Caroline Oktaviani
NIM G84110059

ABSTRAK
CAROLINE OKTAVIANI. Aktivitas Fitase Beberapa Kapang dan Formulasi
Media Fermentasi Padat. Dibimbing oleh MARIA BINTANG dan I MADE
SUDIANA.
Fitase (EC 3. 1. 3. 8) adalah enzim yang dapat memecah senyawa fitat
menjadi mio-inositol dan fosfor anorganik (asam fosfat). Fitase terdapat dalam
biji-bijian dan pada mikroba. Aktivitas fitase dipengaruhi oleh jenis kapang,
substrat, pH, nutrisi dalam media, kadar air, dan suhu inkubasi. Tujuan penelitian
ini adalah melakukan seleksi kapang penghasil aktivitas fitase tertinggi serta
menentukan kondisi optimum enzim fitase dari kapang melalui formulasi media
menggunakan fermentasi fase padat. Berdasarkan penelitian ini Aspergillus niger
str3 dan Neurospora crassa merupakan kapang terbaik untuk aktivitas fitase.
Ampas kelapa yang ditambahkan dedak dengan perbandingan 1:1 (b/b) adalah
media terbaik untuk pertumbuhan kapang, dengan aktivitas fitase sebesar 60.030
U/mL untuk A. niger str3 dan 45.844 U/mL untuk N. crassa pada kondisi pH 6

dengan penambahan tepung tapioka sebanyak 20%.
Kata kunci: Fitase, Aspergillus niger, Neurospora crassa, dan Fermentasi Fase
Padat

ABSTRACT
CAROLINE OKTAVIANI. Phytase Activity of Fungals and Media Formulation
under Solid State Fermentation. Supervised by MARIA BINTANG and I MADE
SUDIANA.
Phytase (EC 3. 1. 3. 8) hydrolize phytate into mio-inositol and inorganic
phosphorus (phosphoric acid). Phytase can be found in the grains and produced
by microorganism. Phytase production is influenced by the type of fungi,
substrate, pH, nutrients of media, moisture content, and incubation temperature.
The aim of this research was to screen fungi that produce the highest phytase
activity and determine the optimum conditions for production of phytase by fungi
using media formulated media under solid state fermentation. Based on this
research, Aspergillus niger str3 and Neurospora crassa were the phytase
producing fungi. Cocunut cakes supplemented with rice brand at the ration of 1:1
w/w was the best substrate for growth of fungi, with the phytase activity of
60.030 U/mL for A. niger str3 and 45.844 U/mL for N.crassa with addition of 20
% tapioca at pH 6.

Keywords: Phytase, Aspergillus niger str3, Neurospora crassa, and Solid State
Fermentation.

AKTIVITAS FITASE BEBERAPA KAPANG DAN
FORMULASI MEDIA FERMENTASI FASE PADAT

CAROLINE OKTAVIANI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan

DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PRAKATA

Puji serta syukur penulis ucapkan pada Tuhan Yang Maha Esa atas
penyertaan dan pimpinan serta hikmat yang sudah diberikan sehingga penulis
mampu menyelesaikan penelitian ini dengan lancar. Skripsi yang berjudul
“Aktivitas Fitase Beberapa Kapang dan Formulasi Media Fermentasi Padat” ini
telah dilakukan sejak bulan Februari 2015 hingga April 2015 di Laboratorium
Ekologi dan Fisiologi, Pusat Penelitian Biologi – LIPI Cibinong.
Terima kasih penulis ucapkan pada Ibu Prof drh Maria Bintang, MS dan
Bapak Prof Dr I Made Sudiana, MSc atas segala bimbingan dan arahan selama
penelitian dan penulisan hasil penelitian ini. Tidak lupa penulis ucapkan terima
kasih kepada kedua orang tua, kakak, dan adik-adik terkasih atas doa dan
dorongan semangat yang telah diberikan. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada teman-teman di laboratorium (Cepi, Rizka, Meli, Hasbi, dan Lastri),
kepada sahabat dekat (Lisa, Kathi, Chelsea, Desi, Kak Liya, Cindy, Ray, Sinta,
Hasfan, Alex, Renti, Hanna, Dheva, Flora, dan Jordan), keluarga Wisma Jenius,
teman-teman PMK IPB, serta teman-teman Biokimia 48 terkasih atas doa serta
semangat yang diberikan kepada penulis selama penelitian hingga penyusunan
karya ilmiah ini.
Semoga hasil penelitian ini dapat berguna bagi ilmu pengetahuan khususnya
dalam pengembangan dan penerapan ilmu biokimia.
Bogor, Agustus 2015

Caroline Oktaviani

DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR

vii

DAFTAR LAMPIRAN

vii

PENDAHULUAN

1

METODE

2

Tempat dan Waktu Penelitian

2

Bahan

2

Alat

2

Metode Penelitian

2

HASIL

4

PEMBAHASAN

8

SIMPULAN DAN SARAN

12

Simpulan

12

Saran

12

DAFTAR PUSTAKA

12

LAMPIRAN

15

DAFTAR GAMBAR
1 Aktivitas fitase pada berbagai jenis kapang
2 Aktivitas fitase berdasarkan ukuran partikel media
3 Aktivitas fitase inokulan A. niger str3 pada berbagai jenis media
menggunakan fermentasi fase padat
4 Aktivitas fitase inokulan N. crassa pada berbagai jenis media
menggunakan fermentasi fase padat
5 Aktivitas fitase menggunakan kombinasi media
6 Aktivitas fitase inokulan A. niger str3 pada media formulasi dengan
kondisi pH 5 hingga 8
7 Aktivitas fitase inokulan N. crassa pada media formulasi dengan
kondisi pH 5 hingga 8
8 Aktivitas fitase inokulan A. niger str3 dengan penambahan tepung
tapioka dan tepung jagung
9 Aktivitas fitase inokulan N. crassa dengan penambahan tepung tapioka
dan tepung jagung

4
5
6
6
6
7
7
8
8

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8

9

Alur penelitian
Kurva standar fosfat
Hasil perhitungan aktivitas fitase pada berbagai jenis kapang
Hasil perhitungan aktivitas Fitase berdasarkan ukuran partikel media
Hasil perhitungan aktivitas fitase pada berbagai jenis media
menggunakan fermentasi fase padat
Hasil perhitungan aktivitas fitase menggunakan kombinasi media
Hasil perhitungan aktivitas fitase pada media formulasi dengan kondisi
pH 5 hingga 8
Hasil perhitungan aktivitas fitase pada media formulasi dengan
penambahan tepung tapioka dan tepung jagung
Contoh perhitungan aktiivitas fitase pada jenis kapang Aspergillus niger
str3, waktu inkubasi 3 hari.

15
16
17
19

20
24
25
26
27

PENDAHULUAN
Serealia merupakan bahan pakan asal tanaman yang sering digunakan
sebagai bahan pakan ternak monogastrik. Pada umumnya serealia seperti kedelai,
jagung, dedak, dan gandum mengandung senyawa fitat (mioinositol
heksakisfosfat) yang dapat mengikat mineral fosfor. Selain fosfor senyawa fitat
juga mengikat mineral lain seperti Ca, Fe, Zn dan Mg, bahkan juga asam amino
dan protein sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh ternak terutama ternak
monogastrik (Vohra et al. 2011).
Ternak monogastrik seperti unggas, ikan, atau babi tidak mampu
mendegradasi senyawa fitat yang mengikat fosfor dan mineral lainnya karena
tidak adanya enzim fitase pada alat pencernaan sehingga menyebabkan rendahnya
ketersediaan unsur fosfat bagi ternak. Rendahnya unsur fosfat dan mineral lainnya
dalam tubuh ternak membuat produktivitas ternak menurun dan pertumbuhan
ternak juga terhambat. Akibat buruk dari asam fitat dapat dikurangi dengan
menambahkan enzim pemecah asam fitat seperti fitase ke dalam pakan ternak.
Penambahan enzim fitase ini akan mengurangi aktivitas asam fitat dalam saluran
pencernaan, sehingga bahan pakan lebih efisien untuk dicerna (Ravindran et al.
2000).
Fitase atau mioinositol heksakisfosfat fosfohidrolase (EC 3. 1. 3. 8) adalah
enzim yang dapat menghidrolisis ikatan fosfoester pada asam fitat, menghasilkan
fosfat anorganik dan ester fosfat (Mullaney dan Ullah 2003). Fitase terdapat di
dalam tumbuhan dan mikroorganisme. Fitase dari mikroorganisme yang telah
diteliti oleh para ahli antara lain: fitase dari Aspergillus niger (Nagashima 1999),
Aspergillus ficuum (Irving et al. 1972) Bacillus subtilis (Kerouvo et al. 2000),
Escherichia coli (Greiner et al. 1993), dan Klebsiella pneumonia (Sajidan et al.
2004).
Salah satu alternatif peningkatan mutu bahan pakan adalah teknik
fermentasi secara substrat padat. Fermentasi dengan menggunakan kapang
memungkinkan terjadinya perubahan komponen bahan yang sulit dicerna menjadi
lebih tersedia, sehingga diharapkan pula nilai nutrisinya meningkat. Menurut
Shrestha et al. (2008) melalui proses fermentasi kualitas gizi suatu bahan
makanan dapat ditingkatkan, kandungan anti nutrisi dan toksin serta tingkat
kontaminasinya dapat diturunkan.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada pembuatan tempe kedelai,
proses perendaman, perebusan, pengukusan, serta fermentasi berpengaruh
terhadap kandungan asam fitat. Hasil penelitian Wyatt et al. (2008) terhadap
kandungan asam fitat pada biji kedelai menunjukkan bahwa produk olahan
kedelai tanpa fermentasi tetap mengandung asam fitat, sedangkan produk olahan
kedelai dengan fermentasi dapat mengurangi, bahkan menghilangkan asam fitat.
Fermentasi fase padat adalah proses fermentasi dengan mikroorganisme
yang tumbuh pada substrat padat tanpa adanya air bebas (Raghavarao et al. 2003).
Substrat yang digunakan dalam fermentasi fase padat adalah biji-bijian serealia,
kacang-kacangan, sekam gandum, bahan yang mengandung lignoselulosa, dan
limbah pertanian lainnya. Dari berbagai penelitian telah diketahui bahwa
fermentasi fase padat dapat digunakan untuk menghasilkan enzim, antibiotik, dan
produk berbasis industri lainnya (Santos et al. 2004). Menurut Pandey et al.

2

(2000) fermentasi fase padat memiliki kelebihan dibandingkan jenis teknik
fermentasi lainnya, yaitu fermentasi fase cair. Sistem fermentasi padat
menghasilkan tingkat produktivitas yang lebih tinggi, biaya yang lebih murah,
kebutuhan energi yang rendah, limbah yang dihasilkan sedikit, aerasi yang lebih
mudah, media fermentasi yang digunakan lebih sederhana, serta kontaminasi yang
lebih rendah.
Penelitian ini bertujuan melakukan seleksi kapang penghasil aktivitas
fitase tertinggi serta menentukan kondisi optimum enzim fitase dari kapang
melalui formulasi media menggunakan fermentasi fase padat. Manfaat penelitian
ini adalah menghasilkan formulasi media dan kapang terbaik untuk produksi
enzim fitase sehingga dapat diaplikasikan dalam meningkatkan kualitas pakan
ternak.

METODE
Alat dan Bahan
Alat yang untuk preparasi dan inkubasi adalah autoklaf Tomy 5x-500,
laminar air flow cabinet Hitachi Clear Bench, cawan petri , dan inkubator Central
Kagaku Corp CB-5, CB-L 30oC. Peralatan untuk analisis yaitu, sentrifugasi
KOKUSAN H-15FR Pupick Fled, peralatan gelas Pyrex, spektrofotometer UVVis MAPADA V-1100D, kapas, plastik, alumunium foil, spatula, Shaker BR3000LF, vortex SIBATA TTM-1, tabung eppendorf, pipet mikro 1000 µL dan 200
µL, tip 1000 µL dan 200 µL.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini kultur kapang Aspergillus
niger str 2 dan 3, Rhizopus oryzae, Neurospora crassa, Mucor circinelloides, dan
Trichoderma viridae koleksi dari Indonesian Culture Collection (InaCC) Biologi
Cibinong. Bahan yang digunakan sebagai media adalah media Potato Dextrose
Agar (PDA), glukosa, MgSO4, FeSO4, NaNO3, KCl, dan akuades. Bahan yang
digunakan untuk keperluan analisis antara lain, kalsium fitat dan reagen campuran
yang terdiri dari asam askorbat, kalium antimonil, asam sulfat, dan amonium
molibdat.
Metode Penelitian
Penyiapan Inokulum dan Media
Media PDA digunakan sebagai media pertumbuhan kapang. Media dibuat
dengan cara melarutkan 9.75 g PDA dalam 250 mL aquades. Aquades dipanaskan
kemudian dimasukan media PDA sedikit demi sedikit sambil diaduk hingga larut
sempurna. Media disterilkan dalam autoklaf suhu 121OC selama 15 menit.
Sebanyak 10 mL media dituang ke dalam 12 cawan petri steril dan dibiarkan
mengeras. Masing-masing media dalam cawan petri diinokulasikan miselium
Aspergillus niger str 3, Aspergillus niger str 3, Rhizopus oryzae, Trichoderma
viridae, Mucor circinelloides, dan Neurospora crassa dan diinkubasi suhu 2730oC selama 3 hari.
Seleksi Kapang Penghasil Enzim Fitase
Media yang digunakan dibuat dengan glukosa 30 g, MgSO4.7H2O 0.5 g,
KCl 0.5 g, FeSO4 0.1 g, dan NaNO3 8.6 g yang dicampur ke dalam 1 L aquades.

3

Media kemudian dituang ke dalam 12 tabung reaksi besar masing-masing
sebanyak 16 mL. Setiap media kemudian ditambahkan larutan kalsium fitat.
Media dalam tabung reaksi besar diinokulasikan dengan mikroba yang sudah
ditumbuhkan dalam media PDA, yaitu Aspergillus niger str 3, Aspergillus niger
str 2, Rhizopus oryzae, Trichoderma viridae, Mucor circinelloides, dan
Neurospora crassa. Masing-masing mikroba diinokulasi dalam tabung reaksi
besar. Media berisi inokulan kemudian diinkubasi pada suhu 37.5oC selama 3 hari.
Pemanenan enzim dilakukan setelah waktu inkubasi dan diuji aktivitas fitase.
Percobaan dilakukan duplo.
Penentuan Aktivitas Fitase pada Berbagai Ukuran Partikel
Kacang kedelai dihancurkan kemudian disaring menggunakan saringan
dengan ukuran 100 mesh dan 10 mesh. Sebanyak 80 g kacang kedelai yang telah
disaring kemudian disterilkan pada suhu 121oC selama 15 menit. Masing-masing
kacang kedelai steril yang telah disaring dimasukkan ke dalam plastik steril dan di
ratakan kemudian diinokulasi dengan A. niger str3 atau N. crassa. Aquades steril
1:1 ditambahkan ke dalam media dan diinkubasi selama 3 hari. Percobaan
dilakukan duplo. Pemanenan enzim dilakukan setelah waktu inkubasi dan diuji
aktivitas fitase.
Seleksi Media Fermentasi
Media fermentasi yang digunakan dalam tahap ini adalah beras, gabah,
dedak, kedelai, ampas kelapa dan jagung. Masing-masing substrat sebanyak 20 g
disterilisasi dengan autoklaf suhu 121oC selama 15 menit. Media yang telah steril
masing-masing diratakan pada plastik yang steril. Media fermentasi
diinokulasikan dengan A. niger str3 dan N. crassa kemudian ditambahkan aquades
steril 1:1 dan diinkubasi selama 3 hari. Pemanenan enzim dilakukan setelah waktu
inkubasi dan diuji aktivitas fitase.
Formulasi Media
Kombinasi Media. Sebanyak 10 g ampas kelapa dicampurkan dengan
dedak (1:1 b/b) kemudian disterilkan. Media dimasukkan ke dalam plastik steril
dan diratakan kemudian diinokulasi dengan A. niger str3 dan N. crassa. Media
ditambahkan aquades steril 1:1 dan diinkubasi selama 3 hari. Percobaan dilakukan
duplo. Pemanenan enzim dilakukan setelah waktu inkubasi dan diuji aktivitas
fitase.
Perlakuan pH. Sebanyak 10 g ampas kelapa dicampurkan dengan dedak
(1:1 b/b) kemudian disterilkan. Media dimasukkan ke dalam plastik steril dan
diratakan kemudian pH awal media ditepatkan menjadi pH 5, 6, 7, dan 8
menggunakan buffer asetat. Setelah itu media diinokulasi dengan A. niger str3 dan
N. crassa. Media ditambahkan aquades steril 1:1 dan diinkubasi selama 3 hari.
Percobaan dilakukan duplo. Pemanenan enzim dilakukan setelah waktu inkubasi
dan diuji aktivitas fitase.
Penambahan sumber karbon. Sebanyak 10 g ampas kelapa dicampurkan
dengan dedak (1:1 b/b) kemudian disterilkan. Media dimasukkan ke dalam plastik
steril dan diratakan kemudian ditambahkan tepung tapioka atau tepung jagung
sebanyak 20%. Tepung tapioka dan tepung jagung digunakan sebagai sumber
karbon tambahan bagi substrat. Setelah itu media diinokulasi dengan A. niger str3

4

dan N. crassa. Media ditambahkan aquades steril 1:1 dan diinkubasi selama 3 hari.
Percobaan dilakukan duplo. Pemanenan enzim dilakukan setelah waktu inkubasi
dan diuji aktivitas fitase.
Isolasi Enzim
Pemanenan enzim dalam media fermentasi dilakukan dengan mengambil
sebanyak 1 g media dan diencerkan dengan 4 mL aquades. Selanjutnya dikocok
dan disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm selama 10 menit. Supernatan
diambil untuk diuji aktivitas fitase.
Uji Aktivitas Fitase (APHA 1976)
Supernatan hasil sentrifugasi diambil sebanyak 50 µL dan ditambahkan
kalsium fitat sebanyak 50 µL. Sampel diinkubasi selama 30 menit kemudian
ditambah reagen campuran sebanyak 160 µL. Sampel diinkubasi 10-20 menit
hingga timbul warna biru. Sampel diukur serapan menggunakan spektrofotometer
UV-Vis
MAPADA
V-1100D
dengan
λ=
880
nm.
Aktivitas Fitase (U/mL) =

t

v u

n i

Keterangan :
C
= Konsentrasi (mg/mL)
FP
= Faktor Pengenceran
t
= waktu reaksi (menit)
BM = bobot molekul fosfat

HASIL

Aktivitas Fitase (U/mL)

Kapang Penghasil Fitase
Pengujian dilakukan menggunakan glukosa sebagai sumber karbon dan
kalsium fitat sebagai sumber fosfat. Aktivitas fitase yang dihasilkan oleh kapangkapang mulai terbentuk pada hari ke-3 dan tertinggi pada hari ke-5.
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

Waktu Inkubasi (hari)

Gambar 1 Aktivitas fitase pada berbagai jenis kapang. Aspergillus
niger str 3 Aspergillus niger str 2 Trichoderma viridae Mucor
circinelloides Neurospora crassa Rhizopus oryzae
Kapang Aspergilus niger str 3 menghasilkan aktivitas fitase tertinggi pada
hari ke-5 sebesar 25.881 U/mL kemudian diikuti oleh Aspergillus niger str 2 pada

5

hari ke-5 sebesar 24.363 U/mL, Rhizophus oryzae pada hari ke-5 sebesar 12.548
U/mL, Neurospora crassa pada hari ke-5 sebesar 11.807 U/mL, Mucor
circinlloides pada hari ke-5 sebesar 9.067 U/mL dan Trichoderma viride pada hari
ke-3 sebesar 5.067 U/mL (Gambar 1). Selanjutnya kapang A. Niger Str 3 dan N.
crassa dipilih sebagai inokulan untuk analisis aktivitas fitase.

Aktivitas fitase (U/mL)

Pengaruh Ukuran Partikel terhadap Aktivitas Fitase
Berdasarkan hasil seleksi kapang, selanjutnya A. niger str 3 dan N. crassa
digunakan sebagai inokulan untuk analisis aktivitas fitase. Kedua jenis kapang
diinokulasikan pada media kedelai dengan ukuran partikel yang berbeda, yaitu
100 mesh (0,149 mm) dan 10 mesh (2 mm). Hasil yang ditunjukkan pada Gambar
2, ukuran partikel berpengaruh terhadap aktivitas fitase. Media kedelai dengan
ukuran partikel 100 mesh yang diinokulasikan A. niger str 3 menghasilkan
aktivitas fitase sebesar 35.474 U/mL pada hari ke-5, lebih tinggi dibandingkan
dengan substrat kedelai dengan ukuran partikel 10 mesh sebesar 23.733 U/mL.
Aktivitas fitase yang dihasilkan dari N. crassa terlihat pada Gambar 2. Pada
ukuran partikel 100 mesh dihasilkan aktivitas fitase sebesar 36.622 U/mL pada
hari ke-5, sedangkan untuk ukuran partikel 10 mesh sebesar 18.696 U/mL pada
hari ke-5.
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

10 mesh A. niger str3
100 mesh A. niger str3
10 mesh N. crassa
100 mesh N. crassa

1

3

5

Waktu inkubasi (hari)

Gambar 2 Aktivitas fitase berdasarkan ukuran partikel media
Fermentasi Padat Menggunakan Beberapa Media
Setelah diperoleh ukuran partikel yang paling sesuai untuk aktivitas fitase,
dilakukan seleksi media menggunakan fermentasi fase padat. Media yang
digunakan adalah beras, gabah, dedak, ampas kelapa, kedelai, dan jagung. Pada
Gambar 4 dan 5 terlihat bahwa kedelai merupakan media terbaik untuk
menghasilkan aktivitas fitase tertinggi pada kedua jenis kapang (A. niger Str3,
dan N. crassa ). Aktivitas fitase yang dihasilkan sebesar 35.289 U/mL untuk A.
niger str 3 pada hari ke-5 dan 28.881 U/mL untuk N. crassa pada hari ke-4.
Selanjutnya diikuti oleh ampas kelapa, dedak, gabah, jagung dan beras (Gambar.3
dan 4). Waktu optimum aktivitas fitase adalah sekitar 4-5 hari.

Aktivitas Fitase (U/mL)

6

40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

Beras
Gabah
Dedak
Ampas kelapa
Kacang kedelai
Jagung

4

5

6

7

8

9

Waktu Inkubasi (hari)

Aktivitas Fitase (U/mL)

Gambar 3 Aktivitas fitase inokulan A. niger str3 pada berbagai
jenis media menggunakan fermentasi fase padat
Beras
Gabah
Dedak
Ampas kelapa
Kacang kedelai
Jagung

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
4

5

6
7
Waktu Inkubasi (hari)

8

9

Gambar 4 Aktivitas fitase inokulan N. crassa str3 pada berbagai jenis
media menggunakan fermentasi fase padat

Aktivitas Fitase (U/mL)

Formula Media untuk Aktivitas Fitase dengan Kombinasi Media Ampas
Kelapa : Dedak (1:1 b/b)
Seleksi media yang sudah dilakukan menunjukkan bahwa kedelai
merupakan media terbaik untuk pertumbuhan kapang penghasil fitase. Namun
kedelai merupakan media yang mahal dan bersaing dengan pangan, oleh karena
itu dilakukan formulasi media memanfaatkan kombinasi antara ampas kelapa dan
dedak dengan perbandingan 1:1 (b/b). Aktivitas fitase yang dihasilkan dari
kombinasi media ampas kelapa dan dedak ditunjukkan pada Gambar 5. Aktivitas
fitase yang dihasilkan, yaitu 28.474 U/mL untuk Aspergillus niger str3 dan 27.659
U/mL untuk Neurospora crassa. Selanjutnya kombinasi media ini akan diberi
perlakuan pH serta penambahan sumber karbon untuk meningkatkan aktivitas
fitase.
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
4

5

6

7

8

9

Waktu Inkubasi (hari)

Gambar 5 Aktivitas fitase Aspergillus niger str 3 ( ) dan Neurospora
crassa ( ) menggunakan kombinasi media

7

Aktivitas Fitase (U/mL)

Formula Media dengan Perlakuan pH dan Penambahan Sumber Karbon
Perlakuan pH
Setelah pengaruh jenis kapang, ukuran partikel media, dan jenis media
diketahui, selanjutnya parameter-parameter tersebut digunakan sebagai standar
untuk meningkatkan aktivitas fitase.
Besar pH awal media berpengaruh terhadap aktivitas fitase. Berdasarkan
hasil yang diperoleh seperti terlihat pada Gambar 6 dan 7, media dengan pH awal
6 menghasilkan aktivitas fitase tertinggi, yaitu 53.807 U/mL untuk A. niger str3
dan 42.820 U/mL untuk N. crassa.
60.0

Kontrol

50.0

5
6

40.0

7
30.0

8

20.0
10.0
0.0
Kontrol

5

6

7

8

pH

Aktivitas fitase (U/mL)

Gambar 6 Aktivitas fitase inokulan A. niger str3 pada media formulasi
dengan kondisi pH 5 hingga 8
Kontrol
5
6
7
8

50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
Kontrol

5

6
pH

7

8

Gambar 7 Aktivitas fitase inokulan N. crassa pada media formulasi
dengan kondisi pH 5 hingga 8
Penambahan Sumber Karbon
Selain pH, media juga diformulasi dengan penambahan sumber karbon.
Penambahan sumber karbon tambahan bertujuan untuk mengetahui pengaruh
penambahan karbon tambahan yaitu tepung tapioka dan tepung jagung terhadap
aktivitas fitase. Tepung tapioka atau tepung jagung ditambahkan 20% pada media
yang telah diformulasi sebelumnya, yaitu kombinasi antara ampas kelapa dan
dedak dengan perbandingan 1:1 (b/b) dengan pH awal 6.
Hasil yang ditunjukkan pada Gambar 8 dan 9 penambahan sumber karbon
meningkatkan aktivitas fitase dari A. niger str3 maupun N. crassa. Penambahan
tepung tapioka 20% meningkatkan aktivitas fitase lebih tinggi dibandingkan
tepung jagung. Fitase yang dihasilkan dari penambahan tepung tapioka 20%
adalah 60.030 U/mL untuk A. niger str 3, sedangkan untuk N. crassa sebesar

8

Aktivitas Fitase (U/mL)

45.844 U/mL. Fitase yang dihasilkan dari penambahan tepung jagung 20% adalah
58.770 U/mL untuk A. niger str 3, sedangkan untuk N. crassa sebesar 45.252
U/mL.
62.0
60.0
58.0
56.0
54.0
52.0
50.0
48.0

Kontrol
Tapioka
Jagung

Kontrol

Tapioka
Sumber C

Jagung

Aktiitas Fitase (U/mL)

Gambar 8 Aktivitas fitase inokulan A. niger str3 dengan penambahan
tepung tapioka dan tepung jagung
46.5
46.0
45.5
45.0
44.5
44.0
43.5
43.0
42.5
42.0
41.5

Kontrol
Tapioka
Jagung

Kontrol

Tapioka
Sumber C

Jagung

Gambar 9 Aktivitas fitase inokulan N. crassa dengan penambahan tepung
tapioka dan tepung jagung

PEMBAHASAN
Kapang Penghasil Fitase
Fitase adalah enzim yang dapat memecah senyawa fitat menjadi mioinositol dan fosfor anorganik (asam fosfat). Fitase terdapat dalam biji-bijian dan
pada mikroba. Fitase pada biji-bijian menyerang gugus fosfat pada posisi nomor 6
dari asam fitat, sedangkan fitase yang terdapat pada mikroba pada posisi nomor 3
(Vats et al. 2009). Fitase pada mikroba dapat berasal dari bakteri maupun kapang.
Beberapa mikroba yang diketahui memiliki aktivitas fitase diantaranya adalah
Enterobacter sp., Bacillus subtillis, Pseudomonas sp., Aspergillus, Mucor, dan
Rhizopus sp (Selle dan Ravindran 2007). Pada penelitian ini dilakukan seleksi
pada beberapa kapang untuk mengetahui tingkat aktivitas fitase yang dihasilkan
pada masing-masing kapang tersebut.
Kapang diseleksi menggunakan media glukosa yang mengandung kalsium
fitat sebagai sumber fosfat. Berdasarkan hasil penelitian yang didapat, aktivitas
fitase tertinggi dihasilkan oleh Aspergillus niger str3 pada hari kelima sebesar
25.881 U/mL kemudian diikuti oleh Aspergillus niger str2 sebesar 24.363 U/mL,
Rhizopus oryzae sebesar 12.548 U/mL, Neurospora crassa sebesar 11.807 U/mL,
Mucor circinelloides sebesar 9.067 U/mL, dan Trichoderma viridae sebesar 3.030

9

U/mL. Semua jenis kapang yang digunakan menghasilkan aktivitas fitase yang
optimum pada hari kelima.
Menurut Susana et al. (2000) Aspergillus niger lebih cepat memproduksi
enzim dibandingkan dengan kapang lain seperti Aspergillus ficuum dengan
aktivitas lebih rendah dan lebih cepat menurun pada jam berikutnya. Hal ini sesuai
dengan hasil penelitian yang menunjukkan A. niger baik str3 maupun 2 paling
cepat menghasilkan aktivitas fitase dan optimum pada hari kelima kemudian
menurun. Menurunnya aktivitas fitase setelah hari ke-4 dan 5 disebabkan
tingginya konsentrasi fosfat anorganik yang dibebaskan ke dalam media karena
kerja enzim fitase yang diproduksi dalam media sehingga fosfat anorganik dapat
menghambat aktivitas katilitik enzim fitase (Rutherfurd et al. 2004). Perbedaan
aktivitas yang dihasilkan oleh kapang-kapang ini tergantung pada kemampuan
kapang tersebut untuk menggunakan asam fitat sebagai substrat dan menghasilkan
fitase (Khrisna 2005).
Berdasarkan hasil seleksi kapang penghasil fitase, Aspergillus niger str3
dan N. crassa dipilih sebagai kapang terbaik dalam menghasilkan fitase dan
selanjutnya digunakan sebagai inokulan untuk optimasi aktivitas fitase.
Pengaruh Ukuran Partikel terhadap Aktivitas Fitase
Aktivitas fitase dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah kadar
air, suhu, pH, dan ukuran partikel substrat. Ukuran partikel substrat memiliki
pengaruh dalam aktivitas fitase. Partikel yang lebih kecil menyediakan luas
permukaan kontak antara partikel dan miselia kapang yang lebih luas sehingga
proses fermentasi dapat berlangsung dengan efisien. Semakin besar ukuran
partikel semakin mengakibatkan peningkatan fraksi ruang kosong antara partikel
sehingga mempermudah difusi oksigen, namun dapat mengurangi luas kontak
antara permukaan partikel dengan miselia kapang (Khrisna 2005).
Ukuran partikel media pada penelitian ini terbukti memiliki pengaruh
terhadap aktivitas fitase. Dua jenis ukuran partikel, yaitu 100 mesh (0.149 mm)
dan 10 mesh (2 mm) menghasilkan aktivitas fitase yang berbeda. Ukuran partikel
media yang lebih kecil, yaitu 100 mesh meningkatkan aktivitas fitase hampir
100%. Semakin kecil ukuran partikel media maka semakin mudah enzim
beraktivitas. Kontak permukaan yang terjadi antara enzim dan media semakin
besar dan sering terjadi apabila ukuran partikelnya semakin kecil. Penelitian yang
dilakukan oleh Kamara et al. (2007) menunjukkan bahwa hidrolisis batang pohon
pisang menggunakan T. viride dengan substrat berukuran 100 mesh
menghasilkan kadar gula pereduksi paling tinggi dibandingkan ukuran substrat
lainnya. Penelitian lainnya yang dilakukan oleh Sun (2002) menunjukkan bahwa
kecepatan hidrolisis pati oleh T. viride pada limbah padat berukuran 200 mesh
meningkat sebanyak 11% dibandingkan dengan substrat yang tidak dihancurkan.
Fermentasi Fase Padat Menggunakan Berbagai Media
Media merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses fermentasi.
Mikroba memerlukan media yang baik sebagai tempat pertumbuhan. Menurut
Yuliana (2008), suatu media digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan
biomassa, pemeliharaan sel, dan menghasilkan produk. Hasil limbah industri
pertanian seperti dedak dan sagu dapat dijadikan media untuk aktivitas
mikroorganisme selama fermentasi, hal ini karena media tersebut banyak

10

mengandung karbohidrat yang merupakan sumber energi bagi mikroorganisme.
Pada tahap ini dilakukan seleksi media untuk menentukan media pertumbuhan
yang paling baik bagi kapang untuk memproduksi fitase menggunakan fermentasi
fase padat.
Media yang diseleksi pada tahap ini adalah beras, gabah, dedak, jagung,
kedelai, dan ampas kelapa. Masing-masing media difermentasi dengan inokulan
terpilih, yaitu A. niger str3 dan N. crassa. Hasil penelitian menunjukkan jenis
media juga berpengaruh terhadap produksi fitase. Fermentasi menggunakan media
kedelai menghasilkan aktivitas tertinggi dibandingkan dengan media lainnya.
Fitase yang dihasilkan dari kedelai sebesar 35.289 U/mL untuk A. niger str3 dan
28.881 U/mL untuk Neurospora crassa, kemudian diikuti ampas kelapa, dedak,
gabah, jagung, dan beras. Menurut Shrestha et al. (2008), degradasi asam fitat
dalam suatu reaksi tergantung dengan jenis bijian, perlakuan panas pada bijian,
dan kemampuan fitase. Berdasarkan penelitian ini kedelai merupakan media yang
paling baik digunakan sebagai media pertumbuhan mikroba untuk menghasilkan
fitase. Kedelai memiliki kandungan asam fitat mencapai 1.4 % dari bobot
keringnya. Kandungan asam fitat pada kedelai inilah yang mampu menginduksi
produksi fitase sehingga aktivitas fitase yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan
media lainnya (Krishna 2005).
Formula Media untuk Aktivitas Fitase dengan Kombinasi Media Ampas
Kelapa : Dedak (1:1 b/b)
Pemilihan media untuk pertumbuhan kapang penghasil fitase tidak hanya
didasarkan pada kandungan nutrisi yang terdapat dalam media namun juga
dipertimbangkan dengan harga dan ketersediaan bahan (Krishna 2005). Dalam hal
ini kacang kedelai merupakan media yang paling baik untuk pertumbuhan A.
niger str3 dan N. crassa dalam menghasilkan fitase, namun harga kacang kedelai
tergolong mahal. Oleh karena itu dilakukan kombinasi media antara ampas kelapa
dan dedak dengan perbandingan 1:1 (b/b).
Aktivitas fitase yang dihasilkan dari kombinasi antara ampas kelapa dan
dedak adalah 28.474 U/mL untuk Aspergillus niger str3 dan 27.659 U/mL untuk
Neurospora crassa. Kombinasi antara kedua media ini sebelumnya sudah pernah
diuji oleh Roopesh et al. (2006) dan menghasilkan aktivitas fitase sebesar 8.2
U/mL. Penelitian lainnya yang menggunakan kombinasi antara 2 media yang
berbeda adalah Mala et al. (2007). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa
campuran antara dedak gandum dan ampas biji wijen meningkatkan aktivitas
lipase sebesar 36%. Selain itu Pujiyanto S (2000) melaporkan bahwa media
campuran jerami dan bekatul dapat menghasilkan selulase dari A. niger yang lebih
tinggi daripada produksi pada media jerami atau bekatul saja. Kombinasi antar
media akan meningkatkan nilai nutrisi dalam media yang menjadi tempat
pertumbuhan mikroorganisme. Karakteristik dari masing-masing media yang
berbeda akan melengkapi kebutuhan nutrisi mikroorganisme sehingga produk
yang dihasilkan oleh mikroorganisme tersebut meningkat (Roopesh et al. 2005).
Selanjutnya pada media yang telah dikombinasi, diberikan perlakuan
berbagai jenis kondisi pH dan penambahan sumber karbon dengan inokulan
Aspergillus niger dan Neurospora crassa.

11

Formula Media dengan Perlakuan pH dan Penambahan Sumber Karbon
Perlakuan pH
PH tidak hanya mempengaruhi media, tetapi juga menentukan sifat-sifat
enzim yang dihasilkan. Suatu enzim dapat bekerja pada berbagai kondisi pH,
tetapi aktivitasnya optimum pada kisaran pH yang sempit saja (Mahyudin et al.
2006). Seperti protein lainnya, enzim mempunyai beberapa gugus yang dapat
terionisasi. Perubahan pH dapat menyebabkan perubahan pada gugus-gugus
tersebut. Hal ini mengakibatkan perubahan struktur, konformasi, dan sisi aktif
enzim (Lan et al. 2002). Selain itu, perubahan ekstrim dari pH dapat
mengakibatkan denaturasi pada enzim,
Berdasarkan hasil penelitian, Aspergillus niger dan Neurospora crassa
memproduksi enzim optimum pada pH 6. Pada kondisi pH di atas 6, yaitu pH 7
dan 8 terjadi penurunan produksi fitase. Hal yang sama juga ditunjukkan ketika
kondisi pH di bawa 6, yaitu 5.
Hal ini berkaitan dengan penelitian Sunita dan Surender (2015) yang
menunjukkan bahwa aktivitas fitase oleh Aspergillus flavus optimum pada pH 6
dan mulai menurun pada pH di atas dan di bawah 6. Menurut Oh et al. (2004)
rentang pH 4.5-6.0 adalah pH yang optimum bagi kapang berfilamen. Enzim
dengan pH optimum yang mendekati pH netral dinilai lebih cocok untuk
ditambahkan sebagai aditif pakan untuk unggas, karena dekat dengan pH
fisiologis unggas (Jorquera et al. 2008).
Menurut Agustini (2009), aktivitas enzim berkaitan dengan strukturnya.
Perubahan struktur dapat menyebabkan perubahan aktivitas enzim. Suasana yang
terlalu asam atau terlalu basa menyebabkan konformasinya berubah sehingga
aktivitas enzim akan terganggu. Enzim memiliki struktur yang sensitif terhadap
pH dan secara umum denaturasi enzim terjadi pada nilai pH sangat rendah atau
tinggi (Copeland 2000).
Penambahan Sumber Karbon
Pemilihan bahan yang akan dijadikan media fermentasi sangat
menentukan struktur metabolit primer dan metabolit sekunder yang dihasilkan
oleh mikroba. Oleh karena itu pemilihan sumber karbon sebagai penyusun utama
dalam medium fermentasi harus disesuaikan dengan kebutuhan mikroba untuk
pembentukan metabolit primer atau metabolit sekunder yang diharapkan (Thiry
dan Cingolani 2002). Menurut Vohra dan Satyanarayana (2003), laju metabolisme
sumber karbon berpengaruh terhadap pembentukan biomassa dan produk
metabolit yang dihasilkan. Dengan demikian pemilihan sumber karbon merupakan
salah satu kunci keberhasilan untuk mendapatkan metabolit yang diharapkan
(Greg dan Richard 2009).
Penambahan sumber karbon pada media pertumbuhan mikroba dinilai
dapat meningkatkan aktivitas enzim. Pada penelitian ini digunakan tepung jagung
dan tepung tapioka sebagai sumber karbon tambahan untuk meningkatkan
aktivitas enzim fitase. Persen peningkatan fitase yang dihasilkan dari penambahan
tepung jagung sebesar 10.398% untuk A. niger dan 4.420% untuk N. crassa,
sedangkan penambahan tepung jagung meningkatkan fitase sebesar 12.278%
untuk A. niger str3 dan 5.655% untuk N. crassa. Hal ini menunjukkan bahwa
penambahan tepung jagung atau tepung tapioka cukup berpengaruh terhadap
aktivitas fitase. Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian Gomes et al. (2005)

12

yang melakukan optimasi aktivitas fitase dengan penambahan tepung jagung dan
tepung tapioka pada Aspergillus flavus. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa
tepung tapioka menjadi sumber karbon tambahan yang lebih baik dibandingkan
dengan tepung jagung. Hal ini terlihat dari aktivitas fitase yang meningkat sebesar
12% ketika ditambahkan tepung tapioka sedangkan ketika ditambahkan tepung
jagung meningkat sebesar 8%. Hal ini berkaitan dengan peran tepung jagung dan
tepung tapioka sebagai ko-substrat untuk produksi fitase. Ko-substrat adalah
senyawa pendamping substrat yang jenis senyawanya berbeda dengan substrat.
Ko-substrat mengandung sumber karbon, nitrogen, kalsium, mineral, dan vitamin.
Kandungan dari ko-substrat ini bisa digunakan oleh sel untuk menyediakan
koenzim dan energi untuk kehidupannya sehingga diharapkan dengan
penambahan ko-substrat dapat meningkatkan produksi fitase (Yulianto et al.
2006).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Aspergillus niger str 3 dan Neurospora crassa merupakan kapang-kapang
yang menghasilkan aktivitas fitase tertinggi dibandingkan kapang jenis lainnya.
Aktivitas fitase oleh kedua kapang tersebut menghasilkan kedelai sebagai media
terbaik untuk produksi fitase dengan aktivitas sebesar 35.289 U/mL untuk A.
niger str3 dan 28.881 U/mL untuk N. crassa. Formulasi media yang mengandung
ampas kelapa dan dedak dengan perbandingan 1:1 (b/b) dapat meningkatkan
aktivitas fitase menjadi 60.030 U/mL untuk A. niger str3 dan 45.844 U/mL untuk
N. crassa dengan penambahan tepung tapioka 20% dan pH 6.
Saran
Perlu dilakukan analisis kandungan asam fitat pada tepung jagung dan
tepung tapioka untuk mengetahui hubungan antara aktivitas fitase dengan
penambahan kedua tepung tersebut.

DAFTAR PUSTAKA
Agustini NWS, Kusmiati. 2009. Identifikasi dan uji aktivitas antibakteri senyawa
aktif secara maserasi dan digesti dalam berbagai pelarut dari mikroalga
Dunaliella salina. Seminar Nasional IX Pendidikan Tinggi FKIP UNS.
Semarang (ID): Universitas Negeri Semarang. hlm 544-551.
APHA (American Public Health Association). 1976. Determination of inorganic
Non Metailic Constituents, in: Standart Methods for the Examination of Water
and Wastewater. Washington (US): APHA.
Copeland RA. 2000. Methods for Protein Analysis: A Practical Guide to
Laboratory Protocols. New York (US): Chapman and Hall.
Gomes E, Souza SR, Grandi RP, Silvia R. 2005. Production of thermostable
glucoamylase by newly isolated Aspergillus flavus A 1.1 and Thermomyces
lanuginosusA 13.37 . Braz J Microbiol. 36: 75-82.

13

Greg AS, Richard AP. 2009. At the crossroads of bacterial metabolism and
virulance factor synthesis in Staphylococci. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 73
(2):233.
Greiner R, Konietzny, Jany KID. 1993. Purification and characterization of two
phytase from Escherichia coli. Arch Biochem Biophys. 303:107-113.
Irving GCJ, Cosgrove DJ. 1970. Inositoal phosphate phosphatases of
microbiological origin. Some properties of a partially purified bacterial
(Pseudomonas sp.) phytase. J Biol Sci. 24:547-557.
Jorquera MA, Martinez O, Maruyama F, Marschner, de la Luz Mora M. 2008.
Current and future biotechnological applications of bacterial phytases and
phytase-producing bacteria. Microb Environm. 23(3): 182-191.
Kamara DS, Rachman SD, Gaffar S. 2007. Degradasi enzimatik selulosa dari
batang pohon pisang untuk produksi glukosa dengan bantuan aktivitas
selulolitik Thricoderma viride [makalah penelitian]. Semarang (ID):
Universitas Padjajaran.
Kerovou J, Lauraeus M, Nurminen P, Kalkinen N, Apajalahti J. 1998. Isolation,
characterization. molecular gene cloning and sequencing of a novel phytase
from Bacillus subtilis. Applied Environm Microbiol. 64: 2079-2085.
Khrisna C. 2005. Solid-state fermentation on system an overview. Biotechnol. 25:
1-30.
Lan GQ, Abdullah, Jalaludin, Ho. 2002. Culture conditions influencing phytase
production of Mitsuokella jalaludinii, a new bacterial species from the rumen
of cattle. J. Appl. Microbiol. 93: 668-674.
Mahyudin AR, Koesnandar, Gany H, Ahmad M, Ali R, Usman SFT. 2006.
Optimasi dan stabilitas pH dan temperatur glukoamilase produksi Aspergillus
niger BCS menggunakan sekam dan dedak sebagai penyangga fermentasi
substrat padat. J Bioteknol. 6: 1-6.
Mala JG, Edwinoliver NG, Kamini NR, Puvanakrishnan R. 2007. Mixed substrate
solid state fermentation for production and extraction of lipase from
Aspergillus niger MTCC 2594. J Gen Appl Microbiol. 53 (4): 247-253.
Mullaney EJ, Ullay AHJ. 2003. The term phytase comprises several different
classes of enzymes. J Biochem and Biophys. 312: 179-184.
Nagashima T, Tange T, Anazawa H, 1999. Dephosporylation of phytate by using
the Aspergillus niger phytase by a high affinity for phytate. Applied Environm
Microbiol. 65: 4682-4688.
Oh BC, Choi WC, Park S, Kim YO, Oh TK. 2004. Biochemical properties and
substrate specificities of alkaline and histidine add phytase. Applied Microbiol
and Biotech. 63 (4) : 362-372.
Pandey A, Soccol CR, Nigam P, Brand D, Moha R, Roussos S. 2000.
Biotechonological potential of coffee pulp and coffee husk for bioprocesses.
Biochem Eng J. 6: 153-162.
Pujiyanto S. 2000. Pemanfaatan media campuran jerami dan bekatul sebagai
substrat produksi enzim selulase oleh Aspergillus sp DUCC M-001 [skripsi].
Semarang (ID): Universitas Diponegoro.
Raghavarao KSMS, Ranganathan TV, Karanth NG. 2003. Some engineering
aspects of solid-state fermentation. Biochem Eng J. 13: 127-135.

14

Rahman RNZRA, M Basri, AB Saleh. 2003. Thermostable alkaline protease from
Bacillus stearothermophillus F1: nutritional factors effecting protease
production. Annals Microbiol. 53: 199-210.
Ravindran V, Cabahug S, Ravindran G, Bryden WL, Selle PH. 2000. Response of
broilers to microbial phytase supplementation as influenced by dietary phytic
acid and non-phytat phosporus levels II effects on nutrient digestibility and
retention. Br. Poult. Sci. 41:193-200.
Roopesh K, Ramachandran S, Nampoothiri KM, Szakacs G, Pandey A. 2006.
Comparison of phytase production on wheat bran and oilcakes in solid-state
fermentation by Mucor racemosus. J Biores Tech. 506-511.
Rutherfurd SM, Chung TK, Morel PCH, Moughan PJ. 2004. Effect of microbial
phytase on ileal digestibility of phytat phosphorus, total phosporus, and amino
acids in a low-phosporus diet for broilers. Poult Sci. 83: 61-68.
Sajidan A, Farouk A, Greiner R, Jungblut P, Muller EC, Borriss R. 2004.
Molecular and physiological characterization of a 3-phytase from soil.
Bacterium Klebsiella sp, Asr 1. Applied Environm Microbiol. 65:110-118.S
Sant s
, R sa AS, Da ’b it S, itch
DA, Krig r N. 2 4. Th r a
denaturation: is solid state-fermentation really a good technology for the
production of enzymes. Bioresour Technol. 93: 261-268.
Selle PH, Ravindran V. 2007. Microbial phytase in poultry nutrition. An Feed Sci
Tech. 135: 1-41.
Shrestha P, Rasmussen M, Khanal SK. 2008. Solid substrate fermentation of corn
fiber by Phanerochaete chrysosporium and subsequent fermentation of
hydolysate into ethanol. J. Agric Food Chem. 56: 3918-3924.
Sun Y. 2002. Enzymatic hydrolysis of rye straw and bermudagrass for ethanol
production [disertasi]. North Carolina (US): North Carolina University.
Susana IWR, Tangenjaya B, Hastiono S. 2000. Seleksi kapang penghasil fitase.
JITV. 5(2): 4-5.
Thyri M, Cingolani D. 2002. Optimizing scale up fermentation processes. Trends
in Biotechnology. 10: 343-348.
Trismilah S, Sumaryanto. 2005. Pengaruh kadar nitrogen dalam media pada
pembuatan protease menggunakan Bacillus megaterium DSM 319. JIKI. 3(1):
9-12.
Vats P, Bhushan B, Banerjee U. 2009. Studies on the dephosporylation of phytic
acid in livestock feed using phytase from Aspergillus niger van Teighem.
Bioresour Tech. 100: 287-291.
Vohra A, Satyanarayana T. 2003. Phytases: microbial sources, production,
purification, and potential biotechnological application. J Biotechnol. 23:29-31.
Vohra A, Kaur P, Satyanarayana T. 2011. Production, characterstics, and
application of cell bound phytase of Pitchia anomala. J Biotechnol. 99: 51-57.
Wyatt CL, Parr T, Bedford M. 2008. Mechanisms of action for supplemental NSP
and phytase enzymes in poultry diets. Poul Nutr. 3: 12-22.
Yuliana N. 2008. Kinetika pertumbuhan bakteri asam laktat isolat T5 yang berasal
dari tempoyak. Industrial Tech J and Agric. 13 (2).
Yulianto WA, KR Kuswanto, Tranggono, Retno I. 2006. Kinetika fermentasi pada
produksi xilitol dengan penambahan arabinosa dan glukosa sebagai ko-substrat
oleh Candida shehatae WAY 08. JITP. 16: 215-221.

15

Lampiran 1 Alur penelitian
KULTUR KAPANG

SELEKSI KAPANG
PENGHASIL FITASE

PENGARUH UKURAN
PARTIKEL SUBSTRAT

SELEKSI SUBSTRAT

FORMULASI MEDIA

KOMBINASI
SUBSTRAT

pH

SUMBER KARBON

16

Lampiran 2 Kurva standar fosfat

1.2
y = 0.001x - 0.0348
R² = 0.9943

1

Absorbansi

0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
-0.2

200

400

600
Konsentrasi (ppm)

800

1000

1200

17

Lampiran 3 Hasil perhitungan aktivitas fitase pada berbagai jenis kapang
Mikroba
Aspergillus niger
str 3

Aspergillus niger
str 2

Trchoderma
viridae

Mucor
circinelloides

Neurospora crassa

Rerata

A
terkoreksi

[fosfat]
ppm

Aktivitas
fitase
(U/mL)

0,4

0,404

0,234

268,8

9,956

0,561

0,567

0,564

0,468

502,8

18,622

0,854

0,87

0,862

0,664

698,8

25,881

0,111

0,316

0,318

0,317

0,206

240,8

8,919

0,164

0,159

0,35

0,34

0,345

0,186

220,8

8,178

0,173

0,154

0,164

0,49

0,468

0,479

0,315

349,8

12,956

0,085

0,09

0,088

0,709

0,713

0,711

0,623

657,8

24,363

6

0,127

0,131

0,129

0,208

0,198

0,203

0,074

108,8

4,030

3

0,074

0,071

0,073

0,185

0,165

0,175

0,102

136,8

5,067

4

0,043

0,035

0,039

0,115

0,119

0,117

0,078

112,8

4,178

5

0,095

0,111

0,103

0,147

0,153

0,15

0,047

81,8

3,030

6

0,107

0,094

0,101

0,121

0,101

0,111

0,01

44,8

1,659

3

0,029

0,034

0,032

0,136

0,144

0,14

0,108

142,8

5,289

4

0,04

0,047

0,044

0,104

0,098

0,101

0,057

91,8

3,400

5

0,022

0,031

0,027

0,242

0,232

0,237

0,21

244,8

9,067

6

0,076

0,069

0,073

0,081

0,091

0,086

0,013

47,8

1,770

3

0,167

0,145

0,156

0,184

0,222

0,203

0,047

81,8

3,030

4

0,19

0,191

0,191

0,283

0,291

0,287

0,096

130,8

4,844

5

0,215

0,213

0,214

0,526

0,47

0,498

0,284

318,8

11,807

6

0,093

0,09

0,092

0,109

0,101

0,105

0,013

47,8

1,770

Blanko

Sampel

Waktu Inkubasi
(hari)

B1

B2

Rerata

S1

S2

3

0,174

0,166

0,170

0,408

4

0,091

0,1

0,096

5

0,183

0,213

0,198

6

0,12

0,101

3

0,153

4
5

18

Lanjutan
Mikroba
Rhizopus oryzae

Rerata

A
terkoreksi

[fosfat]
ppm

Aktivitas
fitase
(U/mL)

0,096

0,009

0,045

79,8

2,956

0,178

0,164

0,171

0,062

96,8

3,585

0,445

0,413

0,429

0,304

338,8

12,548

0,109

0,137

0,123

0,009

43,8

1,622

Blanko

Sampel

Waktu Inkubasi
(hari)

B1

B2

Rerata

S1

S2

3

0,043

0,047

0,045

0,084

4

0,106

0,111

0,109

5

0,126

0,123

0,125

6

0,117

0,11

0,114

19

Lampiran 4 Hasil perhitungan aktivitas fitase berdasarkan ukuran partikel media
Mikroba

Ukuran
Partikel

10
mesh
Aspergillus
niger str3
100
mesh

10
mesh
Neurospora
crassa
100
mesh

Waktu
Inkubasi
(hari)

B1

B2

Rerata

B1

B2

Rerata

1

0,217

0,209

0,213

0,547

0,729

3

0,118

0,12

0,119

0,561

4

0,211

0,2

0,206

5

0,209

0,234

1

0,245

0,241

3

0,21

4

0,193

5
1

Blanko

Sampel

A
terkoreksi

[fosfat]
(ppm)

Aktivitas fitase
(U/mL)

0,638

0,425

459,8

17,030

0,541

0,551

0,432

466,8

17,289

0,677

0,675

0,676

0,47

504,8

18,696

0,222

0,823

0,833

0,828

0,606

640,8

23,733

0,243

0,863

0,859

0,861

0,618

652,8

24,178

0,111

0,161

0,82

0,846

0,833

0,672

706,8

26,178

0,198

0,196

0,957

0,949

0,953

0,757

791,8

29,326

0,222

0,21

0,216

1,145

1,133

1,139

0,923

957,8

35,474

0,178

0,187

0,183

0,312

0,296

0,304

0,121

155,8

5,770

3

0,216

0,209

0,213

0,623

0,627

0,625

0,412

446,8

16,548

4

0,176

0,188

0,182

0,617

0,597

0,607

0,425

459,8

17,030

5

0,154

0,132

0,143

0,61

0,616

0,613

0,47

504,8

18,696

1

0,199

0,187

0,193

0,81

0,812

0,811

0,618

652,8

24,178

3

0,19

0,193

0,192

0,876

0,852

0,864

0,672

706,8

26,178

4

0,243

0,213

0,228

1,149

1,153

1,151

0,923

957,8

35,474

5

0,276

0,279

0,278

1,23

1,234

1,232

0,954

988,8

36,622

20

Lampiran 5 Hasil perhitungan aktivitas fitase pada berbagai jenis media menggunakan fermentasi fase padat

Mikroba

Substrat
Beras

Gabah
Aspergillus niger
str3

Dedak

Waktu
inkubasi
(hari)

Blanko

Sampel
A
terkoreksi

[fosfat]
ppm

Aktivitas
fitase
(U/mL)

B1

B2

Rerata

S1

S2

Rerata

4

0,103

0,12

0,112

0,331

0,339

0,335

0,223

257,8

9,548

5

0,127

0,126

0,127

0,544

0,564

0,554

0,427

461,8

17,104

6

0,092

0,093

0,093

0,162

0,156

0,159

0,066

100,8

3,733

7

0,113

0,11

0,112

0,213

0,185

0,199

0,087

121,8

4,511

8

0,083

0,084

0,084

0,12

0,118

0,119

0,035

69,8

2,585

9

0,054

0,063

0,059

0,075

0,073

0,074

0,015

49,8

1,844

4

0,093

0,089

0,091

0,404

0,398

0,401

0,31

344,8

12,770

5

0,12

0,129

0,125

0,678

0,674

0,676

0,551

585,8

21,696

6

0,118

0,11

0,114

0,239

0,231

0,235

0,121

155,8

5,770

7

0,076

0,072

0,074

0,334

0,332

0,333

0,259

293,8

10,881

8

0,092

0,091

0,092

0,271

0,269

0,27

0,178

212,8

7,881

9

0,129

0,12

0,125

0,268

0,262

0,265

0,14

174,8

6,474

4

0,032

0,045

0,039

0,487

0,505

0,496

0,457

491,8

18,215

5

0,107

0,123

0,115

0,73

0,736

0,733

0,618

652,8

24,178

6

0,089

0,092

0,091

0,241

0,233

0,237

0,146

180,8

6,696

7

0,031

0,034

0,033

0,187

0,157

0,172

0,139

173,8

6,437

8

0,111

0,11

0,111

0,266

0,238

0,252

0,141

175,8

6,511

9

0,045

0,039

0,042

0,113

0,105

0,109

0,067

101,8

3,770

21

Lanjutan

Mikroba

Substrat

Ampas kelapa

Aspergillus niger
str3

Kacang Kedelai

Jagung

Waktu
inkubasi
(hari)

Blanko

Sampel
A
terkoreksi

[fosfat]
ppm

Aktivitas
fitase
(U/mL)

B1

B2

Rerata

S1

S2

Rerata

4

0,077

0,079

0,078

0,127

0,121

0,124

0,046

80,8

2,993

5

0,1

0,111

0,106

0,745

0,753

0,749

0,643

677,8

25,104

6

0,109

0,102

0,106

0,352

0,336

0,344

0,238

272,8

10,104

7

0,088

0,098

0,093

0,452

0,448

0,45

0,357

391,8

14,511

8

0,104

0,111

0,108

0,149

0,159

0,154

0,046

80,8

2,993

9

0,109

0,102

0,106

0,113

0,105

0,109

0,003

37,8

1,400

4

0,156

0,176

0,166

0,927

0,923

0,925

0,759

793,8

29,400

5

0,104

0,101

0,103

1,034

1,008

1,021

0,918

952,8

35,289

6

0,122

0,12

0,121

0,577

0,567

0,572

0,451

485,8

17,993

7

0,129

0,12

0,125

0,644

0,638

0,641

0,516

550,8

20,400

8

0,103

0,102

0,103

0,239

0,225

0,232

0,129

163,8

6,067

9

0,113

0,12

0,117

0,211

0,189

0,2

0,083

117,8

4,363

4

0,033

0,034

0,034

0,389

0,377

0,383

0,349

383,8

14,215

5

0,045

0,054

0,050

0,457

0,473

0,465

0,415

449,8

16,659

6

0,057

0,067

0,062

0,16

0,17

0,165

0,103

137,8

5,104

7

0,101

0,109

0,105

0,299

0,283

0,291

0,186

220,8

8,178

8

0,076

0,072

0,074

0,156

0,158

0,157

0,083

117,8

4,363

9

0,093

0,11

0,102

0,157

0,143

0,15

0,048

82,8

3,067

22

Lanjutan

Mikroba

Substrat
Beras

Gabah

Neurospora crassa

Dedak

Waktu
inkubasi
(hari)

Blanko

Sampel
A
terkoreksi

[fosfat]
ppm

Aktivitas
fitase
(U/mL)

192,8

7,141

B1

B2

Rerata

S1

S2

Rerata

4

0,092

0,09

0,091

0,243

0,255

0,249

0,158

5

0,011

0,012

0,012

0,043

0,083

0,063

0,051

85,8

3,178

6

0,113

0,114

0,114

0,256

0,238

0,247

0,133

167,8

6,215

7

0,094

0,099

0,097

0,129

0,135

0,132

0,035

69,8

2,585

8

0,065

0,069

0,067

0,1

0,112

0,106

0,039

73,8

2,733

9

0,031

0,034

0,033

0,054

0,042

0,048

0,015

49,8

1,844

4

0,023

0,021

0,022

0,487

0,493

0,49

0,468

502,8

18,622

5

0,139

0,0134

0,076

0,43

0,436

0,433

0,357

391,8

14,511

6

0,073

0,069

0,071

0,314

0,31

0,312

0,241

275,8

10,215

7

0,089

0,092

0,091

0,168

0,164

0,166

0,075

109,8

4,067

8

0,065

0,05