Aktivitas Enzim Protease Isolat Bakteri Termofilik Dari Beberapa Sumber Air Panas Di Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sumatera Utara sebagai salah satu provinsi terbesar di Indonesia, memiliki aktivitas
geotermal seperti sumber air panas di beberapa wilayahnya.Namun sumber air
panas ini belum dimanfaatkan secara optimal.Pada umumnya sumber mata air
panas ini masih digunakan sebatas sebagai objek wisata pemandian air panas.Di
beberapa tempat, lokasi pemandian air panas telah berubah menjadi pertambangan
belerang dan batu kapur yang semakin merusak lingkungan.
Dari sumber mata air panas ini terdapat mikroorganisme termofil yang perlu
digali potensinya.Mikroorganisme termofil mampu hidup pada suhu berkisar antara
45-80o C. Kelompok mikroorganisme ini merupakan penghasil berbagai enzim
yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang(Brock, 1986).Sebagai sumber
enzim, mikroorganisme lebih menguntungkan karena pertumbuhannya cepat, dapat
tumbuh pada substrat yang murah, lebih mudah ditingkatkan hasilnya melalui
pengaturan kondisi pertumbuhan dan rekayasa genetik, serta mampu menghasilkan
enzim yang bekerja pada kondisi ekstrim (Akhdiya, 2003).Enzim yang dihasilkan
dari mikroorganisme termofil memiliki karakter yang khas dan bersifat tahan
terhadap suhu tinggi (termostabil) yang dapat aktif pada suhu di atas suhu
lingkungan hidupnya, sehingga memungkinkan dimanfaatkan di industri yang
menggunakan suhu tinggi pada proses produksinya (Rudiana, 2003).
Enzim yang dihasilkan dari mikroorganisme termofil yang mendapat
perhatian cukup besar adalah protease.Protease merupakan enzim hidrolase yang
mengkatalisis protein menjadi senyawa polipeptida, dipeptida dan asam amino
(Rao et al., 1998).
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan enzim protease pada umumnya sebagai alternatif pengganti
bahan-bahan kimia untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Saat ini
pemanfaatan protease sangat banyak digunakan dalam bidang industri pembuatan
detergen yang berfungsi membersihkan noda pada pakaian (Ahmed et al., 2007).
Dalam industri pengolahan makanan, protease dimanfaatkan dalam proses
pembuatan keju (Patke and Dey, 1998), dan proses tanning kulit untuk
meningkatkan kualitas kulit dan mengurangi dampak pencemaran lingkungan
dalam industri pengolahan kulit (Saefuddin, 2013).
Beberapa genus mikroorganisme seperti Bacillus, Pyrococcus, Sulfolobus
(Kamelia et al., 2005), Thermoactinomyces, Streptomyces (Patke dan Dey, 1998),
Pseudomonas, Lysobacter, Escherichia, Serratia, Micrococcus (Vermelho et al.,
1996), Clostridium, Proteus, Streptococcus (Hidayat et al., 2006), Thermus dan
Thermonanaerobacter (Huang et al., 2006) merupakanpenghasil protease. Bacillus
licheniformis menghasilkan protease alkali pada suhu 60oC dan pH 10.
Thermoproteus tenax, Desulfurococcus mobilis dan Thermococcus celer mampu
menghasilkan protease dalam kondisi anaerob dengan menggunakan sulfur sebagai
akseptor elektron pada suhu 85oC (Brock, 1986). Termolisin yang dihasilkan
Bacillus stearothermophilus dengan waktu paruh 1 jam pada suhu 80oC merupakan
protease yang sangat stabil (Rao et al., 1998).
Dalam upaya menggali galur-galur bakteri penghasil enzim protease
termofilik asli Indonesia, perlu dilakukan eksplorasi mikroorganisme dari berbagai
sumber air panas yang ada di Indonesia, di antaranya adalah sumber air panas yang
terdapat di beberapa kabupaten di Sumatera Utara. Daerah ini sebagian besar terdiri
dari batuan-batuan seperti batu gamping dan batu kapur.Masyarakat setempat pada
umumnya masih memanfaatkan sumber air panas ini sebagai salah satu objek
wisata yang masih dikelola secara pribadidan juga sebagai alternatif pengobatan
penyakit kulit.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Permasalahan
Penelitian tentang keberadaan bakteri proteolitik termofilik telah banyak
dilakukan pada beberapa sumber air panas di Indonesia namun di Sumatera Utara
masih terbatas.Dengan demikian pada penelitian ini, perlu dilakukan isolasi bakteri
dan melihat potensi enzim protease termofilik dari sumber air panas di Sumatera
Utara.
1.3 Tujuan
1. Untuk mendapatkan isolat bakteri termofilik dari beberapa sumber air panas di
Sumatera Utara yang berpotensi untuk menghasilkan enzim protease.
2. Untuk mengetahui aktivitas protease kasar isolat bakteri termofilik potensial.
1.4 Manfaat
1. Dengan mengetahui keragaman isolat bakteri termofilik proteolitikyang
terdapat pada sumber air panas di Sumatera Utaraserta aktivitas protease kasar
yang dihasilkan diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif penghasil enzim
protease termofilik untuk industri.
2. Sebagai bahan informasi bagi penelitian selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sumatera Utara sebagai salah satu provinsi terbesar di Indonesia, memiliki aktivitas
geotermal seperti sumber air panas di beberapa wilayahnya.Namun sumber air
panas ini belum dimanfaatkan secara optimal.Pada umumnya sumber mata air
panas ini masih digunakan sebatas sebagai objek wisata pemandian air panas.Di
beberapa tempat, lokasi pemandian air panas telah berubah menjadi pertambangan
belerang dan batu kapur yang semakin merusak lingkungan.
Dari sumber mata air panas ini terdapat mikroorganisme termofil yang perlu
digali potensinya.Mikroorganisme termofil mampu hidup pada suhu berkisar antara
45-80o C. Kelompok mikroorganisme ini merupakan penghasil berbagai enzim
yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang(Brock, 1986).Sebagai sumber
enzim, mikroorganisme lebih menguntungkan karena pertumbuhannya cepat, dapat
tumbuh pada substrat yang murah, lebih mudah ditingkatkan hasilnya melalui
pengaturan kondisi pertumbuhan dan rekayasa genetik, serta mampu menghasilkan
enzim yang bekerja pada kondisi ekstrim (Akhdiya, 2003).Enzim yang dihasilkan
dari mikroorganisme termofil memiliki karakter yang khas dan bersifat tahan
terhadap suhu tinggi (termostabil) yang dapat aktif pada suhu di atas suhu
lingkungan hidupnya, sehingga memungkinkan dimanfaatkan di industri yang
menggunakan suhu tinggi pada proses produksinya (Rudiana, 2003).
Enzim yang dihasilkan dari mikroorganisme termofil yang mendapat
perhatian cukup besar adalah protease.Protease merupakan enzim hidrolase yang
mengkatalisis protein menjadi senyawa polipeptida, dipeptida dan asam amino
(Rao et al., 1998).
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan enzim protease pada umumnya sebagai alternatif pengganti
bahan-bahan kimia untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Saat ini
pemanfaatan protease sangat banyak digunakan dalam bidang industri pembuatan
detergen yang berfungsi membersihkan noda pada pakaian (Ahmed et al., 2007).
Dalam industri pengolahan makanan, protease dimanfaatkan dalam proses
pembuatan keju (Patke and Dey, 1998), dan proses tanning kulit untuk
meningkatkan kualitas kulit dan mengurangi dampak pencemaran lingkungan
dalam industri pengolahan kulit (Saefuddin, 2013).
Beberapa genus mikroorganisme seperti Bacillus, Pyrococcus, Sulfolobus
(Kamelia et al., 2005), Thermoactinomyces, Streptomyces (Patke dan Dey, 1998),
Pseudomonas, Lysobacter, Escherichia, Serratia, Micrococcus (Vermelho et al.,
1996), Clostridium, Proteus, Streptococcus (Hidayat et al., 2006), Thermus dan
Thermonanaerobacter (Huang et al., 2006) merupakanpenghasil protease. Bacillus
licheniformis menghasilkan protease alkali pada suhu 60oC dan pH 10.
Thermoproteus tenax, Desulfurococcus mobilis dan Thermococcus celer mampu
menghasilkan protease dalam kondisi anaerob dengan menggunakan sulfur sebagai
akseptor elektron pada suhu 85oC (Brock, 1986). Termolisin yang dihasilkan
Bacillus stearothermophilus dengan waktu paruh 1 jam pada suhu 80oC merupakan
protease yang sangat stabil (Rao et al., 1998).
Dalam upaya menggali galur-galur bakteri penghasil enzim protease
termofilik asli Indonesia, perlu dilakukan eksplorasi mikroorganisme dari berbagai
sumber air panas yang ada di Indonesia, di antaranya adalah sumber air panas yang
terdapat di beberapa kabupaten di Sumatera Utara. Daerah ini sebagian besar terdiri
dari batuan-batuan seperti batu gamping dan batu kapur.Masyarakat setempat pada
umumnya masih memanfaatkan sumber air panas ini sebagai salah satu objek
wisata yang masih dikelola secara pribadidan juga sebagai alternatif pengobatan
penyakit kulit.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Permasalahan
Penelitian tentang keberadaan bakteri proteolitik termofilik telah banyak
dilakukan pada beberapa sumber air panas di Indonesia namun di Sumatera Utara
masih terbatas.Dengan demikian pada penelitian ini, perlu dilakukan isolasi bakteri
dan melihat potensi enzim protease termofilik dari sumber air panas di Sumatera
Utara.
1.3 Tujuan
1. Untuk mendapatkan isolat bakteri termofilik dari beberapa sumber air panas di
Sumatera Utara yang berpotensi untuk menghasilkan enzim protease.
2. Untuk mengetahui aktivitas protease kasar isolat bakteri termofilik potensial.
1.4 Manfaat
1. Dengan mengetahui keragaman isolat bakteri termofilik proteolitikyang
terdapat pada sumber air panas di Sumatera Utaraserta aktivitas protease kasar
yang dihasilkan diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif penghasil enzim
protease termofilik untuk industri.
2. Sebagai bahan informasi bagi penelitian selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara