ISOLASI BAKTERI DAN UJI AKTIVITAS AMILAS

ISOLASI BAKTERI DAN UJI AKTIVITAS AMILASE TERMOFIL KASAR DARI SUMBER AIR PANAS PENEN SIBIRUBIRU SUMATERA UTARA TESIS

Oleh DESSY CHRISTINA SIANTURI 067030006/BIO SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ISOLASI BAKTERI DAN UJI AKTIVITAS AMILASE TERMOFIL KASAR DARI SUMBER AIR PANAS PENEN SIBIRUBIRU SUMATERA UTARA TESIS

Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Biologi pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

Oleh DESSY CHRISTINA SIANTURI 067030006/BIO SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

Judul Tesis : ISOLASI BAKTERI DAN UJI AKTIVITAS AMILASE

TERMOFIL KASAR DARI SUMBER AIR PANAS

PENEN SIBIRUBIRU SUMATERA UTARA

Nama Mahasiswa

: Dessy Christina Sianturi

Nomor Pokok : 067030006 Program Studi

: Ilmu Biologi

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.) (Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc.)

Ketua Anggota

Ketua Program Studi Direktur

(Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc.)

Tanggal lulus : 26 September 2008

Telah diuji pada Tanggal : 26 September 2008

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.

Anggota

: 1. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc.

2. Dr. Delvian SP., MP.

3. Dr. Herla Rusmarilin, MS.

ABSTRAK

Telah dilakukan isolasi bakteri termofil penghasil enzim amilase dari sumber air panas Penen Sibirubiru Sumatera Utara di Laboratorium Mikrobiologi MIPA Universitas Sumatera Utara dari bulan Februari-Juli 2008. Enam belas isolat bakteri penghasil amilase didapatkan melalui uji iodin pada media pati yang digunakan untuk pertumbuhan isolat-isolat tersebut. Melalui pengukuran diameter zona bening pada media selektif amilase dengan uji iodin dipilih tiga isolat yang paling besar zona beningnya yaitu PN1, PN4 dan PN9. Enzim amilase kasar yang dihasilkan ketiga isolat terpilih tersebut diuji aktivitasnya lewat konsentrasi glukosa yang dihasilkan dari hidrolisis pati pada pengaruh suhu inkubasi dan pH yang berbeda. Dari hasil pengujian didapatkan hasil amilase kasar isolat PN9 menghasilkan glukosa lebih

banyak pada suhu 80 o C (165,78µg/ml) diikuti oleh amilase kasar isolat PN1 (117,88 µg/ml) dan PN4 (129,19 µg/ml), meskipun pada suhu optimum aktifitasnya (60°C)

amilase isolat PN4 menghasilkan glukosa yang lebih banyak sebagai hasil hidrolisis pati yaitu 437,22 µg/ml. Amilase kasar isolat PN1 memiliki aktivitas katalik yang lebih tinggi pada pH yang alkalis (pH 9,0) dibandingkan dengan PN4 dan PN9. Amilase kasar isolat PN4 aktivitas amilasenya lebih tinggi di suasana pH yang sifatnya sedikit asam sampai netral (pH 5,0 – pH 7,0). Amilase kasar isolat PN9 memiliki aktivitas katalik yang tertinggi dari ketiga isolat dan optimum aktivitasnya pada pH substrat yang bersifat netral (pH 7,0) dengan glukosa hasil hidrolisis tertinggi (390,11µg/ml).

Kata kunci : Amilase termofil, air panas Penen, enzim amilase, isolasi bakteri.

ABSTRACT

Isolation of amylolytic thermophile bacteria from Penen Hot spring Sibirubiru has been carried out in Microbiology Laboratory, Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Sumatera Utara from February to July 2008. Sixteen amylolytic bacterial isolates were obtained through the Iodine test on starch media. Three out of sixteen isolates showed relatively high hydrolytic

activity and were used for further study. PN9 showed enzyme activity at 80 o C by producing 165,78 µg/ml glucose, followed by PN4 with 129,19 µg/ml and PN1 with

117,88 µg/ml glucose, respectively. Optimum activity were showed by PN4 at 60 o C by producing 437,22 µg/ml glucose. This isolate also showed relatively high enzyme

activity at pH 5,0-7,0. Crude enzyme activity were measured at different of temperature and pH. However PN9 showed the highest activity among isolates tested and has optimum activity at pH 7,0 with glucose production 390,11µg/ml.

Key word : Thermophile amylase, Penen hot spring, amylase enzyme, isolation of

bacteria.

UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan segenap jiwaku aku menyerukan terima kasih padaMu ya Tuhan, karena atas segala rencana, berkat kasih dan pertolonganMulah aku dapat melalui dan menyelesaikan perkuliahan serta tugas akhir tesis ini. Besar kasih dan kuasaMu dan segala puji syukur kupanjatkan kehadiratMu Tuhan.

Terima kasih yang sebesar besarnya saya ucapkan kepada Pemerintah Provinsi Sumatera Utara lewat BAPPEDA Provinsi Sumatera Utara yang memberikan kesempatan dan bantuan finansial selama perkuliahan saya di Program Studi Biologi SPs USU.

Dengan selesainya tesis ini perkenankanlah saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Rektor Universitas Sumatera Utara Bapak Prof. Chairuddin P. Lubis, DTM&H, Sp.A(K), atas kesempatan fasilitas yang diberikan kepada kami untuk menyelesaikan pendidikan program Magister, Direktur Sekolah Pascasarjana Ibu Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc., Ketua Program Studi Biologi Bapak Dr. Dwi Suryanto, M.Sc dan Sekretaris Program Studi Biologi Bapak Prof. Dr. Ing. Ternala Alex Barus, M.Sc. atas kesempatan dan bimbingan yang diberikan kepada kami selama mengikuti perkuliahan pada program Studi Biologi Pascasarjana Universitas Sumatera Utara ini.

Terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Erman

Munir, M.Sc selaku pembimbing II saya, yang selama penelitian dan penyusunan

tesis ini telah banyak memberikan bantuan dan masukan sehingga tesis ini dapat

selesai.

2. Bapak Dr. Delvian, SP, MP dan Ibu Dr. Ir. Herla Rusmarilin MS, selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan masukan saran untuk penyelesaian tesis

ini agar lebih baik, terima kasih buat dukungannya.

3. Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc. selaku Kepala Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU dan Bapak Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si. Apt., selaku Kepala Laboratorium Kimia Farmasi Kuantitatif Fakultas Farmasi USU yang memberi

saya kesempatan melakukan penelitian tesis di laboratorium tersebut.

4. Bapak dan Ibu dosen di Program Studi Biologi Magister SPs USU, terima kasih

untuk ilmu yang sudah diberikan selama ini.

5. Bu Nurhasni Muluk Laboran Mikrobiologi dan Bu May Laboran Kimia Farmasi Kuantitatif, terima kasih buat bantuannya selama saya melakukan penelitian di

laboratorium. Buat adik-adik Asisten Lab Mikrobiologi Atika, Lidya, Netty,Ginta,

Ansen dan yang lainnya, juga buat Muti dan Faksi di Lab Kimia Farmasi

Kuantitatif. Terima kasih atas bantuannya selama di Laboratorium.

6. Ayahandaku Drs. F. Sianturi dan Ibundaku R. A. Tambunan, BA. Tiada terbalas

segala doa, kebaikan, dukunganmu, dan pengorbananmu sehingga ananda bisa

menyelesaikan tugas akhir tesis ini. Kupersembahkan semua yang kudapatkan ini

Dessy Christina Sianturi : Isolasi Bakteri Dan Uji Aktivitas Amilase Termofil Kasar Dari Sumber Air Panas Penen Sibirubiru Sumatera Utara, 2008 USU Repository © 2008 Dessy Christina Sianturi : Isolasi Bakteri Dan Uji Aktivitas Amilase Termofil Kasar Dari Sumber Air Panas Penen Sibirubiru Sumatera Utara, 2008 USU Repository © 2008

br. Tampubolon. Terima kasih buat

Pdt. Nalom Simanjuntak

mertuaku Ny.

dukungan doamu. Buat kakak, abang dan adik-adikku semua, terima kasih buat

dukungan semangat dari kalian semua.

7. Suamiku tercinta Ir. Basar S.L. Simanjuntak, tanpa semangat dan semua bantuan

dan dukungan yang kau berikan aku tidak dapat menyelesaikan perkuliahanku dan

tugas tesisku ini, terima kasih yang tak terkira buatmu. Anak-anakku tercinta Adela,

Otniel dan si kecilku Regita, kalian merupakan motivasi terbesar dalam hidup mama.

Terima kasih buat pengertianmu untuk semua tugas kuliah mama selama ini, buat

waktu bermain dan belajar bersama yang terpakai untuk kuliah mama. Semoga apa

yang mama peroleh ini dapat menjadi motivasi baik buat kehidupan kalian kelak

untuk belajar yang sungguh-sungguh.

8. Kepala Sekolah dan segenap rekan guru serta pegawai di SMA Negeri 3 Medan

yang selalu memberikan semangat pada saya untuk menyelesaikan kuliah ini.

9. Teman-temanku di S2 Biologi 06, khususnya di Mikrobiologi (Bu Bunga, Bu Dewi

Bu Nur, Bu Sri, Bu Ros, Bu Iche, Pak Jusuf dan Pak Parasian), terima kasih buat kebersamaan selama ini, juga buat teman-teman di Biologi 07 dan Biologi 08,

terima kasih atas dukungannya.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bermanfaat untuk menyempurnakan tesis ini. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan ilmu pengetahuan.

(Dessy Christina Sianturi)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 12 Desember 1970 di Medan, putri dari Bapak Drs. F. Sianturi dan Ibu R.A. Tambunan, BA., sebagai anak pertama dari empat bersaudara. Penulis menjalani pendidikan di SD Negeri Sei Petani Medan Baru dari tahun 1977 sampai tahun 1983, kemudian masuk ke SMP Katholik RK Makmur Medan dari tahun 1983 sampai tahun 1986 dan kemudian melanjut ke SMA Negeri 8 Medan dari tahun 1986 sampai tahun 1989. Tahun 1989 melanjutkan Pendidikan ke IKIP Negeri Medan dengan mengambil Jurusan Biologi di Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan lulus Sarjana Pendidikan Biologi pada tahun 1993.

Penulis memperoleh SK Pengangkatan sebagai guru Pegawai Negeri Sipil pada tahun 1994 dan ditempatkan sebagai guru Biologi di SMA Negeri Padang Tualang Kabupaten Langkat dan tahun 1998 mutasi ke SMA Negeri 3 Medan dan sampai saat ini aktif bertugas sebagai guru Biologi di SMA Negeri 3 Medan.

Pada tahun 1997 penulis menikah dengan Ir. Basar SL. Simanjuntak dan dikarunia 3 orang anak yaitu Adela Yohanna Simanjuntak, Otniel Wahana Simanjuntak dan Regita Flora Simanjuntak.

Penulis melanjutkan pendidikan ke Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara dengan mengambil jenjang Magister program studi Biologi pada bulan September 2006 dengan bantuan dana dari Pemerintah Propinsi Sumatera Utara melalui BAPPEDA Propinsi Sumatera Utara.

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

Tabel 1. Penggunaan Amilum Di Bidang Industri .......................................................9

Tabel 2. Enzim Amilase Dari Mikroorganisma Dan Aplikasinya Pada Bidang Industri .........................................................................................................22

Tabel 3. Karakter Morfologi dan Uji Biokimia Isolat Bakteri Termofil Amilolitik Penen Sibirubiru ..........................................................................38

Tabel 4. Pengaruh Suhu Inkubasi Terhadap Aktifitas Enzim Amilase Kasar ............43

Tabel 5. Pengaruh pH Terhadap Aktifitas Enzim Amilase Kasar

Isolat Bakteri Termofil Sumber Air Panas Penen Sibirubiru .......................48

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

Gambar 1. Struktur Kimia Dari Amilosa Dan Amilopektin ........................................8

Gambar 2. Jenis Reaksi Hidrolisis Yang Dikatalis Oleh Enzim Amilase .................13

Gambar 3. Konversi Amilum Menjadi Glukosa Oleh Enzim α dan

ß Amilase .................................................................................................14

Gambar 4. Rentang Suhu Lingkungan Yang Menggambarkan Keberadaan

Tempat Hidup Bakteri .............................................................................16

Gambar 5. Diameter Zona Bening Hasil Hidrolisa Pati oleh Enzim Amilase

Isolat Bakteri Termofil Penen .................................................................41

Gambar 6. Tiga Isolat Terpilih Berdasarkan Diameter Zona Bening Uji Iodin ........42

Gambar 7. Pengaruh Suhu Inkubasi Terhadap Aktifitas Enzim Amilase Kasar

Isolat Bakteri Termofil Sumber Air Panas Penen Sibirubiru ..................44

Gambar 8. Pengaruh pH Terhadap Aktifitas Enzim Amilase Kasar Isolat Bakteri Termofil Sumber Air Panas Penen ....................................50

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Enzim dihasilkan oleh semua makhluk hidup untuk mengkatalis reaksi biokimia dalam tubuh mahluk hidup tersebut sehingga reaksi-reaksi itu dapat berlangsung lebih cepat. Enzim memegang peranan penting dalam dunia industri seperti industri tekstil, detergen, bahan pangan dan minuman, bahan kimia, obat- obatan dan industri kulit (Muchtadi et al., 1992). Produksi dan perdagangan enzim didominasi oleh kelompok enzim hidrolitik seperti amilase, protease, katalase dan lipase. Enzim untuk kebutuhan industri diekstraksi dari berbagai jenis sel mahluk hidup, tetapi pada saat ini enzim lebih banyak diekstraksi dari berbagai jenis mikroorganisma, sebab mikroorganisma menghasilkan enzim yang dapat dimanfaatkan manusia dalam jumlah dan jenis yang sangat bervariasi selain mikroorganismanya sendiri dapat dikulturkan untuk memperoleh enzim yang dihasilkannnya (Palmer, 1985).

Salah satu jenis enzim yang banyak dihasilkan oleh mikroorganisma adalah enzim amilase. Enzim amilase memiliki distribusi yang sangat luas dan merupakan salah satu jenis enzim yang paling banyak dipelajari baik di Indonesia maupun di luar Indonesia. Enzim ini memiliki aplikasi untuk skala yang sangat luas mulai dari industri tekstil sampai ke pengujian-pengujian yang sangat luas (Aiyer, 2005). Kebutuhan amilase di dunia sangat tinggi, pada tahun 2004 saja mencapai penjualan sekitar US $2 milyar, sedangkan amilase yang digunakan untuk industri makanan dan minuman pada tahun 2004 bernilai sekitar US $11 Salah satu jenis enzim yang banyak dihasilkan oleh mikroorganisma adalah enzim amilase. Enzim amilase memiliki distribusi yang sangat luas dan merupakan salah satu jenis enzim yang paling banyak dipelajari baik di Indonesia maupun di luar Indonesia. Enzim ini memiliki aplikasi untuk skala yang sangat luas mulai dari industri tekstil sampai ke pengujian-pengujian yang sangat luas (Aiyer, 2005). Kebutuhan amilase di dunia sangat tinggi, pada tahun 2004 saja mencapai penjualan sekitar US $2 milyar, sedangkan amilase yang digunakan untuk industri makanan dan minuman pada tahun 2004 bernilai sekitar US $11

Enzim amilase digunakan dalam menghidrolisis berbagai jenis sumber amilum menjadi senyawa-senyawa sederhana seperti maltosa, glukosa dan produksi bioetanol yang memiliki nilai ekonomi lebih tinggi. Enzim amilase merupakan salah satu dari enzim hidrolitik yang dapat memecah ikatan-ikatan pada amilum hingga terbentuk maltosa (Poedjiadi, 1994). Pengetahuan tentang manfaat amilase yang berasal dari mikroba untuk hal yang bersifat komersial merupakan awal dari penggunaan enzim dalam industri beberapa dekade yang lalu (Walter & Nagesh, 1965).

Saat ini amilase yang bersumber dari mikroorganisma termofil dan

hipertermofil lebih banyak digunakan dalam bidang industri, terutama industri yang

menggunakan suhu tinggi dalam prosesnya. Hal ini terjadi karena enzim yang berasal dari mikroorganisma tersebut memiliki termostabilitas dan aktivitas yang tetap optimal pada suhu yang tinggi (Vieille & Zeikus, 2001).

Bakteri termofil penghasil enzim amilase dapat diisolasi dari berbagai tempat seperti sumber-sumber geotermal, daerah vulkanoik, pemandian mata air panas di darat maupun mata air panas di laut dalam dan juga dari proses pembuatan kompos (Brock, 1978). Bakteri termofil mampu hidup secara optimal

di atas suhu 45 o

C, dengan struktur protein penyusun enzim yang tetap stabil atau tidak terdenaturasi oleh panas. Mikroorganisma ini sendiri tidak hanya bersifat toleran terhadap suhu lingkungannya yang bersifat ekstrim tetapi juga mampu C, dengan struktur protein penyusun enzim yang tetap stabil atau tidak terdenaturasi oleh panas. Mikroorganisma ini sendiri tidak hanya bersifat toleran terhadap suhu lingkungannya yang bersifat ekstrim tetapi juga mampu

Banyak penelitian yang dilakukan baik di Indonesia maupun di luar Indonesia untuk mencari dan mendapatkan informasi tentang bakteri termofil penghasil enzim amilase ini. Misalnya Hyun dan Zeikus (1985) berhasil

mengisolasi dan mengkarakterisasi sifat biokimia dari Clostridium thermosulfurogenes yang diperoleh dari Octopus Hot Spring di Taman Nasional Yellow Stone. Isolat ini menghasilkan enzim β-amilase yang memiliki aktivitas

optimum pada suhu 75 o C–80

C. Fu Shaw et al. (1995) berhasil mempurifikasi dan mendata sifat dari Thermus sp, penghasil enzim ekstraseluler α-amilase dari sedimen sumber air panas di Taman Nasional Yangmin Shan, Taiwan bagian

Utara. Enzim amilase tersebut bekerja optimum pada suhu 70 o

C. Al-Qodah et al. (2007), berhasil mendeterminasi parameter kinetik dari enzim amilase yang dihasilkan oleh Bacillus sphaericus yang berasal dari sumber air panas di

Jordania, dengan suhu optimum aktivitasnya pada suhu 50 o C. Hartuti (2006) berhasil mengisolasi dan mengkarakterisasi bakteri termofil penghasil amilase

yang bersumber dari pemandian Air panas Pawan, Riau. Ternyata ada 24 isolat yang bersifat amilolitik. Diantara isolat tersebut 15 isolat berbentuk basil gram negatif, delapan isolat berbentuk basil gram positif sedangkan satu berbentuk

kokus gram negatif. Semuanya memiliki suhu inkubasi optimum sebesar 50 o C.

1.2. Permasalahan

Proses-proses kimia dalam bidang industri banyak yang berlangsung pada suhu yang relatif tinggi di atas 40 o

C. Agar proses reaksi berlangsung cepat dibutuhkan bantuan enzim, namun enzim yang digunakan harus bersifat stabil pada suhu yang tinggi tersebut. Banyak industri yang melibatkan bantuan enzim amilase terutama amilase termostabil dalam proses reaksi-reaksi kimianya, karena itu perlu dicari dan diteliti sumber-sumber di muka bumi yang dapat menghasilkan enzim amilase termostabil tersebut.

Indonesia merupakan negara pertanian yang mana hasil pertaniannya banyak berasal dari golongan karbohidrat. Hal ini tentu membutuhkan banyak enzim amilase untuk pengolahan hasil pertanian tersebut agar memiliki nilai ekonomi yang lebih tinggi dan lebih bermanfaat. Indonesia juga sebagai salah satu wilayah yang memiliki aktivitas vulkanoik dan sumber geotermal yang banyak, memiliki kesempatan untuk menghasilkan sumber-sumber mikroorganisma yang dapat memproduksi enzim amilase termostabil tersebut. Salah satu sumber geotermal itu adalah mata air panas yang cukup banyak tersebar di Indonesia termasuk di Sumatera Utara. Di Sumatera Utara sendiri terdapat sumber mata air panas yang banyak jumlahnya, salah satunya adalah sumber mata air panas Penen Sibirubiru yang ada di Kabupaten Deli Serdang. Untuk itu diharapkan dari sumber mata air panas Penen Sibirubiru tersebut dapat ditemukan mikroorganisme termofil terutama bakteri penghasil enzim amilase yang tetap memiliki aktivitas pada suhu tinggi.

1.3. Tujuan Penelitian

isolat bakteri

termofil yang memiliki potensi amilolitik dari sumber air panas Penen Sibirubiru .

a. Untuk mendapatkan serta mengetahui karakter

b. Untuk mengetahui potensi aktivitas enzim amilase termofil kasar dari

isolat bakteri termofil di sumber air panas Penen Sibirubiru tersebut.

1.4. Hipotesis

a. Terdapat beberapa isolat bakteri termofil yang memiliki karakter berbeda

serta mampu menghasilkan enzim amilase.

b. Terdapat perbedaan potensi aktifitas enzim amilase kasar yang dihasilkan

bakteri termofil isolat Penen tersebut.

1.5. Manfaat Penelitian

a. Untuk mendapatkan isolat bakteri termofil penghasil enzim amilase yang

hidup di sumber air panas Penen Sibirubiru dan data karakternya.

b. Untuk mengetahui berapa besar potensi aktivitas enzim amilase kasar yang

dihasilkan oleh isolat bakteri termofil Penen tersebut.

lebih lanjut terhadap usaha

c. Sebagai sumber informasi

untuk penelitian

ekplorasi enzim amilase termofil.

1.6. Pembatasan Masalah

Berdasarkan masalah yang telah dirumuskan penelitian ini dibatasi pada isolasi bakteri dan karakterisasi yang dilakukan pada tingkat pengamatan Berdasarkan masalah yang telah dirumuskan penelitian ini dibatasi pada isolasi bakteri dan karakterisasi yang dilakukan pada tingkat pengamatan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Amilum

Amilum adalah polimer karbohidrat dengan rumus molekul (C 6 H 10 O 5 )n. Karbohidrat golongan polisakarida ini banyak terdapat di alam, terutama pada sebagian besar tumbuhan. Amilum dalam bahasa sehari-hari disebut juga pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. Amilum merupakan kelompok terbesar karbohidrat cadangan yang dimiliki oleh tumbuhan sesudah selulosa (Liu, 2005). Butir-butir pati apabila diamati dengan mikroskop ternyata berbeda-beda bentuknya dan ukurannya tergantung dari tumbuhan apa pati tersebut diperoleh (Poedjiadi, 1994).

Amilum disusun oleh dua kelompok polisakarida yaitu amilosa (Gambar 1.), kira kira 20–28% dan amilopektin sebagai sisanya (Poedjiadi, 1994). Baik amilosa maupun amilopektin memiliki monomer yang sama yaitu molekul glukopiranosa. Amilosa terdiri dari 100-10000 unit -D-glukopiranosa per

molekulnya, yang tiap unitnya berikatan lewat ikatan α-1,4 glikosida (Liu, 2005). Tiap rantai polimer molekulnya memiliki satu ujung gula tereduksi dan satu ujungnya lagi gula non reduksi sehingga molekul amilosa merupakan rantai terbuka (Poedjiadi, 1994).

Amilosa merupakan bagian terdepan dari rantai amilum, bersifat larut dalam air yang dipanaskan dan dapat membentuk endapan dalam air, yang sifatnya tidak dapat balik (Aiyer, 2005). Amilopektin merupakan rantai molekul polisakarida yang memiliki banyak percabangan. Molekul D-glukopiranosa yang Amilosa merupakan bagian terdepan dari rantai amilum, bersifat larut dalam air yang dipanaskan dan dapat membentuk endapan dalam air, yang sifatnya tidak dapat balik (Aiyer, 2005). Amilopektin merupakan rantai molekul polisakarida yang memiliki banyak percabangan. Molekul D-glukopiranosa yang

6 berkisar antara 10 9 –10 g permolnya (Liu, 2005). Molekul amilosa merupakan molekul yang larut dalam air dan memberikan warna biru apabila tercampur

dengan larutan iodin, sedang amilopektin merupakan molekul yang tidak larut dalam air dan akan kelihatan berwarna merah bila terkena iodin (Sale, 1961).

Butir-butir pati tidak larut dalam air dingin, tetapi apabila suspensi dalam air dipanaskan terbentuk suatu larutan koloid yang kental. Bila pati dipanaskan dan didilusi dengan asam, pati akan terhidrolisis menjadi dekstrin, maltosa dan D-

glukosa (Sale, 1961). Semua hasil hidrolisis ini memiliki sifat yang larut dalam air. Hidrolisis dari pati juga dapat terjadi dengan bantuan enzim amilase yang akan

mengubah amilum menjadi maltosa dalam bentuk β-maltosa (Poedjiadi, 1994 ).

Gambar 1. Struktur kimia dari (a) Amilosa, (b) Amilopektin (Murray et al., 2003)

Dalam kehidupan manusia amilum berperan sebagai sumber makanan penghasil energi utama dari golongan karbohidrat, disamping itu amilum juga dapat berperan sebagai bahan aditif pada proses pengolahan makanan, misalnya sebagai penstabil dalam proses pembuatan puding. Amilum juga berperan dalam pembuatan sirup dan pemanis buatan seperti sakarin. Dalam bidang non makanan, amilum digunakan untuk bahan baku dalam proses pembuatan kertas, pakaian dari katun, industri cat, maupun untuk produksi hidrogen. Tabel 1. di bawah ini menunjukkan peran amilum di berbagai bidang.

Tabel 1. Penggunaan amilum di bidang industri (Liu, 2005) Jenis Industri Penggunaan Amilum/ Amilum Termodifikasi Makanan Pengental, pelapis makanan, film makanan

Bahan perekat Pembuat lem Kertas dan papan Kertas penjilid, pembungkus,pengepak Textil Dalam proses sizing, finishing dan printing Farmasi Kapsul obat, bahan pelarut obat Pengeboran minyak Modifikasi pengental Detergen Surfaktan, bahan pensuspensi, bahan pemutih,

aktivator pemutih

Kimia pertanian Pemungkus biji, pembungkus pestisida,benang

pintal

Plastik Pembungkus makanan, filler Kosmetik Bedak dan talk Purifikasi Flokulan Bidang Medis Scaffold, plasma eksterder, produk absorben untuk

sanitasi

2.2. Enzim

Enzim merupakan protein khusus yang dapat bergabung dengan suatu substrat spesifik untuk mengkatalisasi reaksi biokimia dari substrat tersebut (Maier et al., 2000). Dalam reaksi tersebut enzim mengubah senyawa yang Enzim merupakan protein khusus yang dapat bergabung dengan suatu substrat spesifik untuk mengkatalisasi reaksi biokimia dari substrat tersebut (Maier et al., 2000). Dalam reaksi tersebut enzim mengubah senyawa yang

Suhu bepengaruh besar terhadap aktivitas enzim. Semua enzim bekerja

dalam rentang suhu tertentu pada tiap jenis organisma. Peningkatan suhu eksternal

secara umum akan meningkatkan kecepatan reaksi kimia enzim, tetapi kenaikan suhu yang terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya denaturasi enzim yaitu kerusakan struktur protein enzim, terutama kerusakan pada ikatan ion dan ikatan hidrogennya. Hal ini menyebabkan terjadinya penurunan kecepatan reaksi yang dikatalis oleh enzim tersebut. Denaturasi enzim di atas suhu optimum akan menyebabkan terjadinya kematian pada sel organisma, tetapi beberapa organisma mampu bertahan hidup dan tetap aktif pada suhu yang sangat tinggi, dimana organisma lain sudah tidak mampu lagi hidup seperti bakteri dan alga yang ditemukan pada sumber-sumber air panas di taman Nasional Yellow Stone

Amerika, suhu optimum untuk hidupnya sebesar 70 o C (Brock & Brock, 1978).

Selain suhu aktivitas enzim dipengaruhi oleh pH lingkungan tempat enzim tersebut bekerja. Banyak enzim yang sensitif terhadap perubahan pH dan setiap enzim memiliki pH optimum untuk aktivitasnya. Perubahan pH dapat menyebabkan berhentinya aktivitas enzim akibat proses denaturasi pada struktur tiga dimensi enzim (Palmer, 1985). Umumnya enzim bekerja optimum pada rentang pH 6-8, tetapi beberapa jenis organisma dapat hidup pada pH yang lebih Selain suhu aktivitas enzim dipengaruhi oleh pH lingkungan tempat enzim tersebut bekerja. Banyak enzim yang sensitif terhadap perubahan pH dan setiap enzim memiliki pH optimum untuk aktivitasnya. Perubahan pH dapat menyebabkan berhentinya aktivitas enzim akibat proses denaturasi pada struktur tiga dimensi enzim (Palmer, 1985). Umumnya enzim bekerja optimum pada rentang pH 6-8, tetapi beberapa jenis organisma dapat hidup pada pH yang lebih

Aktivitas enzim di lingkungan juga terjadi pada berbagai sumber mikroorganisma seperti bakteri, jamur dan aktinomisetes. Mikroorganisma ini menghasilkan enzim intraseluler dan enzim ekstraseluler. Enzim intraseluler merupakan enzim yang langsung digunakan di dalam sel, dan sering ditemukan pada bagian membran dari sebuah organel sel. Enzim ekstraseluler merupakan enzim yang dilepas dari sel ke lingkungan untuk menghidrolisis molekul polimer di lingkungan, seperti selulosa, hemiselulosa, lignin, ataupun juga untuk memfasilitasi pengambilan suatu zat dari lingkungan bagi kebutuhan metabolismanya (Maier et al., 2000). Enzim ekstraseluler dapat dipisahkan dari lingkungan dengan filtrasi ataupun sentrifugasi (Palmer, 1985), sedangkan enzim intraseluler dapat diekstrak dari dalam sel lewat proses pemecahan sel.

2.3. Enzim Amilase

Amilase adalah kelompok enzim yang memiliki kemampuan untuk memutuskan ikatan glikosida yang terdapat pada molekul amilum. Hasil hidrolisis atau pemecahan molekul amilum ini adalah molekul-molekul yang lebih kecil seperti maltosa, dekstrin dan terutama molekul glukosa sebagai unit terkecil (Reddy et al., 2003). Amilase dihasilkan oleh berbagai jenis organisma hidup, mulai dari tumbuhan, hewan, manusia bahkan pada mikroorganisma seperti bakteri dan fungi. Kelompok enzim ini memiliki banyak variasi dalam aktivitasnya, sangat spesifik, tergantung pada sumber organismanya dan Amilase adalah kelompok enzim yang memiliki kemampuan untuk memutuskan ikatan glikosida yang terdapat pada molekul amilum. Hasil hidrolisis atau pemecahan molekul amilum ini adalah molekul-molekul yang lebih kecil seperti maltosa, dekstrin dan terutama molekul glukosa sebagai unit terkecil (Reddy et al., 2003). Amilase dihasilkan oleh berbagai jenis organisma hidup, mulai dari tumbuhan, hewan, manusia bahkan pada mikroorganisma seperti bakteri dan fungi. Kelompok enzim ini memiliki banyak variasi dalam aktivitasnya, sangat spesifik, tergantung pada sumber organismanya dan

a. Alpha amilase ( α –amilase), EC.3.2.1.1 Disebut juga dengan 1,4– α-D-glukan glukanohidrolase atau glukogenase. Enzim ini bekerja memutus ikatan α-1,4 glikosida pada amilum secara acak terutama pada rantai yang panjang (Gambar 2.) sehingga menghasilkan maltotriosa dan maltosa dari polimer amilosa pada amilum (Gambar 3.), dan menghasilkan glukosa dan sedikit dekstrin dari polimer amilopektin penyusun amilum. Karena sifatnya yang dapat memutus ikatan glikosida secara acak, enzim ini bekerja lebih cepat dibanding amilase lainnya terutama β-amilase. Pada kelompok hewan α– amilase merupakan enzim pencerna amilum yang utama. Enzim α–amilase merupakan kelompok metaloenzim yang tidak dapat bekerja sama sekali bila ion calsium tidak ada (Palmer, 1985). α–Amilase merupakan jenis enzim yang bersifat calcium metalloenzyme dependent.

Gambar 2. Jenis reaksi hidrolisis yang dikatalis O leh enzim amilase (Nickerson &

Brown, 1965)

b. Beta amilase ( β-amilase) , EC.3.2.1.2 Disebut juga 1,4– α-D-glukan maltohidrolase ataupun sakarogen amilase. Enzim ini dijumpai pada kelompok tumbuhan, bakteri dan fungi. Enzim ini bekerja menghidrolisis amilum dari bagian ujung non reduksi dan menghidrolisis ikatan α-

1,4 glikosida pada tahap kedua hidrolisis amilum sehingga terbentuk molekul maltosa yang disusun oleh dua unit glukosa pada saat yang sama setelah -

amilase bekerja. Selama proses pematangan buah β-amilase bekerja memecah amilum menjadi gula sehingga buah yang matang terasa manis. Jaringan hewan amilase bekerja. Selama proses pematangan buah β-amilase bekerja memecah amilum menjadi gula sehingga buah yang matang terasa manis. Jaringan hewan

amilase dan β-amilase ini dapat di β-amilase lihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Konversi amilum menjadi glukosa oleh enzim

dan β-Amilase

(Alexander, 1977)

c. Gamma amilase ( γ –amilase), EC.3.2.1.3 Disebut juga glucan 1,4- α–glukosidase, amiloglukosidase, ekso-1,4-α– glukosidase, lisosomal α-glukosidase, glukoamilase, 1,4-α-D-glukan glukohidrolase. Merupakan pemutus terakhir ikatan glikosida pada bagi ujung non reduksi dari amilosa dan amilopektin untuk menghasilkan unit glukosa.

d. Pullulanase, EC.3.2.1.41 Merupakan enzim pemutus cabang, menghidrolisis hanya pada ikatan α-1,6 glikosida, seperti pullulan 6-glukanohydrolase.

e. α-Glukosidase,EC.3.2.1.20 Memutus ikatan α-1,4 glikosida dari molekul amilosa ataupun amilopektin menjadi rantai-rantai pendek oligosakarida.

f. Enzim Penghasil Siklodekstrin Enzim yang dapat menghidrolisis amilum menjadi jenis siklik D-glukosil non reduksi yaitu suatu jenis polimer yang disebut siklodekstrin atau sakhardinger dekstrin. Jenis ini dijumpai misalnya pada amilase yang dihasilkan oleh Bacillus macerans.

Berdasarkan arahnya memutus ikatan glikosida dari amilum, maka enzim amilase dapat dikategorikan menjadi 2 kelompok (Reddy et al., 2003) yaitu

endoamilase dan ektoamilase. Endoamilase melakukan hidrolisis secara acak dari bagian depan molekul amilum sehingga menghasilkan molekul

oligosakarida dalam bentuk rantai lurus maupun bercabang dengan panjang rantai yang bervariasi sedangkan ektoamilase melakukan hidrolisis dari ujung non reduksi dan dengan produk akhir molekul yang pendek.

Enzim amilase secara konstitusi merupakan kelompok enzim yang sangat dibutuhkan dalam bidang industri, dengan pangsa pasar mencapai hampir 25% dari pasaran enzim di dunia (de Carvalho et al., 2008). Penggunaan enzim amilase dalam industri sangat luas mulai dari industri pembuatan roti, sirup, pemanis, campuran oligosakarida, dekstrin, industri textil, pembuatan ethanol, pengujian limbah cair yang mengandung amilum, industri detergen, industri obat dan suplemen enzim (Palmer, 1985). Karena enzim ini sangat bernilai komersil maka Enzim amilase secara konstitusi merupakan kelompok enzim yang sangat dibutuhkan dalam bidang industri, dengan pangsa pasar mencapai hampir 25% dari pasaran enzim di dunia (de Carvalho et al., 2008). Penggunaan enzim amilase dalam industri sangat luas mulai dari industri pembuatan roti, sirup, pemanis, campuran oligosakarida, dekstrin, industri textil, pembuatan ethanol, pengujian limbah cair yang mengandung amilum, industri detergen, industri obat dan suplemen enzim (Palmer, 1985). Karena enzim ini sangat bernilai komersil maka

2.4. Bakteri Termofil

Suhu merupakan salah satu faktor penting di lingkungan yang mengontrol

aktivitas dan evolusi dari organisma hidup (Brock, 1978). Tidak semua tingkatan

suhu cocok bagi pertumbuhan dan reproduksi dari organisma. Dengan demikian tinggi rendahnya suhu lingkungan sangat penting bagi organisma. Secara Umum ada 4 kelompok pembagian mikroorganisma berdasarkan suhu lingkungan tempatnya hidup yaitu mikroorganisma psikrofil, mesofil, termofil dan hipertermofil, sebagaimana yang di gambarkan oleh Thiel (Gambar 4.)

Thermal vents > 100 o C

o C 100

90 o C-100 C Hipertermofil 80 C

o C 80

Mata air panas

60 o C–80 C C 70

C-80 o Termofil 45 C

Tubuh manusia Mesofil 20 o C-50 C

4 o C-25 C C Psikrofil -10

Gambar 4. Rentang suhu lingkungan yang menggambarkan keberadaan tempat

hidup mikroorganisma (Thiel, 1999)

Ada empat peristiwa yang menjadi penyebab lingkungan bersuhu

tinggi yaitu sinar matahari, pembakaran, letusan gunung api, peluruhan

radioaktif dan aktifitas geotermal di perut bumi (Brock, 1978). Dengan

ditemukannya mikroorganisma yang memiliki kemampuan untuk hidup pada

tinggi (60 C atau lebih) konsep tentang daya tahan dan

suhu yang relatif o

kestabilan protoplasma sel untuk bertahan pada batas limit suhu 42 o C – 45 C perlu dipikirkan kembali. Istilah termofil pertama kali dipergunakan oleh Miquel

pada tahun 1879, untuk menggambarkan organisma yang dapat berkembang

pada lingkungan dengan suhu tinggi pada saat mana bagi organisma lain sudah tidak dapat hidup (Morrison & Tanner, 1921).

Menurut klasifikasi fisiologis yang dibuat Gilter dijelaskan

organisma termofil memiliki suhu minimum untuk hidupnya sebesar 45 o C,

optimum 55 o C dan maksimum 70

C. Muir dan Rikhie mendefinisikan bakteri

termofil merupakan organisma yang tumbuh sangat baik pada suhu 60 C– 70 C , sedangkan Hiss dan Zinsser menyatakan bakteri termofilik merupakan bakteri

yang didapatkan dari sumber air panas ataupun lapisan bagian paling atas dari permukaan tanah (Morrison & Tanner, 1921). Bakteri termofil juga merupakan kelompok mikroorganisma yang dapat ditemukan di lingkungan yang sangat bervariasi kondisinya serta tetap eksis pada suhu tinggi dengan sifat obligat,

fakultatif maupun termotoleran (Singleton & Amelunxen, 1973). Spesies

termofil paling banyak ditemukan pada kelompok bakteri dan dapat tetap hidup pada keadaan aerob, anaerob fakultatif dan anaerob.

Kelompok bakteri termofil tergolong dalam kelompok Archaebacteria yang secara umum struktur selnya memiliki beberapa kelebihan dibanding kelompok bakteri lainnya. Kelompok ini umumnya memiliki daya adaptasi yang sangat tinggi terhadap kondisi lingkungan yang bersifat ekstrim seperti temperatur, kadar garam, pH, tekanan dan oksigen dimana mikroorganisma lain tidak dapat mempertahankan aktifitas hidupnya (de Rosa et al., 1986).

Kemampuan hidup dari mikroorganisma termofil ini berhubungan dengan struktur selnya yang memiliki kelebihan dalam beberapa hal, yaitu :

a. Struktur membran sel

Membran sel setiap mahluk hidup tersusun atas senyawa lipid dan protein yang disebut lipoprotein. Pada umumnya bagian lipid dari membran sel mahluk hidup dihubungkan oleh ikatan ester, sedangkan pada organisma termofil senyawa lipid membran selnya mengandung ikatan eter yang terbentuk lewat proses kondensasi dari gliserol atau senyawa poliol kompleks lainnya dengan alkohol isoprenoid yang mengandung 20, 25 atau 40 atom karbon (de Rossa et al., 1986). Lebih jauh lagi senyawa eter gliserol pada Archaebacteria ini mengandung 2,3 О- sn-gliserol yang menyebabkan struktur lipoprotein dari membran sel termofil tersebut lebih stabil.

b. Struktur Protein

Chaperonin merupakan suatu jenis protein yang merupakan jenis protein yang tidak umum dijumpai pada protein-protein fungsional lainnya di dalam sel. Protein ini berperan dalam mempertahankan kembali struktur tiga dimensi dari protein fungsional sel dari denaturasi suhu lingkungan yang bersifat ekstrim.

Protein ini memiliki struktur yang tetap stabil, tahan terhadap denaturasi dan proteolisis (Kumar & Nussinov, 2001). Protein ini dapat membantu organisma termofil mengembalikan fungsi aktifitas enzimnya bila terdenaturasi oleh suhu yang tinggi (Everli & Alberto, 2000). Chaperonin tersusun oleh molekul yang disebut chaperone, yang membentuk struktur chaperonin seperti tumpukan kue donot pada sebuah drum. Tiap cincin donat ini terdiri atas 7, 8 atau 9 subunit chaperone tergantung jenis organismanya. Dalam aktivitasnya mempertahankan struktur protein fungsional agar tetap stabil, chaperonin membutuhkan molekul ATP.

c. Struktur DNA Gyrase DNA gyrase merupakan salah satu anggota kelompok enzim topoisomerase yang berperan dalam mengontrol topologi DNA suatu sel dan memegang peran penting dalam proses replikasi dan transkripsi DNA. Semua jenis topoisomerase dapat merelaksasikan DNA tetapi hanya DNA gyrase yang dapat mempertahankan struktur DNA tetap berbentuk supercoil ( Maxwell, 1999). DNA gyrase disusun oleh 90-150 pasangan basa-N DNA. DNA gyrase ini juga

selalu dijumpai pada organisma yang hidup di lingkungan di atas 70 o

C dan juga dapat dijumpai pada organisma yang hidup pada suhu sekitar 60 o

C. DNA ini merupakan salah satu kelengkapan sel dari organisma termofil (D’ Amaro et al., 2007).

2.5. Amilase dari Mikroorganisma

Enzim yang digunakan untuk keperluan industri sebagian besar diisolasi dari mikroba. Pemilihan mikroba sebagai sumber enzim mempunyai beberapa Enzim yang digunakan untuk keperluan industri sebagian besar diisolasi dari mikroba. Pemilihan mikroba sebagai sumber enzim mempunyai beberapa

Amilase secara umum diproduksi oleh tumbuhan, hewan, manusia dan mikroba, tetapi enzim amilase yang berasal dari fungi dan bakteri mendominasi penggunaan enzim amilase di bidang industri. Beberapa dari jenis Bacillus sp. dan

Actinomycetes, termasuk Termomonospora dan Thermoactinomycetes merupakan kelompok yang memiliki kemampuan besar dalam meproduksi enzim amilase, Bacillus licheniformis memiliki kemampuan untuk menghasilkan enzim amilase dalam kondisi lingkungan yang bersifat alkalis (Reddy et al., 2003)

Enzim amilase yang dihasilkan oleh mikroba terutama dari bakteri, merupakan jenis enzim ekstraseluler (Palmer, 1985). Bakteri menghasilkan enzim ini di dalam sel dan menggunakannya di luar sel, yaitu untuk menghidrolisis sumber makanan yang mengandung amilum yang terdapat di lingkungannya. Molekul amilum tidak dapat masuk ke dalam sel bakteri karena ukurannya sangat besar, karena itu molekul amilum dihidrolisis terlebih dahulu oleh enzim amilase ekstraselular menjadi molekul karbohidrat yang lebih sederhana dan kecil ukuran molekulnya. Molekul hasil hidrolisis amilum oleh enzim amilase tersebut Enzim amilase yang dihasilkan oleh mikroba terutama dari bakteri, merupakan jenis enzim ekstraseluler (Palmer, 1985). Bakteri menghasilkan enzim ini di dalam sel dan menggunakannya di luar sel, yaitu untuk menghidrolisis sumber makanan yang mengandung amilum yang terdapat di lingkungannya. Molekul amilum tidak dapat masuk ke dalam sel bakteri karena ukurannya sangat besar, karena itu molekul amilum dihidrolisis terlebih dahulu oleh enzim amilase ekstraselular menjadi molekul karbohidrat yang lebih sederhana dan kecil ukuran molekulnya. Molekul hasil hidrolisis amilum oleh enzim amilase tersebut

Enzim amilase ekstraseluler yang dihasilkan bakteri maupun fungi tersebut dimanfaatkan sebagai katalisator dalam industri maupun untuk keperluaan dalam bidang kesehatan (Tabel 2.). Untuk mendapatkan enzim amilase dari mikroba tersebut maka kultur mikroba yang memproduksi enzim amilase ekstraseluler tersebut disentrifugasi untuk mendapatkan supernatan yang mengandung enzim amilase ekstraselular (Palmer, 1985).

Tabel 2. Enzim amilase dari mikroorganisma dan aplikasinya pada bidang

industri (Brock & Brock, 1978)

Pembuatan roti

Roti

Bakteri Pembungkus kertas

Kertas

Fungi

Pabrik sirup dan glucosa

Makanan

Bakteri Binatu

Amilum

Fungi

Obat pencernaan

Farmasi

Bakteri Pembersih pakaian

Tekstil

2.6. Amilase dari mikroba termofil

Enzim hidrolitik yang dihasilkan oleh mikroorganisma termofil merupakan salah satu kelompok yang menarik perhatian untuk dipelajari (Cordeiro et al., 2002). Enzim dari mikroorganisma termofil ini memiliki nilai komersial yang cukup tinggi dalam bidang industri karena memiliki daya termostabilitas yang tinggi, stabil terhadap zat-zat yang bersifat dapat mendenaturasi enzim seperti detergen dan senyawa organik lainnya, stabil dalam Enzim hidrolitik yang dihasilkan oleh mikroorganisma termofil merupakan salah satu kelompok yang menarik perhatian untuk dipelajari (Cordeiro et al., 2002). Enzim dari mikroorganisma termofil ini memiliki nilai komersial yang cukup tinggi dalam bidang industri karena memiliki daya termostabilitas yang tinggi, stabil terhadap zat-zat yang bersifat dapat mendenaturasi enzim seperti detergen dan senyawa organik lainnya, stabil dalam

Konsep tentang termostabilitas yang dimiliki oleh enzim yang berasal dari mikroorganisma termofil ini dilandaskan pada dua konsep yaitu pertama struktur molekular pada selnya yang memang tersusun oleh molekul protein yang termostabil, kedua termostabilitas itu berkaitan dengan adanya asosiasi senyawa protein enzim dengan molekul lainnya seperti lipid, polisakarida maupun protein lainnya yang menyebabkan terbentuknya suatu senyawa yang memiliki mekanisma yang memungkinkannya tetap stabil saat menghadapi kondisi yang dapat menginaktivasinya (Hibino et al., 1974).

Hampir 70% sektor industri yang menggunakan enzim dalam prosesnya memanfaatkan enzim yang berasal dari mikroorganisma termofil. Industri detergen misalnya menggunakan protease yang bersifat tahan suasana alkalis, industri amilum menggunakan enzim amilase, amiloglukosidase dan glukoisomerase yang berasal dari mikroorganisma termofil.

Amilase termostabil digunakan dalam skala yang cukup luas pada proses industri. Enzim amilase yang digunakan tersebut berkisar pada -amilase, ß-

amilase, glukoamilase, pullulanase dan jenis lainnya (Illanes, 1999). Diantara semua jenis enzim amilase, -amilase dari mikroorganisma termofil ini memiliki nilai aplikasi komersil yang paling tinggi dalam bidang industri makanan, minuman, pembuatan sirup yang mengandung glukosa, maltosa maupun amilase, glukoamilase, pullulanase dan jenis lainnya (Illanes, 1999). Diantara semua jenis enzim amilase, -amilase dari mikroorganisma termofil ini memiliki nilai aplikasi komersil yang paling tinggi dalam bidang industri makanan, minuman, pembuatan sirup yang mengandung glukosa, maltosa maupun

(Cordeiro et al., 2002), tetapi penemuan enzim amilase termostabil dari isolat Bacillus licheniformis ternyata menunjukkan adanya termostabilitas yang lebih

tinggi sekitar 10-20 o C dibandingkan dari amilase termostabil pada B. amyloliquefaciens (Rath & Subramanyam, 1998). Selanjutnya enzim–enzim

amilase termostabil juga berhasil didapatkan dari mikroorganisma seperti B.

subtilis, B. stearothermophilus, B. calcalovelox, B. alcalophilus, Thermus sp., Clostridium acetobutylicum, Pyrococcus furiosus, Sulfolobus acidocaldarius, dan lainnya. Selain yang dihasilkan oleh bakteri ternyata beberapa kelompok fungi seperti Aspergillus oryzae, A. niger dan Saccharomyces castelli juga menghasilkan amilase termostabil, demikian juga halnya dengan kelompok Aktinomisetes seperti Thermomyces vulgaris, Streptomyces thermoviolaceaus memproduksi amilase yang bersifat termostabil (Rath & Subramanyam, 1998).

Akhir-akhir ini penelitian terhadap mikroorganisma termofil penghasil enzim amilase termostabil telah diarahkan bukan hanya yang bersifat temofil saja

tetapi juga hipertermofil (mampu hidup di atas suhu 80 o

C) seperti amilase yang didapatkan pada Pyrococcus furiosus, Pyrococcus woesei yang memiliki aktifitas

katalitik sampai 130 C (Carolina, 1999). Pada umumnya mikroba-mikroba termofil tersebut dijumpai di sumber-sumber air panas, daerah aktifitas gunung

berapi, maupun di dasar laut yang memiliki sumber mata air panas.

Adapun faktor-faktor yang dianggap berhubungan dengan termostabilitas enzim-enzim dari mikroorganisma termofil bervariasi pada berbagai spesies Adapun faktor-faktor yang dianggap berhubungan dengan termostabilitas enzim-enzim dari mikroorganisma termofil bervariasi pada berbagai spesies

(Kumar et al., 20000).

2.7. Sumber Air Panas Penen Sibirubiru

Manifestasi panas bumi di permukaan adalah sebagai indikasi adanya aktifitas panas bumi di bawah permukaan tersebut. Bentuk manifestasi aktifitas panas bumi di dalam perut bumi itu dapat berupa munculnya mata air panas, munculnya bualan gas ke permukaan tanah, fumarola, solfatara dan tanah panas. Mata air panas yang muncul ke permukaan ini dapat mengandung klorida, bikarbonat ataupun sulfat.

Sumber air panas meskipun memiliki suhu cukup tinggi ternyata dapat dijadikan untuk lingkungan tempat kehidupan bagi beberapa mikroorganisma yang tahan terhadap suhu air yang panas tersebut, seperti bakteri, fungi maupun alga yang bersifat termofil. Sumber air panas selain memiliki air yang suhunya cukup tinggi juga memiliki suatu aroma khas yaitu berupa aroma hidrogen

peroksida (H 2 S) yang berasal dari aktifitas bakteri anaerob yang menggunakan senyawa-senyawa sulfur.

Sumber mata air panas Penen Sibirubiru terletak di desa Penen Kecamatan

Sibirubiru Kabupaten Deli Serdang Propinsi Sumatera Utara. Tepatnya berada di

posisi geografis 03 ” 18 02,7 LU dan 98 38 53,3 BT. Memiliki suhu air sekitar

47 o C sampai 57

C, dengan pH air berkisar netral 6,8.

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan dari bulan Februari 2008 sampai Juli 2008 bertempat di Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.

3.2. Bahan dan Alat

ISOLASI BAKTERI DAN UJI AKTIVITAS AMILAS