KAJIAN VIABILITAS DAN POLA PERTUMBUHAN Lactobacillus plantarum PADA VARIASI KONSENTRASI MOLASE DAN WAKTU INKUBASI SKRIPSI

  KAJIAN VIABILITAS DAN POLA PERTUMBUHAN Lactobacillus plantarum PADA VARIASI KONSENTRASI MOLASE DAN WAKTU INKUBASI SKRIPSI ROCHMA NOVIRISANDI PROGRAM STUDI S1 BIOLOGI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012

  i

  KAJIAN VIABILITAS DAN POLA PERTUMBUHAN Lactobacillus plantarum PADA VARIASI KONSENTRASI MOLASE DAN WAKTU INKUBASI SKRIPSI

  Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Biologi Departemen Biologi

  Pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

  Oleh:

  ROCHMA NOVIRISANDI NIM. 080810616 Tanggal Lulus: 30 Juli 2012 Disetujui oleh:

  Pembimbing I, Pembimbing II, Drs. Agus Supriyanto, M.Kes Dr. Ni’matuzahroh NIP.19620824 198903 1 002 NIP.19680105 199203 2 003

  LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI

  Judul : Kajian Viabilitas dan Pola Pertumbuhan Lactobacillus

  plantarum pada Variasi Konsentrasi Molase dan Waktu

  Inkubasi Penyusun : Rochma Novirisandi NIM : 080810616 Pembimbing I : Drs. Agus Supriyanto, M.Kes Pembimbing II : Dr. Ni’matuzahroh Tanggal seminar :

  Disetujui oleh: Pembimbing I, Pembimbing II, Drs. Agus Supriyanto, M.Kes Dr. Ni’matuzahroh NIP.19620824 198903 1 002 NIP.19680105 199203 2 003

  Mengetahui: Ketua Program Studi S1 Biologi,

  Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga Dr. Alfiah Hayati

  NIP.19640418 19810 2 001 iii

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

  Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi perpustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.

  Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.

  iv

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Kajian Viabilitas dan Pola Pertumbuhan Lactobacillus plantarum pada Variasi Konsentrasi Molase dan Waktu Inkubasi” yang bertujuan untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam perkuliahan guna memperoleh kelulusan dan mendapatkan gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya.

  Skripsi ini bertujuan untuk memberikan informasi kepada pembaca mengenai pertumbuhan yang optimal pada Lactobacillus plantarum jika ditumbuhkan pada substrat yaitu molase dengan konsentrasi dan waktu inkubasi yang berbeda.

  Lactobacillus plantarum memiliki peran penting dalam membunuh bakteri patogen

  yang ada pada sistem pencernaan ikan. Sehingga skripsi ini berguna bagi industri probiotik ikan pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

  Penulis sadar bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan. Kekurangan tersebut tentunya dapat dijadikan pelajaran untuk peningkatan penelitian selanjutnya.

  Surabaya, 17 Juli 2012 Penulis v

UCAPAN TERIMA KASIH

  1. Kepada Allah SWT yang selalu memberikan rahmat, hidayah, dan inayahNya sehingga mempermudah di saat penelitian maupun di saat penulisan naskah skripsi.

  2. Kepada kedua orang-tuaku (Sumadi dan Aris Miranti) serta semua keluargaku yang telah memberikan motivasi serta sarana prasarana yang membantu dalam proses peneyelesaian skripsi ini.

  3. Kepada Drs. Agus Supriyanto, M.Kes dan Dr. Ni’matuzahroh sebagai dosen pembimbing pertama dan kedua yang banyak memberikan motivasi dan ide-ide guna menyelesaikan naskah skripsi ini.

  4. Kepada kakak dan adikku tersayang Rista dan Rizki yang selalu menyemangatiku dalam penelitian dan penulisan skripsi ini.

  5. Kepada Dr. Dwi Winarni, Dra. M.Si dan Drs. Eko Tjahjono, M.Si yang telah membantu terselesaikannya statistik dalam penyusunan skripsi ini.

  6. Kepada penguji ke-3 Dr. Sucipto Hariyanto, DEA yang memberiku saran-saran sebagai perbaikan penyusunan skripsi ini.

  7. Kepada penguji ke-4 Prof. Win Darmanto yang memberiku saran-saran sebagai perbaikan penyusunan skripsi ini.

  8. Kepada petugas laboratorium khususnya laboratorium mikrobiologi yaitu Pak Suwarni dan Bu Ambar serta ibu-ibu penjaga RBC biologi (Bu Yuli dan Bu Indah).

  9. Kepada para laboran yang telah membantu di saat penelitian maupun saat sidang Mas Eko, Mas Yanto, Pak Ji, Pak Sunar, Mas Joko, Mas Catur.

  10. Kepada teman satu penelitian yaitu Anita Noer Heryani yang selalu memberikan semangat untuk penulisan skripsi ini.

  11. Kepada teman-teman seperjuangan (Tining, Pradita, Rizka, Ima, Hanik, Isnaini, Intan, Wilda, Cici, Rahma Hayati, Fita, Ainun, Ayu, Putu, Belinda, Liza, Irma, Ncuz, Cici, Ayla) yang bersama-sama dalam melakukan penelitian serta saling memberi motivasi satu sama lain.

  12. Kepada sahabatku tercinta (Alm. Fensy, Feny, Tining, Agil, Yeyen, Fiqi, Icha, Rina, Agung, Amin, Dini, Dina, Fitri, Syam) yang ikut memotivasiku untuk penyelesaian penyusunan skripsi ini.

  13. Kepada adik-adikku tersayang (Krisda, Ratna, Nisa, Hikmah, Alvin, Endo, Putri, Selva, Kiki, Nimas, Armaya, Ike, Silvi, Naufal) baik yang telah membantuku di saat penelitian dan menyemangatiku untuk segera menyelesaikan naskah skripsi ini.

  14. Kepada Mbak Endah yang selalu memberikan motivasi dan semangat pada saat penelitian.

  15. Kepada Bu Yanti dan Ibunda sahabatku Alm. Fensy Yuanda yang mendoakanku ketika sidang skripsi.

  16. Kepada Mbak Yatminah yang selalu sabar melayani di saat pengumpulan naskah skripsi. vii

  Rochma Novirisandi, 2012. Kajian Viabilitas dan Pola Pertumbuhan Lactobacillus plantarum pada Variasi Konsentrasi Molase dan Waktu Inkubasi. Skripsi ini di bawah bimbingan Drs. Agus Supriyanto dan Dr. Ni’matuzahroh., Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya. ABSTRAK

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola pertumbuhan Lactobacillus

  plantarum pada variasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi, pengaruh kombinasi

  antara konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel Lactobacillus

  plantarum dan mengetahui viabilitas Lactobacillus plantarum di akhir inkubasi pada

  variasi konsentrasi molase. Penelitian ini menggunakan rancangan faktorial 3x13 dengan 3x ulangan. Media pertumbuhan terdiri dari konsentrasi molase yang berbeda (1%, 2%, 3%) dengan starter bakteri Lactobacillus plantarum 2% dan diinkubasi selama 12 minggu. Data pengamatan berupa jumlah sel bakteri (CFU/mL) yang dianalisis secara deskriptif dan statistik menggunakan uji Brown-Forsithe yang dilanjutkan dengan uji Gomes-Howell. Hasil analisis deskriptif menunjukkan bahwa bakteri Lactobacillus plantarum tidak memiliki fase lag pada pola pertumbuhannya dan pola pertumbuhan Lactobacillus plantarum pada konsentrasi molase 1%, 2%, dan 3% memiliki kesamaan fase pertumbuhan yaitu dari fase log menuju fase stasioner kemudian dilanjutkan dengan fase perlambatan, sedangkan hasil analisis statistik menunjukkan bahwa kombinasi antara konsentrasi molase dan waktu inkubasi berpengaruh terhadap jumlah sel bakteri Lactobacillus plantarum. Kombinasi konsentrasi molase 2% selama 12 minggu inkubasi merupakan kombinasi yang paling baik terhadap jumlah sel Lactobacillus plantarum. Jumlah sel Lactobacillus

  plantarum pada konsentrasi molase 1%, 2%, dan 3% di akhir inkubasi masih

  7 mencapai 10 sehingga viabilitasnya masih baik.

  

Kata kunci : Inkubasi, jumlah sel, konsentrasi molase, Lactobacillus plantarum

  viii

  Rochma Novirisandi, 2012. Study of Viability and Pattern Growth of Lactobacillus plantarum on Variation Concentration of Molasses and Incubation Time. This study was guidanced by Drs. Agus Supriyanto dan Dr.

  Ni’matuzahroh. Department of Biology, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya. ABSTRACT This study was aim to determine the growth pattern of Lactobacillus plantarum on the variation of the concentration of molasses and the incubation time, the influence of combination of molasses concentration and incubation time on total bactery of Lactobacillus plantarum and to know viability Lactobacillus plantarum in last incubation on variation concentration of molasses. This study used a factorial design 4x13 with 3 replications. Growth medium consist of molasses of different concentrations (0%, 1%, 2%, 3%) with 2% starter bacteria Lactobacillus plantarum and incubated for 12 weeks. Observational data in the form of bacterial total bactery (CFU/mL) were then analyzed in a descriptive and statistic using Brown Forsithe Test, followed by Gomes-Howell Test. The results were descriptive analyzed showed that the bacterium Lactobacillus plantarum had no lag phase in growth patterns and growth patterns of Lactobacillus plantarum at a concentration of molasses 1%, 2% and 3% have the same phase. The log phase of growth was toward the stationary phase followed by a deceleration phase, while the results were statistic analyzed showed that a combination of molasses concentration and incubation time give effect on the total of cells Lactobacillus plantarum. The combination of molasses concentration at 2% for 12 weeks incubation period was a combination very well among the other combination. The total of cells of Lactobacillus plantarum at

  7 concentration of 1%, 2% and 3% at the end of the incubation period is 10 so the viability still good.

  Keyword : Concentration of molasses, incubation, Lactobacillus plantarum, total of

  cells ix

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL……………………………………………………………. i LEMBAR PERNYATAAN……………………………………………………... ii LEMBAR PENGESAHAN…………………………………………………….. iii LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI……………………………. iv KATA PENGANTAR…………………………………………………………... v UCAPAN TERIMA KASIH……………………………………………………. vi ABSTRAK………………………………………………………………………. viii ABSTRACT………………………………………………………………………..ix DAFTAR ISI……………………………………………………….…………..... x DAFTAR TABEL ………………………………………………….................... xi DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………. xii DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………….. xiii BAB I PENDAHULUAN………...……………………………….…….………....1

  2.4 Potensi Lactobacillus plantarum ………………….…………………….12

  2.8.3 Kandungan molase…………………….……………………..….. 22

  2.8.2 Pembuatan molase………….……………………………….……. 21

  2.8.1 Tinjauan umum molase………………..…………………………..19

  2.8 Tinjauan Molase………………………………………………………... 19

  2.7.2 Kinerja bakteriosin dalam aktivitas penghambatan…………...….. 18

  2.7.1 Sintesis bakteriosin dari bakteri asam laktat……………….….…..16

  2.7 Tinjauan Bakteriorisin…...………………………………………….…...16

  2.6 Tinjauan Probiotik…………………………………………...…………..15

  2.5 Tinjauan Asam Laktat…………………………………………………... 14

  2.3 Tinjauan Lactobacillus plantarum……..……………….…...…………. 10

  1.1 Latar Belakang………………………………….……………...……….. 1

  2.2 Manfaat Bakteri Asam Laktat………………………………….………. 9

  2.1 Tinjauan Bakteri Asam Laktat.................................................................. 7

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA……...……………………………..………........ 7

  1.6 Manfaat Penelitian...................................................................... ........... 6

  1.5 Tujuan Penelitian....................................................................... ........... 5

  1.4.2 Hipotesis statistik........................................................................... 5

  1.4.1 Hipotesis kerja................................................................................ 5

  1.4 Hipotesis penelitian................................................................................... 5

  1.3 Asumsi Penelitian..................................................................................... 4

  1.2 Rumusan Masalah.................................................................................... 4

  2.9 Tinjauan Pertumbuhan Mikroorganisme…………..…………………….23

  BAB III METODE PENELITIAN……………………………….………………26

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian……………………………………........ 26

  3.2 Bahan Penelitian…………………………………………………………26

  3.3 Alat-alat Penelitian……………………………………………..………. 27

  3.4 Prosedur Penelitian …………………………………………………….. 27

  3.4.1 Pembuatan medium padat MRS agar untuk memperbanyak inokulum Lactobacillus plantarum............................................... 27

  3.4.2 Pembuatan prekultur bakteri Lactobacillus plantarum………….. 27

  3.4.3 Pembuatan medium cair MRS broth……………………............ 28

  3.4.4 Perbanyakan bakteri dalam media MRS broth…………………. 28

  3.4.5 Pembuatan starter bakteri dalam media MRS broth …..….………28

  3.4.6 Pembuatan kultur bakteri pada media perlakuan ………………. 29

  3.4.7 Penghitungan jumlah sel hidup dengan metode cawan tuang…… 30

  3.5 Metodologi Penelitian………………………………………………….. 31

  3.5.1 Rancangan Penelitian…………………………….……………… 31

  3.5.2 Variabel Penelitian…………………………….………………… 32

  3.6 Analisis Data…………………………………………...…………........ 33

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………………. 34

  4.1 Pola Pertumbuhan Lactobacillus plantarum pada Variasi Konsentrasi Molase Selama Masa Inkubasi Bulan…………………………............ 34

  4.2 Pengaruh Kombinasi Variasi Konsentrasi Molase dan Waktu Inkubasi terhadap Jumlah Sel Lactobacillus plantarum…………………………. 39

  4.2.1 Tes uji normalitas dan homogenitas data…………..........……... 40 L.

  4.2.2 Pengaruh konsentrasi molase terhadap jumlah sel plantarum………………………………………………………… 42

  4.2.3 Pengaruh waktu inkubasi terhadap jumlah sel Lactobacillus

  plantarum……………………………………………………….. 43

  4.2.4 Pengaruh kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel Lactobacillus plantarum…………………… 43

  4.3 Viabilitas Bakteri Lactobacillus plantarum di Akhir Inkubasi pada Variasi Konsentrasi Molase……………………………………………………... 45

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………….. 49

  5.1 Kesimpulan………………………………………………………………49

  5.2 Saran………………………………...………………………………….. 50

  DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………….. 51 LAMPIRAN

  xi

  DAFTAR TABEL

  No. Judul Tabel Halaman

Tabel 2.1 Kandungan Molase………………………………………..……… 23Tabel 2.2 Ciri dan Fase pada Kurva Pertumbuhan Bakteri……………………25Tabel 3.1 Viabilitas sel bakteri dengan Rancangan faktorial 3x13…..………. 31Tabel 4.1 Hasil Jumlah Log Sel Lactobacillus plantarum pada Variasi

  Konsentrasi Molase Selama Inkubasi 3 Bulan…………………….. 34

Tabel 4.2 Hasil Jumlah Log Sel Lactobacillus plantarum pada Variasi

  Konsentrasi Molase Selama Inkubasi 3 Bulan dengan Menyertakan Standar Deviasi…………………………………………………… 41

Tabel 4.3 Pengaruh kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel Lactobacillus plantarum………………………………...46

  DAFTAR GAMBAR

  No. Judul Gambar Halaman

Gambar 2.1 Lactobacillus plantarum…………………………………………… 10Gambar 2.3 Fase Pertumbuhan pada Bakteri………………………………….…25Gambar 4.1 Pola pertumbuhan Lactobacillus plantarum selama masa inkubasi 3 bulan................................................................................................. 35Gambar 4.2 Kombinasi variasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi dengan menyertakan standar deviasi……………………………………….. 41Gambar 4.3 Perbandingan jumlah sel Lactobacillus plantarum di awal inkubasi

  (sebelum treatment) dan di akhir inkubasi (setelah treatment)…….. 45

DAFTAR LAMPIRAN

  Nomor Judul Tabel

  1. Tabel 4.4 Data jumlah sel bakteri selama masa inkubasi 3 bulan pada konsentrasi molase 0% dan 1%

  2. Tabel 4.5 Data jumlah sel bakteri selama masa inkubasi 3 bulan pada konsentrasi molase 2% dan 3%

  3. Tabel 4.6 Data rerata jumlah sel dan log jumlah sel pada variasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi

  4. Uji normalitas dan homogenitas pengaruh kombinasi konsentrasi dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel

  5. Uji statistik pengaruh konsentrasi molase terhadap jumlah sel

  6. Uji statistik pengaruh waktu inkubasi terhadap jumlah sel 7.

  Uji statistik pengaruh kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel

  8. Tabel pengaruh konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel

  9. Tabel pengaruh kombinasi antara konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel

  10. Gambar alat dan bahan penelitian

BAB I PENDAHULUAN

1.7 Latar Belakang

  Masalah pada lingkungan perairan terutama adanya akumulasi zat-zat organik yang kadarnya berlebih dan melampaui kadar yang seharusnya ditetapkan untuk kategori perairan dapat mencemari perairan. Sebagai akibatnya ikan yang dibudidayakan pada perairan akan tercemar bahan organik. Adanya bahan organik yang ada pada tubuh ikan akan memicu tumbuhnya bakteri patogen di dalam tubuh ikan pada bagian sistem pencernaannya (Soeharsono, 2010).

  Adanya bakteri patogen yang tumbuh pada sistem pencernaan ikan secara tidak langsung merusak struktur organoleptik pada ikan. Jika struktur organoleptik pada ikan rusak maka penjualan ikan menurun, jika ini terjadi maka pendapatan masyarakat yang berwiraswasta dengan budidaya ikan akan terganggu karena pasti penjualan ikan hasil panen mereka akan merosot. Hal ini juga sangat tidak baik bagi konsumen yang memakan ikan tersebut karena ikan dalam keadaan tidak sehat.

  Semua permasalahan ini dapat diatasi dengan teknik akuakultur yang akan memanfaatkan kerja bakteri probiotik untuk menghambat bahkan membunuh bakteri patogen. Salah satu bakteri probiotik yang berperan dalam menghambat dan membunuh pertumbuhan bakteri patogen pada sistem pencernaan ikan adalah

  Lactobacillus plantarum (Surono, 2004).

  2

  Lactobacillus plantarum merupakan bakteri probiotik yang memiliki

  kemampuan untuk bertahan pada pH asam dan dapat berkolonisasi di dalam usus ikan. Bakteri ini tergolong bakteri asam laktat karena kemampuannya mengahasilkan asam laktat, bakteriosin dan juga hidrogen peroksida jika substrat yang mereka tempati mendukung untuk menghasilkan ketiga metabolit sekunder tersebut (Tatiana,

  

et al., 2001). Adanya ketiga metabolit sekunder inilah yang berperan untuk

  menghambat dan membunuh pertumbuhan bakteri patogen pada sistem pencernaan ikan (Emanuel, et al., 2005).

  Sebenarnya probiotik sendiri berarti mikroorganisme hidup yang sangat bermanfaat bagi makhluk hidup. Selain itu probiotik mampu meningkatkan kekebalan tubuh dari serangan penyakit (Surono, 2004). Dalam perkembangan budidaya perairan kita dapat menggunakan bakteri probiotik yang dapat mengatasi zat toksik pada perairan sehingga dapat mencegah pertumbuhan bakteri patogen pada sistem saluran pencernaan ikan yang dapat menyebabkan rusaknya struktur organoleptik sehingga akan mempercepat proses pembusukan pada ikan (Emanuel, et al., 2005).

  Adanya bakteri probiotik pada sistem akuakultur akan menjadi penetralisir bagi sistem pencernaan pada tubuh ikan sehingga bakteri patogen yang ada pada sistem pencernaan ikan dapat dihambat pertumbuhannya. Hal ini dapat mendukung pertumbuhan ikan yang cepat pada suatu budidaya perairan sehingga dapat menekan pengeluaran untuk pakan, mempercepat masa panen dan ikan bisa dipanen dalam ukuran yang seimbang karena terjaganya struktur organoleptik pada ikan (Emanuel,

  et al., 2005).

  3 Untuk mendukung pertumbuhan bakteri probiotik ini diperlukan suatu substrat yang dapat menstimulasi bakteri probiotik untuk mengahasilkan suatu metabolit yang nantinya akan berperan sebagai penghambat dan pembunuh bakteri patogen. Mekanisme pencampuran bakteri probiotik pada sistem akuakultur membutuhkan suatu media yang dapat mendukung metabolisme bakteri probiotik.

  Salah satu media yang biasanya digunakan yaitu molase. Molase merupakan sumber energi yang murah karena mengandung gula sebanyak 50%, baik dalam bentuk sukrosa 20-30% maupun gula pereduksi 10-30%. Gula pereduksi tersebut sangat mudah dan dapat langsung diserap oleh darah dan digunakan untuk pembakaran agar memperoleh energi (Paturau, 1982 dalam Budiarti, 2006). Molase dipilih sebagai salah satu medianya dikarenakan kandungan karbon yang tinggi dan harga molase yang cukup terjangkau.

  Akan tetapi pada penelitian ini akan digunakan variasi konsentrasi molase yang berbeda dengan kadar di bawah 5% yaitu 1, 2, dan 3%. Penggunaan kadar molase yang relatif rendah memiliki alasan tertentu yaitu karena bentuk molase yang kental akan meningkatkan tekanan osmose pada substrat sehingga kurang efisiensi untuk pertumbuhan bakteri.

  Berdasarkan latar belakang diatas perlu diadakan penelitian terhadap pola pertumbuhan dan viabilitas bakteri Lactobacillus plantarum pada beberapa konsentrasi molase serta lamanya waktu inkubasi sehingga penggunaan bakteri probiotik ini diharapkan mampu mengatasi permasalahan rusaknya struktur organoleptik pada ikan sehingga akan menghambat proses pembusukan pada ikan

  4 dikarenakan pertumbuhan bakteri patogen pada usus ikan serta mampu meningkatkan produktivitas tambak dalam rangka mewujudkan target pemerintah dalam meningkatkan produksi produk perikanan.

  1.2 Rumusan Masalah

  Penelitian ini dirancang untuk menjawab permasalahan berikut :

  1. Bagaimana pola pertumbuhan Lactobacillus plantarum dengan variasi konsentrasi molase?

  2. Apakah kombinasi variasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi berpengaruh terhadap jumlah sel Lactobacillus plantarum?

  3. Bagaimanakah viabilitas bakteri Lactobacillus plantarum di akhir inkubasi pada variasi konsentrasi molase?

  1.3 Asumsi Penelitian

  Pertumbuhan pada bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya kandungan nutrisi, konsentrasi substrat, pH, suhu, dan ketersediaan oksigen. Pada penelitian ini yang dikaji yaitu faktor kandungan nutrisi yang ada pada molase dan pH yang berhubungan dengan waktu inkubasi. Semakin lama waktu inkubasi maka nutrisi dalam molase semakin berkurang dan pH menjadi semakin asam.

  Molase mengandung substrat pertumbuhan karena mengandung nutrisi yang dibutuhkan oleh bakteri, akan tetapi tidak dapat dipungkiri bahwa molase juga

  5 membawa zat-zat organik yang dalam waktu tertentu dapat menimbulkan akumulasi dan akan meracuni bakteri tersebut sehingga viabilitas bakteri dapat menurun sewaktu-waktu. Jadi asumsi penelitian ini adalah adanya variasi konsentrasi molase berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri serta konsentrasi molase dan waktu inkubasi dapat mempengaruhi jumlah sel Lactobacillus plantarum.

1.4 Hipotesis penelitian

  1.4.1 Hipotesis Kerja

  Jika konsentrasi molase dan waktu inkubasi berpengaruh terhadap viabilitas yang dinyatakan dalam bertambah/berkurangnya sel bakteri, maka pemberian konsentrasi molase dan waktu inkubasi yang berbeda akan menimbulkan perbedaan terhadap jumlah sel Lactobacilus plantarum.

  1.4.2 Hipotesis Statistik

  H : Tidak ada pengaruh kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel Lactobacillus plantarum.

  H : Ada pengaruh kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap

  1 jumlah sel Lactobacillus plantarum.

1.5 Tujuan Penelitian

  Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan sebagai berikut :

  1. Untuk mengetahui pola pertumbuhan Lactobacillus plantarum, jika diberikan variasi konsentrasi molase yang berbeda.

  6

  2. Untuk mengetahui pengaruh kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel Lactobacillus plantarum.

  3. Untuk mengetahui viabilitas bakteri Lactobacillus plantarum di akhir inkubasi pada variasi konsentrasi molase.

1.6 Manfaat Penelitian

  Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi yang tepat mengenai kondisi optimal pertumbuhan bakteri Lactobacillus plantarum pada penggunaan substrat yang murah yaitu molase sehingga akan mengurangi biaya produksi untuk budidaya ikan. Selain itu, untuk memberikan informasi berapakah waktu inkubasi dan konsentrasi molase yang terbaik pada Lactobacillus plantarum sehingga kultur molase dapat disimpan dengan waktu tertentu.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Bakteri Asam Laktat

  Karakteristik umum bakteri asam laktat (BAL) dikelompokkan sebagai bakteri gram positif bentuk kokus atau batang, yang tidak berspora, suhu optimum ±

  40 C, pada umumnya tidak motil, bersifat anaerob, katalase negatif, dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat. Sifat-sifat khusus bakteri asam laktat adalah mampu tumbuh pada kadar gula, alkohol, dan garam yang tinggi, mampu memfermentasikan monosakarida dan disakarida. BAL terdiri atas 4 genus yaitu :Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus dan Pediococcus (Gilliland, 1985).

  Bakteri asam laktat terbagi menjadi 2 jenis yaitu bakteri homofermentatif dan heterofermentatif. Bakteri homofermentatif adalah fermentasi bakteri asam laktat yang hanya menghasilkan asam laktat sebagai prodaknya. Bakteri homofermentatif sering digunakan dalam pengawetan makanan, karena produksi asam laktat dalam jumlah tinggi di dalam makanan dapat menghambat pertumbuhan bakteri lainnya yang dapat menyebabkan pembusukan makanan (Buckle,1987).

  Pada kelompok bakteri ini asam piruvat yang terbentuk dari jalur glikolisis

  (Emden Meyerhof Parnas) bertindak sebagai penerima hidrogen, dimana reduksi

  asam piruvat oleh NADH menghasilkan asam laktat. Contoh bakteri asam laktat

  2 yang termasuk jenis ini adalah Streptococus dan Pediococcus.

  7

  8 Sedangkan bakteri heterofermentatif adalah fermentasi bakteri asam laktat yang tidak hanya menghasilkan asam laktat sebagai produknya, akan tetapi juga menghasilkan produk samping seperti etanol dan asam asetat (Buckle,1987).

  Bakteri heterofermentatif sering digunakan dalam pengawetan makanan berkaleng, karena produksi asam laktat yang berpadu dengan asam asetat dan etanol di dalam makanan berkaleng dapat menghambat pertumbuhan bakteri lainnya yang menyebabkan kebusukan makanan. Pada kelompok bakteri ini asam piruvat yang terbentuk dari jalur glikolisis (Emden Meyerhof Parnas) bertindak sebagai penerima hidrogen, dimana reduksi asam piruvat oleh NADH

  2 menghasilkan asam laktat, dan

  etanol serta asam asetat. Contohnya yaitu Leuconostoc dan Lactobacillus (Suriawiria, 2003).

  Aktivitas bakteri asam laktat berlawanan dengan aktivitas bakteri patogen, bakteri asam laktat menghasilkan asam laktat yang dapat menurunkan nilai pH (3 sampai 4,5) untuk menghambat bakteri patogen seperti Salmonella dan

  

Staphylococcus aureus yang terdapat pada suatu bahan makanan, jika didalam bahan

  makanan tersebut terdapat bakteri asam laktat golongan Lactobacillaceae (Fardiaz, 1992).

  Bakteri asam laktat merupakan kelompok bakteri yang mempunyai kemampuan untuk membentuk asam laktat sebagai hasil utama dari metabolisme karbohidrat. Asam laktat yang dihasilkan dengan cara tersebut akan menurunkan nilai

  9 pH dari lingkungan pertumbuhannya, menimbulkan rasa asam serta menghambat pertumbuhan dari beberapa jenis mikroorganisme lainnya (Buckle,1987).

  Bakteri asam laktat mampu mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat juga menghasilkan senyawa tertentu yang dapat meningkatkan nilai organoleptik makanan dan minuman, termasuk rasa dan bau yang mengundang selera serta memperbaiki penampilan (Suriawiria, 2003).

2.2 Manfaat Bakteri Asam Laktat

  Pemanfaatan bakteri asam laktat oleh manusia telah dilakukan sejak lama, yaitu untuk proses fermentasi makanan. Bakteri asam laktat banyak digunakan untuk pengawetan dan memperbaiki tekstur dan cita rasa bahan pangan. Bakteri asam laktat mampu memproduksi asam laktat sebagai produk akhir perombakan karbohidrat, hidrogen peroksida, dan bakteriosin. Dengan terbentuknya zat antibakteri dan asam maka pertumbuhan bakteri patogen seperti Salmonella dan E. coli akan dihambat

  ) (Suriawiria, 1995 .

  Selain bakteriosin, senyawa antimikroba (penghambat bakteri lain) yang dapat diproduksi oleh bakteri asam laktat adalah hidrogen peroksida, asam lemah, reuterin, dan diasetil. Senyawa-senyawa tersebut juga berfungsi untuk memperlama masa

  (Jenie dan Rini, 1995)

  simpan dan meningkatkan keamanan produk pangan . Bakteri asam laktat menghasilkan hidrogen peroksida (H

  2 O 2 ) untuk melindungi selnya Buckle et al., 1987) terhadap keracunan oksigen. ( .

  10 Asam laktat dan asam lemah lain yang dihasilkan bakteri asam laktat dapat memberikan efek bakterisidal untuk bakteri lain karena pH lingkungan dapat turun menjadi 3-4,5. Pada pH tersebut, bakteri asam laktat tetap dapat hidup sedangkan bakteri lain, termasuk bakteri pembusuk makanan yang merugikan akan mati (Suriawiria, 1995).

  Beberapa spesies bakteri asam laktat merupakan probiotik yang baik karena dapat bertahan melewati pH lambung yang rendah dan menempel atau melakukan kolonisasi usus. Akibatnya, bakteri jahat di usus akan berkurang karena tidak dapat

  (Jenie dan Rini, 1995) bersaing dengan bakteri asam laktat .

2.3 Tinjauan Lactobacillus plantarum

Gambar 2.1 Lactobacillus plantarum Sumber: Holt, et al., 2000

  Lactobacillus plantarum merupakan salah satu jenis bakteri asam laktat o

  heterofermentatif dengan temperatur optimal lebih rendah dari 37 C (Salminen, et al., 2004). Lactobacillus plantarum berbentuk batang (0,5-1,5 s/d 1,0-10 µm) dan tidak bergerak (non motil). Bakteri ini memiliki sifat katalase negatif, aerob atau fakultatif

  11 anaerob, mampu mencairkan gelatin, cepat mencerna protein, tidak mereduksi nitrat, toleran terhadap asam, dan mampu memproduksi asam laktat (Salminen, et al., 2004).

  Dalam media agar, Lactobacillus plantarum membentuk koloni berukuran 2-3 mm, berwarna putih opaque, conveks, dan dikenal sebagai bakteri pembentuk asam laktat. Lactobacillus plantarum mampu merombak senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan hasil akhirnya yaitu asam laktat. (Nguyen, et

  al., 2007).

  Menurut Buckle et al., (1978), asam laktat dapat menghasilkan pH yang rendah pada substrat sehingga menimbulkan suasana asam. Lactobacillus plantarum dapat meningkatkan keasaman sebesar 1,5 sampai 2,0% pada substrat (Salminen, et

  al., 2004). Dalam keadaan asam, Lactobacillus plantarum memiliki kemampuan untuk menghambat bakteri patogen dan bakteri pembusuk (Salminen, et al., 2004).

  Pertumbuhan Lactobacillus plantarum dapat menghambat kontaminasi dari mikrooganisme patogen dan penghasil racun karena kemampuannya untuk menghasilkan asam laktat dan menurunkan pH substrat, selain itu dapat menghasilkan hidrogen peroksida yang dapat berfungsi sebagai antibakteri (Suriawiria, 1995). Lactobacillus plantarum juga mempunyai kemampuan untuk menghasilkan bakteriosin yang berfungsi sebagai zat antibiotik (Jenie dan Rini, 1995).

  12 KLASIFIKASI Lactobacillus plantarum Kingdom :Bacteria Phylum :Firmicutes Class :Bacilli Order :Lactobacillales Family :Lactobacillaceae Genus :Lactobacillus Species :Lactobacillus plantarum

  Sumber: Holt, et al., dalam Madigan, et al., 2003

2.4 Potensi Lactobacillus plantarum

  Salah satu jenis bakteri asam laktat yang dapat digunakan untuk produk perikanan adalah Lactobacillus plantarum. Jenis bakteri asam laktat ini digunakan untuk menghambat penurunan mutu filet nila merah sehinga dapat disimpan dalam waktu lebih lama. Menurut Jenie dan Rini (1995), Lactobacillus plantarum mempunyai kemampuan untuk menghambat mikroorganisme patogen pada bahan pangan dengan daerah penghambatan terbesar dibandingkan dengan bakteri asam laktat lainnya.

  Ensiling merupakan proses biokimia yang dilakukan oleh kelompok bakteri

  laktat yaitu Lactobacillus dengan hasil akhirnya antara lain mendapatkan asam laktat

  13 dan pH yang rendah (Salminen, et al., 2004). Asam laktat dapat bersifat mengawetkan bahan pangan dan pH yang rendah dapat menghambat kontaminasi mikroorganisme pembusuk, mikroorganisme patogen serta mikroorganisme penghasil racun akan mati (Sperling, 1968 dalam Suriawiria, 1995).

  Lactobacillus plantarum juga dapat menghasilkan H

  2 O 2 akibat adanya

  oksigen dan berfungsi sebagai antibakteri yang dapat menyebabkan adanya daya hambat terhadap pertumbuhan mikroorganisme lain. Lactobacillus plantarum mempunyai kemampuan untuk menghasilkan antibiotik yang disebut bakteriosin (Suriawiria, 1995). Pada pH rendah tersebut nilai nutrisi dan organoleptik dapat dipertahankan (Salminen, et al., 2004).

  Menurut Von Hofsten dan Wirahadikusumah (1977) ada tiga jenis bakteri asam laktat yang berpengaruh selama proses ensiling, yaitu Leuconostoc

  

mesenteroides, Streptococcus faecalis, dan Lactobacillus plantarum. Bakteri yang

  mempunyai peranan penting sebagai penghasil asam laktat adalah Lactobacillus plantarum.

  Berdasarkan hasil penelitian Jenie dan Rini (1995), Lactobacillus plantarum mempunyai daerah penghambat terbesar terhadap Listeria monocytogenes dibandingkan dengan bakteri asam laktat lainnya. Listeria monocytogenes merupakan bakteri patogen yang penting terutama pada makanan dingin seperti susu, daging sapi, sosis kering, hasil laut dan sayur-sayuran, karena bakteri Ini bersifat patogen (Jenie dan Rini, 1995).

  14 Lactobacillus plantarum merupakan spesies Lactobacillus yang mampu memproduksi H

  2 O 2 dalam jumlah yang tinggi (Jenie dan Rini, 1995). Lactobacillus

plantarum mampu mengakumulasi H O selama penyimpanan dalam refrigerasi

  2

  

2

  tanpa pertumbuhan kultur dan produksi asam, hal ini memungkinkan aplikasi kultur laktat untuk pengawetan makanan tanpa harus melalui proses fermentasi (Gilliland, 1985).

  Aktivitas bakteri Lactobacillus plantarum berlawanan dengan aktivitas bakteri patogen, bakteri Lactobacillus plantarum menghasilkan asam laktat yang dapat menurunkan nilai pH (3 sampai 4,5) untuk menghambat bakteri patogen seperti

  

Salmonella dan Staphylococcus aureus yang terdapat pada suatu bahan makanan

(Fardiaz,1992).

2.5 Tinjauan Asam Laktat

  Asam laktat didefinisikan sebagai campuran dari asam laktat & hibrida asam laktat yang mengandung tidak kurang dari 85% & tidak lebih dari 92 % asam laktat.

  Menurut Nguyen, et al., (2007) Proses fermentasi asam laktat : pemecahan laktosa  monosakarida + enzim dari Lactobacillus sp  asam laktat Asam laktat murni tidak berbau, tidak berwarna, dapat larut dalam eter, alkohol, air. Dampak fermentasi bakteri laktat pada bahan pangan menyebabkan nilai pH pangan di bawah 5.0 sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri fekal.

  Lactobacillus plantarum dapat menghasilkan bakteriosin yaitu sejenis

  antibiotika yang dapat menghambat, mematikan, dan menonaktifkan reaksi kimia

  15 yang dihasilkan oleh bakteri fekal di dalam tubuh ikan. Asam laktat yang dihasilkan bakteri laktat memiliki nilai pH 3-4,5  menghambat bakteri perusak & pembusuk pada bahan makanan (sayuran). Dengan adanya bakteriosin, bakteri fekal menjadi

  )

  tidak aktif (Nguyen, et al., 2007

2.6 Tinjauan Probiotik

  Bakteri tidak selalu merugikan dan menyebabkan penyakit, sebab ada bakteri baik yang justru dapat membantu manusia melawan penyakit, itulah yang dinamakan probiotik. Setiap makanan yang dikonsumsi manusia akan dicerna mulai dari lambung dengan bantuan asam lambung lalu diserap ke usus halus dan usus besar. Di usus besar makanan akan diserap dan sisa ampas akan dibuang sebagai tinja (Surono, 2004).

  Dalam usus besar bakteri 'baik' seperti Bifidobacteria dan Lactobacillius akan menghambat perkembangan bakteri 'jahat' seperti Staphylococcus, Enterococcus,

  

Clostridium, dan beberapa bakteri coli. Agar tubuh tetap sehat, bakteri 'baik' itu

  diupayakan jumlahnya lebih banyak dibanding bakteri 'jahat.' Sehingga, populasi bakteri yang menguntungkan lebih dominan dibanding bakteri yang merugikan.

  Inilah mekanisme kerja probiotik (Surono, 2004).

  Probiotik berasal dari bahasa latin yang berarti untuk kehidupan. Bakteri probiotik disebut juga bakteri menguntungkan, bakteri baik, atau bakteri sehat.

  Apabila didefinisikan secara lengkap, probiotik adalah kultur tunggal atau campuran

  16 dari mikroorganisme hidup yang apabila diberikan pada manusia atau hewan akan berpengaruh baik, karena akan menekan pertumbuhan bakteri patogen yang ada diusus manusia atau hewan (Soeharsono, 2010).