ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI KITINOLITIK DARI Nepenthes tobaica DAN Nepenthes gracilis SKRIPSI YULI EVALINTINA GULTOM 100805033
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI KITINOLITIK DARI
Nepenthes tobaica DAN Nepenthes gracilis
SKRIPSI
YULI EVALINTINA GULTOM
100805033
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI KITINOLITIK DARI
Nepenthes tobaica DAN Nepenthes gracilis
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
YULI EVALINTINA GULTOM
100805033
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
1
PERSETUJUAN
Judul : Isolasi dan Indentifikasi Bakteri Kitinolitik dari dan Nepenthes gracilis
Nepenthes tobaica
Nama : Yuli Evalintina Gultom Program studi : Sarjana (S1) Biologi Nomor induk mahasiswa : 100805033 Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara Disetujui di
Medan, April 2015 Komisi Pembimbing: Pembimbing 2 Pembimbing 1
Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc NIP: 196511011991031002 NIP: 196404091994031003
Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua, Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc.
NIP.19630123 199003 2 001
1
PERNYATAAN
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI KITINOLITIK DARI
Nepenthes tobaica DAN Nepenthes gracilis
SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2015 Yuli Evalintina Gultom 100805033
1
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat serta kasihNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Isolasi dan Indentifikasi Bakteri Kitinolitik dari Nepenthes
tobaica dan Nepenthes gracilis
”, skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Sains pada Fakultas MIPA USU Medan. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Orangtua terkasih dan terbaik yaitu Ayahanda Resopim Gultom dan Ibunda
Hermina Panjaitan yang selalu memberikan doa, dukungan, semangat, kesabaran, perhatian, pengorbanan dan kasih sayang yang begitu besar kepada penulis. Ketiga saudariku tersayang Kak Oktavia Sari Renslo Gultom, Adik-adikku Yunri Gultom dan Kwartaria Saut Marito Gultom, dan seluruh keluarga besar yang selalu menghibur dan memberikan semangat kepada penulis.
2. Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc. selaku pembimbing 1 dan Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc. selaku pembimbing 2 yang telah memberi bimbingan dan banyak masukan membangun selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
3. Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc. dan Ibu Dra. Elimasni, M.Si. selaku penguji yang telah memberi banyak masukan dan arahan dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.
4. Bapak Drs. Nursal, M.Si. selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis selama masa perkuliahan.
5. Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. dan Dr. Saleha Hanum, M.Si. selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Biologi FMIPA, USU.
6. Seluruh staf pengajar yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, terima kasih atas segala ilmu dan kemurahan hati selama masa perkuliahan.
7. Seluruh staf pegawai Biologi, Bang Ewin, Kak Ros, dan Bu Ipit atas segala bantuan yang diberikan kepada penulis selama ini.
8. Anak-anak Kitin-Keratin, Norton Adyanto Pane, Ledy Benneta Marbun, Nurul Alfitanisa Lubis, Devi Permatasari, Farah Dwi Larasati, Mailani Quanti Harahap, dan saudara asuhku Arance Yoane Sitohang terima kasih atas suka- duka di lab selama penelitian serta membantu penulis dalam mengerjakan skripsi ini.
9. Sahabat-sahabat terbaik, Mei Susanti Sianipar, Elfrida Hutabarat, Nova Maria Kasih Situmorang, Sri Asianna Sinaga, dan Nialusi Hutagaol terima kasih atas persahabatan, kasih sayang, penghiburan hati dan memberi semangat.
10. Abang dan kakak terbaik, Bang Imam Aulia, Kak Ariani Syahfitri Harahap, Kak Nina Septania Damanik, dan terkhusus Kak Hilwa Walida terima kasih atas kritik, masukan, dan segala bantuan kalian.
11. Seluruh asisten Genetika Umum, Bang Andrian Hartanto, Yantika Romauli Simatupang, Jordan Ginting yang telah mewarnai hari-hari penulis.
12. Ibu dr. Sri Amalia selaku kepala Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Medan yang telah memberikan izin untuk melakukan penelitian di laboratorium Terpadu, kepada Bapak Indra, Ibu Eli,
13. Ibu Mardiah, Ibu Winda dan seluruh pegawai laboratorium yang telah membimbing dan membantu penulis dalam penelitian ini.
14. Dan yang tak terlupakan penulis ucapkan terima kasih kepada Edwarman Zalukhu yang telah membantu penulis dalam mencari sampel penelitian serta teman-teman stambuk Biologi 2010 yang namanya tidak bisa disebutkan satu persatu. Semoga kita semua sukses.
Akhirnya dengan penuh ketulusan dan kerendahan hati, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Tuhan memberkati.
Medan, April 2015 Penulis
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI KITINOLITIK DARI
Nepenthes tobaica DAN Nepenthes gracilis
ABSTRAK
Nepenthes merupakan tumbuhan kantung yang memperoleh nitrogen dengan
mendegradasi serangga yang terjebak dalam kantung. Bakteri kitinolitik diasumsikan berperan dalam pendegradasian eksoskeleton serangga dalam kantung. Dalam penelitian ini, bakteri kitinolitik diisolasi dari cairan kantung tertutup dan terbuka, kantung, batang, akar dan rizosfer Nepenthes tobaica dan
Nepenthes gracilis dari daerah Merek, Dairi, Sumatera Utara. Sebanyak 18 isolat
diperoleh dengan mengisolasi pada media garam minimum kitin yang mengandung 0,2% ekstrak yeast. Dua isolat yang memiliki indeks kitinolitik paling tinggi yaitu AM1 dari akar N. tobaica sebesar 2,25 dan CbM dari cairan kantung terbuka N. tobaica sebesar 1,90. Identifikasi gen 16S rRNA mengindikasikan bahwa isolat CbM berhubungan dekat dengan Enterobacter aerogenes strain VT66, sedangkan isolat AM1 belum berhasil diidentifikasi.
Kata Kunci: bakteri kitinolitik, gen 16S rRNA, indeks kitinolitik, Nepenthes.
ISOLATION AND IDENTIFICATION OF CHITINOLYTIC BACTERIA
FROM Nepenthes tobaica AND Nepenthes gracilis
ABSTRACT
Nepenthes , a pitcher plant obtains its nitrogen from degrading trapped insect in the
pitcher. Chitinolytic bacteria are assumed acting in degradation of exoskeletons of insects in the pitcher. In this study, chitinolytic bacteria were isolated from the fluid of opened and closed pitchers, pitchers, stalks, roots, and rhizosphere soil of
Nepenthes tobaica and Nepenthes gracilis from Merek, Dairi, North Sumatra.
Total of 18 isolates were obtained by isolating the bacteria on minimum salt media chitin adding with 0.2% yeast extract. Two isolates that have higher chitinolytic index, AM1 was from the root of N. tobaica with chitinolytic index of 2.25, and CbM was from the fluid of opened pitcher of N. tobaica with chitinolytic index of 1.90. Identification of 16S rRNA gene indicated that CbM isolate was closely related to Enterobacter aerogenes strain VT66, while AM1 was not succeeded to be identified.Keywords : chitinolytic bacteria, chitinolytic index, Nepenthes, 16S rRNA gene.
DAFTAR ISI Halaman
i
PERSETUJUAN PERNYATAAN
ii
PENGHARGAAN
iii
ABSTRAK
v
ABSTRACT
vi vii
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR LAMPIRAN
xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1
1 Latar Belakang
1.2
2 Permasalahan
1.3
3 Tujuan Penelitian
1.4
3 Hipotesis
1.5
3 Manfaat
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kantung Semar (Nepenthes)
4
2.2 Kitin
6
2.3 Bakteri Kitinolitik
7
2.4 Polymerase Chain Reaction
9
2.5 Gen 16S rRNA
10 BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
12
3.2 Bahan dan Alat
12
3.3 Prosedur Penelitian
12
3.3.1 Isolasi Bakteri Kitinolitik dari Tumbuhan Kantung
12 Semar
3.3.2 Karakterisasi dan Seleksi Bakteri Kitinolitik
13
3.3.3 Pengukuran Indeks Kitinolitik
14
3.3.4 Identifikasi Bakteri Kitinolitik Berdasarkan
14 Penyandi 16S rRNA
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik Bakteri Kitinoitik dari Tumbuhan Kantung
16 Semar
4.2 Indeks Kitinolitik
20
4.3 Hasil Identifikasi Bakteri Kitinolitik Berdasarkan Gen
22 Penyandi 16S rRNA
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
24
5.2 Saran
24 DAFTAR PUSTAKA
25
32 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1 Karakteristik Morfologi, Sifat Gram dan Bentuk Sel Bakteri Kitinolitik
17
2 Hasil Uji Biokimia Bakteri Kitinolitik
18
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1 Sampel Tumbuhan Kantung Semar: N. tobaica, dan
16 N . gracilis
2 Hasil Isolasi Bakteri Kitinolitik dari Akar N. tobaica
20 dan Cairan Kantung Terbuka N. tobaica
3 Indeks Kitinolitik Tertinggi Isolat Bakteri dari
20 Tumbuhan Kantung Semar Selama 7 Hari Inkubasi
4 Elektroferogram Hasil PCR 16S rRNA
22