Jurnal Peternakan Indonesia., I 2(2): I I 2- I 23, 2007 ISSN: 1907-1760

Isolasi dan Karakterisasi Selulase dari Trichoderma Viride danRhizopus $pp dengan Substrat Jerami Padi

Montesqrit

Jurusan Nutrisi Makanan Ternak Fakultas Peternakan Universitas Andalas. Padang

Abstract

The objectit,es of this study v,ere to isolated and produce cellulase from soil molcls and tocharaclerize the enzyme. The strain,s of ntold isolated .from soil, namely Rhizctpu,s spp

and one cultured mold, Trichoderma viride, was used to produce the enzymes. Medium

for enzyme production consisted of NHTNO:, KCl, FeSOaTH2O, MgSOaTH2O, CuSOt2H2O and rice straw as a sole source of curbon @H : 5.15). Culture v'as done at 2{)C

for 5,8,1I and I4 days with shaking at 150 rpm. Using this method cellulase productionwas optimum at Il days with substrat concenlration af 1.5%.for T. viride culture.However the optimutn production of cellulase for Rhizopus spp culture were three davs

shorter than culture of T viride with substrat concentration of L5 and Iok respectively.Temperature and pH optimal activity of cellulases were as .follov, : cellulase from T.

viride at temperature 600C and pH 5 and cellulase from Rhizopus spp at temperature500C and pH 5. I4rhile temperature and pH stability of cellula,ses were as follow :

cellulase from T. viride at temperature 30 - B00C and pH 3 - 7 and cellulase fromRhizopus spp at temperature 30 - 800C and pH 3 6. It was conclutled lhat moltJs cungrow on rice straw as a sole source ofcarbon produce cellulases.

Key words : cellulases, mold, rice strawPendahuluan

Kemungkinan untuk meng-ekstraksi enzim dari mikroorganismetanah di Indonesia cukup terbuka, halini disebabkan karena jenis tanahyang ada berbeda-beda dan jugakarena banyaknya tersedia limbahhasil pertanian untuk media tumbuhdan substrat fermentasi. Hasilpenelitian sebelumnya telah diisolasikapang dari tanah dengan meng-gunakan jerami padi sebagai sumberkarbon (Soetjiharto, 1997). Kapangtersebut dapat ditumbuhkan padamedia yang mengandung limbahberserat hasil pertanian dan didugadapat menghasilkan enzim selulase.Enzim selulase dapat dipakai untukmemecah ikatan lignoselulosa darilimbah berserat hasil pertaniansehingga dapat dimanfaatkan olehternak dengan baik. Selama inibelum banyak penelitian yangmemanfaatkan enzim selulase yang

berasal dari kapang yang diisolasidari tanah dengan menggunakanbahan limbah berserat sebagai satu-satunya sumber karbon dalam mediatumbuh.

Enzim dapat diproduksi dengancara mengekstraksi dari tanaman,hewan dan mikroorganisme.Memproduksi enzim dari mikrobalebih menguntungkan karena mudahdibiakkan, mempunyai kecepatantumbuh yang tinggi dan mudahdikontrol pertumbuhannya (Darwisdan Sukara, 1990). MenurutLandecker (1972) diantara mikro-organisme tanah yang ada ternyatakapang merupakan spesies yangpaling tinggi kemampuan hidupnyadan juga daya bersaing tinggidibandingkan lainnya. Hal inidisebabkan oleh laju pertumbuhandan germinasi yang tinggi, efisiensitingkat metabolik yang tinggi dalammenghasilkan enzim serta mem-punyai kemampuan memproduksi

Montesqrit": Isolasi dan karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp

Montesqrit: Isolasi dan karqkteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp 1 13

senyawa tertentu seperti antibiotikyang bersifat toksik bagi mikro-organisme lainnya.

Mikroorganisme Penghasilenzim selulase adalah kaPang dan

bakteri. Kapang meruPakan Peng-hasil enzim selulase dan ligninaseyang paling sering diteliti. Kapangyang baik untuk memProduksi enzim

selulase adalah Trichoderma reesei,

T. viride, T. koninggii, Aspergillusterreus, A niger, Penicilliumverruculosum, P fumiculosum,Fusarium sola dan Phanerochaeta

chrysosporium (Enari, 1983).

Dibandingkan dengan kaPang,

spesies bakteri dianggaP kurang

efisien digunakan sebagai penghasil

enzim selulase, selain itu sedikitsekali data tentang bakteri penghasil

enzim ini. (Aunstrup, 797 9).

Kondisi yang berPengaruh

dalam produksi enzim darimikroorganisme adalah pH dan suhu

fermentasi. Nilai pH optimum untukmemproduksi enzim bervariasi,tergantung pada jenis kaPang,

macam fermentasi dan substrat yang

digunakan. Bagi fermentasi cairselain macam substrat, jumlahselulosa yang digunakan Perludiperhatikan. Apabila digunakanterlalu banyak maka pengadukan

media selama fermentasi kurangsempuma, sebaiknya digunakanselulosa maksimum sebanyak l0 %(Tangrru et a|.,1981).

Sebagai sumber karbon didalam media tumbuh mikro-organisme penghasil selulase

digunakan selulosa murni dan alami.Selulosa alami yang biasa digunakanmerupakan limbah hasil Pertanian,seperti serbuk gergaji, jerami padi,

bagas tebu dan sebagainYa (Chahal,

1985). Menurut Considine dan

Coughlan (19S9) hasil dan komposisienzim yang diproduksi dari limbah

Jurnal Feternakan Indonesia, I2(2): I t2-123, 2007

pertanian dipengaruhi oleh pemilihanmikroorganisme, jenis substrat dan

sistem kultivasi. SelanjutnYaJorgensen dan Cowan (1989)

menyatakan dalam ekplorasi enzim

dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti

komposisi substrat, kosentrasisubstrat, ketersediaan substrat, dosis

enzim, waktu, pH dan temPeratur.

Teknologi pemanfaatan enzimmendapat prioritas untuk di-kembangkan di Indonesia karena

banyaknya limbah berserat hasilpertanian yang dapat digunakansebagai media tumbuh mikroba.Hambatan utama Pengembanganteknologi enzim terletak Padatingginya biaya produksi enzim,sehingga nilai ekonomi enzim Yangdihasilkan menjadi sangat mahal.Pemanfaatan limbah industri hasilpertanian seperti jerami padi sebagai

media tumbuh mikroorganismepengganti bahan-bahan kimia sintetikyang mahal, merupakan salah satu

cara untuk mengurangi biayaproduksi. Tujuan dari penelitian iniadalah untuk mengekstraksi selulase

dari kapang tanah dengan jerami padi

sebagai media tumbuh serta untukmempelajari sifat sifat enzimtersebut.

Materi Dan Metode

Penelitian ini dilaksanakandengan menggunakan bahan-bahan

kimia yang tersedia secara komersilmeliputi: larutan mineral untukmedium fermentasi yang terdiri dari:NH+NO:, KCl, FeSO+.7HzO, MgSOa7H2O, CuSO+, ekstrak ragi danpepton. Mikroorganisme yang

digunakan dalam penelitian iniadalah 2 ienis kapang yakni kaPangyang di isolasi dari tanah (kaPang

Rhizopus spp) dengan menggunakanjerami padi sebagai satu - satunYa

ISSN:1907-1760

ll4 Montesqrit: Isolasi dsn karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp

sumber karbon dalam mediatumbuhnya (Soetjiharto, 1997) dankapang komersial Trichodermaviride yang diperoleh dariLaboratorium Biotekhnologi LIPIBogor.

Isolasi Enzim

Untuk isolasi enzim digunakanmedia yang terdiri dari 0,5 %NH+NO:, 0,05 % KCl, 0,001 %FeSO+7HzO, 0,05 % MgSO+7HzOdan 0,0001 % CUSO+ 2HzO (Ramli,1995) dan sebagai satu-satunyasumber karbon digunakan jeramipadi dengan konsentrasi 0,5, 1, 1,5

dan 2 o/o. Satu lup bahan kapangditumbuhkan ke dalam tabung yangtelah berisi media, di inkubasiselama 4 hari dengan goyangan padasuhu kamar, kemudian di transfer keerlenmeyer 250 ml yang berisi mediadan substrat jerami padi dan diinkubasi dengan goyangan selama 5,8, 11 dan 14 hari pada suhu kamar.Supernatan sebagai enzim kasardiperoleh dengan cara sentrifugasipada kecepatan 3000 rpm selama 20menit dzrn kemudian di ukur aktivitascarboxy methyl celulase (CMC-ase),

B glukosidase dan filter paperase(FP-ase) menurut metode Mandels e/al (1976a). Konsentrasi substrat danwaktu fermentasi yang dapatmenghasilkan aktivitas optimumdipakai untuk metoda penelitianenzim selanjutnya.

Ekstraksi Enzim

Supematan dari masing-masingenzim direaksikan dengan amoniumsulfat dengan kejenuhan 50 - 60 %dan kemudian di sentrifugasi padakecepatan 10.000 rpm selama 15

menit pada suhu 4oC. Endapansebagai enzim kasar yang diperolehdilarutkan dalam buffer phosfat 0,01

M (pH 7) dan siap digunakan untukpenelitian selanjutnya.

Pengaruh pH dan Suhu terhadapAktivitas dan Stabilitas Enzim

Penentuan pengaruh pHterhadap aktivitas enzim optimumditentukan dengan cara menem-patkan enzim dalam berbagai pHantara pH 3 sampai 9 dan di ukuraktivitas enzimnya, sedangkan untukmengetahui pengaruh suhu terhadapaktivitas enzim optimum dilakukandengan cara mengukur aktivitasenzim dalam berbagai suhu yaitusuhu 30,40,50, 60,70 dan 800C.

Pengamatan pengaruh pHtehadap stabilitas er^zim dilakukandengan cara menempatkan filtratenzim dalam 0,05 M buffer-bufferpada berbagai pH selama 24 jampada suhu 5oC kemudian di ukuraktivitasnya. Untuk melihatpengaruh suhu terhadap stabilitasenzim dengan cara menempatkanenzim pada suhu 30. 40. 50, 60. 70dan 800 C selama beberapa menit dankemudian di ukur aktivitasnva(Ramli, 1995). Pengukuran aktivitasenzim dilakukan sama sepertiprosedur sebelumnya.

Dalam pengujian aktivitasenzim digunakan CMC, salisin,kertas whatman no.l, buffer sitrat,DNS (3,5. Dinitro salicylic acid).Penentuan pengaruh suhu terhadapaktivitas enzim digunakan berbagaibuffer seperti buffer sitrat 0,05 M,buffer posfat 0,05 M dan buffer borat0,05 M.

Hasil Dan Pembahasan

Penentuan Konsentrasi Substratdan Lama Fermentasi

Pengaruh konsentrasi substratjerami padi (0, 0,5, 1,0, 1,5 dan2oh)dalam medium f-ermentasi terhadap

Jurnal Peternakan Indonesia, I2(2): I I2-123, 2007 ISSN: 1907-1760

Montesqrit: Isolasi dan karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp I 15

aktivitas carboxy metyl celulase(CMC-ase), p-glukosidase dan hlterpaperase (FP-ase) yang dihasilkandari kapang T. Viride, dan Rhizopusspp dapat dilihat pada Gambar 1.

Aktivitas selulase (CMCase, p

glukosidase dan FP-ase) optimumdari kapang Z. viride terjadi padapemberian konsentrasi substrat 1,5 oA

(Gambar 1A) sedangkan padakapang Rhizopus spp aktivitasselulase optimum terjadi padapemberian konsentrasi substrat l,A o

(Gambar 1B).Pemberian konsentrasi substrat

di atas 1,5 o untuk kapang T. viridedan l,0o/o untuk kapang Rhizopus spppada medium fermentasi menye-babkan terjadinya penurunan ak-tivitas selulase dari semua kulturyang digunakan. Hal ini ke-mungkinan disebabkan denganmeningkatnya konsentrasi jeramipadi yang ditambahkan menye-babkan medium ferrnentasi menjadiagak kental serta pengadukan mediaselama fermentasi kurang sempurnasehingga menimbulkan masalahdalam sirkulasi oksigen, selanjutnyamengakibatkan pertumbuhan kapangterganggu dan produksi enzim per-ml supematan rendah. Pemberiankonsentrasi substrat dibawahoptimum menyebabkan terbatasnyasumber karbon sehingga per-tumbuhan kapang terganggu danaktivitas enzim menurun. Mandelset al. (1976b) menyatakan produksienzim selulase darr T. reesei dalamkultur batch akan mencapai hasilyang baik dengan menggunakan

konsentrasi selulosa 1,5 % tanpapengontrolan pH, dan penurunan pHakan diikuti dengan penurunanaktivitas enzim.

Pemakaian konsentrasi sub-strat 0 % ternyata tidak dapatmenghasilkan enzim selulase(aktivitas CMC-ase, p-glukosidasedan FP-ase tidak dapat dideteksi).Hal ini menunjukkan bahwa keduakapang tersebut dalam menghasilkanselulase perlu adanya induser untukmerangsang terbentuknya enzim.Menurut Gong dan Tsao (1979)induser terhadap sintesis enzimselulase pada mikroba yaituselobiosa. selulosa, sophorosa danlaktosa, kesemuanya dapat di-gunakan sebagai sumber karbon olehmikroba tersebut. Selanjutnyaditambahkan oleh Chalhal (1985)selulosa alami yang merupakanlimbah hasil perlanian seperti: jeramipadi. serbuk gergaji, ampas tebu dansebagainya dapat digunakan sebagaisumber karbon oleh mikrobapenghasil selulase.

Dari hasil pengukuran ak-tivitas selulase selama fermentasiterlihat bahwa fermentasi hari ke-14pada kapang T. viride diperolehaktivitas selulase maksimum(Gambar 2A), hal ini didukung olehhasil penelitian Ekawati (1993) yangmenyatakan bahwa aktivitas CMC-ase dan B glukosidase dari T reeseisampai hari ke 11 masih mengalamipeningkatan, sedangkan pada kapangRhizopus spp aktivitas selulasemaksimum diperoleh pada lamafermentasi 11 hari (Gambar 2B).

Jurnal Petelnakan Indonesia, I2(2):1 l2-123, 2007 ISSN: 1907-1760

116 Montesqrit: Isolasi dan karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp

)N

il

0.12

0.10

0.08

0.12

0.10

0.08

N

jl

3

t

NoG

0.02

0.00

A

Gambar 1.

CMC-ase B glukosidase FP-ase

s05#10E15tr2.0

0.02

0.00

B CMC-ase FP-me

Glukosidase dan FP-ase pada berbagaikapang T. viride (A) dan kapang Rhizopus

B glukosidase

1"05 . 'n eill

Aktivitas CMC-ase, B

konsentrasi substrat darispp (B).

0.70

0.60

0.s0

0.40

0.30

0.20

0. l0

0.00

0.35

0.30

025

0.20

0.15

0. r0

0.05

0.00

Gambar 2. Pengaruh lama fermentasi terhadap produksi enzim oleh kapang Zviride (A) dan kapang Rhizopus spp (B).

-*CMC-ce --FBglukosidase --*-FP-ase

Dari kedua isolat kapangterlihat bahwa hasil pengukuranaktivitas CMC- ase lebih tinggidibandingkan dengan aktivitas p-glukosidase dan FP-ase. AktivitasCMC-ase terutama menunjukkanaktivitas endoselulase yang secaraacak memutus ikatan pada bagianamorf selulosa yang sangat mudahmengalami hidrolisis (Irawadi,1991). Selanjutnya Mandels et al(1976a) menyatakan bahwa bagianamorf selulosa dapat dihidrolisisdengan cepat dan kecepatanhidrolisis ini akan menurun dengansemakin banyaknya daerah kristal

*CMC-ase --*-Bgiukosidase -#FP-ase

selulosa yang diserang enzimselulase tersebut. Aktivitas FP-aseyang diperoleh jugu lebih tinggidibanding aktivitas p-glukosidase.

Rendahnya aktivitas B-glukosidaseyang diperoleh dari kapangTrichoderma didukung olehpernyataan Stenberg (1976) yangnrelaporkan bahwa Trichodermamenghasilkan B-glukosidase dalamjumlah yang relatif rendah. Aktivitas

B-glukosidase maksimum darikapang T viride diperoleh pada lamafermentasi 14 hari yaitu sebesar0,A73 IU/ml. Hasil ini mendekatihasil penelitian Peiji (1987) yang

Jurnal Peteinakon Indonesia, 12(2): I l2-123, 2007 ISSN: 1907-1760

Montesqrit: Isolasi dan karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp t17

mendapatkan aktivitas B glukosidasedengan penggunaan substrat salisinpada enzim T. reesei mutan R-10sebesar 0.092 IU/ml. Breuil et al.(1986) menyatakan salisin atausaligenin B-D-glukopiranoside seringdipakai sebagai substrat standarpenentuan aktivitas B glukosidase.Aktivitas CMC- ase dari T viridedengan lama fermentasi l4 harididapatkan sebesar 0,673 IU/ml.Hasil ini lebih tinggi jikadibandingkan dengan penelitianSutopo (1987) yang mendapatkanaktivitas CMC-ase dari T viridedengan substrat fermentasi jeramipadi sebesar 0,541i IU/ml. Darikedua enzim tersebut terlihataktivitas selulase dari kapangTrichoderma viride lebih tinggi dariaktivitas kapang Rhizopus spp.

Pengaruh pH terhadap Aktivitasdan Statrilitas Enzim

Dua macam enzim kasar(enzim dari kapang T. viride danRhizopus spp) yang telah diperolehsetelah diendapkan dengan amoniumsulfat pada tingkat kejenuhanoptimum, diuji aktivitas danstabilitasnya terhadap pengaruh suhudan pH. Pengaruh perubahan pHterhadap aktivitas CMC-ase dan FP-

-4- sitrat -{- posfat --#borat

Gambar 3. Pengaruh pH terhadapkapang T. viride

ase yang dihasilkan enzim dari T.

viride dan Rhizopus sppmenunjukkan bahwa nilai pH yangmenghasilkan aktivitas CMC-ase danFP-ase optimum terjadi pada pH 5

untuk kedua enzim darr T. viride dartRhizopus spp (Garnbar 3 dan Gambar4). Aktivitas selulase optimum yangdiperoleh dari ke 2 macam enzimtersebut termasuk dalam kisaranyang dinyatakan Kulp (1975) bahwapH optirnum untuk aktivitas selulaseadalah sekitar pH 4,5 - 6,5. Padapenelitian ini nilai pH yangmenghasilkan aktivitas selulaseoptimum dari kapang T. virideadalah pada pH 5, hasil inimendekati hasil penelitian Martin e/al (1987) yang mendapatkanaktivitas enzim optimum dari kapangT ree,sei yaitu pada kisaran pH 4,3 -4,8.

Pada umumnya enzim hanyaaktif pada kisaran pH yang terbatas.Adanya pH optimum yang dimilikienzim atau menurunnya aktivitaspada kedua sisi lainnya disebabkanoleh turunnya afinitas atau stabilitasenzim. Pengaruh pH pada aktivitasenzim disebabkan oleh terjadinyaperubahan tingkat ionisasi padaenzim atau substrat (lrawadi, 1991).

--i- sitrat --G- posfat -*- Lxrrat

aktivitas CMC-ase (A) dan FP-ase (B) pada

100

G90;80-g 70o-60o(u<n.E 40.Y

20

100

Seof806tnq)

"60ol!<n

A40-t

20

Jurnal Pe'ternakan Indonesia, 12(2):l I2-123, 2007 ISSN:1907-1760

118 Montesqrit: Isolasi dan karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp

100

Fe0;80-g 70o-60oSso'E 40J

20

100

G90;80is 70(l,L60oS50.E 40,l

20

345

-i- sitrat --l-posfat --*- borat --*- sitrat --l-postbt -# boral

Gambar 4. Pengaruh pH terhadap aktivitas CMC-ase (A) dan FP-ase (B) pada

kapang Rhizopus spp

100

90

l4

* sitrat *-posfat -*- tnrat -*- sitrat --G* posfat --**boral

Gambar 5. Stabilitas enzim CMC-ase (A) dan FP-ase (B) pada berbagai pH darikapang T. viride

\

--i-sitrat *posfat *borat

6'789pH

80

70

60

50

40

30

20

s

so!

ot6'tj

t00

se0;80.! 70oL60oE50'E .loI

20

56789pH

r00

Fe0RO

E70Poott --.GJU:= 40

t3020

100

90

P80E7o9ooolE50

;40i30

20

-<l- sitrat *-+- posl'at --*- tnrat

Gambar 6. Stabilitas enzim CMC-ase (A) dan FP-ase (B) pada berbagai pHkapang Rhizopus spp

Jurnal P eternskan Indonesi a, I 2 (2 ) : I I 2 - I 2 3, 2 007 ISSN: 1907-1760

Montesqrit: Isolasi dsn karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp I 19

Pengaruh perubahan pH padastabilitas enzim pada suhu 4oCselama 24 jam menunjukkan bahwaenzim dari kapang Rhizopus spplebih stabil pada kisaran pH 3 - 6(Gambar 6) dan enzim dari kapang Zviride akan stabil pada kisaran pH 3

7 (Gambar 5) dimana dapatmenghasilkan aktivitas CMC -ase

dan FP-ase optimum. Hasil inimendekati dengan hasil penelitianOkada (1985) yang mendapatkanaktivitas CMC-ase yang dihasilkanoleh l. niger dapat stabil selama 24jam pada suhu 4oC pada kisaran pH 5

sampai 8.

Pengaruh Suhu terhadap Aktivitasdan Stabilitas Enzirn

Untuk mengetahui pengaruhsuhu terhadap aktivitas enzim, makaenzim diternpatkan pada pH danbufer yang menghasilkan aktivitasoptimum, kemudian enzim tersebutdiinkubasikan pada suhu 30 sampaisuhu 800 C dan diukur aktivitasenzimnya pada kondisi standar.Aktivitas CMC-ase dan FP-ase darienzim T. viride akan mencapaioptimum pada suhu 60oC lcambar 7)sedangkan enzim dari Rhizopus sppaktivitasnya akan mencapai optimumpada suhu 50oC (Gambar 8).Mandels et al (1976a) menyatakan

bahwa suhu optimum untuk kerjaenzim selulase bervariasi tergantungpada jenis mikroba penghasil enzimtersebut, tetapi pada umumnyaselulase menunjukan suhu optimumantara 50 - 600C. Aktivitas enzimselulase optimum dari kapang Treesei adalah antara 50 dan 550 C(Martin et al, 1987). SelanjutnyaMandels et al. (1976a) mendapatkanbahwa aktivitas selulase dari T.

viride pada suhu 60oC lebih tinggibila dibandingkan dengan pada suhu5ooc dan 4ooc.

Turunnya aktivitas pada suhudibawah suhu optimum didugadisebabkan rendahnya afinitas antaraenzim dengan substrat ataurendahnya kecepatan awalpemutusan kompleks enzim substrat.Sedangkan turunnya aktivitas padasuhu diatas suhu optimum terutamadisebabkan menurunnya stabilitasenzim akibat panas. Pemberian panasdapat menyebabkan putusnyasebagian besar ikatan-ikatan yangkurang kuat pada struktur proteinenzim, misalnya ikatan hidrogenyang membentuk tersier protein,yang akhirnya dapat menyebabkandenaturasi pada enzim (Irawadi,r eel ).

100

se0;80!70d, -^r60th -^-g 50

:: 40

*3020

100

Seo;80!70E60I -s0

:E 40

!3050 60 70 80

Suhu

,4..--/

\----.-t''r'A

l0 40 30 40 50 60 10 80

Suhu

Gambar 7. Pengaruh suhu terhadap aktivitas cMC-ase (A) dan Fp-ase (B) padakapang T. viride

Jurnal Peternakan Indonesia, I2(2): I I2-123, 2007 ISSN:1907-1760

19 l)S Montesqrit: Isolasi dan karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp

rJa

ngim

)'almimTC

)'aanT.

roi:b'

hu

hugatraau,'al

at.

dana

-6lJ

AS

)'ang

:inen

in,

ilnii.

100

se0;80(E/oE60a _-.(! 5(Jf,.: 40

i3020

t00Feo;80a! /uE60osn(g ""

840=30

100

Gq0;80(E /(t6rouo_-a6 \t I

:: 40!,

20

100

Fe0;809ooto(E 5{)

:40!

20

30 40 50 60

Suhu

Gambar 8. Pengaruh suhu terhadap aktivitas CMC-ase (A) dan FP-ase (B) pada

kapang Rhizopus spp

Gambar 9. Stabilitas enzim CMC-ase (A) dan FP-ase (B) pada berbagaidari kapang T. viride

50 60

Suhu

30 40 -s0 60 70 80

Suhu30 40 50 60 '70 80

Suhu

t00

3e0IJU

i:(! /oE608so:: 40s lft

20

100

se0;80.O /U6L6Uo_-r! \ll:: 40I

20

Gambar 10. Stabilitas enzim CMC-asedari kapang Rhizopus spp

Enzim dari kapang T. viridedan Rhizopus spp akan stabil jikadipanaskan pada suhu 30 - 800 Cselama 10 menit (Gambar 9 dan 10).Kulp (1975) menyatakan bahwaenzim selulase sering menunjukkansifat tahan panas, sebagai contohenzim selulase dari Myrothecium

(A) dan FP-ase (B) pada berbagai suhu

verrucaria masih menunujukkanaktivitas 20 % setelah dipanaskanpada suhu 100 o C selama 10 menit,sedangkan enzim selulase dariRhizopus stolonifer masih aktifsetelah dididihkan selama 10 - 15

menit.

la

Jurnal Peternakan Indonesia, 1 2(2) : 1 1 2- 1 2 3, 2007 lSSl'l: 1907-1760

Montesqrit: Isolasi dan kqrqkteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp 1Zl

Luasnya kisaran stabilitasenzim terhadap suhu rnemungkinkanenzim tersebut dapat ditambahkan kepakan dan memudahkan enzimtersebut dalam penyimpanan. Enzim-enzim yang mempunyai ketahananterhadap suhu tinggi dapat digunakanlebih luas dalam industri pakanternak, enzim-enzim tersebut dapatdigunakan dalam proses pemeletanbahan pakan. Simon (1996)menyatakan bahwa enzim-enzimyang digunakan untuk pakan temakmempunyai sifat-sifat ketahananterhadap suhu yang tinggi.Selanjutnya Roxen (1980) me-nyatakan enzim dapat digunakandalam pemeletan jika temperaturdalam pemeletan tidak melebihi700C sehingga enzim tersebut dapatdigunakan lebih luas pada pemeletan.Enzim yang dihasilkan oleh keduakapang diduga dapat bertahanaktivitasnya di dalam rumen,mengingat suhu rumen berada padakisaran suhu kestabilan enzim. Jikademikian maka teknologi pemakaianenzim dalam ransum ternakruminansia dapat diterapkan untukmendukung keterbatasan enzimendogenous dalam rumen dalammemecah pakan berserat.

Kesimpulan

Kapang yang ditumbuhkanpada substrat jerami padi sebagaisatu-satunya sumber karbon dalammedia dapat menghasilkan selulase.Aktivitas selulase maksimum dariTrichoderma viride diperoleh padahari ke-14 dengan konsentrasisubstrat 1,5 %o, sedangkan kapangRhizopus spp diperoleh pada hari ke-l1 dengan konsentrasi substrat 1,0%.

Enzim selulase dari kapang T.

viride dan Rhizopus spp akanmendapatkan aktivitas selulase yang

optimum masing-masing pada pH 5

suhu 600 C dan pada pH 5 suhu 50 o

C.

Saran

Perlu diteliti lebih lanjutaktivitas enzim pemecah seratlainnya yang diproduksi olehRhizopus spp dan Trichodermaviride serta perlu diteliti lebih lanjutpengaruh penambahan enzimtersebut ke dalam pakan ternak yangmemakai limbah pertanian danindustri sebagai komponen utamadalam ransumnya.

Daftar Pustaka

Aunstrup, K. 1979. Production,isolation and economic ofextracellular enzymes. DalamL. E. Wingart, E. K. Katzirdan Godstein (Ed.). AppliedBiochemistry BioenggineringEnzymes Technology.Academic Press, New York

Breuil, C. P., Mayers, dan J. N.Sadler. 1986. Substrateconditions that influence theassays used for determiningthe B-glukosidase activity ofcellulolytic microorganisme.Biotechnol. Bioeng. 28 :

1653 - 1656.

Chahal, D. S. 1985. Solid statefermentation withTrichoderma reesei forcellulase production. Appl.Environ. Microbiol. 49 :205-210

Considine, P.J and Coughlan, M .P.1989. Production ofcarbohydrat hydrolysisenzymes blends by solid statefermentation. Dalam

Jurnal Feternakan Indonesia, I 2(2): I I 2,123, 2007 ISSN:1907-1760

122 Montesqrit: Isolasi dan kqrakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp

Coughlan, M .P (ed.)Enzymes Sistem forLignocellulose Degradation.Elsevier Applied Science.London.

Darwis, A. A., E. Sukara. 1990.Penuntun Praktikum Isolasi,Purifikasi dan KarakteristikEnzim. PAU BioteknologiIPB. Bogor.

Ekawati, I Gusti Ayu. 1993.Pemanfaatan Bonggol Pisanguntuk Produksi EnzimSelulase dari Aspergillusniger dan Trichoderma reisei. Thesis. ProgramPascasarjana. IntstitutPertanian Bogor. Bogor.

Enari, T .M. 1983. MicrobialCellulases. Dalam_ W.M.Fogarty (ed.). MicrobialEnzymes and Biotechnology.App. Sci. Publ. New york.

Gong, C. S. and G. T. Tsao. 1979.Cellulase and BiosynthesysRegulation. Dalam_D.Pearlman (ed.). AnnualReport on FermentationProcess. Academic Press.New York.

Irawadi, T. T. 1991. ProduksiEnzim Ekstraselular (Selulasedan Xilanase) dariNeurospora sithopila padaSubstrat Limbah padatKelapa Sawit. [Disertasi]Program Pascasarjana IpB.Bogor.

Jorgensen, O. B, and D. Cowan.1989. Use of enzyme in feedand ensiling pp : 347 - 355.Dalam Coughlan M. P (Ed.)

Enzyme System forLignosellulose Degradation.ed. M.P. Coughlan. ElsevierAppl Sci pp:347 - 355.

Kulp, K. 1975. Carbohydrases.Dalam_ G. Reed (ed.)Enzyme and food processing.

Academic Press, New york.

Landecker, E. M. 1972. Fundamentalof the fungi . Prentice HillMc. New York University.

Mandels, M., R. Andreotti dan C.Roche. 1976a. Measurementof saccharifying cellulase.Biotechnol. Bioeng. Symp.no.26 :21 -33

Mandels, M. D. Sternberg and R. E.Andreotti, 1976b in Symp. onenzymatic hydrolysis ofcellulase. M. Baylei (Ed). Sl.

Martin C., M. J. Negro, M. Alfonseland R. Saez. l gST.Enzymatichydrolysis of lignocellulasicbiomass from onopardumnervosum. Biotechnol andBioeng. Vol 32 :341 - 344

Okada, G. 1985. Purification andproperties of cellulase fromAspergillus niger. Agric. Biol- chem 49 (5):1257 - tZ65

Peiji, G. 1987. A Simple method forestimating cellobiase activityby determination of reducingsugar. Biotechnol and Bioeng29 : 903 -905

Ramli, N., M. Fujinaga., M.Tabuchi., K. Takagawa danS. Iwahara. 1995. Isolation ancharacterization of a novelendo B galactofuranosidase

Jurnal Petern"qkan Indonesia, t2(2):t l2-t23, 2007 ISSN:1907-1760

Montesqrit: Isolasi dan karakteristik selulase Trichoderma Viride dan Rhizopus Spp 123

from bacillus sP. Biosci.Biotech. Biochem. 59 (10)

1856 - 1860

Roxen, 1980. Use of enzymes

biomass in the feedstuffindustry in Linko an

Larinkari, Food Processengineerin g vol 2 APPlied sci

publishers. Lodon.

Simon, O. 1996. Enzymes nature'scatalysts. Feed mix vol 4.

Number 1:20 -28

Soetjiharto, M. 1997. Isolasi KapangTanah Pendegradasi

Lignoselulosa DalamMemperbaiki Nilai NutrisiPakan Berserat. SkriPsi.

Fakultas Peternakan InstitutPertanian Bogor. Bogor.

Sutopo, T .1987 . Pemanfaatan jeramipadi pada fermentasiTrichoderma viride untukmenghasilkan selulase.

Skripsi. Fakultas TeknologiPertanian. Institut PertanianBogor. Bogor.

Tangnu, S.K.. H.W. Blanch and C.R.Wilke. 1981. Enhanced

production of cellulase,

hemicellulase and B-

glucosidase by Trichodermareesei (Rut c-30). Biotechnol.Bioeng. 23:1837 - 1849.

Alamat korespondensi : Dr. Montesqrit SPt, MSi..lurusan Nutrisi dan Makanan Ternak

Fakultas Peternakan Universitas Andalas

Padang

Diterima:30 April 2007 , Disetuiui: 22 Mei 2007

Jurnal Peternakan Indonesia, l2(2): I l2-123, 2007 ISSN: 1907-1760