Selain dapat memfermentasikan karbohidrat jenis glukosa, sukrosa

BAB VI
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pewarnaan Gram
SSA2B4.1 (Gram positif)
SSD2A7.1 (Gram negatif)
Gambar 20. Visualisasi isolat bakteri pada pembesaran 500 kali
dengan menggunakan mikroskop cahaya di laboratorium
FKH IPB Bogor.
Mengacu pada Bergey,s Manual of Determinative Bacteriology edisi
kesembilan (1994) isolat bakteri SSA2B4.1 yang berjenis Gram positif berbentuk
batang dan membentuk endospora, kemungkinan tergolong grup 15 (bakteri Gram
positif, pembentuk endospora) dan grup 12 (kelompok bakteri aerob kimolitotrof
dan beberapa kelompok bakteri lainnya). Sedangkan isolat bakteri SSD2A7.1
yang berjenis Gram negatif berbentuk batang dan tidak membentuk spora,
kemungkinan tergolong grup 4 (bakteri Gram negatif aerobik/mikroaerofilik
berbentuk batang dan kokos), grup 5 (anaerobik fakultatif, Gram negatif
berbentuk batang) dan grup 12 (kelompok bakteri aerob kimolitotrof dan beberapa
kelompok bakteri lainnya).
Tabel 8. Urutan pewarnaan Gram serta reaksi yang terjadi dan warna yang
terbentuk.
No
Urutan pewarnaan
1
Kristal violet (KV)
2
Larutan iodium (I)
3
Larutan pemucat
(Alkohol 95%)
4
Safranin
Kesimpulan
Reaksi dan warna isolat
SSA2B4.1
SSD2A7.1
Sel berwarna violet-biru
Sel berwarna violet-biru
Terbentuk kompleks KV-I,
sel berwarna violet-biru
- Dinding sel mengalami
dehidrasi
- Pori-pori berkerut
- Permeabilitas menurun
- Kompleks KV-I tidak
dapat ke luar sel
- Sel tetap berwarna violetBiru
- Tidak berpengaruh
- Sel tetap berwarna violetBiru
Gram positif
Terbentuk kompleks KV-I,
sel berwarna violet-biru
- Lemak terekstraksi dari
dinding sel
- Pori-pori membesar
- Kompleks KV-I tercuci
ke luar
- Sel tidak berwarna
- Sel menyerap zat warna
merah
- Sel berwarna merah
Gram negatif
Penyebab perbedaan bakteri dalam pewarnaan Gram adalah struktur
dinding sel dan komposisi dinding sel bakteri Gram positif dan Gram negatif.
Bakteri Gram negatif mengandung lipid dalam presentase lebih tinggi dibanding
yang dikandung bakteri Gram positif. Dinding sel bakteri Gram negatif
mempunyai dinding sel yang lebih tipis dibanding dinding sel bakteri Gram
positif. Perlakuan dengan alkohol terhadap bakteri Gram negatif menyebabkan
larutnya lipid/lemak oleh larutan pemucat (alkohol) atau dengan kata lain lipid
terekstraksi sehingga memperbesar daya rembes atau permeabilitas dinding sel
Gram negatif. Kompleks kristal violet-iodium yang telah memasuki dinding sel
selama langkah awal dalam proses pewarnaan, dapat terekstraksi dari dinding sel
65
bakteri. Sedangkan pada bakteri Gram positif kandungan lipidnya lebih rendah
dan dinding sel bakteri yang lebih tebal akan menyusut oleh perlakuan larutan
pemucat (alkohol) karena terjadinya dehidrasi, menyebabkan pori-pori mengecil,
permeabilitasnya berkurang sehingga kompleks kristal violet-iodium tidak dapat
tereksitasi dari dalam dinding sel (Pelczar, et al., 1998).
Dinding sel bakteri Gram negatif mengandung peptidoglikan jauh lebih
sedikit dan peptidoglikan ini mempunyai ikatan silang peptida antara unit-unit
glikan dan peptida yang bersifat kurang fleksibel dibandingkan dengan yang
dijumpai pada bakteri Gram positif, maka pori-pori pada peptidoglikan bakteri
Gram negatif tetap cukup besar sekalipun setelah diberi larutan pemucat (alkohol),
sehingga memungkinkan ekstraksi kompleks kristal violet-iodium. Sedangkan
pada dinding sel bakteri Gram positif mengandung lapisan peptidoglikan yang
lebih banyak sehingga dengan diberi larutan pemucat (alkohol) akan mengurangi
diameter pori-pori pada lapisan peptidoglikan dan menyebabkan kompleks kristal
violet-iodin terperangkap di dalam dinding sel bakteri Gram positif.
66
B. Hasil uji sifat biokimia isolat bakteri SSA2B4.1 dan SSD2A7.1
Tabel 9. Hasil uji sifat biokimia isolat SSA2B4.1 dan SSD2A7.1.
Jenis Uji
Isolat SSD2A7.1
Isolat SSA2B4.1
Fermentasi karbohidrat
a. Fermentasi glukosa
Negatif
warna kaldu tetap dan tidak
timbul gas pada tabung
Durham.
b. Fermentasi manitol
Negatif
warna kaldu tetap dan tidak
timbul gas pada tabung
Durham.
c. Fermentasi sukrosa
Negatif
warna kaldu tetap dan tidak
timbul gas pada tabung
Durham.
d. fermentasi laktosa
Negatif
warna kaldu tetap dan tidak
timbul gas pada tabung
Durham.
e. Fermentasi maltosa
Negatif
warna kaldu tetap dan tidak
timbul gas pada tabung
Durham.
Methyl red
Negatif
warna kaldu berubah
menjadi kuning (pH > 6,2).
Negatif
warna kaldu tetap kuning
(bukan termasuk bakteri
penghasil asetoin atau
2,3-butanadiol).
Voges-Proskauer
Positif
warna kaldu berubah
menjadi kuning terang dan
timbul gas pada tabung
Durham.
Positif
warna kaldu berubah
menjadi kuning dan timbul
gas pada tabung Durham.
Positif
warna kaldu berubah
menjadi kuning terang dan
timbul gas pada tabung
Durham.
Positif
warna kaldu berubah
menjadi kuning terang dan
timbul gas pada tabung
Durham.
Positif
warna kaldu berubah
menjadi kuning terang dan
timbul gas pada tabung
Durham.
Negatif
warna kaldu berubah
menjadi kuning (pH > 6,2).
Negatif
warna kaldu tetap kuning
(bukan termasuk bakteri
penghasil asetoin atau
2,3-butanadiol).
67
Jenis uji
Katalase
Oksidase
Indol
Sitrat
Pencairan gelatin
Isolat SSD2A7.1
Isolat SSA2B4.1
Positif
terbentuk gelembung udara
di sekitar koloni, bakteri
menghasilkan enzim
katalase
Negatif
tidak terjadi perubahan
warna pada koloni.
Positif
terbentuk gelembung udara
di sekitar koloni, bakteri
menghasilkan enzim
katalase
Positif
warna koloni menjadi hitam
setelah penambahan reagen
uji
Positif
warna kaldu berubah
menjadi merah.
bakteri dapat menguraikan
gugus indol dari triptofan
Negatif
 warna kaldu tidak
berubah.
bakteri tidak dapat
menguraikan gugus indol
dari triptofan
Positif
warna media biakan
berubah menjadi biru
Negatif
media biakan gelatin tidak
mencair
Negatif
warna media biakan tetap
berwarna hijau..
Negatif
media biakan gelatin tidak
mencair
Hidrogen sulfida (H2S)
Negatif
 tidak terbentuk endapan
hitam.
 Slant berwarna merah
(basa) dan Butt berwarna
kuning (asam).
Laktosa atau sukrosa atau
kedua tidak difermentasikan
Negatif
tidak terbentuk endapan
hitam. Bagian Butt dan
Slant berwarna kuning
(bersifat asam) yang
menunjukkan laktosa atau
sukrosa atau keduanya
difermentasikan.
Urease
Negatif
tidak terjadi perubahan
warna dari kuning menjadi
merah keunguan
Negatif
tidak terjadi perubahan
warna dari kuning menjadi
merah keunguan.
Selulase
Negatif
tidak terbentuk zona bening
di sekitar daerah
pertumbuhan bakteri .
Positif
terbentuk zona bening
di sekitar daerah
pertumbuhan bakteri.
68
Jenis uji
Protease
Hidrolisis pati
Reduksi nitrat
Isolat SSD2A7.1
Isolat SSA2B4.1
Positif
terbentuk zona bening
di sekitar daerah
pertumbuhan bakteri.
Negatif
tidak terbentuk zona bening
di sekitar daerah
pertumbuhan bakteri.
Positif
terbentuk gelembung gas
dalam tabung Durham dan
setelah penambahan reagen
uji terlihat perubahan warna
menjadi merah
Positif
terbentuk zona bening
di sekitar daerah
pertumbuhan bakteri.
Negatif
tidak terbentuk zona bening
di sekitar daerah
pertumbuhan bakteri.
Positif
terbentuk gelembung gas
dalam tabung Durham dan
setelah penambahan reagen
uji terlihat perubahan warna
menjadi merah.
Hasil pengujian sifat biokimia pada isolat SSD2A7.1 memberikan hasil uji
negatif sebanyak 9 jenis uji yaitu pada uji fermentasi karbohidrat, uji methyl red,
uji Voges-Proskauer, uji oksidase, uji indol, uji pencairan gelatin, uji H2S, uji
urease, uji selulase dan uji hidrolisis pati. Sedangkan isolat SSA2B4.1
memberikan hasil uji negatif sebanyak 7 jenis uji yaitu pada uji methyl red, uji
Voges-Proskauer, uji sitrat, uji pencairan gelatin, uji H2S, uji urease dan uji
hidrolisis pati.
Hasil pengujian sifat biokimia pada isolat SSD2A7.1 memberikan hasil uji
positif terhadap 4 jenis uji yaitu uji katalase, uji oksidase, uji indol, uji selulase,
uji protease dan uji reduksi nitrat. Sedangkan isolat SSA2B4.1 memberikan hasil
uji positif terhadap 7 jenis uji yaitu uji fermentasi karbohidrat, uji katalase, uji
oksidase, uji indol, uji selulase, uji protease dan uji reduksi nitrat.
69
Hasil pengujian sifat biokimia memberikan informasi bahwa antara isolat
SSD2A7.1 dan isolat SSA2B4.1 memiliki 9 sifat biokimia yang sama yaitu tidak
mampu
menghasilkan
asam
campuran
dengan
pH<6,2,
tidak
mampu
menghasilkan 2,3 butana diol maupun asetoin, tidak mampu menguraikan asam
amino jenis sistein, tidak mampu mencairkan gelatin, tidak mampu menghidrolisis
urea dan pati, mampu menguraikan protein, mapu menghasilkan enzim katalase,
dan mampu mereduksi nitrat menjadi nitrit dan gas nitrogen.
Isolat SSD2A7.1 dan isolat SSA2B4.1 memiliki 5 sifat biokimia yang
berbeda yaitu kemampuan dalam memfermentasikan karbohidrat (jenis glukosa,
sukrosa, laktosa manitol dan maltosa), kemampuan menghasilkan enzim sitokrom
oksidase, kemampuan mengguraikan triptofan, kemampuan menggunakan sitrat
sebagai sumber karbon dan energi dan kemampuan menghidrolisis selulosa.
Hasil uji fermentasi karbohidrat dari isolat bakteri SSD2A7.1 yang
meliputi uji fermentasi karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan
manitol
menunjukkan
bahwa
isolat
bakteri
SSD2A7.1
tidak
dapat
memfermentasikan karbohidrat. Hal ini ditandai dengan tidak berubahnya warna
media biakan menjadi kuning dan tidak terbentuk gas pada tabung Durham.
Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 memberikan hasil uji positif, yang
ditunjukkan dengan berubahnya warna media biakan menjadi kuning dan
terbentuk gas pada tabung Durham. Menurut Lay (1994) jika hasil uji fermentasi
karbohidrat berupa warna kaldu menjadi kuning atau lebih kuning dari warna
70
kaldu pada tabung kontrolnya dan terbentuk gas pada tabung Durham,
menunjukkan terjadi fermentasi asam campuran.
Isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 memberikan hasil uji negatif pada
uji MR dan uji VP. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat bakteri
tersebut tidak menghasilkan asam campuran yang mempunyai pH<6,2 dan tidak
menghasilkan asetoin dan 2,3-butana diol.
Berdasarkan hasil uji fermentasi karbohidrat, uji MR dan uji VP terhadap isolat
bakteri SSA2B4.1 memberikan informasi bahwa walaupun isolat bakteri tersebut
mampu menghasilkan asam campuran dan gas, tetapi asam campuran yang
dihasilkan memiliki pH<6,2 dan tidak menghasilkan asetoin dan 2,3-butana diol
sebagai produk hasil fermentasinya.
Terdapat tiga kelompok bakteri yang mampu memfermentasikan
karbohidrat
menjadi
asam
campuran
dan
gas
yaitu
kelompok
BAL
heterofermentatif, kelompok bakteri coli-aerogeneses tifoid, dan kelompok bakteri
asam propionat. Namun berdasarkan hasil uji VP yang memberikan hasil uji
negatif, menunjukkan bahwa isolat bakteri SSA2B4.1 bukan termasuk kelompok
bakteri coli-aerogeneses tifoid dan pada uji MR memberikan hasil uji negatif,
menunjukkan bahwa isolat bakteri SSA2B4.1 bukan termasuk kelompok bakteri
asam propionat, selain itu ciri utama dari kelompok bakteri asam propionat adalah
tidak membentuk endospora, sementara hasil dari pewarnaan Gram menunjukkan
bahwa isolat bakteri SSA2B4.1 memiliki endospora. Jadi berdasarkan hasil
pewarnaan Gram, uji fermentasi karbohidrat, uji MR dan uji VP, maka ciri-ciri
71
isolat bakteri SSA2B4.1 cenderung mengarah pada ciri-ciri kelompok bakteri
asam laktat (BAL) heterofermentatif.
Jenis karbohidrat yang digunakan pada uji fermentasi karbohidrat
terhadap isolat bakteri SSA2B4.1 adalah glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan
manitol. Glukosa dapat langsung masuk dalam jalur fermentasi tahap pertama
sedangkan sukrosa, laktosa, manitol dan maltosa akan dihidrolisis terlebih dahulu
menjadi monosakarida penyusunnya. Laktosa dihidrolisis menjadi galaktosa dan
glukosa. Sukrosa dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa. Manitol diubah
menjadi manosa atau galaktosa. Sedangkan maltosa akan dihidrolisis menjadi dua
molekul glukosa.
𝑙𝑎𝑘𝑡𝑎𝑠𝑒
+ H2O →
Laktosa
+
galaktosa
+
glukosa
Gambar 21.a. Hidrolisis laktosa (Nelson et al., 2006).
𝑠𝑢𝑘𝑟𝑎𝑠𝑒
+ H2O →
Sukrosa
+
glukosa
+ fruktosa
Gambar 21.b. Hidrolisis sukrosa (Nelson et al., 2006).
72
𝑚𝑎𝑙𝑡𝑎𝑠𝑒
+ H2O →
Maltosa
+
glukosa +
glukosa
Gambar 21.c. Hidrolisis maltosa (Nelson et al., 2006).
Gambar 21.d. Reaksi perubahan manitol menjadi manosa
Gambar 21.e. Reaksi perubahan manitol menjadi galaktosa (Nelson et al., 2006).
Monosakarida jenis manosa dan galaktosa terlebih dahulu akan diubah
menjadi glukosa melalui reaksi epimerisasi (Gambar 22.a). Sedangkan fruktosa
akan diubah terlebih dahulu menjadi fruktosa 6-fosfat dan kemudian fruktosa 6fosfat diubah menjadi glukosa 6- fosfat (Gambar 22.b).
73
Gambar 22.a. Epimerisasi galaktosa dan manosa menjadi glukosa (Murray et al., 2003).
Gambar 22.b. Reaksi perubahan fruktosa menjadi glukosa 6-fosfat (Murray et al., 2003).
Glukosa 6-fosfat dan glukosa hasil epimerisasi galaktosa dan manosa
akan masuk dalam tahap awal proses fermentasi untuk menghasilkan asam
piruvat, asam asetat dan CO2 dan kemudian pada tahap kedua fermentasi asam
piruvat dan asam asetat direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan
dalam tahap pertama, membentuk asam laktat dan etanol.
74
CH3COCOOH
glukosa
asam piruvat
+
CH3COOH
asam asetat
+
CO2
NADH2
NAD
asam laktat
C3H6O3
NADH2
NAD
asetaldehida
NADH2
CH3CHO
NAD
etanol
C2H5OH
Gambar 23. Fermentasi glukosa oleh bakteri BAL heterofermentatif (Fardiaz, 1992).
Selain dapat memfermentasikan karbohidrat jenis glukosa, sukrosa,
laktosa, maltosa dan manitol, isolat bakteri SSA2B4.1 juga dapat menghasilkan
enzim selulase yang dapat menguraikan polisakarida jenis selulosa menjadi unitunit glukosa. Hal ini ditunjukkan oleh hasil uji selulase dengan terbentuknya zona
bening di sekitar daerah pertumbuhan bakteri.
Kompleks enzim selulase mempunyai tiga komponen utama yang bekerja
bersama-sama atau bertahap dalam menguraikan selulosa menjadi unit glukosa
(dapat dilihat pada Gambar 17, pada halaman 41), yaitu :
1. Endo-selulase yang memotong ikatan bagian dalam struktur kristal dari
selulosa dan mengeluarkan unit selulosa dari rantai polisakarida dengan cara
memotong ikatan hidrogen yang ada dalam struktur kristal selulosa.
2. Ekso-selulase yang memotong 2-4 unit selulosa dari rantai akhir hasil produksi
endo-selulase dan menghasilkan tetrasakarida atau disakarida seperti selobiosa.
75
3. Selobiose atau β-glukosidase yang menghidrolisis produk dari ekso-selulase
yang berupa disakarida atau tetrasakarida menjadi glukosa (Anonimc. 2009).
Kedua isolat bakteri memberikan hasil uji negatif pada uji hidrolisis pati.
Keberadaan pati/amilum yang belum terhidrolisis dalam media biakan ditunjukkan
dengan tidak terbentunya zona bening disekitar daerah pertumbuhan bakteri dan
terbentuknya warna biru kehitaman di sekitar pertumbuhan bakteri setelah diberi
beberapa tetes larutan iodium. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat
bakteri tersebut tidak dapat menghasilkan enzim α-α-amilase yang dapat
menghidrolisis pati/amilum menjadi sakarida yang lebih sederhana lagi seperti
maltosa dan glukosa.
Karbohidrat lazim digunakan sebagai sumber energi oleh mikroorganisme
(Lay, 2004), namun bakteri SSD2A7.1 tidak menggunakan karbohidrat jenis
monosakarida, disakarida dan polisakarida sebagai sumber karbon dan sumber
energinya. Hal ini ditunjukkan dengan ketidakmampuannya dalam fermentasikan
karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan manitol, serta tidak dapat
menghidrolisis polisakarida jenis selulosa dan pati menjadi sakarida yang lebih
sederhana.
Isolat bakteri SSD2A7.1 tidak menggunakan karbohidarat sebagai
sumber karbon dan energinya tetapi menggunakan sitrat. Penggunaan sitrat oleh
isolat bakteri SSD2A7.1 sebagai sumber karbon dan energinya ditunjukkan
dengan perubahan warna media biakan SCA menjadi biru yang disebabkan
penggunaan sitrat oleh bakteri sehingga asam hilang dari media biakan dan bila
76
sitrat dapat digunakan oleh bakteri maka amonium dihidrogen fosfat turut
teruraikan dan akan melepaskan ion amonium (NH4+) sehingga menyebabkan
medium menjadi alkalis, dan indikator brom timol biru berubah dari hijau menjadi
biru (Gupte, 1990). Reaksi penggunaan sitrat oleh bakteri dapat dilihat pada
Gambar 11 pada halaman 33.
Walaupun sitrat dapat digunakan oleh bakteri sebagai sumber karbon dan
energinya, namun berdasarkan hasil uji sitrat terhadap isolat bakteri SSA2B4.1
yang memberikan hasil uji negatif, menunjukkan isolat bakteri SSA2B4.1 tidak
menggunakan sitrat sebagai sumber karbon dan energinya, tetapi cenderung
menggunakan karbohidrat seperti glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa, manitol dan
selulosa.
Dari hasil uji fermentasi karbohidrat, uji selulase uji hidrolisis pati dan
uji sitart terhadap kedua isolat bakteri, memberikan informasi bahwa isolat bakteri
SSD2A7.1 tidak dapat digunakan dalam aplikasi produksi enzim selulase dan
α-amilase. Dalam aplikasi isolat bakteri SSD2A7.1 tidak perlu menggunakan
karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa, manitol, selulosa dan pati
pada medium yang digunakan tetapi dapat menggunakan sitrat karena sitrat dapat
dihidrolisis oleh bakteri tersebut untuk digunakan sebagai sumber energi dalam
metabolismenya. Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 dapat digunakan dalam
aplikasi yang membutuhkan proses fermentasi karbohidrat jenis glukosa, sukrosa,
laktosa, maltosa, manitol dan produksi enzim selulase, tetapi tidak dapat
digunakan dalam aplikasi produksi enzim α-amilase. Dalam aplikasi isolat bakteri
77
SSA2B4.1 tidak perlu menggunakan pati/amilum dan sitrat pada medium yang
digunakan tetapi dapat digunakan karbohidrat jenis glukosa, sukrosa, laktosa,
maltosa, manitol dan selulosa.
Uji oksidase pada isolat bakteri SSD2A7.1, memberikan hasil uji negatif
yang ditandai dengan tidak terbentuknya warna hitam pada koloni bakteri,
sedangkan uji oksidase pada isolat bakteri SSA2B4.1 memberikan hasil uji positif
yang ditandai dengan terbentuknya warna hitam pada koloni bakteri. Perubahan
warna ini mengindikasikan adanya enzim sitokrom oksidase yang dimiliki oleh
isolat bakteri SSA2B4.1 yang dapat mengoksidasikan larutan reagen uji oksidase.
Hasil uji reduksi nitrat pada isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1
memberikan hasil uji positif. Hasil uji ini menunjukkan bahwa kedua isolat
bakteri tersebut selain dapat menggunakan nitrat (NO3-) sebagai akseptor elektron
terakhir dalam sistem transport elektron dengan mereduksikannya menjadi nitrit
(NO2-) dengan katalis enzim nitratase.
𝑛𝑖𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑠𝑒
NO3- + 2e- + 2 H+ →
NO2- + H2O
Pada uji reduksi nitrat terhadap kedua isolat bakteri tersebut, juga
dihasilkan gas pada tabung Durham. Menurut Lay (1994) gas dalam tabung
Durham tersebut merupakan campuran gas CO2 dan N2. Gas N2 berasal dari
penguraian sempurna nitrat sedangkan CO2 merupakan produk respirasi
anaerobik.
𝑛𝑖𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑠𝑒
2NO2- + 7e- + 8 H+ →
N2(g) + 4 H2O
78
Kemampuan isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 dalam menguraikan
H2O2 ditunjukkan oleh uji katalase yang memberikan hasil uji positif yang berarti
bakteri mampu menghasilkan enzim katalase yang dapat digunakan pada reaksi
penguraian hidrogen peroksida (H2O2) menjadi H2O dan gas oksigen (O2).
H2O2 →
𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑎𝑠𝑒
H2O +
1
2
O2
Menurut Fardiaz (1992) bakteri yang mampu menghasilkan enzim katalase
adalah kelompok bakteri aerobik dan anaerobik aerotoleran. Namun berdasarkan
hasil uji oksidase yang menberikan hasil uji negatif dan uji reduski nitrat yang
memberikan hasil uji positif, memberikan informasi bahwa isolat bakteri
SSD2A7.1 bukan termasuk kelompok bakteri aerobik, tetapi tergolong bakteri
anaerobik aerotoleran. Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 yang memberikan
hasil uji oksidase dan uji reduksi nitrat positif serta uji katalase positif dapat
digolongkan dalam kelompok bakteri denitrifikasi.
Bakteri denitrifikasi dapat menggunakan oksigen maupun nitrat sebagai
akseptor elektronnya dan dapat memberikan hasil uji katalase positif serta dapat
menggunakan suatu substrat seperti karbohidrat melalui proses fermentasi
(Fardiaz, 1992).
Reaksi kimia yang terjadi pada uji katalase terhadap kedua isolat bakteri
tersebut yaitu :
𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑜𝑘𝑠𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑚𝑢𝑡𝑎𝑠𝑒
2 O2-* + 2H+ →
𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑎𝑠𝑒
H2O2 →
H2O2 + O2(g)
H2O + ½ O2 (g)
79
Uji protease terhadap isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 memberikan
hasil uji positif yang ditandai dengan terbentuknya zona bening di sekitar daerah
pertumbuhan bakteri. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat tersebut
dapat menguraikan protein menjadi peptida-peptida kecil dan asam amino
penyusun protein tersebut dengan bantuan enzim protease atau peptidase.
Berdasarkan cara pemotongan ikatan peptida, enzim peptidase dapat
dibagi menjadi eksopeptidase dan endopeptidase yang bekerja secara bersamasama
dalam
memotong
ikatan
peptida
pada
suatu
molekul
protein
(Mubarik et al., 2000). Eksopeptidase bekerja pada kedua ujung molekul protein,
yang terdiri dari dua jenis enzim yaitu karboksipeptidase dan amino peptidase
(Naiola et al., 2007). Karboksipeptidase dapat melepaskan asam amino yang
memiliki gugus –COOH bebas pada ujung molekul protein sedangkan amino
peptidase dapat melepaskan asam amino pada ujung lainnya yang memiliki gugus
–NH2 bebas (dapat dilihat pada Gambar 18 pada halaman 43). Enzim
eksopeptidase dapat langsung melepaskan asam amino dari molekul protein,
sedangkan enzim endopeptidase memecah protein pada tempat-tempat tertentu
dalam molekul protein sehingga akan menghasilkan peptida-peptida kecil terlebih
dahulu, kemudian peptida-peptida kecil ini akan diuraikan menjadi asam amino
oleh enzim eksopeptidase.
80
Kedua isolat bakteri (SSD2A7.1 dan SSA2B4.1) memberikan hasil uji
negatif terhadap uji pencairan gelatin, yang ditandai dengan tidak mencairnya
gelatin. Hal ini menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri tersebut tidak mampu
menghasilkan enzim gelatinase yang dapat menghidrolisis gelatin menjadi asamasam amino penyusun gelatin tersebut.
Hasil uji urease terhadap kedua isolat bakteri (SSD2A7.1 dan SSA2B4.1)
memberikan hasil negatif, yang ditandai dengan tidak terbentuknya warna merah
keunguan pada media biakan uji urease. Hal ini menunjukkan bahwa kedua isolat
bakteri tersebut tidak dapat menghasilkan enzim urease yang dapat menguraikan
urea menjadi CO2 dan NH3, sehingga warna indikator merah fenol tetap berwarna
kuning yang berarti tidak terbentuk senyawa yang bersifat basa seperti NH3 dalam
media biakan.
Isolat bakteri SSD2A7.1 tidak mampu menguraikan asam amino jenis
triptofan yang ditunjukkan oleh uji indol yang memberikan hasil uji negatif.
Sedangkan isolat bakteri SSA2B4.1 memberikan hasil uji positif terhadap uji
indol, yang ditandai dengan terbentuknya warna merah pada kaldu media baikan.
Hal ini menunjukkan bahwa
isolat bakteri SSA2B4.1 mampu menghasilkan
enzim triptofanase yang dapat mengkatalisis reaksi pemecahan triptofan menjadi
indol, asam piruvat dan amonia (Gambar 9 halaman 29).
Hasil uji H2S terhadap kedua isolat bakteri (SSD2A7.1 dan SSA2B4.1)
memberikan hasil uji negatif. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat
bakteri tersebut tidak mampu menghasilkan enzim desulfurase yang mampu
81
menguraikan gugus –SH dari suatu asam amino yang mempunyai gugus samping
yang mengandung sulfur seperti sistein dan metionin.
Berdasarkan hasil uji sifat biokimia dari isolat bakteri SSD2A7.1
memberikan informasi bahwa dalam pengaplikasian isolat bakteri SSD2A7.1
tidak perlu menggunakan karbohidrat (jenis glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa dan
manitol), selulosa, pati/amilum, gelatin, triptofan, sistein, metionin dan urea pada
medium yang digunakan karena substrat-substrat tersebut tidak digunakan oleh
isolat bakteri SSD2A7.1 sebagai sumber energi dalam proses metabolismenya.
Namun dalam pengaplikasian isolat bakteri SSD2A7.1 dapat digunakan sitrat, dan
protein pada medium yang digunakan.
Ciri-ciri isolat bakteri SSD2A7.1 yang diperoleh dari pewarnaan Gram dan
uji biokimia yaitu berjenis Gram negatif, berbentuk batang, tidak berspora, tidak
dapat
memfermentasikan
karbohidrat,
menggunakan
sitrat,
tidak
dapat
menghasilkan produk asam campuran yang mempunyai pH<6,2, tidak dapat
menghasilkan asetoin dan 2,3-butana diol, tidak dapat menguraikan asam amino
jenis tripofan, sistein dan metionin, tidak dapat mencairkan gelatin, dapat
mereduksi nitrat menjadi nitrit dan gas nitrogen dan tergolong bakteri anaerobik
aerotoleran.
Dalam Bergey,s Manual of Determinative Bacteriology edisi kesembilan
(1994) ciri-ciri isolat bakteri SSD2A7.1 tersebut, cenderung mengarah pada ciriciri bakteri grup 12 (kelompok bakteri aerob kimolitotrof dan beberapa kelompok
82
bakteri lainnya) yang tergolong famili Nitrobacteriaceae, dan kemungkinan genus
Nitrobacter atau Nitrocystic.
Berdasarkan hasil pewarnaan Gram dan hasil uji biokimia ciri-ciri isolat
bakteri SSA2B4.1 cenderung mengarah pada ciri-ciri bakteri asam laktat (BAL)
heterofermentatif, dan bakteri pembentuk endospora genus Bacillus.
BAL terdiri dari 15 genus yaitu Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus,
Lactococcus, Streptococcus, Aerococcus, Bifidobacterium, Carnobacterium,
Enterococcus, Oenococcus, Sporolactobacillus, Teragenococcus, Vagococcus,
Weisella dan Zymomonas (Surono, 2004). Namun dari ke-15 genus tersebut yang
kemungkinan merupakan genus dari isolat bakteri SSA2B4.1 adalah genus
Sporolactobacillus, Lactobacillus, Weisella dan Bifidobacterium karena memiliki
ciri-ciri yang sama dengan isolat bakteri SSA2B4.1 yaitu berjenis Gram positif,
berbentuk batang dan berspora sedangkan genus Leuconostoc, Pediococcus,
Lactococcus,
Streptococcus,
Aerococcus,
Enterococcus,
Oenococcus,
Teragenococcus dan Vagococcus berbentuk kokus. Dan genus Zymomonas
berjenis Gram negatif, sedangkan genus Carnobacterium dapat hidup pada suhu
di bawah 0oC (Anonimb, 2009).
Pada penelitian ini belum dapat diketahui secara pasti genus dari isolat
bakteri SSA2B4.1 karena masih membutuhkan uji-uji karakterisasi genus. Dalam
Bergey,s Manual of Determinative Bacteriology edisi kesembilan (1994) ciri-ciri
isolat bakteri SSA2B4.1 cenderung mengarah pada ciri-ciri grup 15 (bakteri Gram
positif, pembentuk endospora)
83
Isolat bakteri SSD2A7.1 dan SSA2B4.1 berpotensi diaplikasikan pada
bidang pertanian untuk menyuburkan tanaman karena mampu menghasilkan gas
nitrogen yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan zat hara tumbuhan.
Selain itu kedua isolat bakteri tersebut dapat digunakan untuk pengendali terhadap
patogen tanaman karena kemampuannya dalam menghasilkan enzim kitinase.
Menurut Khaeruni et al., (2008) enzim kitinase yang disekresikan oleh bakteri
kitinolitik mampu mendegradasi dinding sel patogen yang menginfeksi pada
daerah akar tanaman sehingga perkembangan patogen terganggu.
Isolat bakteri SSD2A7.1 dan
SSA2B4.1 juga berpotensi untuk
diaplikasikan pada bidang industri detergen atau sejenis bahan pembersih lainnya.
Detergen dapat menghilangkan noda atau pengotor yang berupa bahan yang larut
dalam minyak atau lemak serta noda atau pengotor yang larut dalam air, namun
sulit untuk menghilangkan noda atau pengotor yang tergolong protein sehingga
dengan penambahan enzim protease pada detergen akan menambah daya kerja
pembersih dari detergen tersebut.
Enzim protease yang dapat dihasilkan oleh kedua isolat bakteri tersebut
juga berpotensi untuk diaplikasikan pada proses deproteinasi dalam pembuatan
kitin, selain dapat menghemat biaya produksi, juga relatif lebih ramah lingkungan.
84