Unduh file PDF ini

Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
PENGARUH LAMA FERMENTASI OLEH Bacillus licheniformis
DILANJUTKAN OLEH Saccharomyces cerevisiae PADA
LIMBAH UDANG TERHADAP KANDUNGAN
PROTEIN DAN GLUKOSA PRODUK
THE EFFECT OF LONG FERMENTATION BY Bacillus licheniformis
CONTINUED BY Saccharomyces cereviseae ON SHRIMP WASTE ON
CONTENT OF PROTEIN AND GLUCOSE PRODUCT
Devi Nurdianti Sari*, Hendi Setiyatwan**, Abun**
Universitas Padjadjaran
Jln. Raya Bandung-Sumedang Km 21 Jatinangor 45363
*Alumni Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran Tahun 2016
**Staf Pengajar Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran
e-mail : [email protected]
ABSTRAK
Penelitian telah dilaksanakan pada tanggal 21 Maret sampai dengan 18 April 2016 di
Laboratorium Nutrisi Ternak Unggas, Non Ruminansia, dan Industri Makanan Ternak
Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran. Tujuan penelitian adalah mendapatkan lama
fermentasi oleh Bacillus licheniformis dilanjutkan oleh Saccharomyces cereviseae pada
limbah udang yang menghasilkan kandungan protein dan glukosa produk tertinggi. Penelitian
dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) terdiri atas lima perlakuan
dan empat kali ulangan sehingga terdapat 20 unit percobaan. Perlakuan yang diberikan adalah
P1 (Lama fermentasi Bacillus 1 hari dilanjut Saccharomyces 5 hari), P2 (Lama fermentasi
Bacillus 2 hari dilanjut Saccharomyces 4 hari), P3 (Lama fermentasi Bacillus 3 hari dilanjut
Saccharomyces 3 hari), P4 (Lama fermentasi Bacillus 4 hari dilanjut Saccharomyces 2 hari),
P5 (Lama fermentasi Bacillus 5 hari dilanjut Saccharomyces 1 hari). Hasil analisis statistik
menunjukkan bahwa perlakuan lama fermentasi oleh Bacillus licheniformis dilanjutkan oleh
Saccharomyces cereviseae pada limbah udang menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05)
terhadap peningkatan kandungan protein dan glukosa produk. Disimpulkan bahwa lama
fermentasi B.licheniformis 5 hari dilanjutkan oleh S.cereviseae 1 hari menghasilkan
kandungan protein dan glukosa produk tertinggi dengan nilai 47,25% dan 8,50% .
Kata Kunci : B.licheniformis,
fermentasi, glukosa, S.cereviseae, protein.
ABSTRACT
This research was conducted in the Laboratory of Poultry Nutrition, Non Ruminant, and Feed
Industry, Faculty of Animal Husbandry, Padjadjaran University from 21th March to 18 th
April 2016. This study aims to determine the long fermentation by Bacillus licheniformis
continued by Saccharomyces cereviseae on shrimp waste that produce the highest content of
protein and glucose product. The research used Completely Randomized Design consist of
five treatments and four replicates that got by 20 unit of trial. The experimental are P1 (The
long fermentation by Bacillus 1 day and continued by Saccharomyces 5 day), P2 (The long
fermentation by Bacillus 2 day and continued by Saccharomyces 4 day), P3 (The long
fermentation by Bacillus 3 day and continued by Saccharomyces 3 day), P4 (The long
fermentation by Bacillus 4 day and continued by Saccharomyces 2 day), P5 (The long
1
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
fermentation by Bacillus 5 day continued by Saccharomyces 1 day). The result of statistical
analysis showed the treatment was significantly (P<0,05) on the increasing content of protein
and glucose product. It was concluded that the long fermentation by B.licheniformis 5 day
continued by S.cereviseae 1 day produce the highest content of protein and glucose product
with the value 47,25% and 8,50% .
Keywords: B.licheniformis,
fermentation, glucose, S.cereviseae, protein.
PENDAHULUAN
Teknologi fermentasi merupakan salah satu alternatif mudah dan murah untuk
diterapkan sebagai teknologi pengolahan pakan. Fermentasi memiliki beberapa keuntungan,
diantaranya untuk mengawetkan pakan, mengurangi anti nutrisi suatu bahan pakan,
meningkatkan kecernaan, ramah lingkungan, dan dapat menjadi solusi untuk mendapatkan
alternatif bahan pakan yang berkualitas baik dengan ketersediaan melimpah.
Pemanfaatan bahan pakan lokal seperti produk perikanan dan hasil ikutannya memiliki
peluang besar untuk dikembangkan sebagai bahan pakan alternatif, salah satunya adalah
limbah udang. Peningkatan produksi udang nasional dalam kurun waktu lima tahun terakhir
meningkat cukup signifikan yaitu 13,9 % per tahun dimana produksi udang tahun 2014
mencapai angka 592 ribu ton (Direktorat Jenderal Perikanan Indonesia, 2015). Hal tersebut
tentu sejalan dengan limbah yang dihasilkannya berupa kepala, kulit, dan ekor. Dilihat dari
potensi nutrien, limbah udang memiliki kandungan nutrien yang cukup baik, yaitu 25-40%
protein, 45-50% kalsium karbonat, 15-20% kitin, akan tetapi faktor pembatas dalam
pemanfaatannya sebagai pakan adalah adanya kitin.
Kitin merupakan polisakarida struktural yang digunakan untuk menyusun eksoskleton
dari artropoda (serangga, laba-laba, crustaceae, dan hewan-hewan lain sejenis) yang tersusun
atas residu N-asetilglukosamin dengan ikatan glikosidik β (1,4) pada komplek protein
(Minoru, dkk., 2002). Kitin menjadi faktor pembatas enzim pencernaan untuk mencerna
protein karena mengikat protein yang menyebabkan kecernaan rendah saat dikonsumsi ternak
sehingga pemanfaatannya belum optimal dibanding dengan potensi nilai gizinya. Maka dari
itu dapat dilakukan fermentasi untuk memperbaiki kandungan nutrien limbah udang dengan
menggunakan Bacillus licheniformis yang dilanjutkan oleh Saccharomyces cereviseae.
Penggunaan bakteri Bacillus licheniformis yang dilanjutkan dengan Saccharomyces
cereviseae atau secara bertahap didasarkan karena kedua mikroba potensial menghasilkan
enzim protease dan kitinase untuk merombak substrat limbah udang akan tetapi menghendaki
kondisi lingkungan yang berbeda. Bacillus licheniformis merupakan species bakteri dengan
2
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
suhu tumbuh optimum 45-50oC dan mampu menghasilkan protease dalam jumlah yang relatif
tinggi serta potensial menghasilkan enzim kitinase yang diproduksi secara maksimum pada
kondisi waktu fermentasi 72 jam (Natsir, dkk., 2012). Saccharomyces cereviseae merupakan
mikroorganisme uniseluler yang masuk dalam kingdom fungi, anaerob fakultatif, dengan
kondisi lingkungan pH 3,8-5,6 dan suhu 30-35oC. Enzim yang dihasilkan diantaranya
amilase, glukosidase, glukoamilase, kitinase, fosfolipase, katalase, invertase, protease
(Lampen, 1968; Ahmad, 2007).
Selama proses fermentasi, produksi enzim kitinase dan protease yang dihasilkan dapat
mengkatalisis dan mendegradasi (pemecahan) senyawa kompleks kitin dengan memotong
ikatan glikosidik antara N-asetilglukosamin (monomer penyusun kitin) menjadi senyawa yang
lebih sederhana dan mudah dicerna. Diharapkan dengan fermentasi bertahap ini kerja kedua
mikroba dapat saling menunjang sehingga meningkatkan kandungan protein dan glukosa
produk fermentasi.
BAHAN DAN METODE
(1) Bahan dan Peralatan Penelitian
Substrat yang digunakan dalam penelitian adalah limbah udang berupa kepala dan
kulit yang diperoleh dari Muara Angke, Jakarta. Inokulum yang digunakan untuk fermentasi
limbah udang yaitu Bacillus licheniformis dan Saccharomyces cerevisiae. Bahan lain adalah
aquadest, agar, sukrosa, NaCl, mineral-mineral, dan spirtus.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah neraca analitik digital, hammer
mill, tabung stainless steel, rak fermentor, oven, auto clave, beaker glass, labu erlenmeyer,
jarum ose, pembakar bunsen, cawan petri, sendok pengaduk, kertas lakmus, kapas dan
alumunium foil, sendok pengaduk, dan pipet.
(2) Prosedur Penelitian
Pembuatan media NBA (Nutrient Broth Agar) dengan mendidihkan limbah udang 250
g ditambah aquades sebanyak 1000 ml lalu disaring dan diambil 500 ml kemudian
ditambahkan 15 g sukrosa, 9 g NaCl, dan 7 g agar masukkan kedalam labu erlenmeyer untuk
selanjutnya disterilisasi menggunakan autoclave pada suhu 121oC selama 15 menit dengan
tekanan 1 atm dan didinginkan dalam tabung reaksi masing-masing 3ml, ditutup kapas dan
diletakkan dengan posisi miring. Media agar yang sudah jadi digunakan untuk perbanyakan
bakteri.
3
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
Pembuatan larutan mineral untuk perbanyakan dan pembuatan inokulum Bacillus
licheniformis dengan mencampurkan CONH2 0,5% (b/v); NaCl 0,5% (b/v); KH2PO4 0,4%
(b/v), MgCl 0,1% (b/v); dan aquadest sampai volume campuran 1000 ml (Abun, 2008).
Setelah itu disterilkan dengan menggunakan autoclave suhu 121oC selama 15 menit dan
tekanan 1 atm. Biakan murni Bacillus licheniformis digoreskan pada media agar miring secara
aseptis dengan menggunakan jarum ose ke dalam tabung reaksi kemudian diinkubasikan
selama 48 jam pada suhu 45 oC (inokulum primer), selanjutnya dilakukan pengenceran 10 kali
dengan menambahkan larutan mineral steril (inokulum sekunder).
Pembuatan inokulum dengan mencampurkan limbah udang steril sebanyak 1 g dan 1 g
nutrient broth lalu ditambah larutan mineral sampai volume 90 ml. Selanjutnya tambahkan 10
ml biakan Bacillus licheniformis sehingga volume inokulum menjadi 100 ml, kemudian
diinkubasikan pada suhu 45oC selama 48. Menghitung jumlah koloni mikroba (minimal 1x109
CFU/ml) dari inokulum yang sudah jadi menggunakan metode Total Plate Count (TPC).
Koloni yang dihasilkan adalah 5,31x109 CFU/ml.
Pembuatan media ETA (Ekstrak Toge Agar) dengan mendidihkan toge 250 gr
ditambah aquades sebanyak 1000 ml lalu mengambil ekstrak toge berwarna bening kemudian
tambahkan aquades sampai diperoleh larutan sebanyak 1000 ml masukkan kedalam labu
Erlenmeyer. Setelah itu, diambil 3 ml media ETA masukkan kedalam tabung reaksi tutup
mulut tabung menggunakan kapas dan kassa steril lalu media dimiringkan untuk selanjutnya
digunakan sebagai media perbanyakan khamir Saccharomyces cerevisiae.
Pembuatan
larutan
mineral
untuk
perbanyakan
dan
pembuatan
inokulum
Saccharomyces cerevisiae dengan mencampurkan NH4NO3 0,5% (b/v); KCl 0,05% (b/v);
MgSO4. 0,05% (b/v); FeSO4 0,01% (b/v); CuSO4 0,001% (b/v); dan aquadest sampai volume
campuran 1000 ml, disterilkan dengan menggunakan autoclave suhu 121oC selama 15 menit
dan tekanan 1 atm. Biakan murni Saccharomyces cerevisiae digoreskan pada media agar
miring secara aseptis, diinkubasikan selama 48 jam pada suhu 35 oC (inokulum primer),
selanjutnya dilakukan pengenceran 10 kali dengan menambahkan larutan mineral steril
(inokulum sekunder).
Pembuatan inokulum dengan mencampurkan limbah udang steril sebanyak 1 g dan 1 g
ETA lalu ditambah larutan mineral sampai volume 90 ml. Selanjutnya tambahkan 10 ml
biakan Saccharomyces cerevisiae sehingga volume inokulum menjadi 100 ml, kemudian
diinkubasikan pada suhu 35oC selama 48 jam. Menghitung jumlah koloni mikroba (minimal
1x107 CFU/ml) dari inokulum yang sudah jadi menggunakan metode Total Plate Count
(TPC). Koloni yang dihasilkan adalah 4,9x107 CFU/ml.
4
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
Limbah udang disterilisasi menggunakan autoclave pada suhu 121oC selama 15 menit
dan tekanan 1 atm. Tiriskan lalu hitung kandungan bahan kering substrat. Masukkan kedalam
20 buah tabung stainless steel (masing-masing sebanyak 100 g) dan ditambahkan aquadest
dengan perbandingan padatan dan cairan 1:10 (substrat cair). Diinokulasikan dengan
inokulum Bacillus licheniformis 3% (dari jumlah bahan kering substrat) kemudian diaduk
sampai homogen. Tabung ditutup sehingga kondisi menjadi anaerob, masing-masing sampel
diinkubasikan dalam rak fermentor dengan lama waktu fermentasi oleh Bacillus licheniformis
disesuaikan dengan perlakuan, setelahnya dilakukan pengukuran pH dan penghitungan jumlah
koloni mikroba dengan metode TPC. Selanjutnya limbah udang produk fermentasi Bacillus
licheniformis diinokulasikan dengan inokulum Saccharomyces cereviseae dengan dosis 2%
(dari jumlah bahan kering substrat), kemudian diaduk sampai homogen. Masing-masing
sampel diinkubasikan kembali dalam rak fermentor sesuai perlakuan, setelahnya dilakukan
kembali pengukuran pH dan penghitungan jumlah koloni mikroba dengan metode TPC.
Selanjutnya mensterilisasi produk fermentasi dengan autoclave selama 15 menit pada suhu
121 oC dengan tekanan 1 untuk kemudian dianalisis kandungan protein dan glukosanya.
(3) Peubah Yang Diamati
Protein
Pengukuran kandungan protein dilakukan dengan menggunakan pengukuran protein
metode Lowry (Sudarmadji, dkk., 1984).
Glukosa
Pengukuran kandungan glukosa dilakukan dengan menggunakan pengukuran gula
reduksi metode Luff Schoorl (Sudarmadji, dkk., 1984).
(4) Rancangan Percobaan dan Analisis Statistik
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental. Rancangan yang digunakan adalah
Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan masing-masing perlakuan diulang
4 kali sehingga didapat 20 unit percobaan. Perlakuan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut:
P1 = Lama fermentasi B.licheniformis 1 hari dilanjut oleh S.cereviseae 5 hari
P2 = Lama fermentasi B.licheniformis 2 hari dilanjut oleh S.cereviseae 4 hari
P3 = Lama fermentasi B.licheniformis 3 hari dilanjut oleh S.cereviseae 3 hari
P4 = Lama fermentasi B.licheniformis 4 hari dilanjut oleh S.cereviseae 2 hari
P5 = Lama fermentasi B.licheniformis 5 hari dilanjut oleh S.cereviseae 1 hari
5
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
Data yang diperoleh diuji menggunakan sidik ragam (Gaspersz, 1995) dengan model
matematika sebagai berikut:
Yij = µ + αi + eij
Keterangan:
Yij
: Nilai pengamatan dari perlakuan ke-i ulangan ke-j
µ
: Nilai tengah populasi
αi
: Pengaruh dari perlakuan ke-i
eij
: Galat percobaan dari perlakuan ke-i ulangan ke-j
i
: Perlakuan ke-i (1, 2, 3, 4, 5)
j
: Ulangan ke-j (1, 2, 3, 4)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian dan analisis sidik ragam, dapat diketahui bahwa lama
fermentasi dengan menggunakan Bacillus licheniformis dilanjutkan oleh Saccharomyces
cereviseae pada limbah udang nyata (P<0,05) meningkatkan kandungan protein dan glukosa
produk. Perbedaan antar perlakuan dianalisis menggunakan uji Duncan yang hasilnya
dicantumkan pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil Uji Duncan Pengaruh Lama Fermentasi oleh Bacillus licheniformis
dilanjutkan oleh Saccharomyces cereviseae pada Limbah Udang terhadap
Kandungan Protein dan Glukosa Produk
Perlakuan
Rata-rata Kandungan Glukosa
Rata-rata Kandungan Protein
..................................................... % ..............................................................
P1
37,805a
3,280a
P2
39,978b
3,932a
P3
41,635c
6,715b
P4
46,250d
8,127bc
P5
47,255e
8,505c
Keterangan: superscript yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh yang
berbeda nyata (P<0,05)
Pengaruh Lama Fermentasi oleh Bacillus licheniformis dilanjutkan oleh Saccharomyces
cereviseae pada Limbah Udang terhadap Kandungan Protein Produk
Berdasarkan hasil uji Duncan yang dicantumkan pada tabel 1 diketahui bahwa
terdapat perbedaan dari masing-masing perlakuan terhadap kandungan protein produk. P5
berbeda nyata lebih tinggi jika dibandingkan dengan P1, P2, P3, dan P4, dimana perlakuan
yang diberikan yaitu lama fermentasi B.licheniformis lima hari yang dilanjutkan dengan
S.cereviseae satu hari. Hal tersebut menggambarkan bahwa semakin lama waktu fermentasi
6
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
oleh B.licheniformis pada fermentasi limbah udang menghasilkan rataan kandungan protein
produk yang semakin tinggi yang disebabkan karena kemampuannya dalam memproduksi
enzim untuk mendegradasi limbah udang. Substrat limbah udang memiliki kandungan protein
yang baik sehingga dapat memacu pertumbuhan Bacillus lichenoformis secara optimal karena
Bacillus lichenoformis merupakan species bakteri yang mampu menghasilkan protease dalam
jumlah yang relatif tinggi. Sejalan dengan pendapat Soeka dan Sulistiani (2014) bahwa yang
paling banyak dimanfaatkan sebagai sumber protease adalah mikroorganisme, terutama
bakteri golongan Bacillus, kapang Rhizopus, Aspergillus, dan Mucor. Protease adalah enzim
yang mengkatalisasi pemecahan ikatan peptida dalam peptida, polipeptida, dan protein
menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana seperti peptida rantai pendek dan asam
amino.
Lama fermentasi ini berkaitan dengan fase pertumbuhan mikroba yang akan terus
berubah dari waktu ke waktu selama proses fermentasi berlangsung. Semakin lama waktu
yang digunakan pada proses fermentasi mampu memberikan kesempatan pada mikroba untuk
merombak komponen yang ada didalam substrat menjadi komponen yang lebih sederhana dan
mudah dicerna. Hal ini sejalan dengan pendapat Aisjah (1995) bahwa waktu inkubasi yang
lebih lama berarti akan semakin banyak kesempatan mikroba untuk tumbuh dan berkembang
biak sehingga konsentrasi metabolik semakin tinggi sampai akhirnya menjadi terbatas yang
kemudian dapat menyebabkan laju pertumbuhan menurun, sebaliknya waktu inkubasi yang
singkat mengakibatkan terbatasnya kesempatan mikroba untuk terus tumbuh dan berkembang
biak sehingga jumlah komponen substrat yang dapat diubah menjadi massa sel juga sedikit.
Bacillus licheniformis dapat meningkatkan produksi enzim protease kitinolitik. Enzim
tersebut
dapat
memutuskan
ikatan
kovalen
khitin-protein-mineral
sehingga
dapat
meningkatkan kandungan protein hasil fermentasi, selain itu Bacillus licheniformis memiliki
aktivitas protease yang lebih tinggi dibandingkan Saccharomyces cereviseae sehingga P1
yaitu lama fermentasi B.licheniformis satu hari dilanjutkan dengan Saccharomyces cerevisae
lima hari tidak optimal dalam meningkatkan kandungan protein produk. Ditunjang oleh
penelitian Soeka, dkk., (2011) bahwa aktivitas Bacillus licheniformis menghasilkan enzim
protease adalah 66,79-150,52 U/mL dengan waktu inkubasi 1-6 hari, sedangkan aktivitas
protease S.cereviseae yaitu 0,005 U/g (Ahmad, 2007).
Peningkatan kandungan protein selain karena aktvitas enzim yang dihasilkan oleh
mikroba juga disebabkan oleh penambahan protein sel tunggal (PST) yang berasal dari N
substrat menjadi N mikroba (Bacillus licheniformis dan Saccharomyces cereviseae). Hal ini
dapat dilihat dari banyaknya populasi mikroba pada perlakuan P5 yang lebih tinggi dari
7
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
perlakuan yang lain yaitu 7,42 x 109 CFU/ml. Didukung oleh Kasmijo (1989) yang dikutip
oleh Sjofjan, dkk., (2001) bahwa perkembangan biomasa inokulum menyebabkan
peningkatan kandungan PK substrat.
Bacillus licheniformis memiliki daya proteolitik yang cukup baik sehingga sifat
proteolitik yang dimiliki mikroba tersebut mampu merombak protein substrat menjadi produk
biomassa sel yang disebut protein sel tunggal (PST). S.cereviseae sendiri merupakan sel
khamir yang berfungsi sebagai agensia protein sel tunggal (PST) karena komposisi kimia
S.cerevisiae terdiri atas protein kasar 50-52%, karbohidrat 30-37%, lemak 4-5% dan mineral
7-8% (Reed dan Nagodhawithana, 1988). Peningkatan jumlah sel-sel mikrobial tersebut
secara signifikan akan meningkatkan kandungan protein dari limbah udang produk
fermentasi.
Pengaruh Lama Fermentasi oleh Bacillus licheniformis dilanjutkan oleh Saccharomyces
cereviseae pada Limbah Udang terhadap Kandungan Glukosa Produk
Berdasarkan hasil uji Duncan yang dicantumkan pada tabel 1 diketahui bahwa
kandungan glukosa perlakuan P5 berbeda nyata (P<0,05) dari perlakuan P1, P2, dan P3 tetapi
tidak berbeda nyata (P>0,05) dengan P4. Sama halnya seperti pada protein bahwa semakin
lama waktu fermentasi oleh B.licheniformis dilanjutkan dengan semakin singkatnya lama
fermentasi oleh S.cereviseae pada fermentasi limbah udang menghasilkan rataan kandungan
glukosa yang semakin meningkat walaupun peningkatan P1 dan P2 serta P4 dan P5 tidak
berbeda nyata (P>0,05).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus licheniformis mampu memproduksi
enzim kitinase yang lebih optimal daripada Sacharomyces cereviseae untuk mendegradasi
kitin menjadi glukosa yang ditunjukkan dengan hasil perolehan glukosa yang paling tinggi
pada perlakuan P5. Peningkatan glukosa ini erat kaitannya dengan peranan mikroba yang
mampu mendegradasi komponen karbohidrat dalam limbah udang menjadi glukosa melalui
proses fermentasi.
Enzim yang berperan dalam perombakan tersebut adalah enzim kitinase yang dapat
dihasilkan oleh B.licheniformis maupun S.cereviseae akan tetapi produksi enzim kitinase dari
bakteri lebih baik jika dibandingkan kitinase dari khamir karena kemudahannya berkembang
biak dalam waktu yang relatif singkat sehingga produksi enzim yang dihasilkan untuk
merombak substratpun akan semakin banyak, didukung oleh pendapat Pratiwi (2015) bahwa
mikroorganisme pendegradasi kitin umumnya berasal dari kelompok bakteri. Kelompok
mikroorganisme yang telah dilaporkan memiliki aktivitas kitinolitik adalah Aeromonas sp.,
8
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
Pseudomonas sp., Bacillus sp., Serratia sp., dan Vibrio sp. Mikroorganisme kitinolitik ini
mampu menghasilkan enzim kitinase dan memanfaatkan kitinase untuk asimilasi kitin sebagai
sumber karbon dan nitrogennya.
Perolehan glukosa tertinggi dengan perlakuan lama fermentasi Bacillus licheniformis
yang panjang dan dilanjutkan dengan semakin singkatnya lama fermentasi Sacharomyces
cereviseae menggambarkan bahwa fermentasi yang diawali oleh B.licheniformis dengan
waktu fermentasi yang panjang memberi kesempatan besar bagi B.licheniformis untuk
tumbuh dan berkembang biak secara optimal sehingga mampu menghasilkan enzim kitinase
yang dapat memutus ikatan kitin dan senyawa kompleks kitin menjadi glukosamin yang
ditunjukkan dengan meningkatnya kandungan glukosa produk. Produksi enzim kitinase ini
dapat mengkatalisis reaksi degradasi (pemecahan) kitin dengan memotong ikatan glikosidik
antara N-asetilglukosamin (monomer penyusun kitin). Abun (2008) melaporkan bahwa
berkembangnya Bacillus licheniformis dapat meningkatkan produksi enzim protease
kitinolitik yang mampu menghidrolisis ikatan glikosidik dan melepaskan gugus asetil
sehingga terbentuk 2-amino-2-deoksi-D-glukosida atau glukosamin.
Fermentasi selanjutnya dilakukan oleh Saccharomyces cereviseae yang besar
kemungkinan menggunakan karbohidrat (glukosamin) yang tersedia hasil perombakan kitin
oleh B.licheniformis sebagai nutrisi bagi pertumbuhannya dan untuk pembentukan dinding sel
khamir karena S.cereviseae ini memiliki karakteristik khas yaitu memfermentasi karbohidrat.
Hal tersebut sejalan dengan pendapat Dutta (1974) yang menyatakan bahwa Saccharomyces
cereviseae termasuk dalam family Saccharomycetaceae yang tumbuh pada substrat organik
kaya akan pati dan gula. Didukung oleh Pelczar dan Chan (2006) bahwa khamir tumbuh
dalam suatu substrat atau medium berisikan konsentrasi gula yang dapat menghambat
pertumbuhan kebanyakan bakteri sehingga pertumbuhan khamir Saccharomyces cereviseae
akan optimal apabila substratnya banyak mengandung gula.
Pertumbuhan Saccharomyces cereviseae yang optimal ditunjukkan dari perlakuan P4
dan P5 (semakin singkatnya lama fermentasi S.cereviseae). Hal tersebut menggambarkan
tersedianya glukosa yang cukup hasil perombakan oleh Bacillus lcheniformis dalam limbah
udang yang digunakan untuk pertumbuhan Saccharomyces cereviseae dan dengan lama
fermentasi yang singkat sanggup untuk menunjang kehidupan Saccharomyces cereviseae
yang ditunjukkan dari banyaknya populasi Saccharomyces cereviseae pada perlakuan P4 dan
P5 yang lebih tinggi dari perlakuan yang lain yaitu 5,25x107 CFU/ml dan 4,70x107 CFU/ml.
Perolehan glukosa yang tinggi pada P5 juga menggambarkan bahwa limbah udang produk
fermentasi selain dapat menyediakan protein yang cukup dalam pakan juga dapat
9
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
menyediakan glukosa yang merupakan senyawa dasar dan mempunyai nilai manfaat sebagai
bahan dasar energi untuk ternak unggas.
KESIMPULAN
Semakin lama waktu fermentasi oleh B.licheniformis dan dilanjutkan dengan semakin
singkatnya lama fermentasi oleh S.cereviseae menghasilkan rataan kandungan protein dan
glukosa produk yang semakin meningkat dimana kandungan protein dan glukosa produk
tertinggi diperoleh dari perlakuan lama fermentasi B.licheniformis lima hari yang dilanjutkan
dengan S.cereviseae satu hari dengan nilai 47,25% dan 8,50% .
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada dosen pembimbing utama Dr. Ir. Hendi
Setiyatwan, MSi., dan kepada dosen pembimbing anggota Dr. Ir. Abun, MP., yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan motivasi, saran, serta bimbingan dalam penulisan
dan penyelesaian penyusunan artikel ilmiah ini. Kepada Kang Yaman dan Pak Jondri, Ssi.,
sebagai teknisi Laboratorium Nutrisi Unggas, Non Ruminansia, dan Industri Makanan Ternak
yang telah banyak membantu selama penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Abun, 2008. Biokonversi Limbah Udang Windu (Pnaeusmonodon) oleh Bacillus
Licheniformis dan Aspergillus niger Serta Implementasinya Terhadap Performan
Broiler. Disertasi. Universitas Padjadjaran. Bandung.
Ahmad, R.Z. 2007. Aktivitas Enzim Kitinase dan Protease pada Cendawan Nematofagus
(Duddingtonia flagrans dan Saccharomyces cerevisiae). Balai Besar Penelitian
Veteriner. Bogor.
Aisjah, T. 1995. Biokonversi Limbah Umbi Singkong menjadi Bahan Pakan Sumber Protein
oleh Jamur Rhizophus serta pengaruhnya terhadap Pertumbuhan Ayam Pedaging.
Disertasi. Universitas Padjadjaran. Bandung.
Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya. 2015. Produksi: Udang Vaname dan Udang Windu
Masih Andalan Ekspor Indonesia. [Online] Tersedia http://www.djpb.kkp.go.id
(diakses 17 Oktober 2015, jam 20.30 WIB).
Dutta, A.C. 1974. Botany. Oxford University Press: New Delhi.
Gaspersz, V. 1995. Teknis Analisis dalam Penelitian Percobaan Jilid 1. Bandung. 62-64;
123-131
10
Pengaruh Lama Fermentasi Limbah Udang.................................................. Devi Nurdianti Sari
Minoru, M., S. Hiroyuki, & S. Yoshihiro. 2002. Control Of Function Chitin And Chitosan By
Chemical Modifi Cation. Trends Glycoscience Glycotechnology. 14: 205-222.
Natsir, H., Patong, A.R., Suhartono,M.T.,Ahmad, A. 2012. Produksi Dan Aplikasi Kitinase
Dari B. Licheniformis Hsa3-1a Dalam Menghidrolisis Kitin Dari Limbah Udang Dan
Dinding Sel Jamur Ganoderma Sp. [Online] Tersedia: http://repository.unhas.ac.id/
handle/123456789/1643 (diakses 21 Desember 2015, jam 15.15 WIB).
Pelczar, Michael J dan E.C.S. Chan. 2006. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. UI Press: Jakarta.
Pratiwi, R.S., T.E. Susanto., Y.A.K. Wardani., A. Sutrisno. 2015. Enzim Kitinase dan Aplikasi
di Bidang Industri. Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.878-887.
Reed, G dan Nagodhawithana, T.W. 1988. Technology of Yeast Usage In Winemaking.
American Journal Enology Viticology 39: 83-85.
Sjofjan, O., Aulanni’am, Irfan D., dan Surisdiarto. 2001. Perubahan Kandungan Bahan
Organik dan Protein pada Fermentasi Campuran Onggok dan Kotoran Ayam. J. IlmuIlmu Hayati 13:1-7.
Soeka, Y. S dan Sulistiani. 2014. Karakterisasi Protease Bacillus subtilis A1 InaCC B398
yang Diisolasi dari Terasi Samarinda. Berita Biologi 13(2) - Agustus 2014. Puslit
Biologi-LIPI. Bogor.
Soeka, Y.S., S.H. Rahayu, N. Setianingrum dan E. Naiola. 2011. Kemampuan Bacillus
licheniformis dalam Memproduksi Enzim Protease yang Bersifat Alkali dan
Termofilik. Artikel Ilmiah. Media Litbang Kesehatan. Cibinong. Bogor. 21 (2) : 89-94.
11