from Bacillus subtilis Local Strain Yoni Rina Bintari Evi Susanti Chemistry Department Faculty of Mathematic and Science State University of Malang Pendahuluan Cellulase system ID: 799763
Download The PPT/PDF document "Characterization of Crude Extract Cellu..." is the property of its rightful owner. Permission is granted to download and print the materials on this web site for personal, non-commercial use only, and to display it on your personal computer provided you do not modify the materials and that you retain all copyright notices contained in the materials. By downloading content from our website, you accept the terms of this agreement.
Slide1
Characterization of Crude Extract Cellulase System Potential from Bacillus subtilis Local Strain
Yoni Rina Bintari
Evi SusantiChemistry DepartmentFaculty of Mathematic and ScienceState University of Malang.
Slide2Pendahuluan
“
Cellulase system (1,4-D-glucan glucanohydrolase, EC 3.2.1.4) are multienzyme complexes, comprising three main components; endo-glucanase ( EC 3.2.1.4), exoglucanase (EC 3.2.1.9.1) and glucosidase (EC 3.2.1.21), which have been shown to act synergistically in the hydrolysis of cellulose” (Ekperigin, M.M., 2006)
Slide3Bacillus subtilis = Mikroba selulolitik
sistem
selulaseekstrak kasar sistem selulase dari Bacillus circulans B6 memiliki aktivitas karboksimetilselulase (CMCase), aviselase, selobiohidrolase, β-glukosidase dan β-xilosidase (Waenokul, et.al, 2006)Bacillus subtilis strain lokal memiliki aktivitas CMCase dan aviselase yang lebih tinggi dibanding dengan selulase dari Bacillus coagulan dan Bacillus circulans strain lokal , (Suhardi, 2009)
Slide4Sistem selulase = Enzim Indusibel
Dipengaruhi oleh banyak sedikitnya Induser
Produksi sistem selulase oleh B. SubtilisAvisel diketahui mampu menginduksi produksii sistem selulase dari Bacillus subtilis (Suhardi, 2009)Belum diketahui jumlah konsentrasi optimum avisel
Slide5Bacillus subtilis strain lokal
konsentrasi avisel optimum
karakteristik ekstrak kasar sistem selulase Bacillus subtilis.
Slide61. Berapa konsentrasi avisel optimum dalam media produksi?2. Bagaimana karakteristik ekstrak kasar sistem selulase Bacillus subtilis sebagai dasar produksi selulase komersial untuk mendukung teknologi produksi bioetanol berbahan baku selulosa?Tujuan Penelitian
Slide7Alat Dan BahanBahan:amonium molibdat, asam sulfat, besi(II) sulfat-7-hidrat, garam Rochelle, glukosa, kalium hidrogen posfat, kalsium klorida-2-hidrat, karboksimetil selulosa (CMC), avisel, magnesium sulfat-7-hidrat, mangan sulfat monohidrat, natrium hidroksida, natrium karbonat, natrium karbonat anhidrat, natrium nitrat, natrium dihidrogen fosfat-12-hidrat, dinatrium hidrogen fosfat-7-hidrat, dinatrium hidrogen arsenat-7-hidrat, natrium sulfat anhidrat, dan tembaga(II) sulfat-5-hidrat, aquades, etanol teknis dan serbuk nutrien agar, Biakan murni bakteri
Bacillus subtilis
yang diperoleh dari laboratorium mikrobiologi Universitas Brawijaya.Alat:Peralatan gelas yang terdiri dari cawan petri, gelas arloji, batang pengaduk, pipet tetes, pipet volume 20 mL, corong, beaker glass 50 mL dan 250 mL, erlenmeyer 250 mL, labu takar 50 mL, labu takar 100 mL, dan labu takar 500 mL. b). Peralatan khusus yang terdiri dari jarum ose, neraca analitik, laminar flow (enkase), autoklaf, inkubator, shaker water bath, sentrifugator, pH meter, dan spektronik 20
Slide8Diagram Alir Penelitian
Slide9Gambar; Shaker Water Bath
Gambar
: CMCase sebelum ditambahkan dengan pereagen Samogyi-nelson
Gambar
:
Avicelase
sebelum
ditambahkan
dengan
pereagen
Samogyi
-nelson
Gambar
:
Avicelase
setelah
diuji
dengan
samogyi
-nelson
Slide10Hasil Diskusi dan Pembahasan1. Optimasi Konsentrasi Avisel untuk Produksi Sistem
Selulase Bacillus subtilis Strain Lokal
produksi sistem selulase optimum pada penggunaan avisel sebagai induser sekaligus sumber karbon sebesar 0,5% dengan aktivitas CMCase dan aviselase rata-rata yang dihasilkan masing-masing sebesar 93,36 μmol/jam, dan 117,54 μmol/jam.Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Immanuel, et al., (2005) bahwa enzim endoglukanase yang diisolasi dari Bacillus sp. memiliki aktivitas optimum pada konsentrasi substrat sebesar 0,5%
Slide11Karakterisasi Ekstrak Kasar Sistem Selulase1. Penentuan pH optimumaktivitas CMCase dan aviselase bekerja pada range pH optimum 6-7.
Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian Alam, et al., (2004) melaporkan bahwa selulase yang diisolasi dari
Streptomyces omiyaensis memiliki aktivitas optimum untuk CMCase dan aviselase pada pH 6,5; Shailendra, et al., (1991) juga melaporkan bahwa aktivitas selulase optimum pada pH 6,5-7,5
Slide122. Penentuan Suhu optimum Aktivitas CMCase optimum pada suhu 45°C dengan aktivitas 80,13 μmol/jam, dan aviselase optimum pada suhu 50°C dengan aktivitas 101,49 μmol/jam
Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian Shabeb, et al., [2010] menyatakan selulase yang diisolasi dari Bacillus subtilis strain KO memiliki aktivitas optimum pada suhu 45°C. Immanuel, et al
., [2005], melaporkan bahwa enzim selulase yang diisolasi dari Cellulomonas, Bacillus, and Micrococcus spp., memilki aktivitas optimum untuk menghidrolisis selulosa pada rentang suhu (20-50°C) dengan suhu optimum 40°C.
Slide133. Penentuan Waktu Inkubasi Optimumwaktu inkubasi optimum yakni selama 2 jam, dengan aktivitas CMCase rata-rata sebesar 90,08 μmol/jam dan aktivitas aviselase rata-rata 106,98 μmol/jam
Penelitian ini sejalan dengan
penelitian yang dilakukan oleh Susanti, (2011) melaporkan bahwa waktu inkubasi optimum ekstrak kasar sistem selulase dari Bacillus circulans selama 2 jam
Slide144. Penentuan nilai Vmaks dan KM CMCase dan Aviselase dalam sistem selulase dari Bacillus subtilis
Gambar
: Kurva Hubungan 1/[S] terhadap 1/[Vo] aktivitas aviselaseGambar: Kurva Hubungan 1/[S] terhadap 1/[Vo] aktivitas CMCaseBerdasarkan gambar tersebut maka untuk aktivitas aviselase diperoleh Vmaks = 625 µg/jam, KM = 4,16%, aktivitas CMCase diperoleh Vmaks = 1047,12 µg/jam, sedangkan KM = 9,09%.
Menggunakan Lineawever-Burk
Slide15Hasil ini mengindikasikan bahwa
B. subtilis
menghasilkan selulase dengan karakter afinitas aviselase terhadap substrat lebih tinggi dibandingkan CMCase, tetapi kecepatan reaksi CMCasenya lebih cepat daripada aviselase. Nilai Vmaks dan KM merupakan parameter kinetika enzim, Vmaks digunakan untuk mengetahui konsentrasi substrat maksimum yang terikat pada enzim, sedangkan KM bermanfaat untuk mengetahui ukuran afinitas enzim-substrat (E-S)
Slide165. Stabilitas Ekstrak Kasar Sistem Selulase Terhadap Lama Penyimpanan pada suhu 4 ͦ C
Gambar:
Kurva lama penyimpanan waktu(hari) pada suhu 4ºC terhadap aktivitas enzim
Slide17Kesimpulan1. Konsentrasi optimum avisel sebagai induser dalam media pertumbuhan untuk menghasilkan sistem selulase Bacillus subtilis adalah 0,5% dengan aktivitas CMCase sebesar 93,36 μmol/jam dan aktivitas aviselase sebesar 117,54 μmol/jam. 2. Sistem selulase dari Bacillus subtilis memiliki kondisi reaksi enzimatis optimum pada pH = 6,0-7,0, suhu 50oC dan waktu inkubasi 2 jam dengan aktivitas CMCase 90,08 μmol/jam dan aviselase 106,98 μmol/jam. CMCase dalam sistem selulase Bacillus subtilis
memiliki nilai VMaks = 1047,12 μg/jam dan KM= 9,09%. Aviselase dalam sistem selulase Bacillus subtilis memiliki nilai VMaks
= 625 μg/jam dan KM= 4,16%. CMCase dalam sistem selulase selama masa penyimpanan pada suhu 4°C mengalami % penurunan aktivitas mulai hari ke-1 hingga ke-5, yaitu 13,63%; 18,17%; 36,36%; 100%; 100%. Aviselase dalam sistem selulase mengalami % penurunan aktivitas mulai hari ke-1 hingga ke-5 yaitu 13,40%; 30,43%; 80,30%; 95,65%; 100%.
Slide18TERIMA KASIH