RAPID ENZYME PRODUCTION AND MYCELIAL GROWTH IN SOLID-STATE FERMENTATION USING

THE NON-AIRFLOW BOX

(KECEPATAN PRODUKSI ENZIM DAN PERTUMBUHAN MISELIUM DALAM FERMENTASI MEDIA PADAT

MENGGUNAKAN KOTAK KEDAP UDARA)

Nama : M. Alif Zulfikar (141211132035)

Irfan Muzakki (141211132011)

Kelas : TIHP

Journal of Bioscience and BioengineeringVOL. 116 No. 5, 585e590, 2013www.elsevier.com/locate/jbiosc

Bahan dan Metode

• Strain kapang dan kultur substrat

Galur Aspergillus oryzae AOK 11 yang digunakan dalam penelitian ini. untuk persiapan strain konidiospora, strain

ditumbuhkan pada pd (potato dextrose) plate agar pada 30oc selama 7 hari. bekatul kering mengandung kadar air 13%

yang digunakan sebagai kultur substrat.

• Kultur biji koji

Bekatul biji koji diinokulasi dengan pengenceran cairan kultur 5x107 sebanyak 0,2 ml (0,2% surfaktan dan 0,9% NaCl)

ke dalam 2 g bekatul yang diautoklaf dengan 1,2 ml air suling dalam tabung 50 ml. inokulum diinkubasi pada suhu

30oc dengan kelembaban relatif (RH) 95% selama 3 hari dalam suhu dan kelembaban ruang di bawah kondisi statis.

• Fermentasi media padat

Bekatul (100 g) dengan volume air yang sesuai dikukus selama 20 menit. Kadar air awal substrat dihitung dengan

penghitungan kadar air dalam bekatul. Substrat dicampur dengan bekatul biji koji yang diinkubasi dengan kelembaban

relatif (RH) 95% dalam koil pendingin stainless steel yang terpasang pada tangki atau kotak kedap udara dengan

membran eptfe yang berisi saringan stainless steel yang melingkar dalam suhu dan kelembaban ruang dalam kondisi

statis, sedangkan mengukur suhu dalam substrat dengan termometer. Substrat memiliki kedalaman kira-kira 2,5cm.

• Persiapan protein yang disekresi

Substrat setelah kultur disuspensi dengan 1 L air suling pada suhu 4oC selama 3 jam untuk mengekstrak enzim

yang dihasilkan. Suspensi disentrifugasi untuk menghilangkan partikel besar, dan supernatan disaring oleh

membran selulosa asetat dengan ukuran pori-pori 0,20 µm. Larutan yang diperoleh digunakan untuk pengujian

enzim setelah 4 kali pengenceran dengan air suling.

• Pengujian enzim

Aktivitas α-amilase, glukoamilase, α-glukosidase and asam karboksipeptidase diuji dengan α- alat uji amilase,

glukoamlase dan alat uji α-glukosidase, dan alat uji aktivitas asam karboksipeptidase. Aktivitas selulase

dideterminasi dengan mengukur gula pereduksi yang dicerna dari carboxymethylcellulose (CMC) sesuai

dengan metode asam dinitrosalisilat (DNS) seperti sebelumnya dijelaskan. Aktivitas xilanase diukur dengan

prosedur yang sama seperti uji aktivitas selulase kecuali larutan ekstrak enzim (4 kali pengenceran) dan

substrat (1,0% xilan dari oat-spelt). Aktivitas asam protease diuji dengan mengukur kemampuan untuk

menghidrolisis kasein. Hidrolisat protein supernatan dideterminasi dengan metode lowry dan aktivitas tersebut

dideterminasi dengan pengukuran kerapatan optik 660 nm. Aktivitas β-glukosidase diukur dengan mengamati

pelepasan OFP-nitrofenol dari P-nitrofenil β-D-glucopyranoside (PNP-GLC) yang digunakan untuk substrat,

sebagaimana yang telah dijelaskan sebelumnya. Satu unit setiap aktivitas enzim dideterminasi sebagai 1 mmol

produk yang dilepaskan dari substrat per menit.

• Pengukuran total protein tersekresi

Jumlah total protein ekstraseluler dideterminasi dengan menggunakan alat uji Protein Quick-Start dari metode

Bradford yang menggunakan bovine γ-globulin sebagai standar, sesuai dengan petunjuk pabrik. Konsentrasi

protein pada 96-well plate dideterminasi dengan mengukur kerapatan optik 595 nm dengan pembaca lempeng.

• Pengukuran total berat miselium

Kadar miselium ditentukan dengan mengukur pelepasan kadar N-asetilglukosamin (GlcNac) dari dinding sel

jamur menggunakan enzim litik yaitu katalase.

• Pengukuran Aktivitas air (Aw)

Alat untuk mengukur aktivitas air yaitu menggunakan Aw-meter.

Hasil dan Pembahasan

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 3

Gambar 4

Gambar 5

Gambar 6

• Pada gambar 1 menunjukkan bahwa kondisi kultur seragam oleh kultur NAB memiliki produksi enzim

seragam dengan reprodusibilitas yang tinggi.

• Pada gambar 2 menunjukkan bahwa aktivitas berbagai enzim glikolitik selama kultur diukur, dan semuanya

menunjukkan peningkatan drastis di dalam kultur NAB selama 24 jam dalam laju produksi enzim daripada

di dalam kultur TB.

• Pada gambar 2 dan 3 menunjukkan kesamaan pada perbedaan waktu produksi enzim terutama di dalam

kultur NAB. Gambar 2 dan 3 juga menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan dalam total kadar miselium

sangat berhubungan dengan peningkatan produksi enzim.

• Pada gambar 2 sampai 4 (2-4) menunjukkan kecepatan produksi enzim secara signifikan dalam kultur NAB

yang berhubungan dengan peningkatan kadar miselium dibawah kondisi lingkungan yang tetap.

• Pada gambar 4 total kadar miselium dalam kultur NAB meningkat pada waktu 18-24 jam dan hampir

konstan dari waktu 48 jam

• Pada gambar 5A kadar air dalam kultur NAB secara cepat mengalami penurunan pada waktu 18-24 jam,

sementara gambar 5B total berat mengalami penurunan secara bertahap pada waktu 18-24 jam.

• Pada gambar 5C menunjukkan Aktivitas air (Aw) mengalami penurunan secara drastis dan cepat setelah 24

jam dalam kultur NAB

• Pada gambar 6A menunjukkan bahwa kultur TB dijaga pada fermentasi panas yang dihasilkan selama kultur

setelah suhu dalam susbtrat menunjukkan puncak yang luas.

• Pada gambar 6B menunjukkan permukaan substrat di dalam NAB berada dalam kondisi kering setelah

kultur selama 96 jam seperti yang diharapkan dari kelembaban relatif udara pada substrat.

Kesimpulan

Bahwa kultur NAB memiliki banyak kemampuan atau manfaat untuk memproduksi enzim yang lebih efisien

dalam fermentasi media padat. Ukuran partikel substrat mempengaruhi pertumbuhan miselium dan produksi

enzim dalam fermentasi media padat. Peningkatan kecepatan total kadar miselium sangat berhubungan dengan

peningkatan produksi enzim.