ISOLASI BAKTERI PENGHASIL ENZIM PROTEASE PADA ONCOM MERAH PASCA FERMENTASI 120 JAM DAN IDENTIFIKASI MOLEKULER BAKTERI BERBASIS GEN 16S rRNA Manuscript Aulia Harun G1C217306 PROGRAM STUDI D IV ANALIS KESEHATAN FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN DAN KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SEMARANG 2018 *Corresponding Author: Aulia Harun Program Studi DIV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang Indonesia 50273 Gmail: [email protected] http://repository.unimus.ac.id *Corresponding Author: Aulia Harun Program Studi DIV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang Indonesia 50273 Gmail: [email protected] http://repository.unimus.ac.id *Corresponding Author: Aulia Harun Program Studi DIV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang Indonesia 50273 Gmail: [email protected] http://repository.unimus.ac.id Isolasi Bakteri Penghasil Enzim Protease pada Oncom Merah Pasca Fermentasi 120 Jam dan Identifikasi Molekuler Bakteri Berbasis Gen 16S rRNA Aulia Harun1, Sakti Imam Muchlissin2, Ana Hidayati Mukaromah3, Sri Darmawati1, Stalis Norma Ethica3 1.Program Studi DIV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang 2.Laboratorium Kelautan dan Oseanografi Universitas Diponegor, Semarang, Jawa Tengah 3.Program Studi DIII Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan Kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang Abstrak Info artikel Enzim adalah molekul protein kompleks yang dihasilkan oleh sel hidup dan bekerja sebagai katalisator dalam berbagai proses kimia di dalam tubuh. Salah satu Enzim yang berperan penting dalam kehidupan manusia adalah Enzim protease. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui adanya bakteri penghasil protease yang terdapat pada oncom pasca fermentasi 120 jam dan mengidentifikasi bakteri berdasarkan analisis gen 16S rRNA. Proses isolasi dan purifikasi dilakukan menggunakan media Nutrient Agar dengan teknik spread. Dari keenam isolat bakteri yang diisolasi dari sampel oncom pascva fermentasi 120 jam, terdapat satu isolat yang memiliki aktivitas protease yaitu isolat IROD 5. Uji penghasilan enzim protease oleh bakteri dilakukan menggunakan media Skim Milk Agar. Proses identifikasi molekuler dilakukan melalui analisis sekuengen 16S rRNA menggunakan metode PCR menggunakan primer forward F: 5'-AGAGTTGATCCTGGCTCAG-3’ dan primer reverse R: 5'- GGTTACCTTGTTACGACTT-3’ yang dilanjutkan dengan proses sekuensing. Dari proses isolasi diperoleh hasil berupa satu isolat bakteri yang memiliki aktivitas proteolitik berdasarkan pengamatan area zona bening protease dengan diameter 72 mm. Sekuen 16S rRNA isolat bakteri proteolitik IROD5 telah diperoleh dan analisis Keywords : terhadap sekuen gen tersebut tingkat kemiripan 99% dengan sekuen gen yang sama pada Staphylococcus hominis. Dapat disimpulkan Enzim Protease, Gen 16S rRNA, isolat bakteri yang diperoleh dalam penelitian ini merupakan Oncom merah penghasil enzim protease yang potensial dan teridentifikasi secara molekuler sebagai bakteri Staphylococcus hominis strain IROD5. Pendahuluan kimia di dalam tubuh. Industri enzim Enzim adalah molekul protein kompleks berkembang sangat luas dan berperan yang dihasilkan oleh sel hidup dan bekerja penting dalam bidang industri (Yunita, sebagai katalisator dalam berbagai proses 2014). *Corresponding Author: Aulia Harun Program Studi DIV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang Indonesia 50273 Gmail: [email protected] http://repository.unimus.ac.id Menurut Suranto (2011), enzim berperan tradisional ini. Sebagai salah satu makanan penting dalam kehidupan semua mahluk tradisional hasil fermentasi, sebenarnya hidup, terutama pada manusia. Salah satu oncom pun tidak kalah dari tempe dan tahu. Enzim yang berperan penting dalam Oncom memiliki kandungan protein yang kehidupan manusia adalah Enzim protease. tinggi, selain itu oncom juga dapat diolah Enzim protease berperan sebagai penyokong menjadi pepes, sayur tumis campur leunca, kondisi tubuh agar tetap sehat luar dan sayur lodeh, keripik oncom, combro (oncom dalam. Enzim protease mampu mencerna dijero), dan berbagai macam makanan enak serpihan-serpihan yang tidak diinginkan lainnya. dalam darah termasuk bakteri dan virus (Yunita, 2014). PCR atau polimerisasi berantai adalah teknik amplifikasi (perbanyakan) DNA Indonesia dikenal sebagai negara yang spesifik dengan melakukan proses telah memanfaatkan enzim protease dalam pemanjangan nukleotida dari primer yang bidang industri pengolahan pangan seperti merupakan pasangan komplementer dari utas susu, roti, dan secaraa tradisional digunakan DNA secara simultan. Proses pemanjangan sebagai pelunak daging. Pentingnya enzim nukleotida dilakukan oleh DNA polimerase protease dan tingginya harga jual enzim berdasarkan cetakan DNA (Bardacki, 1994). protease mendorong para ilmuwan untuk mencari sumber – sumber enzim protease Pada peneliti sebelumnya telah yang baru yang dapat menghasilkan lebih dilakukan pada oncom segar. Namun pada banyak protease dan memiliki aktivitas tinggi oncom pasca fermentasi belum. Berdasarkan (Melliawati, 2015). hal tersebut, perlu dilakukan penelitian Isolasi bakteri penghasil protease isolasi bakteri penghasil enzim protease pada dalam media Nutrient Agar yang tidak oncom merah pasca fermentasi 120 jam dan mengandung sumber karbohidrat tetapi identifikasi molekuler bakteri berbasis gen memiliki kandungan sumber nitrogen yang 16S rRNA. cukup baik untuk pertumbuhan bakteri. Namun, kapang dan khamir tidak dapat Bahan dan metode tumbuh dengan baik. Kemudian dilanjutkan Jenis penelitian ini dilakukan dalam media Skim Milk Agar dengan dengan menggunakan analisis deskriptif kandungan kasein sebagai protein susu akan untuk mendapatkan data yang diperlukan. dipecah oleh mikroorganisme proteolitik Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium menjadi senyawa nitrogen terlarut sehingga Kelautan dan Oseanografi Universitas pada koloni dikelilingi area bening (Fatoni Diponegoro Semarang, Jawa Tengah.Waktu dkk., 2008). penelitian di laksanakan pada bulan April – Mei. Tahun 2018. Objek penelitian ini Penelitian Chayadi (2010) menyatakan bakteri penghasil enzim protease pada oncom bahwa oncom sebagai makanan khas dari merah pasca fermentasi selama 120 jam. Alat Jawa Barat yang merupakan warisan nenek yang digunakan adalah cawan petri, moyang bangsa Indonesia, memiliki nilai gizi mikropipet, inkubator, autoklaf, microwave, yang baik dan harganya pun sangat tabung reaksi, erlenmeyer, rak tabung, gelas terjangkau, namun sosialisasi oncom di ukur, laminar, NanoDrop Spektrofotometer, Indonesia masih sangat minim. Oncom masih lampu spirtus, ose jarum, pinset, neraca kalah terkenal dibandingkan hasil olahan analitik, mikrotube, waterbath, vortex, termal kacang-kacangan yang lain, seperti tahu dan cyler, cetakan gel agarose, alat elektroforesis, tempe. Banyak masyarakat Indonesia yang power supply, ultraviolet transilluminator, belum mengetahui bahwa oncom merupakan tabung ependrof.. Bahan yang dibutuhkan makanan tradisional yang bergizi tinggi dalam penelitian ini adalah sampel oncom sehingga banyak yang mengabaikan makanan merah, NaCl fiologis, dH2O, kapas dan kasa, *Corresponding Author: Aulia Harun Program Studi DIV Analis Kesehatan Fakultas Ilmu Keperawatan dan kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang Indonesia 50273 Gmail: [email protected] http://repository.unimus.ac.id plastik dan plastik wrap, aluminium foil, Kode Koloni Karakteristik Koloni pada kertas label, media Skim Milk Agar, aquades, Pewarnaan Gram IROD 5.1 Basil Gram-positif Nuclease free water (NFW), Promega Kit, bergerombol Etanol absolut 70%, TE Buffer, DNA IROD 5.2 Basil Gram-positif berderet Template (isolat DNA genom /total), PCR IROD 5.3 Coccus Gram-negatif bergerombol Master Mix (Promega), Primer Forward 8F IROD 5.4 Coccus Gram-negatif 16S rRNA, Primer Reverse 1492R 16S bergerombol rRNA, gel agarose, Loading dye, Larutan IROD 5.5 Coccus Gram-negatif bergerombol Tris Borat EDTA, media Nutrient Agar, IROD 5.6 Coccus Gram-positif Ethidium Bromida. bergerombol Hasil Setelah pengamatan morfologi koloni, Dari hasil penelitian didapatkan total pada penelitian ini dilakukan pewarnaan jumlah bakteri koloni yang diperoleh dari Gram terhadap sel-sel bakteri. Pengamatan proses isolasi dari sampel oncom merah pewarnaan Gram berdasarkan tabel 8 pasca fermentasi 120 jam adalah 6 koloni menunjukkan 3 isolat bakteri bersifat Gram- bakteri murni dengan morfologi koloni yang negatif dan 3 isolat yang bersifat Gram- berbeda. Karakteristik morfologi masing – masing isolat dapat dilihat pada tabel 1 positif, dengan bentuk sel basil dan kokus. sebagai berikut.: Berdasarkan hasil dari isolasi dan identifikasi bakteri, maka dipilih satu bakteri Tabel. 1. Morfologi Koloni Bakteri pada Oncom dengan bentuk sel yang unik untuk Merah pasca fermentasi 120 jam selanjutnya dilakukan uji enzimatik penghasil Kode Bentuk Warna Ukuran Konsistensi enzim protease. Bakteri yang dipilih adalah Koloni IROD Bergerigi Putih Besar Kering isolat dengan kode sampel E diberi label 5.1 IROD5. IROD Bergerigi Putih kecil Berlendir 5.2 IROD Bulat Putih Besar Berlendir Koloni bakteri yang telah diisolasi dan 5.3 diidentifikasi kemudian dilakukan uji IROD Bulat Putih Kecil kering 5.4 enzimatik untik mengetahui kemampuan IROD Bulat Putih Kecil Berlendir 5.5 bakteri dalam memecah protein. Hasil uji IROD Bulat Kuning Kecil Berlendir enzimatik