## Isolasi, Karakterisasi dan Uji Potensi Bakteri Penghasil Enzim Termostabil Air Panas Kerinci
Priya Tri Nanda 1 , Sinta Anggraini Siregar 1 , Rifky Kurniawan 1 , Hairuidin 1 ,
Meriyanti 1 , Yatno 2 1 Mahasiswa Prodi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi
2 Dosen Prodi Peternakan Fakultas Peternakan Universitas Jambi Jl. Jambi-Ma. Bulian KM 15 Mendalo Darat Jambi 36361 email: priyatrinanda30@gmail.com

## ABSTRAK
Telah  diisolasi  3  isolat  bakteri  termofilik  yang  berpotensi  dalam  menghasilkan  enzim termostabil dari sumber air panas Sungai Tutung Kabupaten Kerinci. Ketiga isolat bakteri tersebut  memiliki  karakteristik  dengan  bentuk  bulat,  ukuran  sedang,  warna  kuning, permukaan  cembung,  tepi  utuh  dan  gram  negatif  dengan  bentuk  basil.  Bakteri  termofilik berpotensi dalam menghasilkan enzim amilase dan katalase termostabil.
Kata kunci: Bakteri termofilik, Enzim, Termostabil.

## PENDAHULUAN
Enzim  menjadi  raja  pada  industri  saat  ini  dan  di  prediksi  akan  semakin meningkat  pada  masa  yang  akan  datang  karena  melalui  penggunaannya,  energi  dapat dihemat  dan  ramah  lingkungan.  Saat  ini  penggunaan  enzim  dalam  industri  makanan dan minuman, industri tekstil, industri kulit dan kertas di Indonesia semakin meningkat (Santoso  dkk.,  2010).  Pada  industri,  reaksi  suhu  tinggi  sangat  diminati  karena  dapat meminimalkan  resiko  kontaminasi,  meningkatkan  laju  transfer  massa,  dan  dapat menggeser kesetimbangan kearah pembentukan produk. Oleh karena itu, aplikasi enzim didalam  industri  bioteknologi  semakin  menuntut  enzim  yang  bersifat  tahan  terhadap lingkungan ekstrem. Karena faktor utama yang dapat merusak enzim adalah suhu maka diperlukan suatu enzim yang bersifat termostabil.
Meskipun  untuk  produksi  skala  kecil,  enzim  biasa  dapat  digunakan,  namun dengan menggunakan enzim termostabil kekhawatiran bahwa enzim dapat terdenaturasi pada  suhu  tinggi  selama  proses  produksi  dapat  teratasi.  Mikroorganisme  termofilik dapat  menjadi  pilihan  yang  baik  sebagai  sumber  enzim  termostabil.Mikroorganisme termofilik  mampu  hidup  secara  optimal  di  atas  suhu  40°C  karena  banyaknya  asam amino  dengan  atom  sulfur  yang  disebut  sistein  pada  protein  tersebut  mampu membentuk ikatan disulfida. Campbell (2010) dan Ngili (2009) menyatakan bahwa enzim yang  memiliki  ikatan  disulfida  dalam  jumlah  besar  akan  meningkatkan  kemampuan enzim  tersebut  mempertahankan  konformasi  dan  aktivitas  katalitiknya  pada  suhu lingkungan  yang  sangat  tinggi.  Tidak  banyak  tempat  dimuka  bumi  yang  mampu menyediakan  habitat  bagi  bakteri  termofilik.  Beberapa  diantaranya  adalah  sumber  air panas, kawah gunung berapi dan celah hidrotermal kedalaman laut.
Di kabupaten Kerinci, Provinsi Jambi terdapat beberapa sumber mata air panas, salah  satunya  adalah  sumber  mata  air  panas  Sungai  Tutung.  Belum  pernah  ada penelitian  yang  dilakukan  di  kawasan  sumber  air  panas  ini  sehingga  diperlukan penelitian  untuk  mengisolasi  bakteri  termofilik  penghasil  enzim  termostabil  pada  air panas  Sungai  Tutung.  Denganditemukan  bakteri  termofilik  yang  berpotensi  sebagai penghasil  enzim  termostabildiharapkan  dapat  meningkatkan  potensi  daerah  Sungai Tutung  Kabupaten  Kerinci  Provinsi  Jambi  dan  dapat  menjadi  salah  satu  sumber  air panas yang menjadi habitat bakteri termofilik penghasil enzim termostabil.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah:  Medium  nutrient  agar, Kristal  violet,  Garam  iodine,  Aseton,  Etanol  95%,  Larutan  Safranin,  Larutan  pati  1% (v/v), Larutan NaOH, Susu skim, Larutan HCl, Larutan hydrogen peroksida.
Peralatan yang digunakan antara lain: Botol sampel, Kotak pendigin, Kertas pH, pH  meter,  Termometer,  Jarum  ose,  Batang  L,  Cawan  petri,  Pipet  tetes,  Tabung  reaksi, Erlenmeyer,  Rak  tabung  reaksi,  Inkubator,  Mikroskop,  Kertas  saring,  Bunsen, Water bath .

## Pengambilan Sampel
Sampel air panas diambil dari sumber mata air panas sungai tutung, kabupaten Kerinci,  masing-masing  pada  titik  yang  berbeda.  Sebelum  sampel  air  diambil,  terlebih dahulu  dilakukan  pengukuran  parameter  fisika  dan  kimia  di  lapangan  kerja. Selanjutnya  sampel  air  di  bawa  ke  Laboratorium  Mikrobiologi  Fakultas  Sains  dan Teknologi Universitas Jambi, untuk dilakukan isolasi.

## Isolasi Bakteri Termofilik
Bakteri yang terdapat pada sampel air panas diinokulasi pada media NA (ekstrak yeast  5  g,  tripton  5  g,  NaCl  5  g,  tepung  agar  5  g  dalam  1  liter  aquadest).  Dilakukan pengenceran  terhadap  sampel  air  hingga  konsentrasi  menjadi  10 -2 .  Kemudian  sampel diinokulasi  dengan  metode  agar  tuang,  diambil  sebanyak  1  ml  untuk  diinokulasi  pada media  NA  dalam  cawan  petri  secara  aseptik  kemudian  diinkubasi  pada  suhu  55°C  di dalam  inkubator  selama  2  x  24  jam.  Selanjutnya,  dilakukan  proses  Pemurnian, Karakterisasi dan uji potensi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Penelitian ini, sampel yang digunakan berasal dari sumber air panas Sungai Tutung  Kabupaten    Kerinci  yang  memiliki  suhu  65°C  sampai  70°C  dengan  pH  8,  tidak berwarna,  berbau  belerang,  terdapat  banyak  pepohonan  sehingga  substrat  yang
diperlukan  oleh  mikroba  yang  berada  disana  cukup  banyak.  Bakteri  akan memanfaatkan  senyawa  anorganik  seperti  H 2 O,  H 2 ,  atau  H 2 S  sebagai  donor  elektron untukmereduksi CO 2 menjadi komponen karbon sebagai sumber energi.
Bakteri  yang  dapat  hidup  pada  suhu  diatas  40°C  merupakan  jenis  bakteri termofilik.  Bakteri  termofilik  adalah  bakteri  yang  dapat  hidup  pada  suhu  antara  40- 70°C.  Pada  suhu  diatas  50°C,  oksigen  masih  dapat  terlarut  dengan  baik  sehingga kemungkinan besar bakteri di dalamnya merupakan bakteri aerob (Edwards, 1990).
Sari  (2012)  menyatakan  sumber  air  panas  yang  bersifat  basa  memiliki kandungan  mineral  yang  tinggi  yang  memungkinkan  mikroorganisme  termofilik  untuk bertahan  hidup.Ketahanan  mikroba  pada  suhuyang  tinggi  disebabkan  karena  bakteri termofilik memiliki struktur protein yang berbedadari mikroba mesofil sehingga mampu bertahan  pada  suhu  yang  ekstrim.  Keberadaankomponen  biotik  mampu  mendukung pertumbuhan  mikroorganisme  termofilik.Dirnawan  dkk  (2000)  melaporkan  bahwa dedaunan  yang  gugur,  ranting  dahan,  bijirerumputan,  serbuk  sari,  dan  bangkai serangga yang terdapat disekitar sumber air panasmerupakan bahan organik yang dapat dimanfaatkan oleh mikroorganisme yang hidupdalam sumber air panas tersebut.
Sampel kemudian ditumbuhkan pada media padat NAdan diinkubasi selama 48 jam pada suhu 55°C.Setelah dilakukan isolasi maka diperoleh 3 isolat bakteri.

## Gambar 1. 3 Isolat yang diperoleh

## Karakteristik Bakteri
Isolat bakteri selanjutnya dikarakterisasi yang meliputi Bentuk, Ukuran, Warna, Permukaan, Tepi dan Pewarnaan gram. Hasil dari karakterisasi bakteri termofilik dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Karakteristik bakteri termofilik
Kode isolate Morfologi Pewarnaan gram Bentuk  Ukuran  Warna  Permukaan  Tepi Gram Bentuk sel FST B Bulat Sedang  Kuning Cembung Utuh Negatif Basil FST C Bulat Sedang  Kuning Cembung Utuh Negatif Basil FST F Bulat Sedang  Kuning Cembung Utuh Negatif Basil
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa ketiga isolat memilki karakteristik dengan bentuk bulat, ukuran sedang, warna kuning, permukaan cembung, dan tepi utuh.
Gambar 2. Hasil pewarnaan gram bakteri
Hasil pewarnaan Gram untuk isolat B, C dan D menunjukkan bentuk sel batang (basil)  berwarna  merah.  Dari  hasil  tersebut  dapat  diketahui  bahwa  isolat  merupakan bakteri Gram negatif.
Dari  hasil  diatas  dapat  dilihat  bahwa  bakteri  termofilik  yang  diperoleh  memiliki karakteristik  yang  sama.  Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  bakteri  yang  diperoleh merupakan  satu  spesies,  Walaupun  untuk  memastikan  hal  tersebut  masih  perlu dilakukan tahap  uji fisiologi dan molekuler hingga dapat diketahui spesies  dari  bakteri tersebut.

## Uji Potensi Bakteri Termofilik sebagai Penghasil Enzim Termostabil
Uji potensi yang diujikan pada penelitian ini adalah uji bakteri termofilik sebagai penghasil enzim Amylase, protease dan katalase. Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Uji potensi bakteri termofilik sebagai penghasil enzim termostabil
Kode isolat Amylase Protease Katalase FST B + - + FST C + - + FST F + - +
Berdasarkan  tabel  diatas  dapat  dilihat  bahwa  bakteri  termofilik  yang  diperoleh pada penelitian ini dapat menghasilkan enzim amilase dan katalase.
Gambar 3. Zona bening pada uji amilase
Dari  gambar  3  terlihat  bahwa  uji  dikatakan  positif  sebagai  penghasil  amilase apabila isolat membentuk zona bening setelah dilakukan penetesan iodin pada medium agar  pati.  Daerah  di  luar  zona  bening  terlihat  berwarna  biru  tua  setelah  diberi  larutan iodin.  Terbentuknya  warna  biru  tua  akibat  adanya  reaksiantara  larutan  iodin  dengan pati yang tidak dihidrolisis. Zona bening tidak ikut terwarnai oleh larutan iodin karena pada  zona  tersebut  pati  sudah  terhidrolisis  menjadi  senyawa  yang  lebih  sederhana
seperti disakarida atau monosakarida. Dalam hal ini, pati dimanfaatkan sebagai sumber karbon  untuk  sumber  energi  bagibakteri  termofilik,  dan  hasil  perombakan  pati  akibat aktivitas  amilase  ditandai  denganterbentuknya  zona  bening  disekeliling  bakteri termofilik.
Pada  uji  katalase,  uji  dikatakan  positif  apabila  terdapat  gelembung  udara  pada kaca  objek.  Gelembung  udara  yang  muncul  adalah  gelembung  oksigen,berdasarkan reaksi:
2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2
Katalase  merupakan  enzim  yang  mengkatalisapenguraian  hidrogen  peroksida menjadi  H 2 O  dan  O 2 .Hidrogen  peroksida  bersifat  toksik  terhadap  sel  karena  bahan  ini menginaktifkan enzim dalam sel. Hidrogen peroksida terbentuk sewaktu metabolismeaerob,  sehingga  mikroorganisme  yang  tumbuh  dalam  lingkungan  aerob pasti menguraikan bahan tersebut (Lay, 1994).
Dari penjabaran  diatas dapat dilihat bahwa sumber di air panas Sungai Tutung Kabupaten  Kerinci  terdapat  bakteri  termofilik  yang  sangat  berpotensi  untuk dikembangkan  dalam  menghasilkan  enzim  termostabil,  yang  mana  nantinya  dapat diaplikasikan dalam bidang bioteknologi ataupun industri.

## KESIMPULAN
1. Bakteri  yang  diperoleh  dari  sumber  air  panas  Sungai  Tutung  merupakan  bakteri termofilik yang dapat hidup pada suhu 55°C.
2. Bakteri termofilik yang diperoleh memiliki karakteristik dengan bentuk bulat, ukuran sedang,  warna  kuning,  permukaan  cembung,  tepi  utuh  dan  gram  negatif  dengan bentuk basil.
3. Bakteri  termofilik  berpotensi  dalam  menghasilkan  enzim  amilase  dan  katalase termostabil.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Kementrian  Riset,  Teknologi  dan Pendidikan  Tinggi  atas  bantuan  dana  untuk  penelitian  ini  melalui  Program  Kreativitas Mahasiswa tahun anggaran 2016.

## DAFTAR PUSTAKA
Campbell. 2010. Biologi Jilid 1 . Erlangga. Jakarta.
Dirnawan,  H.,  A.  Suwanto.  T.  Purwaria.  2000.  Eksplorasi  Bakteri  Termofil  Penghasil Enzim  Hidrolitik  Ekstraseluler  dari  Sumber  Air  Panas  Gunung  Pancar. Jurnal Hayati . Vol. 7 (2): 52-55.
Edwards, C. 1990. Microbiology of Extreme Environment .Open University pr.Buckingham. Lay, W.B. 1994. Analisa Mikroba di Laboratorium . PT. Raja Grafindo Persada.Jakarta. Ngili, Y. 2009. Biokimia Struktur dan Fungsi Biomolekul. Graha Ilmu.Yogyakarta.
Santoso,  A.T.,  I.  Kemala.  R.  Silaba.  2010. Studi  Persepsi  Masyarakat  terhadap  Peran Enzim dalam Pembuatan Susu Terfermentasi. Universitas Medan Press. Medan.
Sari,  U.  M.  2012. Penapisan  dan  Karakterisasi  Bakteri  Selulolitik  Termofilik  Sumber  Air Panas Sungai Medang, Kerinci, Jambi . Universitas Andalas. Padang.