## PRODUKSI ENZIM SELULASE TERMOSTABIL DARI BAKTERI NG2 MENGGUNAKAN BERBAGAI SUMBER SELULOSA ASAL LIMBAH PERTANIAN DAN PERKEBUNAN
(Production of Thermostable Cellulase Enzyme by NG2 Bacteria Using Various Cellulose Sources from the Agriculture Waste)
Rahmad Fani Ramadhan 1 , Montesqrit 2 , dan Yetti Marlida 2
1 Fakultas Peternakan, Universitas Padjadjaran
2 Program Studi Ilmu Peternakan Fakultas Peternakan, Universitas Andalas Email: fani.rahmad@gmail.com

## ABSTRACT
This experiment aimed to determine the best cellulose sources from the agricultural by product on the production of the thermostable cellulase enzymes by thermophilic bacteria (NG2) and also to  find  out  the  best  concentration  level  of  the  selected  sources  of  cellulose.  The  experiment  was conducted in two stages using a completely randomized design (CRD). In phase 1, four cellulose sources were used, namely A: corn cobs, B: rice straw, C: coconut fiber, and D: oil palm trunk, in which the replication for each source was five. In phase 2,  the best sources of cellulose from the phase 1 was used at four different levels of concentration, i.e., A: 2%, B: 3%, C: 4%, and D: 5%, in which replication for each concentration was five. The result of phase 1 showed that the corn cobs was the best cellulose source  in producing cellulase enzyme. This was indicated by the activity of 0.329 U/ml, the enzyme protein of 0.0328 mg/ml, and the specific activity of 10.165 U/mg, which were significantly higher (P<0.01) than those of other cellulose sources. The results of phase 2 showed that the concentration of 4% (w/v) had the highest (P<0.01) specific activity of 44.002 U/mg  compared with those of the other concentrations. In conclusion, the highest production of cellulase enzyme using thermophilic bacteria (NG2) was obtained at the concentration of 4% (w/v) using the corn cobs as the cellulose source.
Keywords : Cellulase, Thermophilic, NG2 bacteria, Thermostable, Corn cobs

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mencari  sumber  selulosa  terbaik  dari  limbah  pertanian dan  perkebunan  dalam  menghasilkan  enzim  selulase  oleh  bakteri  termofilik  NG2  dan  mencari konsentrasi tetringgi dari sumber selulosa terpilih. Penelitian dilakukan 2 tahap secara eksperimen, masing-masing menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Pada tahap 1, digunakan 4 sumber selulosa sebagai perlakuan yaitu A: tongkol jagung; B: jerami padi; C: sabut kelapa; dan D: batang kelapa sawit, masing-masing diulang sebanyak 5 kali.  Pada tahap 2 digunakan materi dari selulosa yang menghasilkan konsentrasi enzim selulase tertinggi pada tahap 1, dengan 4 konsentrasi sumber selulosa yang meliputi A: 2%; B: 3%; C:4%; D: 5%, dengan ulangan sebanyak 5 kali. Hasil penelitian Tahap 1 menunjukan bahwa sumber selulosa tertinggi dalam memproduksi enzim selulase adalah tongkol jagung dengan aktivitas sebesar: 0,329 U/ml, protein enzim sebesar: 0,0328 mg/ml dengan aktivitas spesifik yaitu: 10,165 U/mg berbeda sangat nyata (P<0,01) lebih tinggi dari sumber selulosa yang lainnya. Pada Tahap 2 diperoleh hasil bahwa konsentrasi 4% (w/v) tongkol jagung dengan aktivitas  spesifik  tertinggi  yaitu  44,002  U/mg  berbeda  sangat  nyata  (P<0,01)  lebih  tinggi  dari konsentrasi yang lainnya. Kesimpulan penelitian ini adalah produksi enzim selulase menggunakan bakteri termofilik NG2 tertinggi diperoleh menggunakan 4% (w/v) dengan sumber selulosa terbaik yaitu tongkol jagung.
Kata Kunci: Selulase, Termofilik, Bakteri NG2, Termostabil, Tongkol jagung

## PENDAHULUAN
Limbah  pertanian  dan  perkebunan  pada saat ini mempunyai peluang untuk dimanfaatkan
secara  optimal  sebagai  pakan  ternak  dan pengelolaannya  perlu  dilakukan  secara  tepat sehingga  ketersediaannya  berkesinambungan. Permasalahan  dalam  pemanfaatan  limbah
JITP Vol. 8 No. 2, Juli  2020
pertanian  dan  perkebunan,  seperti  tongkol jagung,  jerami  padi,  sabut  kelapa  dan  batang kelapa  sawit  adalah  limbah  yang  memiliki kandungan  serat  kasar  yang  tinggi  termasuk selulosa,  lignin  dan  tanin  yang  sangat  sukar dicerna  oleh  ternak  non-ruminansia  (Lubis, 1992).
Pada  umumnya  bahan  limbah  pertanian dan  perkebunan  mengandung  kadar  serat yaitu  hemiselulosa,  selulosa  dan  lignin  yang tinggi. Limbah pertanian dan perkebunan yang mengandung  selulosa  tinggi  yaitu  tongkol jagung  sebesar  41%  (Lorenz  dan  Kulf,  1991), jerami  padi  33%  (Hardjo,  1989),  sabut  kelapa 21,07%  (Tyas,  2000)  dan  batang  kelapa  sawit 34% (Aliman dan Bejo, 1995). Berbeda dengan tenak  ruminansia,  saluran  pencernaan  ternak unggas tidak dapat mencerna hemiselulosa dan selulosa.
Mikroorganisme  yang  menghasilkan enzim  selulase  mampu  memecah  selulosa menjadi  bentuk  sederhana  seperti  glukosa, sehingga  glukosa  dengan  mudah  dapat dimanfaatkan oleh ternak. Selanjutnya menurut Kenedi (2012), bakteri NG2 merupakan bakteri gram  negatif,  berspora  dan  berbentuk  batang. Kondisi  optimum  untuk  pertumbuhan  bakteri NG2 diperoleh pada pH 7,0, dengan suhu 60°C, lama inkubasi 30 jam dan menghasilkan aktifitas spesifik 59,45 U/mg.
Aplikasi  enzim  kedalam  pakan  ternak bertujuan  untuk  membantu  mendegradasi senyawa  komplek  menjadi  sederhana  diluar tubuh ternak dan dilanjutkann di dalam saluran pencernaan.  Aplikasi  enzim  sebagai  tambahan bahan  pakan  ke  dalam  ransum  di  Eropa dan  Amerika  sudah  tidak  asing  lagi,  namun tidak  demikian  dengan  di  Indonesia.  Dengan demikian  pengembangan  aplikasi  enzim dalam pakan ternak selain untuk industri dan pengolahan  limbah  sangat  berpotensi  untuk dikembangkan.
Proses produksi enzim harus memperhatikan  bahan  yang  murah  dan mudah  didapat  terutama  bahan  penginduksi produksi  enzim,  pada  enzim  selulase  bahan penginduksinya adalah selulosa, pada produksi enzim  selulase  secara  komersil  biasanya menggunakan  selulosa  murni  seperti carboxy methyl cellulose (CMC), karena mahalnya CMC tersebut  maka  perlu  diganti  dengan  bahan yang  murah  seperti  yang  berasal  dari  limbah pertanian  dan  perkebunan  yang  mengandung selulosa  tinggi  seperti  tongkol  jagung,  jerami padi, sabut kelapa dan batang kelapa sawit. Yetti
et al . (2003) menemukan bahwa semakin tinggi kandungan selulosa dari suatu bahan semakin tinggi  kemampuannya  dalam  menginduksi produksi  enzim  selulase.  Tongkol  jagung, jerami  padi,  sabut  kelapa  dan  batang  kelapa sawit mempunyai potensi besar sebagai substrat penginduksi  produksi  enzim  selulase  dengan harga murah.
Tongkol  jagung  mempunyai  kandungan selulosa  yang  lebih  tinggi  dari  jerami  padi, sabut  kelapa,  dan  batang  kelapa  sawit,  dan diharapkan akan menghasilkan produksi enzim selulase yang tinggi. Dalam memproduksi enzim dipengaruhi oleh konsentrasi substrat, semakin tinggi  konsentrasi  substrat  maka  semakin tinggi  produktifitas  enzimnya.  Berdasarkan hal  tersebut  perlu  dilakukan  penelitian  untuk melihat limbah pertanian dan perkebunan yang dapat  memproduksi  enzim  selulase  tertinggi dan  juga  perlu  diketahui  konsentrasi  substrat dari sumber selulosa yang dapat menghasilkan produksi  enzim  selulase  sehingga  dapat menggantikan  substrat  selulosa  pengganti CMC.

## MATERI  DAN METODE
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Teknologi  Pakan  Universitas  Andalas  dan terdiri atas dua tahap percobaan.

## Percobaan tahap I
Percobaan  ini  bertujuan  mencari  sumber selulosa dari limbah pertanian dan perkebunan terbaik  dalam  memproduksi  enzim  selulase. Percobaan  ini  dilakukan  secara  eksperimen dengan  menggunakan  Rancangan  Acak Lengkap  (RAL)  dengan  4  perlakuan  dan  5 ulangan.  Keempat  perlakuan  tersebut  adalah (A:  Tongkol  jagung;  B:  Jerami  padi;  C:  Sabut kelapa; dan D: Batang kelapa sawit).
Uji Duncan  Multiple  Range  Test (DMRT) digunakan  untuk  melihat  perbedaan  antar perlakuan (Steel and Torrie, 1993).

## Peremajaan bakteri NG2
Bakteri  NG2  yang  berasal  dari  sumber air  panas  Kab.  Solok  Selatan  yang  disimpan pada  media  NA  ( Nutrient  Agar )  di  dalam freezer disegarkan  kembali  pada  medium  cair ( Nutrien Broth /NB). Ke dalam 10 ml media NB steril  diinokulasikan  bakteri  NG2  dari  media NA, kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu  60°C  dalam  shaker  water  bath  untuk
Ramadhan, dkk
membiarkan  bakteri  tumbuh  dengan  baik  di mana  diperoleh  populasi  sekitar  10 6 CFU/ml (Yetti et al., 2003).

## Penyiapan sumber selulosa
Sumber selulosa yang berasal dari limbah pertanian  dan  perkebunan  berupa:  tongkol jagung,  jerami  padi,  sabut  kelapa  dan  batang kelapa  sawit  dikeringkan  sampai  bahan keringnya  (BK)  mencapai  85%.  Kemudian sampel  tersebut  digiling  sampai  ukuran  5-10 mm.  Selanjutnya  masing-masing  sampel disimpan  di  dalam  plastik  dan  diberi  label menjelang digunakan.

## Poduksi enzim selulase
Media  produksi  enzim  selulase  adalah: sumber selulosa (1%), yeast ekstrak (0,2 gram), Na 2 HPO 4 (1,5  gram),  Amonium  chloride  (0,5 gram),  TE  (1,17  ml),  semua  bahan  dilarutkan dalam masing-masing 100 ml aquades, dengan pH larutan 7, kemudian diautoklaf lebih kurang selama 15 menit pada suhu 121°C, tekanan 1 atm, kemudian  media  didinginkan  dan  diinokulasi dengan  inokulum    bakteri  NG2  sebanyak 2%  (v/v)  yang  sebelumnya  telah  ditanam ulang  pada  medium  NB.  Kemudian  medium diinkubasi pada suhu 60°C dalam shaker water bath dengan  kecepatan  90  rpm/jam,  selama 30  jam  (Kenedi,  2012).  Setelah  30  jam,  enzim dipanen dimana sebelumnya pH akhir produk diukur  menggunakan  pH  meter,  selanjutnya produk  disentrifus  pada  kecepatan  5000  rpm selama 30 menit. Supernatan diambil atau bagian atas larutan diambil dan endapannya dibuang, supernatan  adalah  enzim  selulase  kasar  yang siap diukur aktivitas dan kandungan proteinya.

## Pecobaan tahap II
Tahap  ini  bertujuan  mencari  konsentrasi sumber  selulosa  terpilih  dari  percobaan tahap  I  untuk  memproduksi  enzim  selulase. Percobaan ini dilakukan menggunakan sumber selulosa terpilih dari percobaan tahap I dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan level selulosa dan diulang 5 kali. Level selulosa yang diuji masing-masing: 2% (A), 3% (B), 4% (C), dan 5% (D). Uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)  digunakan untuk melihat  perbedaan  antar  perlakuan  (Steel  and Torrie, 1993).
Pelaksanaan  percobaan  pada  Tahap  II  ini sama dengan percobaan pada Tahap I yaitu di mulai dari peremajaan bakteri NG2, penyiapan
sumber selulosa terpilih dari percobaan Tahap I, dan produksi enzim selulase.

## Parameter yang diamati
Parameter yang diamati dari kedua tahap percobaan  adalah:  aktivitas  enzim  selulase (Nelson,  1944);  protein  enzim  (Bradford,  1976) dan aktivitas spesifik enzim selulase.

## Uji aktivitas selulase
Uji  aktivitas  enzim  di  lakukan  dengan menurut  Metode  Nelson  (1944)  yaitu  dengan mengambil 1 ml enzim selulase kasar di tambah pada  1  ml  substrat  (0,1  %  CMC  dalam  buffer phospat  0,01  M  pH  4,8),  kemudian  dicampur menggunakan  vortek,  setelah  itu  direaksikan di dalam shaker water bath selama 30 menit pada suhu 60°C. Selanjutnya reaksi dihentikan dengan meletakkan pada air mendidih selama 5 menit. Kemudian  produk  hidrolisis  disentrifius  pada kecepatan 5000 rpm selama 30 menit. Sebanyak 1  ml  hidrolisat,  ditambahkan  reagen  nelson A  dan  nelson  B  (1  ml),  dipanaskan  dalam  air mendidih selama 5 menit, ditambahkan reagen phospomolibdat (1 ml), ditambahkan aquades (7 ml), kemudian glukosa yang dibebaskan dibaca menggunakan  spektrofotometer  pada  panjang gelombang 575 nm . Aktivitas  enzim  selulase  dihitung berdasarkan  data  kadar  selulosa    relatif  yang dirombak  menjadi  glukosa  sebagai  jumlah glukosa  yang  dihasilkan  oleh  kerja  enzim selulase . Satu unit aktifitas enzim didefinisikan sebagai banyaknya µg glukosa yang dihasilkan dari hidrolisis selulosa oleh 1 ml ekstrak kasar enzim  selulase  selama  masa  inkubasi.  Untuk melihat  besarnya  satu  unit  aktifitas  enzim tersebut digunakan rumus :
di mana : AE     =   Aktifitas enzim (Unit/ml filtrat enzim) MG    =  Mikrogram glukosa yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis BMg =  Berat Molekul glukosa, 180,06 MI      =  Masa Inkubasi, 30 menit

## Uji protein enzim
Konsentrasi  protein  terlarut  ditentukan dengan  cara  mengambil  larutan  enzim  kasar
JITP Vol. 8 No. 2, Juli  2020
sebanyak 100  µl ditambah 1 ml reagen Bradford. Kemudian diamati perubahan warna dan dibaca menggunakan  spektrofotometer  pada  panjang gelombang 595 nm dengan mengunakan Bovine Serum  Albumine (BSA)  sebagai  protein  standar (Bradford, 1976).

## Aktivitas spesifik
Aktivitas  spesifik  enzim  didefinisikan sebagai berapa unit enzim yang terdapat pada satu  mg  protein.  Berdasarkan  definisi  tersebut maka  aktivitas  spesifik  enzim  menunjukkan kemurnian  suatu  enzim,  dengan  demikian semakin besar aktifitas spesifiknya menunjukkan bahwa  kemurnian  enzim  tersebut  semakin tinggi.  Aktivitas  spesifik  dapat  di  cari  dengan cara  membagikan  aktivitas  enzim  dengan protein enzim.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Percobaan Tahap I
Pengaruh berbagai sumber selulosa terhadap aktivitas selulase
Hasil pengamatan aktifitas enzim selulase dari berbagai sumber selulosa pada Gambar 1 menunjukkan  bahwa  tongkol  jagung  memiliki aktifitas enzim selulase paling tinggi yaitu 0,329 Unit/ml diikuti oleh sabut kelapa (0,181 unit/ ml),  batang  kelapa  sawit  (0,056  unit/ml)  dan jerami  padi  (0,030  Unit/ml).  Hasil  Analisis ragam  menunjukkan  bahwa  aktivitas  enzim selulase oleh bakteri NG2 pada berbagai sumber selulosa berbeda sangat nyata (P<0,01).
Setelah dilakukan uji lanjut, diperoleh hasil bahwa aktivitas enzim selulase pada perlakuan tongkol  jagung  nyata  lebih  tinggi  (P<0,01)
dibanding dengan  perlakuan jerami padi, sabut kelapa dan batang kelapa sawit. Sementara pada perlakuan jerami padi aktivitas enzim tersebut tidak  berbeda  nyata  (P>0,05)  dengan  batang kelapa sawit.
Tingginya  aktivitas  enzim  selulase  pada tongkol  jagung  menunjukkan  bahwa  tongkol jagung  dapat  dijadikan  sumber  energi  dengan baik oleh bakteri NG2 sehingga jumlah populasi bakteri NG2 yang tumbuh pada tongkol jagung diperkirakan lebih banyak dibandingkan pada sumber  selulosa  lainnya,  sehingga  tongkol jagung  dapat  menginduksi  produksi  enzim selulase lebih cepat. Hal ini disebabkan tongkol jagung  mengandung  selulosa  lebih  tinggi dibandingkan dengan jerami padi, sabut kelapa maupun batang kelapa sawit (Gambar 1).
Hal yang sama juga terjadi pada produksi enzim  xilanase  yang  dilaporkan  oleh  Santi (2012)  bahwa  bakteri  NG2  lebih  baik  tumbuh dan  produksi  enzim  xilanase  lebih  tinggi menggunakan bagase tebu, karena kandungan xilan dari bagase tebu lebih tinggi. Silvia (2012) menambahkan  bahwa  bakteri  NG2  tumbuh baik  dan  menghasilkan  enzim  manannase tertinggi menggunakan bungkil kelapa sebagai sumber  karbon,  dimana  bungkil  kelapa juga  mengandung  manan  yang  lebih  tinggi dibandingkan  ampas  kelapa  dan  bungkil  inti sawit.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  bakteri NG2  dapat  tumbuh  dan  berproduksi  dengan baik  apabila  di  tumbuhkan  pada  media  yang mengandung  sumber  karbon  yang  tinggi. Berbeda  dengan  temuan  yang  diperoleh  oleh Besty (2008), dimana jerami padi menghasilkan aktivitas  enzim  selulase  teringgi  yaitu  179  × 10 -3 nkat/ml  dibandingkan  dengan  tongkol jagung  yang  menghasilkan  hanya  128  ×  10 -3 nkat/ml  menggunakan  bakteri  isolate  CM
Gambar 1. Aktivitas enzim selulase (unit/ml) pada berbagai sumber selulosa

## Ramadhan, dkk
11-1.  Perbedaan  ini  disebabkan  setiap  bakteri selulolitik  menghasilkan  kompleks  enzim selulase yang berbeda-beda tergantung dari gen yang dimiliki bakteri dan sumber karbon yang digunakan.
Sumber  karbon  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  merupakan  substrat  selulosa yang  tidak  murni,  dimana  komponen  selulosa terbungkus dan terikat secara kovalen maupun non  kovalen  pada  lignin  dan  hemisellulosa (Perez et al ., 2002). Hemisellulosa maupun lignin akan mengganggu aktivitas enzim selulase yang hanya spesifik memotong ikatan β-1-4- glikosidik pada selulosa, sehingga aktivitas enzim selulase yang  diperoleh  pada  penelitian  ini  lebih  kecil bila dibandingkan dengan hasil yang diperoleh Kenedi  (2012),  yang  menggunakan  selulosa murni (CMC, carboxymethyl cellulose ).
Pengaruh berbagai sumber selulosa terhadap protein enzim
Hasil  pengamatan  protein  enzim  dari berbagai  sumber  selulosa  dapat  dilihat  pada Gambar  2.  Penelitian  ini  menunjukkan  bahwa batang  kelapa  sawit  memiliki  protein  enzim yang  paling  tinggi  yaitu  sebesar  0,038  mg/ml di  bandingkan  dengan  tongkol  jagung  (0,033 mg/ml), diikuti oleh jerami padi (0,012 mg/ml), dan sabut kelapa (0,030 mg/ml). Hasil Analisis ragam  menunjukkan  bahwa  sumber  selulosas yang  berbeda  memberikan  pengaruh  yang sangat  nyata  (P<0,01)  terhadap  protein  enzim yang dihasilkan.
Beradasarkan  hasil  uji  lanjut,  diketahui protein  enzim    selulosa  yang  berasal  dari batang kelapa sawit nyata lebih tinggi (P<0,05) dibanding  semua  sumber  selulosa,  sementara tongkol  jagung  dan  sabut  kepala  tidak menunjukkan adanya perbedaan protein enzim. Diantara semua perlakuan, selulosa asal jerami
pada  menunjukkan  protein  enzim  yang  nyata lebih    rendah  (P<0,05)  dibanding  perlakuan lainnya. Kadar protein menunjukkan jumlah protein yang  terkandung  dalam  enzim  kasar.  Enzim kasar mengandung protein enzim, protein dapat berasal dari bahan penyusun medium (Richana, 2006)  dan  Saat  fermentasi  ada  kemungkinan kadar  protein  berkurang  karena  di  konsumsi oleh  bakteri  sebagai  sumber  nitrogen.  Bakteri memerlukan protein sebagai salah satu nitrogen organik  dalam  pertumbuhannya  (Rachman, 1989). Tingginya aktivitas enzim yang dihasilkan pada tongkol jagung mengakibatkan kebutuhan akan  nitrogen  lebih  tinggi  dibandingkan  pada jerami  padi,  sabut  kelapa,  dan  batang  kelapa sawit.  Sehingga  kebutuhan  akan  nitrogen diambil  dari  protein  yang  terlarut  yang mengakibatkan  jumlah  protein  pada  tongkol jagung berkurang, dibandingkan dengan batang kelapa sawit. Sedangkan tingginya protein pada batang  kelapa  sawit  dikarenakan  kandungan protein yang terdapat pada batang kelapa sawit lebih  tinggi  dari  jerami  padi  dan  sabut  kelapa dan aktifitas selulosanya lebih rendah sehingga kebutuhan  akan  nitrogen  tidak  diambil  dari protein  yang  terlarut  sehingga  protein  pada batang  kelapa  sawit  lebih  tinggi  dari  sumber selulosa lainnya.
Berdasarkan struktur sumber selulosa yang digunakan, selulosa yang terdapat pada tongkol jagung  lebih  mudah  terdegradasi  oleh  enzim selulase  selama  fermentasi  karena  lignin  yang menyelimuti  selulosa  lebih  rendah,  sehingga kemungkinan protein dari sumber selulosa juga menjadi tambahan untuk protein enzim. Tidak demikian dengan sabut kelapa dan jerami padi, kedua  bahan  ini  mempunyai  struktur  lignin yang kuat sehingga tidak saja aktivitas selulase yang rendah, protein enzim juga kecil.
Gambar 2. Protein enzim selulase dari berbagai sumber selulosa (mg/ml)

## Pengaruh berbagai sumber selulosa terhadap aktivitas spesifik
Hasil  pengamatan  aktifitas  spesifik  dari berbagai  sumber  selulosa  dapat  dilihat  pada Gambar 3.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan  sumber  selulosa  memberikan pengaruh yang nyata (P<0,05) terhadap aktivitas spesifik enzim selulase. Pada  Gambar 3 dapat dilihat bahwa tongkol jagung memiliki aktivitas spesifik enzim yang nyata lebih tinggi (P<0,05) dibanding sumber selulosa yang lainnya yaitu sebesar 10,165 U/mg.  Aktivitas spesifik enzim tongkol jagung tersebut diikuti oleh perlakuan sabut  kelapa  (6,118  U/mg),  sementara  jerami padi batang kelapa sawit menunjukkan aktivitas enzim yang nyata lebih rendah, masing-masing sebesar ((2,448 dan 1,480 U/mg) Aktivitas  spesifik  adalah  jumlah  unit enzim  per  miligram  protein.  Aktivitas  spesifik di  tentukan  dengan  membandingkan  antara aktivitas  enzim  dengan  protein  enzim. Tingginya aktivitas enzim dan rendahnya nilai protein  enzim  yang  dihasilkan  oleh  tongkol jagung sebagai sumber selulosa mengakibatkan tingginya  aktivitas  spesifik  yang  dihasilkan. Aktivitas  spesifik  menggambarkan  tingkat kemurnian suatu enzim, semakin tinggi aktivitas spesifik  suatu  enzim  semakin  murni  enzim tersebut.  Aktivitas  spesifik  yaitu  banyaknya substrat  yang  dipecah  oleh  enzim  yang dinyatakan dalam mg/menit per mg protein.
Pada penelitian ini aktivitas spesifik enzim selulase menggunakan tongkol jagung jauh lebih tinggi  dibandingkan  sumber  selulosa  lainya berarti  pada  sumber  selulosa  tongkol  jagung enzim  selulase  yang  dihasilkan  mempunyai kemampuan memecah substrat lebih tinggi per mg protein. Hal yang sama juga dilaporkan oleh
Sakthivel et al. ( 2010) dan Bai et al. (2012) bahwa sumber  selulosa  yang  bersifat  lebih  komplek dapat  memaksa  suatu  mikroba  mengeluarkan enzim lebih banyak dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi.

## Percobaan Tahap II
Pengaruh  konsentrasi  tongkol  jagung  terhadap aktivitas selulase
Hasil pengamatan aktifitas enzim selulase dari berbagai konsentrasi tongkol jagung dapat dilihat  pada  Gambar  4.  Hasil  penelitian  ini menunjukkan  bahwa  aktivitas  enzim  selulase tertinggi  dan  nyata  (P<0,05)  pada  perlakuan konsentrasi  tongkol  jagung  4%  dibandingkan konsentrasi lainnya.   Selain itu, Gambar 4  juga menunjukkan  bahwa  pada  level  yang  lebih rendah (2 dan 3%), aktivitas enzim nyata lebih rendah dibanding konsentrasi 4%. Peningkatan konsentrasi  hungga  5%  nyata  (P<0,05) meningkatkan  aktivitas  enzim  dibanding konsentrasi 2 dan 3%, namun demikian, masih jauh  lebih  rendah  dibanding  konsentrasi 4%.  Hasil  tersebut  mengindikasikan  bahwa konsentrasi tingkol jagung 4% yang diujicobakan pada  penelitian  merupakan  konsentrasi optimum  yang  memberikan  aktivitas  enzum selulase tertiinggi.
Semakin  meningkat  konsentrasi  sumber selulosa terlihat semakin tinggi aktivitas selulase yang  dihasilkan  sampai  mencapai  konsentrasi 4% tongkol jagung, namun apabila konsentrasi dinaikan  sampai  5%  aktivitas  selulase mengalami  peenurunan  yang  tajam.  Hal  ini mungkin disebabkan terjadinya inhibisi. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Ray et al. (2007) yang melaporkan bahwa sumber karbon dalam medium  harus  mencukupi  untuk  kebutuhan
Gambar  3. Aktivitas  spesifik    enzim  selulase  dari  berbagai  sumber selulosa (U/mg)
sel biomasa dan produksi enzim. Dengan kata lain  semakin  banyak  sumber  karbon  yang terdapat  dalam  media  pertumbuhan,  maka selulase    yang    diekspresikan    akan    semakin meningkat.  Akan  tetapi  kelebihan  sumber karbon    dalam    media    pertumbuhan    juga dapat menghambat  pertumbuhan  sel  melalui pengurangan  jumlah  oksigen  dalam  media tersebut,  sehingga  terjadi  penurunan  produksi selulase  dari  mikroorganisme  tersebut.  Tiap mikroba  memerlukan  jumlah  maksimum induser  yang  berbeda.  Penelitian  Robson et al .  (1994)  menggunakan    hingga    1%    (w/v) celobiosa  dalam  memproduksi  selulase  dari Bacillus.    Akhtar  (1998)  melaporkan,    selulase yang diproduksi oleh Bacillus subtilis optimum dengan penggunaan 0,5% (w/v) pada berbagai induser  yaitu,  arabinosa,  xilosa,  avicel  dan CMC.  Ariffin et  al .  (2006)  menggunakan 1%(w/v)  CMC  untuk  memproduksi  selulase dari Bacillus pumilus EB3.
Pengaruh  konsentrasi  tongkol  jagung  terhadap protein enzim
Hasil  pengamatan  protein  enzim  dari berbagai  konsentrasi  tongkol  jagung  dapa dilihat pada Gambar 5.
Gambar  5  menunjukkan  kadar  protein enzim  yang  sejalan  dengan  aktivitas  enzim. Penggunaan tongkol jagung 4% nyata (P<0,05) meningkatkan protein enzim hingga 0.048 mg/ ml.  Sementara  konsentrasi  lainnya  (2,  3  dan bahkan 5%) menunjukkan nilai yang nyata lebih rendah dibanding konsentrasi 4%. Meningkatkan konsentrasi  tongkol  jagung  hingga  5%  tidak menunjukkan  peningkatan  protein  enzim yang  berarti  dibanding  konsentrasi  yang  lebih rendah (2 dan 3%), namun justru menunjukkan tren penurunan yang nyata (P<0,05) dibanding konsentrasi 4%.
Peningkatan  kadar  protein  yang  setara dengan peningkatan aktivitas selulase
Gambar 4. Aktivitas enzim selulase pada berbagai konsentrasi tongkol jagung
Gambar 5. Protein enzim dari berbagai konsentrasi tongkol jagung
menggambarkan  bahwa  tingkat  pertumbuhan bakteri  NG2  juga  sangat  pesat  sesuai  dengan peningkatan sumber karbon. Peningkatan kadar protein dari 2% (w/v) sampai 4% (w/v) tongkol jagung menunjukkan telah  terjadi peningkatan jumlah  sel.    Hal  ini  diduga  bahwa  isolat  NG2 mengalami kenaikan komponen makromolekul seperti  protein.  Sel  mempersiapkan  semua perangkat untuk perkembangbiakan selanjutnya termasuk  mensintesis  berbagai  jenis  enzim hidrolase  ekstraselular  (Brock et  al .,  1986). Sedangkan  penurunan  kadar  protein  pada konsentrasi  5%  (w/v)  dapat  dikatakan  secara langsung  bahwa  jumlah  sel  menurun  karena kadar  protein  hanya  mencerminkan    besarnya protein    ekstraseluler  yang  dilepas  bakteri tersebut.
Penurunan  kadar  protein  ini  diduga karena dalam  media  pertumbuhannya  yang miskin, bakteri  tersebut  mendegradasi  protein ekstraseluler    yang    tidak    diperlukan    seperti protease,    lipase    serta    amilase    dan    hanya mensintesis    protein    ekstraseluler    yang dibutuhkan  saja  yaitu  selulase.  Susanti (2011) menambahkan bahwa  sifat  ekspresi  selulase yang harus  diinduksi  terlebih  dahulu  dalam media  terbatas    yang    hanya    mengandung sumber karbon selulosa.
Pengaruh  konsentrasi  tongkol  jagung  terhadap aktivitas spesifik
Hasil  pengamatan  aktifitas  spesifik  dari berbagai  konsentrasi  tongkol  jagung  (Gambar 6)  aktifitas  enzim  yang  menggunakan  tongkol jagung sebagai sumber selulosa pada konsentrasi 4%  memiliki  aktifitas  enzim  selulase  yang paling  tinggi  44,002  U/mg.  Pada  konsentrasi yang  lebih  tinggi  (5%)  nilai  aktivitas  enzim
hanya nyata lebih tinggi dibanding konsentrasi 2% dan tidak berbeda dibanding konsentrasi 3 dan 4%. Aktivitas enzim selulase menunjukkan kecenderungan  peningkatan  seiring  dengan peningkatan  konsentrasi  tongkol  jagung yang  digunakan  dengan  nilai  optimum  pada perlakuan  4%.  namun  demikian,  penurunan aktivitas  diketahui  terjadi  apabila  konsentrasi tongkol jagung ditingkatkan hingga 5%.
Aktifitas spesifik dihasilkan dari perbandingan  aktifitas  enzim  dengan  protein enzim.  Aktifitas  enzim  tongkol  jagung  dan protein enzim tongkol jagung pada konsentrasi 4%  memiliki  nilai  yang  berbanding  lurus sehingga  ketika  di  cari  aktifitas  spesifiknya dengan  cara  membandingkan  aktifitas  enzim dengan protein enzim maka di dapatkan aktifitas spesifik yang lebih tinggi di bandingkan dengan konsentrasi tongkol jagung 2%, 3% dan 5%.
Hasil  penelitian  pada  tahap  ini,  baik aktivitas  selulase,  protein  enzim  maupun aktivitas  spesifik  enzim  selulase  diperoleh tertinggi pada konsentrasi 4%. Pada konsentrasi 4%  tonggkol  jagung  merupakan  konsentrasi yang  tepat  dalam  mengekspresikan  produksi selulase.  Hal  yang  sama  juga  dilaporkan  oleh Saliu  and  Sani  (2012)  menyatakan  bahwa tongkol jagung adalah substrat yang paling baik dalam  menginduksi  produksi  enzim  selulase maupun dalam menghasilkan bioethanol pada konsentrasi 1-12%.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Sumber  selulosa  yang  berasal  dari tongkol  jagung  dengan  konsentrasi  4%
Gambar 6. Aktivitas spesifik enzim selulase dari berbagai konsentrasi tongkol jagung

## Ramadhan, dkk
memiliki  pengaruh  yang  paling  baik  dalam memproduksi enzim selulase dari bakteri NG2 dengan menghasilkan aktifitas enzim 2,082 U/ ml,  protein  enzim  0,048  mg/ml  dan  aktivitas spesifik 44,002 U/mg.

## Saran
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan,  kepada  peneliti  selanjutnya  di sarankan  untuk  dapat  mengaplikasikan  enzim ini pada pembuatan pellet broiler berbasis bahan pakan yang tinggi selulosa.

## DAFTAR PUSTAKA
Akhtar,  M.  S.  1998.  Bioconversion  of  Cellulasic Materials by the Action of microbial Cellulases. Thesis. Institut of Chemistry University of the Punjab.
Aliman, A.R. and M. H. Bejo. 1995. Feeding systems based on oil palm by-products in Malaysia. 1 st Int. Symp. on Integration of Livestock to Oil Palm Production. MSAP/FAO and UPM. 25- 27 June. Kuala Lumpur, Malaysia
Ariffin, H., N. Abdullah,  K. Umi, Y. Shirai, and M. A.
Hassan.  2006.  Production  and characterisation of cellulase by Bacillus pumilus EB3 .  Int.  J. Eng. Technol., 3(1): 47-53.
Bai,  S.,  M.  R.  Kumar,  D.  J.  M.  Kumar,  P. Balashanmugan,  M.  D.  Balkumaran,  and  P. T.  K.  Chelvan.  2012.  Cellulose  production by Bacillus  subtillis isolate  from  cow  dung. Archives Appl. Sci., 2012. 4(1): 269-279.
Bradford,  M.  M.  1976.  A  rapid  and  sensitive  for the  quantitation  of  microgram  quantities  of protein  utilizing  the  principle  of  protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72: 248-254.
Brock.,  T. D,   M.T. Madigan, J. M. Martinko and J.  Parker.  1986.  Biology  of  Microorganism. Seventh  Edition.  Prentice-Hall  International, Inc., New York.
Hardjo, S. 1989. Biokonversi Pemanfaatan Limbah Industry  Pertanian  Departemen  Pendidikan dan Kebudayaan. Dir-Jen Pendidikan Tinggi. PAU Pangan dan Gizi, IPB Bogor.
Kenedi,  D.  2012.  Isolasi,  Seleksi dan  Optimasi Pertumbuhan  Bakteri  Penghasil  Enzim Sellulase Thermostabil dari Sumber Air Panas Kabupaten  Solok  Selatan.  Skripsi.  Fakultas Peternakan Universitas Andalas, Padang.
Lorenz, K. L., and K. Kulp. 1991. Handbook of Cereal Science and Technology. Marcel Dekker Inc., New York USA.
Lubis, D. A. 1992. Ilmu Makanan Ternak. Cetakan ke-3. PT. Pembangunan, Jakarta.
Nelson, N. 1944. A Photometric Adaption of Somogyi Method for Determination of Glucose, J. Biol. Chem., 153-375.
Perez, J., J. M. Dorado, T. Rubia, and J. Martinez. 2002. Biodegradation and biological treatments of  cellulose,  hemicellulose  and  lignin : an overview . Int. Microbiol., 5: 53-63. Rachman, A. 1989. Pengantar Teknologi Fermentasi.
Departemen  Pendidikan  dan  Kebudayaan Direktorat  Jendral  Pendidikan  Tinggi  Pusat Antar  Universitas  Pangan  dan  Gizi  Intitut Pertanian Bogor, Bogor.
Ray, A. K., A. Bairagi,  K. S. Ghosh, and S. K. Sen. 2007.  Optimization  of  fermentation conditions for  cellulose  production  by Bacillus  subtilis CY5 and Bacillus circulans TP3 isolated from fish gut. Acta Ichthyol. Piscat., 37(1): 47–53.
Robson,  L.  M.,  and  G.  H.  Chambliss.  1984.
Characterization  of  the  cellulolytic  activity of  a  Bacillus  isolate.  Appl.  Environ. Microbiol., 47(5): 1039-1046.
Sakthivel,  M.,  N.  Karthikeyan,  R.  Jayaveny,  and P.  Palani.  2010.  Optimization  of  culture conditions for the production of extracellular cellulase from Corynebacterium lipophiloflavum. J. Ecobiotechnology 2: 6-13.
Saliu, B. K and A. Sani. 2012. Bioethanol potential of  corn  cob  hydrolysed  using  cellulose  of Aspergilus  niger And Penicellium  decumbens . Exeli Journal, 11:468-479.
Santi, M. 2012. Pengaruh Berbagai Sumber Karbon dalam  Memproduksi  Xilanase  Termostabil dalam  Bakteri NG2 .  Skripsi.  Fakultas Peternakan Universitas Andalas, Padang.
Silvia.  2012.  Pengaruh  Berbagai  Sumber  Manan dalam  Memproduksi  Enzim  Mananase  oleh Bakteri NG2 Asal Sumber Air Panas Kabupaten Solok  Selatan.  Skripsi.  Fakultas  Peternakan Universitas Andalas, Padang.
Susanti,  E.  2011.  Optimasi  Produksi  dan Karakterisasi  Sistem  Selulase  dari  Bacillus circulans strain Lokal dengan Induser Avicel . Jurnal Ilmu Dasar, 12(1): 40 – 49.
Tyas, S. I. S. 2000. Studi netralisasi limbah serbuk sabut kelapa ( Cocopeat ) sebagai media tanam. Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Yetti,  M.,  G.  Gusmanizar,  dan  Agushan.  2003. Isolasi  dan  produksi  enzim  selulase  oleh kapang  endophylic  dan  aplikasinya  dalam meningkatkan  kualitas  pakan  ruminansia. Laporan hibah X. 2002/2003.