n

## Produksi Xilosa dari Xilan Limbah Ampas Singkong Menggunakan
Bacillus subtilis , Aureobasidium pullulans , dan Penicillium janczewskii Xylose Production from Xylan of Cassava Waste Using Bacillus subtilis, Aureobasidium pullulans, and Penicillium janczewskii
Fefpi Nur Afnifitri Wias Arianti 1) , Anak Agung Istri Ratnadewi 2) , Nurhayati Nurhayati 3) , Jay Jayus 1,3) *
1) Program Studi Magister Bioteknologi, Program Pasca Sarjana Universitas Jember
2) Program Studi Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Jember
3) Program Studi Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember Jalan Kalimantan 37 Kampus Bumi Tegal Boto Jember 68121, Jawa Timur, Indonesia Korespondensi Penulis: jayus.ftp@unej.ac.id
.-.
Submisi: 11 Juli 2023, Review : 21 Juli 2023, Diterima ( Accepted ): 5 Desember 2023

## ABSTRACT
The demand for xylose as a xylitol raw material is increasing. The resource for this material can be  explored  from  agricultural  waste  such  as  lignocellulosic  material  which  is  widely  available  in nature, cheap, and renewable. The bioconversion of lignocellulose waste into xylose can use microbes, either single culture or microbial consortia. The purpose of this research is to find out the ability of Bacillus  subtilis,  Aureobasidium  pullulans,  and  Penicillium  janczewskii  to  convert  xylan  of  cassava waste to produce xylose, under both single individual culture and its consortia. The xylose release from the cultures were measured using DNS tests followed by HPLC determination. The results showed that the single microbial culture of B. subtilis, A. pullulans, and P. janczewskii was able to produce xylose released  into  the  culture  broth  which  was  75.06,  81.72,  and  82.00  ppm  respectively,  indicating  the xylanolytic  enzymes  activities  from  this  microorganism  which  have  the  ability  to  convert  xylan  into xylose. Unexpectedly, all the mix culture of these microbial consortia were unable to produce higher xylose,  the  amount  of  xylose  released  were even lower  became  63.11  ppm  only  when  B.  subtilis,  A. pullulans, and P. janczewskii worked together in a simultaneous culture. This finding indicated that these three microorganisms might not be able to hydrolysed the xylan synergistically.
Keywords : bioconversion, lignocellulosic material , microbial consortia, xylanolytic enzyme

## PENDAHULUAN
Sebagai salah satu upaya mengurangi permasalahan  lingkungan,  ampas  yang diperoleh dari limbah hasil olahan singkong banyak  dimanfaatkan  sebagai  bahan  baku penghasil produk organik (Retnoningtyas et al. , 2013).  Bahan  limbah  berlignoselulosa ampas  singkong  ini  dapat  dikonversi
menjadi
xilosa menggunakan mikroorganisme (Richana, 2002;
Rattanachomsri et al. , 2009). Lignoselulosa tersusun atas fraksi selulosa, hemiselulosa, lignin,  dan  beberapa  bahan  ekstraktif lainnya (Purnawan et al. , 2021).
Hemiselulosa  dalam  ampas  singkong sebagian berupa xilan yang dapat
DOI: https://doi.org/10.19184/j-agt.v17i02.41326
dikonversi  menjadi xilosa dan selanjutnya dapat  dimanfaatkan  sebagai  bahan  baku produk xilitol (Isrami & Aminin, 2014).
Komponen xilan dari senyawa hemiselulosa  dapat  digunakan  sebagai sumber  karbon  bagi  mikroba  pensintesis xylanase  yang mampu mendegradasi xilan menjadi  xilosa  (Richana et  al. ,  2007; Retnoningtyas et  al. ,  2013).  Enzim xylanase  yang  dihasilkan  oleh  mikroba berperan  penting  dalam  proses  degradasi xilan menjadi xilosa dan xilo-oligosakarida (Terrasan et al. , 2010). Beberapa xylanase dilaporkan  dapat  diproduksi  oleh  berbagai jenis mikroorganisme dari golongan bakteri, kapang, maupun khamir (Richana,
2002;  Jayus et  al. ,  2005;  Terrasan et  al. ,
2010).  Xylanase  ini  dapat  digunakan sebagai  pendegradasi  xilan  yang  terdapat dalam limbah pengolahan singkong terdegradasi menjadi beberapa
xylooligosakarida dan xilosa (Ratnadewi et al. , 2016).
Upaya  peningkatan  produktivitas mikroorganisme  dalam  mengonversi  xilan menjadi  xylooligosakarida  dilakukan  baik menggunakan kultur tunggal (Ratnadewi et al. , 2016) maupun kultur campuran dengan memanfaatkan  kerja  enzim  xylanase  yang disekresi  oleh  mikroba-mikroba  seperti bakteri, yeast, maupun kapang (Richana et al. ,  2016).  Hasil  penggunaan  mikroba konsorsia  campuran  dalam  mengonversi bahan  berlignoselulosa  masih  sangat bervariasi  tergantung  kombinasi  mikroba yang  digunakan  (Jayus et  al .,  2019). B. subtilis termasuk bakteri thermostabil yang mampu  menghasilkan  enzim  xylanase enzim  (Bansal  et  al.,  2014;  Irfan et  al. 2016). A.  pullulans telah  diakui  sebagai salah satu mikroorganisme yang menghasilkan enzim pengurai xilan dengan
aktivitas  xylanase  dan  β-xilosidase  cukup tinggi,  masing-masing  373,0  U/mL  dan 10,0  U/mL  (Manitchotpisit et  al .,  2009; Bankeeree et  al .,  2014). P.  janczewskii mampu  menghasilkan  xylanase  dan  β- xilosidase  secara  bersama,  multiplikasi  ini merupakan strategi adaptif yang ditemukan oleh  mikroorganisme  (Terrasan et  al .,
2016).  Meskipun  sama-sama  memiliki kemampuan  mensekresi  enzim  xylanase, tetapi  pola  hidrolisis  xylanase  dari B. subtilis , A.  pullulans, dan P.  janczewskii kemungkinan  berbeda-beda,  ada  yang bersifat endo-hydrolitic atau exo-hydrolitic . Oleh karena itu tujuan penelitian ini adalah untuk  mengetahui  kemampuan  sinergi enzim-enzim  xylanase  dari B.  subtilis,  A. pullulans, dan P.  janczewskii dalam mengonversi xilan ampas singkong menjadi xilosa.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan meliputi pH meter  (Horiba  Navi), shaker  incubator (Stuart SI600), waterbath (Eyela SB-1300),
centrifuge (Hitachi High Speed Refrigerated  Centrifuge CR21GIII),  oven ( Air  Concept Froilabo),  spektrofotometer UV-Vis (Hitachi U-2900), SEM ( scanning electron  microscopy )  (Hitachi Tabletop Microscope TM3000), cyanide  semi- quantitative  test  strips  color  indicator , HPLC (Hitachi Chromaster ), dan peralatan gelas ( glassware ).
Bahan yang digunakan adalah ampas singkong  yang  diperoleh  dari  PT  Intaf Lumajang,  isolat A.  pullulans ,  dan P. janczewskii diperoleh  dari  kultur  koleksi FNCC  ( Food  and  Nutrition  Culture Collection ) Universitas  Gadjah  Mada,
sedangkan B. subtilis diperoleh dari kultur di  Laboratorium  Mikrobiologi  Universitas Jember,  xilan birchwood 1%  (Sigma) sebagai  media  pertumbuhan  mikroba, reagen  DNS  ( 3,5-dinitrosalisilat ),  buffer asetat pH 5, NaOH 10%, dan NaOCl 0,5%.

## Tahapan Penelitian

## Preparasi Ampas Singkong
Ampas  singkong  dibersihkan  dan dikeringkan  menggunakan  oven  dengan suhu  80°C  selama  16  jam  (Fairus et  al. , 2016). Ampas yang telah bersih dan kering, diperkecil  ukurannya  menjadi  100  mesh dan  dilakukan  analisis  kadar  sianida  pada tepung  secara  kualitatif  dan  kuantitatif. Selanjutnya  dilakukan  pengamatan  secara mikro  pada  tepung  ampas  singkong sebelum dan sesudah delignifikasi menggunakan  SEM  ( Scanning  Electron Microscopy ).  Analisis  SEM  dilakukan untuk  mendapatkan  gambaran  yang  jelas dari struktur lignoselulosa yang berkontribusi  pada  penghilangan  lignin yang  efisien  (Bharathiraja et  al. ,  2014). Selanjutnya dilakukan penentuan komposisi  lignoselulosa  menggunakan metode  Chesson-Datta  (Datta,  1981)  dan dilakukan  delignifikasi  serta  ekstraksi menggunakan basa NaOH untuk memutuskan ikatan lignin dengan hemiselulosa  pada  sampel  (Mosier et  al. ,
2005).  Delignifikasi  dilakukan  dengan merendam  100  g  tepung  dalam  NaOCl 0,5% sebanyak  250 mL  selama  1 jam dan dibilas  dengan  aquades  (Sun et  al .,  2003;
Ratnadewi et  al .,  2016).  Padatan  basah hasil  delignifikasi  direndam  dalam  NaOH 10%,  24  jam,  difiltrasi,  dan  dinetralkan hingga  pH  7.  Selanjutnya,  ditambahkan alkohol 95%, disentrifugasi 30 menit, 8500 rpm,  suhu  ruang.  Pelet  dikeringkan  dalam
oven  65°C  hingga  beratnya  konstan.  Pelet ditimbang,  diserbukkan  dalam  mixer, disimpan  pada  suhu  ruang  untuk  analisis lebih lanjut (Ratnadewi et al. , 2016).

## Preparasi Mikroba
Isolat murni masing-masing mikroba diregenerasi  di  agar  miring.  Media regenerasi Aureobasidium  pullulans dan Penicillium janczewskii menggunakan PDA  ( potato  dextrose  agar )  dan  media regenerasi Bacillus  subtilis menggunakan NA ( nutrient agar ). Aureobasidium pullulans , Penicillium  janczewskii ,  dan Bacillus subtilis dari isolat murni diinokulasikan dengan cara menggesekkan jarum  ose  satu  kali  dan  digoreskan  secara zigzag  di  permukaan  media  regenerasi secara  aseptik.  Agar  miring  yang  telah digores, diinkubasi di inkubator suhu 30°C, 2 hari. Xilosa diproduksi melalui fermentasi  mikroba.  Tinggi  rendahnya kandungan  xilosa  dalam  media  fermentasi dipengaruhi oleh
kemampuan mikroorganisme untuk mengonversi sumber  karbon  menjadi  biomassa  dan produk  (Vilela et  al. ,  2015).  Mikroba difermentasi di media adaptasi yang identik dengan media fermentasi untuk mempersingkat  fase  lag  (Pangesti et  al. , 2012; Arini et al. , 2021). Media fermentasi dibuat dari tepung ampas singkong dengan komposisi  2%  (b/v).  Biakan  mikroba diinokulasikan  secara  aseptis  sebanyak  10 mL  inokulum  dari  media  adaptasi  dan diinkubasi  menggunakan  shaker  150  rpm, suhu  ruang.  Setelah  inkubasi  berakhir, dilakukan  isolasi  enzim  xylanase  untuk mendapatkan  ekstrak  kasar  xylanase. Supernatan  yang  diperoleh  merupakan ekstrak  kasar  enzim  xylanase  (Sutrisno, 2006).

## Penentuan Biomassa
Inokulum Aureobasidium  pullulans , Penicillium  janczewskii ,  dan Bacillus subtilis difermentasi  selama  96  jam. Pengukuran pertumbuhan mikroba dilakukan  setiap  12  jam.  Biomassa  diukur berdasarkan  berat  kering  sel.  Sebanyak  1 mL  sampel  dimasukkan  ke  dalam  tabung eppendorf yang sebelumnya telah ditimbang
beratnya,
kemudian disentrifugasi 6.000 rpm, 5 menit. Supernatan  yang  terbentuk  dibuang  dan pelet yang tersisa dikeringkan dengan cara dioven  80°C  selama  30  menit.  Setelah  itu pelet  dalam  tabung  didinginkan  di  suhu ruang  dan  ditimbang  berat  keringnya (Nasution et al. , 2021).

## Pengukuran Aktivitas Xylanase
Pengukuran aktivitas xylanase dilakukan  untuk  mendeteksi  xilosa  yang terbentuk  menggunakan  metode  DNS (asam  3,5-dinitro  salisilat)  yang  telah dimodifikasi. Analisis  xilosa dengan pereaksi
DNS menggunakan
spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang gelombang  550  nm,  sebagai  pembanding digunakan  deret  larutan  standar  xilosa (Richana et  al. ,  2016).  Jika  dalam  suatu sampel  mengandung  gula  reduksi,  maka larutan  DNS  yang  berwarna  jingga  akan bereaksi dengan gula reduksi dan menimbulkan  warna  merah  kecokelatan (Kusmiati  &  Agustini,  2010).  Semakin banyak molekul asam 3-amino-5- nitrosalisat  yang  terbentuk,  maka  semakin banyak  pula  kadar  gula  pereduksi  yang terdapat  dalam  sampel  sehingga  nilai absorbansi  sampel  yang  terukur  pada spektrofotometer akan semakin tinggi. Hal ini  menunjukkan  bahwa  aktivitas  enzim juga  tinggi  (Ruswandi et  al. ,  2018;
Solahuddin et  al. ,  2021).  Fermentasi dihentikan setelah 48 jam dengan melakukan pemanasan 80℃, 10 menit, dan dilakukan sentrifugasi 15 menit, 4000 rpm, 4℃ untuk memisahkan biomassa mikroba dari 1 mL filtrat kultur cair. Supernatan 0,5 mL dan 1 mL xilan birchwood ditambahkan dalam tabung reaksi dan dipanaskan dalam waterbath 15  menit,  60℃.  Kemudian ditambahkan 1 mL buffer asetat pH 5 dan 1 mL  aquades,  diinkubasi  55  menit,  60℃.
Inkubasi dihentikan dengan menambahkan 2 mL pereaksi DNS dan dididihkan 5 menit. Larutan  didinginkan  dan  dimasukkan dalam  erlenmeyer  25  mL.  Aquades ditambahkan  hingga  tanda  batas  dan dihomogenasi. Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Sebanyak 1 unit aktivitas  xylanase  dinyatakan  sebagai banyaknya  enzim  yang  diperlukan  untuk menghasilkan  1  µmol  gula  xilosa  dari substrat  xilan  permenit  pada  kondisi optimum (Sutrisno, 2006; Murthy & Naidu, 2012;  Susilowati et  al .,  2013;  Richana et al ., 2016).

## Rancangan Percobaan
Penelitian  ini  merupakan  penelitian eksperimental untuk melihat potensi beberapa mikroba A. pullulans , B. subtilis , dan P.  janczewskii mengonversi  xylan menjadi  xilosa.  Faktor  yang  digunakan adalah  teknik  inokulasi,  membandingkan antara inokulasi tunggal atau campuran dari mikroba  tersebut.  Data  yang  disajikan dihasilkan  dari  ulangan  sebanyak  3  kali.
Data  hasil  pengamatan  kuantitatif  kadar xilosa  disajikan  secara  desktiptif  dalam grafik yang dilengkapi dengan error bar.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pra-Perlakuan Ampas Singkong
Pengamatan  kadar  sianida  ampas singkong  secara  kualitatif  menunjukkan bahwa  tidak  terdapat  kandungan  asam sianida  karena  tidak  ada  perubahan  warna pada  kertas  pikrat  yang  telah  diberi perlakuan ( Gambar 1a ). Perubahan warna pada  kertas  pikrat  dari  kuning  menjadi merah  bata  menunjukkan  adanya  reaksi antara ion pikrat (PO - ) dengan ion H + dari sianida  (Kurnia  &  Marwatoen,  2013). Analisis  kuantitatif  sianida  menggunakan cyanide  semi-quantitative  test  strips  color indicator ( Gambar  1b )  menunjukkan bahwa strip tes berwarna putih dan sedikit berwarna peach, menandakan kadar sianida sampel  berada  pada  rentang  warna  0-1 mg/L CN - . Asam sianida bersifat toksik dan batas  aman  konsumsi  HCN  menurut  FAO adalah 50 ppm (Firdausa et al. , 2017). Hasil analisis  sianida  baik  kualitatif  maupun kuantitatif  menunjukkan  bahwa  tidak ditemukan  konsentrasi  sianida  yang  tinggi dalam sampel  sehingga  proses  selanjutnya dapat  dilakukan  tanpa  harus  melakukan perlakuan  khusus  guna  menurunkan  kadar sianida.  Apakah  rendahnya  kadar  sianida
dalam ampas singkong ini diakibatkan oleh proses  pengolahan  atau  varietas  singkong yang  digunakan,  masih  belum  diketahui. Kadar  sianida  pada  singkong  dapat diakibatkan oleh proses pengolahan seperti dilaporkan  oleh  Muawanah et  al. (2020), tetapi  juga  ada  varietas  singkong  yang kadar  sianidanya  memang  rendah  ketika masih dalam keadaan segar sebelum diolah (Ariani et al ., 2017).
Berdasarkan  pengujian  SEM,  terjadi perubahan  pada  permukaan  tepung  ampas singkong  sebelum  dan  setelah  dilakukan delignifikasi.
Sebelum dilakukan delignifikasi ( Gambar 2a ), ampas singkong  memiliki  struktur  topologi  yang memiliki  hamparan  luas  dengan  tekstur halus, teratur, dan solid. Selanjutnya setelah diberi  perlakuan  NaOH  terlihat  adanya degradasi struktur yang jelas pada morfologi  permukaan  ( Gambar  2b ). Terlihat  banyak  bagian  permukaan  tepung ampas  singkong  yang  retak,  longgar,  dan berlubang (berpori mikro). Kerusakan pada permukaan tepung ampas singkong menunjukkan bahwa terjadi degradasi pada lapisan  lignin  sebagai  akibat  perlakuan alkali sehingga memudahkan bagian hemiselulosa  (xilan)  untuk  dikonversi.
(a)
(b)
Gambar 1 . Kadar sianida ampas singkong yang diamati secara kualitatif (a) dan kuantitatif (b)
Langkah  pra-perlakuan  basa  dilakukan untuk merusak dinding sel tanaman (lignin dan ikatan-ikatan lainnya) sehingga mempermudah  akses  enzim  pada  proses fermentasi  (Aniriani  &  Apriliani,  2017; Purnawan et al. , 2021).
Xilan  yang  berada  di  antara  lignin dan kumpulan serat selulosa akan dikonversi  oleh  enzim  xylanase  menjadi xilosa  dan  xilo-oligosakarida  (Fawzya et al ., 2013; Ardiansyah et al ., 2014; Aniriani, 2017).  Rendemen  xilan  yang  dihasilkan setelah  proses  delignifikasi  dan  ekstraksi dalam  100  g  sampel  sebesar 6,42%. Komposisi  lignoselulosa  pada  tepung ampas  singkong  menunjukkan  bahwa kandungan  hemiselulosa  pada  ampas singkong  memiliki  persentase  yang  tinggi yaitu  39,6%  ( Tabel  1 ),  dengan  demikian ampas  singkong  tersebut  berpotensi  untuk digunakan sebagai sumber xilan.
Tabel  1 .  Komposisi  lignoselulosa  pada  ampas singkong Komposisi Persentase (%) Kadar air 30,90 Hemiselulosa 39,60 Selulosa 11,95 Lignin 16,01 Abu 1,54
Pertumbuhan  Mikroba  Tunggal  dan Konsorsium Pengamatan pertumbuhan pada mikroba tunggal ( Gambar 3 ) menunjukkan bahwa pada B. subtilis , A . pullulans , dan P . janczewskii mengalami  fase  lag  pada inkubasi  0  jam  hingga  inkubasi  12  jam.
Selanjutnya  terjadi  fase  eksponensial dengan  pola  pertumbuhan  sel  yang  cepat hingga inkubasi 48 jam dengan berat kering berturut-turut  sebesar  0,58  mg/l;  0,35 mg/L;  dan  0,44  mg/L.  Selanjutnya B. subtilis , A . pullulans ,  dan P . janczewskii mengalami  fase  stasioner  karena  semakin berkurangnya sumber karbon yang tersedia di media fermentasi. Pengamatan pertumbuhan konsorsium mikroba
( Gambar  4 )  menunjukkan  bahwa  terjadi fase adaptasi mikroba di media fermentasi hingga inkubasi 12 jam. Selanjutnya terjadi fase eksponensial dengan pola pertumbuhan  sel  yang  cepat  hingga inkubasi  48  jam.  Berat  kering  konsorsium B.  subtilis dan A.  pullulans sebesar 107 mg/L,  konsorsium B.  subtilis dan P. janczewskii sebesar 122 mg/L, konsorsium A. pullulans dan P. janczewskii sebesar 104 mg/L,  dan pada konsorsium B. subtilis , A. pullulans ,  dan P.  janczewskii sebesar  106
-
(b) (b)
Gambar 2 . Kenampakan permukaan tepung ampas singkong sebelum delignifikasi (a) dan sesudah delignifikasi (b) berdasarkan uji SEM ( scanning electron microscopy ) pada perbesaran 1000×
mg/L.  Selanjutnya  terjadi  fase  stasioner karena  semakin  berkurangnya  sumber karbon  yang  tersedia  di  media  fermentasi. Berdasarkan pengamatan, maka konsorsium  mikroba  diinokulasikan  pada media  produksi  setelah  inkubasi  36  jam, karena pada fase ini mikroba sudah mampu beradaptasi  dengan  media  dan  isolat memiliki  kecepatan  pertumbuhan  yang konstan  sehingga  siap  secara  kuantitas (Listyawati, 2018).
Gambar 3 . Kurva pertumbuhan B. subtilis ( ), A. pullulans ( ) , dan P. janczewskii ( )
Gambar  4 .  Kurva  pertumbuhan  konsorsium B. subtilis + A. pullulans ( ), B. subtilis +
P.  janczewskii ( ), A.  pullulans + P. janczewskii ( ), B.  subtilis + A. pullulans + P. janczewskii ( )
Aktivitas  Xylanase  Mikroba  Tunggal dan Konsorsium
Penentuan aktivitas xylanase dianalisis  menggunakan  metode  DNS untuk mengidentifikasi terbentuknya xilosa sebagai  akibat  adanya  aktivitas  enzim (Raveendran et  al. ,  2018).  Konsentrasi xilosa dan aktivitas xylanase tertinggi pada perlakuan  fermentasi  mikroba  tunggal ( Gambar  5  dan  6 ),  secara  berturut-turut pada B. subtilis yaitu 70,56 mg/L dan 0,17
U/mL diikuti oleh A. pullulans yaitu 77,22 mg/L  dan  0,19  U/mL,  dan P.  janczewskii 77,50 mg/L dan 0,19 U/mL.
Gambar  5 .  Konsentrasi  xilosa B.  subtilis ( ), A. pullulans ( ) , dan P. janczewskii ( )
Gambar  6 .  Aktivitas  xylanase B.  subtilis ( ), A. pullulans ( ) , dan P. janczewskii ( ) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0 12 24 36 48 60 72 B er at k er in g ( m g /L ) Waktu inkubasi (jam) 0 20 40 60 80 100 120 140 0 12 24 36 48 60 72 B er at k er in g ( m g /L ) Waktu inkubasi (jam) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 12 24 36 48 60 72 Ko n sen tr asi x ilo sa (m g /L ) Waktu inkubasi (jam) 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0 12 24 36 48 60 72 A k tiv itas x y lan ase (U/m L ) Waktu inkubasi (jam)
Pengamatan  selanjutnya  dilakukan pada mikroba konsorsia ( Gambar 7 dan 8 ). Aktivitas tertinggi dicapai pada inkubasi 48 jam.  Konsentrasi  xilosa  dan  aktivitas xylanase  tertinggi  secara  berturut-turut pada  konsorsium B.  subtilis dan A. pullulans sebesar  65,56  mg/L  dan  0,16 U/mL, pada konsorsium B.  subtilis dan P. janczewskii sebesar  70,00  mg/L  dan  0,17 U/mL, pada konsorsium A. pullulans dan P. janczewskii sebesar  68,61  mg/L  dan  0,17
U/mL,  pada  konsorsium B.  subtilis , A.
pullulans , dan P. janczewskii sebesar 58,61 mg/L dan 0,14 U/mL.
Gambar  7 .  Konsentrasi  xilosa  mikroba  konsorsia antara  lain  konsorsia B.  subtilis + A. pullulans ( ), B.  subtilis + P. janczewskii ( ), A.  pullulans + P. janczewskii ( ), B.  subtilis + A. pullulans + P. janczewskii ( )
Gambar  8 .  Aktivitas  xylanase  mikroba  konsorsia antara  lain  konsorsia B.  subtilis + A. pullulans ( ), B.  subtilis + P. janczewskii ( ), A.  pullulans + P. janczewskii ( ), B.  subtilis + A. pullulans + P. janczewskii ( )
Berdasarkan pengamatan, terjadi penurunan konsentrasi xilosa dan aktivitas enzim  pada  konsorsium  mikroba.  Hal  ini terjadi  karena  konsorsium  mikroba  dapat memengaruhi  produksi  enzim  xilanolitik yang berperan menghidrolisis xilan menjadi  xilosa  (Gautério et  al. ,  2018).
Konsorsium  mikroba  juga  memerlukan kondisi optimal khusus untuk memproduksi  xilosa  sehingga  ketiadaan kondisi  yang  demikian  menyebabkan rendahnya konsentrasi xilosa yang terbentuk.    Xylanase  yang  berasal  dari bakteri  lebih  aktif  pada  pH  antara  5,0 hingga  8,0  serta  suhu  antara  50°C  hingga 80°C, sedangkan xylanase yang berasal dari fungi  umumnya  lebih  aktif  pada  pH  3,5 hingga  6,5  dan  suhu  antara  40°C  hingga 60°C (Polizeli et al. , 2005).
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 12 24 36 48 60 72 Ko n sen tr asi x ilo sa (m g /L ) Waktu inkubasi (jam) 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0 12 24 36 48 60 72 A k tiv itas x y lan ase (U/m L ) Waktu inkubasi (jam)
Pengamatan  selanjutnya  dilakukan secara  kuantitatif  menggunakan  HPLC pada  sampel  terbaik  berdasarkan  hasil  uji DNS  yaitu  konsorsia B.  subtilis dan P. janczewskii . Metode DNS relatif sederhana, hanya  mampu  menganalisis  gula  reduksi dalam bahan baku dan tidak menunjukkan spesifikasi  jenis  gula  (Tihomirova et  al. , 2016)  sehingga  perlu  dilakukan  analisis dengan HPLC untuk mengetahui keberadaan xilosa berikut kadar xilosa yang terkandung  dalam  bahan  baku.  Xilosa dianalisis  menggunakan  HPLC  (Hitachi Chromaster ),  kolom Agilent  Zorbax NH2 (4,6 × 250 mm, 5  m) dengan perbandingan eluen acetonitrile : aquades 75 : 25, laju alir 1  ml/menit  secara  isokratik  dengan  suhu oven  30  C  dan  detektor  RI.  Nilai  xilosa berdasarkan analisis kuantitatif ditunjukkan pada Gambar  9 .  Puncak  kromatogram xilosa  diperoleh  pada  waktu  retensi  7,613 menit  dengan  konsentrasi  xilosa  9,1771 mg/L.

## KESIMPULAN
B.  subtilis,  A.  pullulans, dan P. janczewskii dapat  digunakan  sebagai  agen pengkonversi xilan ampas singkong menjadi xilosa. Konsentrasi xilosa tertinggi dihasilkan  oleh  mikroba  tunggal P. janczewskii sebesar 82,0 ppm. Penggunaan konsorsium  dari  ketiga  mikroba  ini  tidak menghasilkan  xilosa  yang  lebih  tinggi, yang mengindikasikan bahwa ketiga mikroba  ini  tidak  dapat  bekerja  secara sinergis dalam kultur simultan.

## DAFTAR PUSTAKA
Aniriani,  G.W.  (2017).  Ekstraksi  xilan  dan delignifikasi bagas (limbah pabrik gula). Jurnal
Enviscience , 1 (1), 7. https://doi.org/10.30736/jev.v1i1.91
Aniriani,  G.W.,  &  Apriliani,  N.F.  (2017) Comparison of yield balance mass result of pretreatmentt three types of lignoselulosa waste in producing polysaccharide using chemical
engineering. Jurnal Ilmiah Sains , 17 (2),
-
Gambar 9 . Analisis HPLC xilosa mikroba konsorsia B. subtilis dan P. janczewskii
136–142.
https://doi.org/10.35799/jis.17.2.2017.1
7348
Ardiansyah,  Y.T.,  Mulyani,  N.S.,  &  Sarjono, P.R.  (2014).  Isolasi  dan  karakterisasi enzim xilanase dari Bacillus subtilis pada media nutrient broth dengan
penambahan  xilan  hasil  isolasi  jerami padi. Jurnal  Kimia  Sains  dan  Aplikasi ,
17 (3), 95–99. https://doi.org/10.14710/jksa.17.3.95-99
Ariani, L.N., Estiasih, T., & Martati,  E.  (2017)
Karakteristik  sifat fisiko kimia ubi kayu berbasis kadar sianida. Jurnal Teknologi Pertanian 18 (2), 119–128. https://doi.org/10.21776/ub.jtp.2017.018
.02.12
Arini, N., Rizka, M.E.P., Safira, N.F., & Syifa,
K.N. (2021). ‘Tinjauan  Literatur: Imobilisasi  Sel  Bakteri  Termofilik Penghasil Enzim Xylanase’, (2001), pp. 1217–1225.
Bankeeree,  W.,  Lotrakul,  P.,  Prasongsuk,  S.,
Chaiareekij,  S.,  Eveleigh,  D.E.,  Kim,  S. W., & Punnapayak, H. (2014). Effect of polyols  on  thermostability  of  xylanase from a tropical isolate of Aureobasidium pullulans and its application in prebleaching of rice straw pulp.
SpringerPlus , 3 (1), 1–11. https://doi.org/10.1186/2193-1801-3-37
Bansal, N., Soni, R., Janveja, C., & Soni, S.K.
(2014). Production of xylanase-cellulase complex by Bacillus subtilis NS7 For the biodegradation  of  agro  waste  residues. Lignocellulose Journal , 1 (3), 196–209.
Bharathiraja,  B.,  Sudharsanaa,  T.,  Bharghavi, A.,  Sri  Sowmeya,  G.,  &  Gopika,  B. (2014). Insights  on  lignocellulosic pretreatments  for  biofuel  production- SEM  and  reduction  of  lignin  analysis’,
International  Journal  of  ChemTech Research , 6(9), 4334–4444.
Datta,  R.  (1981).  Acidogenic  fermentation  of lignocellulose–acid yield and conversion of  components. Biotechnology  and Bioengineering , 23 (9), 2167–2170. https://doi.org/10.1002/bit.260230921
Fairus,  S.,  Ronny,  K.,  Ridho,  T . ,  &  Adhytia, S.N.  (2016).  Kajian  pembuatan  xilitol dari  tongkol  jagung  melalui  proses fermentasi. Al-Kauniyah Jurnal Biologi ,
6 (2), 91–100. https://doi.org/10.15408/kauniyah.v6i2.
2750.
Fawzya,  Y.N.,  Rani,  E.P.,  Wibowo,  M.,  Ifah, M., & Gintung, P. (2013). Produksi dan karakterisasi  xilanase  dari  isolat  bakteri M-13.2a  asal  air  laut  Manado. Jurnal
Pascapanen  dan  Bioteknologi  Kelautan dan Perikanan , 8 (1), 55. https://doi.org/10.15578/jpbkp.v8i1.53
Firdausa,  F.K.,  Santoso,  A.B.,  &  Handayani,
W.  (2017).  Ekstraksi  xilan  dari  limbah ampas  singkong  dan  pemanfaatannya sebagai  substrat  endo-B-1,4-D-xilanase.
Berkala Sainstek , 5 (1), 50–54.
https://doi.org/10.19184/bst.v5i1.5376
Gautério,  V.G.,  Matheus,  C.V.,  Larissa,  da Silva, G.G., Tamires, H., Ana, V.L.S., & Susana,  J.K.  (2018).  Production  of xylanolitic enzymes and xylooligosaccharides  by Aureobasidium pullulans CCT  1261  in  submerged cultivation. Industrial Crops and Products , 125 , 335–345. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.0 9.011
Irfan, M., Asghar, U., Nadeem, M., Nelofer, R., &  Syed,  Q.  (2016).  Optimization  of process parameters for xylanase production  by Bacillus sp.  in  submerged fermentation. Journal of Radiation Research  and  Applied  Sciences , 9 (2), 139–147. https://doi.org/10.1016/j.jrras.2015.10.00 8
Isrami, F., & Aminin, A.L.N. (2014). Aktivitas selulase  dan  xilanase  dari  komplek enzim. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi ,
17 (2), 17–22.
Jayus , Oslan,  J.,  Barbara  M.,  &  Robert,  J.S.
(2005). Synthesis of extracellular (1→3)- and (1→6)-β-glucanase
activities  in  carbon  limiting  chemostat culture  by  the  fungus Acremonium sp. IMI  383068. Enzyme  and  Microbial Technology , 36 (5–6), 680–686. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2004 .12.010
Jayus,  J.,  Nafi',  A.,  &  Hanifa,  A.S.  (2019).
Degradasi komponen selulosa, hemiselulosa,  dan  pati  tepung  kulit  ubi kayu menjadi gula reduksi oleh Aspergillus  niger,  Trichoderma  viride , dan Acremonium sp. IMI 383068. Jurnal
Agroteknologi , 13 (01), 34–41.
https://doi.org/10.19184/j- agt.v13i01.7868
Kurnia, N., & Marwatoen, F. (2013). Penentuan kadar  sianida  daun  singkong  dengan variasi umur daun dan waktu pemetikan. Hydrogen:  Jurnal  Kependidikan  Kimia ,
1 (2), 117–121. https://doi.org/10.33394/hjkk.v1i2.636
Kusmiati, & Agustini, N.W.S. (2010).
Pemanfaatan  limbah  onggok  untuk produksi asam sitrat dengan penambahan mineral  Fe  dan  Mg  pada  Substrat menggunakan kapang. Seminar Nasional Biologi , (September), pp. 856–866.
Listyawati,  A.F.  (2018).  Pola  pertumbuhan Pseudomonas sp.  dengan  menggunakan variasi  konsentrasi  d-glukosa  dalam media  pertumbuhan  terhadap  waktu inkubasi. Jurnal  Ilmiah  Kedokteran Wijaya Kusuma , 5 (2), 29–32.
https://doi.org/10.30742/jikw.v5i2.339
Manitchotpisit,  P.,  Leathers,  T.D.,  Peterson,
S.W., Kurtzman, C.P., Li, X.L., Eveleigh, D.E.,  Lotrakul,  P.,  Prasongsuk,  S.,
Dunlap,  C.A.,  Vermillion,  K.E.,  & Punnapayak,  H.  (2009).  Multilocus phylogenetic analyses, pullulan
production  and  xylanase  activity  of tropical isolates of Aureobasidium pullulans . Mycological Research , 113 (10), 1107–1120. https://doi.org/10.1016/j.mycres.2009.07. 008 Mosier, N., Charles, W., Bruce, D., Richard, E.,
Lee,  Y.Y.,  Mark,  H.,  &  Michael,  L. (2005). Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic  biomass. Bioresource Technology , 96 (6), 673–686. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.0 6.025
Murthy,  P.S.,  &  Naidu,  M.M.  (2012).
Production  and  application  of  xylanase from Penicillium sp. utilizing coffee by- products. Food and Bioprocess Technology , 5 (2), 657–664.
https://doi.org/10.1007/s11947-010- 0331-7.
Muawanah,  Anshar,  M.,  &  Lisaholet,  M.
(2020).  Perbandingan  kadar  sianida sebelum  dan  sesudah  pengolahan  pada singkong. Jurnal Medika: Media Ilmiah Analis  Kesehatan , 5 (1),  2540–7910.
DOI: 10.53861/jmed.v5i1.173
Nasution,  M.N.,  Feliatra,  F.,  &  Effendi,  I.
(2021). Analisis pertumbuhan protein sel tunggal  (PST)  bakteri Bacillus  cereus dengan  media  yang  berbeda. Jurnal Perikanan  dan  Kelautan , 26 (1),  47–53. https://doi.org/10.31258/jpk.26.1.47-53
Pangesti, N.W.I., Pangastuti, A., & Retnaningtyas,  E.  (2012).  Pengaruh penambahan  molase  pada  produksi enzim  xilanase  oleh  fungi Aspergillus niger dengan  substrat  jerami  padi. Bioteknologi , 9 (2), 41–48. https://doi.org/10.13057/biotek/c090202
Polizeli, M.L.T.M., Rizzatti, A.C.S., Monti, R.,
Terenzi,  H.F.,  Jorge,  J.A.,  &  Amorim,
D.S.  (2005).  Xylanases  from  fungi:
Properties  and  industrial  applications. Applied Microbiology and Biotechnology , 67 (5), 577–591.
https://doi.org/10.1007/s00253-005- 1904-7
Purnawan, A., Ahmad, T., Lutfi, N.K., & Urip, P.  (2021).  Review  hidrolisis  biomasa lignoselulosa  untuk  xilitol. Jurnal  Ilmu Lingkungan , 19 (3), 485–496. https://doi.org/10.14710/jil.19.3.485-
496
Ratnadewi,  A.A.I.,  Agung,  B.S.,  Erma,  S.,  & Wuryanti,  H.  (2016).  Application  of cassava peel and waste as raw materials for xylooligosaccharide production using endoxylanase  from Bacillus  subtilis of
soil termite abdomen. Procedia Chemistry , 18 , 31–38.
https://doi.org/10.1016/j.proche.2016.01 .007
Rattanachomsri,  U.,  Sutipa,  T.,  Lily,  E.,  & Verawat,  C.  (2009).  Simultaneous  non- thermal saccharification of cassava pulp by  multi-enzyme  activity  and  ethanol fermentation  by Candida  tropicalis .
Journal of Bioscience and Bioengineering , 107 (5), 488–493.
https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2008.12.
024
Raveendran,  S.,  Binod,  P.,  Sabeela,  B.U., Amith,  A.,  Anil,  K.M.,  Aravind,  M., Sharrel,  R.,  &  Ashok,  P.  (2018). Applications  of  microbial  enzymes  in food  industry. Food  Technology  and
Biotechnology , 56 (1), 16–30.
https://doi.org/10.17113/ftb.56.01.18.54
91.
Retnoningtyas, E.S., Antaresti, & Aylianawati.
(2013).  Aplikasi  crude  enzim  selulase dari tongkol jagung  ( Zea mays L.) pada produksi etanol dengan metode simultaneous saccharification and
fermentation (SSF). Reaktor, 14 (4), 272–
276.
Richana,  N.  (2002).  Produksi  dan  prospek enzim  xilanase  dalam  pengembangan bioindustri di Indonesia. Buletin AgroBio , 5 (1), 29–36.
Richana, N., Irawadi, T.T., Anwar, M.N., Illah, S.,  Khaswar,  S.,  &  Yandra,  A.  (2007) Ekstraksi  xilan  dari  tongkol  jagung. Indonesian  Journal  of  Agricultural Postharvest  Research , 4 (1),  38–43. https://doi.org/10.21082/jpasca.v4n1.20 07.38-43
Richana,  N.,  Irawadi,  T.T.,  Anwar,  M.N.,  & Khaswar,  S.  (2016).  Isolasi  identifikasi bakteri penghasil xilanase serta karakterisasi enzimnya. Jurnal AgroBiogen , 4 (1), 24–34. https://doi.org/10.21082/jbio.v4n1.2008. p24-34
Ruswandi,  Budhi,  O.,  &  Azhar,  M.  (2018).
Penentuan kadar fruktosa hasil hidrolisis iinulin dengan DNS sebagai pengoksidasi. Eksakta , 19 (1),  4–23. https://doi.org/10.24036/eksakta/vol19- iss01/102
Solahuddin, Nisa, I.H., Rizqa, F.D., & Handa, M. (2021). Isolasi dan uji aktivitas enzim selulase dari rumen sapi ( Bibos
javanicus ). Journal of Science, Technology, and Enterpreneurship , 3 (1),
3–9.
Sun, X.F., Sun, R.C., Tomkinson, J., & Baird, M.S.  (2003).  Preparation  of  sugarcane bagasse  hemicellulosic  succinates  using NBS  as  a  catalyst. Carbohydrate Polymers , 53 (4), 483–495. https://doi.org/10.1016/S0144-
8617(03)00150-4
Susilowati,  P.E.,  Sapto,  R.,  Desi,  K., Rahmawati, R., Sumarlin, & Ardiansyah. (2013).  Produksi  xilanase  dari  isolat sumber  air  panas  sonai,  Sulawesi Tenggara, menggunakan limbah
pertanian. Jurnal Natur Indonesia , 14(3),
199–204. https://doi.org/10.31258/jnat.14.3.199- 204
Sutrisno.  (2006).  Isolasi  dan  karakterisasi ekstrak  kasar  enzim  xilanase  dari Aspergillus niger . Jurnal Kimia, 12 ,  75– 77.
Terrasan, C.R.F., Beatriz, T., Marta, C.T.D., & Eleonora,  C.C.  (2010).  Production  of xylanolytic  enzymes  by Penicillium janczewskii . Bioresource  Technology ,
101 (11),
4139–4143.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.0 1.011
Tihomirova,  K.,  Dalecka,  B.,  &  Mezule,  L.
(2016).  Application  of  conventional
HPLC RI technique for sugar analysis in hydrolysed  hay. Agronomy  Research ,
14 (5), 1713–1719.
Vilela, L. de F., de Araujo, V., Paredes, R. de S.,  Bon,  E.P.  da  S.,  Torres,  F.A.G.N., Bianca,  C.E.,  &  Elis,  C.A.  (2015). Enhanced  xylose  fermentation  and ethanol production by engineered Saccharomyces  cerevisiae strain. AMB
Express , 5 (1), 1–7.
https://doi.org/10.1186/s13568-015- 0102-y