Judul: Potential of Cellulolytic and Xylanolytic Actinomycetes for Robusta Coffee Pulp (Coffea canephora Pierre A. Froehner) Degradation in an Effort to Increase the Obtaining of Polyphenol Compounds
Abstrak: Polifenol merupakan metabolit sekunder dan senyawa bioaktif yang berperan penting dalam bidang biofarmasi dan kesehatan. Pencarian sumber polifenol alami perlu terus dilakukan dalam upaya mendapatkan komponen kimia dengan aktivitas biologis tinggi. Salah satu sumber penghasil polifenol potensial adalah kulit kopi. Kulit kopi selama ini hanya merupakan limbah utama terbuang pada proses pengolahan biji kopi, sehingga jika tidak ditangani dengan baik akan menyebabkan masalah kesehatan dan lingkungan. Pemanfaatan kulit kopi menjadi produk yang lebih bernilai ekonomi sangat sedikit sekali dilakukan. Perolehan polifenol dari kulit kopi secara optimal dapat dilakukan dengan memecah komponen serat lignoselulosa yang mengikat senyawa polifenol secara enzimatis menggunakan enzim hidrolitik yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Aktinomiset merupakan bakteri gram positif penghasil enzim hidrolitik ekstraselular potensial yang dapat diaplikasikan dalam industri bioteknologi berbasis lignoselulosa. Selulase dan xilanase yang dihasilkan oleh aktinomiset mampu memecah biomassa lignoselulosa yang terdiri dari selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Penelitian ini bertujuan mengisolasi dan menyeleksi aktinomiset selulolitik dan xilanolitik potensial untuk degradasi komponen lignoselulosa kulit buah kopi robusta (Coffea canephora Pierre A. Froehner) dalam upaya mendapatkan polifenol dengan kandungan dan aktivitas antioksidan optimal. Pada penelitian ini telah berhasil diisolasi 58 isolat aktinomiset dari tanah yang dikoleksi dari Taman Nasional Bukit Duabelas Jambi. Sebanyak 5 isolat aktinomiset penghasil selulase, 19 isolat penghasil xilanase, dan 23 isolat mampu menghasilkan selulase dan xilanase. Total 46 isolat aktinomiset yang merupakan koleksi Laboratorium Bioteknologi Hewan, Pusat Penelitian Sumber Daya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB), IPB University, 11 isolat penghasil selulase, 9 isolat penghasil xylanase, dan 2 isolat penghasil keduanya. Tiga isolat terpilih berpotensi memecah komponen selulosa dan hemiselulosa substrat kulit kopi yaitu: HJ4.5b, P2b(b).3, dan P2b(b).18. Hasil identifikasi morfologi menunjukkan HJ4.5b dan P2b(b).3 memiliki tipe rantai spora rektifleksibel sementara P2b(b).18 dengan tipe rantai spora monospora. Susunan sekuens basa HJ4.5b dan P2b(b).3 mempunyai kemiripan komposisi basa masing-masing dengan Streptomyces jiujiangensis JXJ 0074 (99,04%) dan S. jeddahensis G25 (99,04%), sementara sekuens basa P2b(b).18 dikonfirmasi mempunyai kemiripan dengan kelompok aktinomiset yang jarang ditemukan yaitu suatu Micromonospora sp. strain SB (99.25%). Fermentasi buah kopi dengan ketiga isolat terpilih ini mampu meningkatkan kadar polifenol total ekstrak kulit kopi hasil fermentasi dengan potensi aktivitas antioksidan yang tinggi. Persentase peningkatan kadar flavonoid tertinggi ditunjukkan oleh ekstrak fermentasi dengan P2b(b).3 mencapai 295,54% (dari 22,44 mgRE/g menjadi 88,75 mgRE/g) pada fermentasi hari ke-9. sementara persentase kenaikan kadar asam fenolat tertinggi ditunjukkan pada perlakuan fermentasi dengan HJ4.5b mencapai 193,00% (dari 30,31 mgGAE/g menjadi 88,80 mgGAE/g) pada hari ke-6. Aktivitas antioksidan sangat kuat ditunjukkan pada kelompok perlakuan fermentasi dengan isolat P2b(b).3 (IAA>2) dengan IC50 18,41 µg/mL pada hari ke-9 fermentasi. Nilai r>-0,9 pada semua kelompok perlakuan menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan secara bermakna dipengaruhi oleh kadar polifenol total. Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa aktinomiset selulolitik dan xilanolitik sangat berpotensi digunakan dalam fermentasi kulit kopi untuk meningkatkan kadar polifenol dengan aktivitas antioksidan tinggi. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi informasi baru tentang pemanfaatan aktinomiset sebagai kultur starter dalam fermentasi buah kopi untuk menghasilkan komponen bioaktif polifenol dan aktivitas antioksidannya yang dapat dijadikan sumber agen antioksidan potensial dan sekaligus upaya dalam mengatasi limbah agroindustri menjadi komoditi yang mempunyai potensi untuk dijadikan sumber bahan baku obat.
Keyword: actinomycetes, cellulolytic, coffee pulp, fermentation, polyphenol, xylanolytic