Berk. Penel. Hayati Edisi Khusus: 6C (7–10), 2011
ISOLASI SELEKSI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI ASAM LAKTAT DARI SAMPAH HIJAUAN PASAR UNTUK MEMACU PEMBUATAN SILASE 1Fakultas
Badat Muwakhid1, Soebarinoto2, Siti Chuzaemi2, Tri Ardyati3 Peternakan Universitas Islam Malang, 2Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya Malang, 3Fakultas MIPA Universitas Brawijaya Malang. Email:
[email protected]
ABSTRACT Trash forage was clean and not foul, safe to eat for cattle. One effort to prevent decay of garbage forage, silage-making can be done by it quickly. The study was conducted to obtain superior bacterial isolates, and then it is used as inoculum silasae trigger creation. Isolation was made from trash that had been incubated anaerobic forage for 0, 7, 14 and 21 days. Isolation was carried out with the pour plate method, using MRS media. Superior isolates determined by the level of adaptability to the environment that proved by the amount of green waste and productivity in the colony produce lactic acid. Based on the form of colonies, the isolate obtained six isolates (A, B, C, D, E, F), Based on the number of growing colonies, isolate E (3.0 × 107) has the highest average population, colony A (1, 7 × 107), C (5.6 × 106), D (4.7 × 106), B (3.6 × 106) and the last was colony F (2.8 × 106). Production of lactic acid in the late logarithmic phase isolates C obtained the highest (19.59%), followed by isolate D (16.15%), A (15.13%), F (11.79%), E (10.38) and the last was isolate B (9.58%). The identification results obtained that E is Lactobacillus delbrueckii isolates with value similarity of 93.8 percent and C isolates were Lactobacillus collinoides with value similarity of 90.3. This two superior two isolates to be tested further against its ability to support the garbage ensilase forage. Key words: Bacteria, lactic acid, silage, green waste
PENGANTAR Pemenuhan pakan hijauan bagi ternak di Pulau Jawa selama ini mengalami keterbatasan. Hal ini disebabkan oleh semakin sempitnya lahan penanaman rumput, akibat dari semakin meningkatnya konversi lahan pertanian menjadi lahan industri dan perumahan (Dirjen Peternakan, 2008). Sampah hijauan selama ini dipandang sebagai sumber masalah bagi upaya mewujudkan kebersihan dan kesehatan masyarakat karena sifatnya yang mudah membusuk dan menyebabkan bau tidak sedap. Sampah hijauan dapat didayagunakan menjadi produk pakan yang lebih bermanfaat tapi apabila dikelola dengan baik dan segera dapat dicegah proses pembusukannya. Usaha mencegah pembusukan sampah hijauan dengan cepat, dapat melalui proses ensilase (membentuk silase). Proses ensilase terjadi karena peristiwa konversi karbohidrat mudah larut oleh bakteri menjadi asam laktat, sehingga pH lambat laun menjadi turun. Pada kondisi seperti ini, terjadi suasana asam yang dapat menekan pertumbuhan mikroba patogen. Pada proses ensilase, bakteri asam laktat dapat menghasilkan asam laktat dan hidrogen peroksida yang akan bekerja secara antagonistik terhadap mikroba patogen (Brashears et al, 1998). Upaya mempertinggi efektivitas ensilase bisa melalui penggunaan inokulum bakteri asam laktat unggul dan
adaptif terhadap lingkungannya (Lallo et al, 1997). Isolasi bakteri asam laktat pada sampah hijauan, dimaksudkan agar memperoleh isolat bakteri asam laktat yang unggul dan adaptif, untuk pembuatan silase. BAHAN DAN CARA KERJA Objek penelitian ini adalah isolat bakteri asam laktat dari sampah hijauan, ditanam secara pour plate pada media selektif de Mann Rogosa Sharp (MRS) dengan komposisi: pepton 1%, ekstrak ragi 0,5%, ekstrak daging 0,5% glukosa 2%, dipotassium pospat 0,2% dibasic ammonium sitrat 0,2%, sodium asetat 0,5%, magnesium sulfat 0,01%, mangan sulfat 0,005%, tween 80, agar 2%. Penelitian menggunakan metode diskriptif, bertujuan mendapatkan gambaran keragaman dan dominasi ketersediaan jenis sampah hijauan dari pasar dengan dilakukan survei pendahuluan. Hasil survei digunakan untuk penetapan jenis sampah hijauan dominan yang dapat mewakili keseluruhan sampah hijauan yang selalu ada di pasar, selanjutnya jenis hijauan yang dominan ini dikumpulkan secara proporsional sesuai proporsi hasil survei, selanjutnya dijadikan sampel penelitian. Pelaksanaan penelitian ini meliputi koleksi sampel sampah hijauan yang dilakukan dengan cara menyediakan tempat sampah kepada pedagang yang berpotensi membuang
8
Isolasi Seleksi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Sampah Hijauan Pasar
sampah hijauan dominan. Penyediaan tempat sampah dilakukan pada awal mereka bekerja dan diambil segera setelah pekerjaan selesai. Selanjutnya dilakukan penyampuran dari masingmasing jenis sampah hijauan yang telah ditetapkan sebagai sampel, tiap 0,5 kg sebanyak 12 kali penimbangan. 3 kali penimbangan tidak dibuat silase dan 9 kali penimbangan di buat silase. 3 tiga kali penimbangan dan 9 silo yang diinkubasikan, masing-masing 3 silo dipanen pada lama inkubasi 7 hari, 14 hari, dan 21 hari. Sesuai dengan jadwal pemanenan, silase diambil 10 g dari masing-masing silo, dimasukkan pada botol yang telah berisi 90 ml garam fisiologis steril (10-1), selanjutnya dilakukan pengenceran 10-2 hingga 10-7. Tiap pengenceran ditanam secara pour plate pada media selektif MRS. Setelah bakteri tumbuh umur 24 jam dilakukan penghitungan koloni melalui metoda total plate count pada media lempeng agar. Analisis dominasi untuk menentukan tingkat adaptasi masing-masing spesies, dilakukan melalui pembandingan rata-rata angka total plate count. Untuk menentukan bakteri asam laktat yang potensial, dilakukan uji produktivitas asam laktat dengan cara menginokulasikan biakan berumur 48 jam kepada MRS broth, selanjutnya diinkubasikan sampai jumlah sel mencapai 108. Pengukuran kadar asam laktat pada media dilakukan menggunakan alat HPLC model Colum Omni Spher 5 C 18, solven A: 0,1% larutan H3PO4+1% methanol dengan standard asam laktat 96%. Interpretasi produksi asam laktat per jumlah sel, dilakukan melalui rumus regresi. Bakteri yang terbukti adaptif dan produktif penghasil asam laktat, selanjutnya dilakukan identifikasi untuk mengetahui species bakteri tersebut menggunakan perangkat API 50 CH Strip (Biomarieux). HASIL Hasil isolasi Bakteri Asam laktat dari Sampah hijauan Isolasi mendapatkan 6 isolat yang dapat dibedakan berdasarkan morfologi koloni masing-masing. Karakteristik morfologi pada masing-masing isolat yang ditemukan disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1. Hasil Uji Pewarnaan Gram, Endospora dan Ukuran Sel No
Karakter
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Gram Positif Gram Negatif Endospora Bentuk Basail Bentuk Coccus Panjang sel > 1μm Panjang sel < 1μm Lebar sel > 1μm Lebar sel < 1μm
A + + + +
Isolat C D + + + + + + + +
B + + + +
E + + + +
F + + + +
Tabel 2. Beberapa Karakter masing-masing Isolat Bakteri Asam Laktat pada Sampah Hijauan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16
Karakter Bentuk Koloni Bulat Besar Eliph Bulat Sedang Bulat Kecil Warna Koloni Putih Kecokelatan Putih Bening Putih Putih Metalik Bentuk Tepi Koloni Tidak Teratur Rata/Halus Bergelombang Berkerut Pandangan dari Samping Di dalam Media Rata Permukaan Media Timbul Rata Cembung
A
B
Isolat C D
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
E +
F + -
+ -
+ -
+ -
+
+ -
+ -
+
+ -
+ -
+ -
+
+ -
+
+ -
Hasil pewarnaan gram pada semua isolat ditemukan bahwa isolat bersifat gram positif, berbentuk basil, memiliki panjang sel kurang dari 1 μm, kecuali pada isolat D dan lebar sel semua isolat kurang dari 1 μm (Gambar 1). Seleksi Bakteri Asam Laktat dari Sampah hijauan Enam isolat yang didapatkan dari sampah hijauan dilakukan seleksi guna mendapatkan informasi isolat mana
Muwakhid, Soebarinoto, Chuzaemi, Ardyati
yang unggul sebagai inokulum dalam memacu efektivitas ensilase. Penetapan isolat unggul ditentukan melalui kriteria spesies bakteri asam laktat yang paling adaptif terhadap lingkungan sampah hijauan dan spesies bakteri asam laktat yang paling produktif dalam menghasilkan asam laktat. Tingkat adaptasi bakteri dibuktikan dengan dominasi
9
jumlah koloni dalam cawan biakan, pengujian terhadap kemampuan adaptasi isolat terhadap media sampah hijauan dilakukan pada lama inkubasi silase 0 hari, 7 hari, 14 hari dan 21 hari. Dominasi jumlah koloni pada masing-masing jenis isolat disajikan pada Gambar 2.
Gambar 1. Bentuk sel berbagai isolat BAL yang berasal dari sampah hijauan
Gambar 2. Dominasi enam isolat bakteri asam laktat dari sampah hijauan
10
Isolasi Seleksi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Sampah Hijauan Pasar
Sedangkan tingkat produktivitas asam laktat dibuktikan melalui pengukuran jumlah asam laktat pada media. Hasil pengukuran jumlah asam laktat pada media disajikan pada Gambar 3. Identifikasi Bakteri Asam Laktat Unggul Hasil identifikasi menunjukkan bahwa isolat C teridentifikasi sebagai Lactobacillus collinoides dengan nilai similaritas 90,3 persen sedangkan isolat E adalah Lactobacillus delbrueckii dengan nilai similaritas 93,8 persen.
Gambar 3. Produksi asam laktat oleh enam isolat BAL dari sampah hijauan
PEMBAHASAN Hasil pengukuran kandungan asam laktat pada media MRS diketahui bahwa inokulum C paling produktif membentuk asam laktat. Kandungan asam laktat pada media MRS dari seluruh isolat pada penelitian ini lebih tinggi dibanding dengan temuan Emanuel et al. (2005) pada Lactobacillus plantarum, yang hanya mencapai 1,2 persen asam laktat pada lama inkubasi 24 jam. Perbedaan ini akibat dari perbedaan spesies bakteri, perbedaan jumlah sel saat pengukuran dan juga dapat dipengaruhi oleh perbedaan alat ukur yang digunakan. Isolat E diketahui paling mampu beradaptasi pada media sampah hijauan dibanding isolat lainnya tetapi isolat C diketahui paling produktif membentuk asam laktat dibanding isolat lainnya. Oleh karenanya kedua isolat unggul ini perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui isolat mana yang lebih efektif dalam mendukung ensilase sampah hijauan. Konsentrasi penelitian terhadap isolat-isolat yang
ditemukan lebih banyak diarahkan kepada isolat unggul, karena itu perlu dilakukan identifikasi agar dapat mengkaji lebih cermat terhadap kedua isolat tersebut. Studi yang dilakukan oleh Roquib et al. (2003) menunjukkan bahwa isolat-isolat Lactobacillus delbrueckii, memiliki ciri-ciri gram positif, permukaan koloni halus, sebagian berbentuk konvex, bersifat tidak motil. Hasil penelitian ini mirip dengan temuan Tharmaraj dan Shah (2003), bahwa Lactobacillus delbrueckii tidak tumbuh pada semua media berbasis gula, kecuali pada MRS dan membentuk koloni kecil pada MRS agar. Penelitian dapat disimpulkan bahwa dari hasil isolasi diperoleh enam isolat yang dapat dibedakan berdasarkan bentuk koloninya ( A, B, C, D, E, F). Berdasarkan jumlah koloni yang tumbuh, isolat E memiliki rata-rata populasi tertinggi, disusul koloni A, C, D, B, dan terakhir koloni F. Produksi asam laktat tertinggi diperoleh isolat C disusul isolat D, A, F, E dan terakhir isolat B. Hasil identifikasi menyatakan isolat E adalah Lactobacillus delbrueckii dan isolat C adalah Lactobacillus collinoides. Kedua isolat unggul yang diperoleh perlu diuji lebih lanjut untuk mengetahui kemampuannya dalam mendukung ensilase sampah hijauan. KEPUSTAKAAN Brashears MM, SS Reilly, and SE Gilliland, 1998. Antagonistic of Cells of Lactobacillus lactis Toword Escherichia coli 0157: H7 on Revigerated Raw Chicken Meat. J. Food Protect. 61: 166-170. Emanuel V, A Vamanu, O Popa, and G Campeanu, 2005. Isolation of A Lactobacillus plantarum strain Used for the Preservation of Fodders. African J. of Biotechnol. 4 (5): 403-408. Dirjen Peternakan, 2008. Statistik Peternakan. Direktorat Jendral Peternakan Departemen Pertanian RI. Jakarta. Lallo CHO, R Singh, AA Donawa, and G Madoo, 1997. The Ensiling of Poultry Offal With Sugarcane Molasses and Lactobacillus culture for Feeding to Growing/Finishing Pigs Under Tropical Conditions. J. Anim. Feed Sci. and Tecnol. 67: 213–222. Raquib M, T Borpuzari, RK Choudhary, and H Rahman, 2003. Isolation and Characterization of Lactobacilli Isolated from Market Sample of Sour Dahi. J. Indian Vet. 80: 791–794. Tharmaraj N, and NP Shah, 2003. Selective Enumeration of Lactobacillus delbrueckii ssp, bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobcateria, Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus and Propionibacteria. J. Dairy Sci. 86: 2288-2296.
