IDENTIFIKASI DAN POTENSI ANTIMIKROBA BAKTERI ASAM LAKTAT …repository.unika.ac.id/11681/1/12.70.0048 Ita Mariana COVER.pdf · laktat kedua perlakuan yaitu perlakuan 5 hari fermentasi

IDENTIFIKASI DAN POTENSI ANTIMIKROBA

BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI

ASINAN REBUNG BAMBU AMPEL (Bambusa vulgaris)

DENGAN LAMA FERMENTASI 5 DAN 13 HARI

IDENTIFICATION AND ANTIMICROBIAL POTENTIAL

OF LACTIC ACID BACTERIA ISOLATED FROM

“BAMBOO AMPEL” (Bambusa vulgaris) SHOOT PICKLE

IN 5 AND 13 DAYS FERMENTATION

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh

gelar Sarjana Teknologi Pangan

Oleh :

ITA MARIANA

12.70.0048

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2016

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertandatangan di bawah ini :

Nama : Ita Mariana

NIM : 12.70.0048

Fakultas : Teknologi Pertanian

Program Studi : Teknologi Pangan

Menyatakan bahwa skripsi “Identifikasi dan Potensi Antimikroba Bakteri Asam Laktat

yang Diisolasi dari Asinan Rebung Bambu Ampel (Bambusa vulgaris) dengan Lama

Fermentasi 5 dan 13 Hari” merupakan karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah

diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang

pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau

diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan telah

disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti bahwa saya tidak

jujur, maka gelar dan ijazah yang saya peroleh dapat dinyatakan batal dan kebijakan-

kebijakan yang berlaku akan saya kembalikan kepada Universitas Katolik

Soegijapranata, Semarang.

Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Semarang, 1 Juli 2016

Ita Mariana

iii

IDENTIFIKASI DAN POTENSI ANTIMIKROBA

BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI

ASINAN REBUNG BAMBU AMPEL (Bambusa vulgaris)

DENGAN LAMA FERMENTASI 5 DAN 13 HARI

IDENTIFICATION AND ANTIMICROBIAL POTENTIAL

OF LACTIC ACID BACTERIA ISOLATED FROM

“BAMBOO AMPEL” (Bambusa vulgaris) SHOOT PICKLE

IN 5 AND 13 DAYS FERMENTATION

Oleh :

ITA MARIANA

NIM : 12.70.0048

PROGRAM STUDI : Teknologi Pangan

Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan

di hadapan sidang penguji pada tanggal :

17 Juni 2016

Semarang, 1 Juli 2016

Fakultas Teknologi Pertanian

Program Studi Teknologi Pangan

Universitas Soegijapranata Semarang

Pembimbing I, Dekan

Dra. Laksmi Hartayanie, MP Dr. V. Kristina Ananingsih, ST, M.Sc

Pembimbing II,

Dr. Ir. Lindayani, MP

iv

RINGKASAN

Bambu Ampel (Bambusa vulgaris) merupakan salah satu jenis bambu yang rebungnya

dapat dikonsumsi. Rebung yang difermentasi dengan penambahan garam disebut

sebagai asinan rebung. Dalam fermentasi asinan rebung, bakteri asam laktat dapat

tumbuh dan menghasilkan senyawa antimikroba seperti asam laktat, bakteriosin, dan

hidrogen peroksida. Senyawa – senyawa antimikroba yang dihasilkan dapat berpotensi

untuk memperpanjang umur simpan bahan pangan karena dapat menghambat dan

menginaktivasi mikroorganisme patogen dan pembusuk pada makanan. Pertumbuhan

bakteri asam laktat yang dihasilkan selama proses fermentasi asinan rebung dipengaruhi

oleh beberapa faktor seperti suhu inkubasi, temperatur perlakuan panas, pH dan

kandungan nutrisi. Fermentasi asinan rebung dapat dilakukan pada suhu ruang maupun

suhu rendah. Perbedaan perlakuan yaitu perbedaan suhu fermentasi dan lama waktu

fermentasi akan mempengaruhi genus bakteri asam laktat yang tumbuh. Bakteri asam

laktat dengan genus yang berbeda dapat memiliki potensi antimikroba yang berbeda

pula. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi dan mengetahui potensi

antimikroba bakteri asam laktat yang diisolasi dari asinan rebung bambu ampel dengan

lama fermentasi 5 dan 13 hari. Fermentasi dilakukan pada suhu rendah yaitu sekitar

150C. Pengujian yang dilakukan meliputi uji total plate count, identifikasi bakteri asam

laktat berdasarkan morfologikal, pewarnaan Gram, pewarnaan spora, uji katalase, uji

motilitas, uji produksi gas, dan pengujian kemampuan pertumbuhan bakteri asam laktat

pada kadar NaCl 6,5% dan 18%, pH 4,4 dan 9,6 serta suhu 100C dan 45

0C. Untuk

mengetahui potensi antimikroba dari bakteri asam laktat, dilakukan pengujian terhadap

bakteri patogen Staphylococcus aureus (FNCC 0047) dan Escherichia coli (FNCC

0091) dengan metode difusi agar. Hasil pengujian total plate count menunjukkan bahwa

jumlah koloni bakteri asam laktat mengalami penurunan dari perlakuan lama fermentasi

5 hari ke 13 hari yaitu 6,1 x 106 CFU/ml menjadi 7,6 x 10

5 CFU/ml. Berdasarkan hasil

pengujian identifikasi bakteri asam laktat, diperoleh 26 isolat pada perlakuan 5 hari

fermentasi dan 20 isolat pada perlakuan 13 hari fermentasi merupakan bakteri asam

laktat. Berdasarkan hasil pengujian kemampuan pertumbuhan, seluruh bakteri asam

laktat kedua perlakuan yaitu perlakuan 5 hari fermentasi dan 13 hari fermentasi

merupakan bakteri asam laktat genus Lactobacillus karena dapat tumbuh dengan baik

pada kadar NaCl 6,5%, pH 4,4 dan suhu 45°C. Hasil pengujian potensi antimikroba

menunjukkan bakteri asam laktat genus Lactobacillus lebih efektif menghambat

patogen Staphylococcus aureus (FNCC 0047) yang merupakan bakteri Gram positif

dibandingkan Escherichia coli (FNCC 0091) yang merupakan bakteri Gram negatif.

Selain itu, potensi antimikroba dari bakteri asam laktat genus Lactobacillus yang

difermentasi 5 hari lebih efektif menghambat kedua jenis bakteri patogen yang diuji

dibandingkan dengan yang difermentasi selama 13 hari.

v

SUMMARY

“Ampel” bamboo shoot (Bambusa vulgaris) is one of the bamboo’s species that its

bamboo shoot can be comsumed. Bamboo shoot is fermented by adding of salt that can

be called as bamboo shoot pickle. In the bamboo shoot’s fermentation, lactic acid

bacteria can grow and produce antimicrobial agents like lactic acid, bacteriocin, and

hydrogen peroxide. Those antimicrobial agents have the potential to extend the food

shelf life because the antimicrobial agents can inhibit and inactivate pathogen and

spoilage organisms on food. The growth of lactic acid bacteria that produced during

bamboo shoot pickles fermentation are influenced by some factors like incubation

temperature, heat condition, pH and nutritions. The bamboo shoot fermentation can be

done in room temperature or low temperature. The different conditions which is

difference in fermentation temperature and fermentation period will influence the genus

of lactic acid bateria that grow in. Different genus of lactic acid bacterias will produce

different antimicrobial potential too. The aim of this research was to identify and know

the antimicrobial potential of the lactic acid bacteria that isolated from “ampel”

bamboo shoot pickle in 5 dan 13 days fermentation. The fermentation was done in low

temperature that was 150C. The tests consisted of total plate count test, identification of

lactic acid bacteria based on morfological, Gram-stainning test, spore test, catalase

test, motility test, gas forming test dan the growth ability at 6.5% and 18% of NaCl

solutions, pH 4.4 and 9.6 and also temperature at 100C and 45

0C. To know the

antimicrobial potential of the lactic acid bacteria, an against test had been done to

pathogenic bacteria that were Staphylococcus aureus (FNCC 0047) and Escherichia

coli (FNCC 0091) with the agar diffusion method. The test result of total plate count

showed that the colony number had decreased from the 5 days to 13 days fermentation

that were 6.1 x 106 CFU/ml to 7.6 x 10

5 CFU/ml. Based on the identification test, 26

isolates from 5 days fermentation dan 20 isolates from 13 days fermentation were lactic

acid bacteria. Based on the growth ability test, all isolates from those fermentation

condition were identified as Lactobacillus because those could grow well at 6.5% NaCl

solution, pH 4.4 and temperature at 450C. The antimicrobial potential of the lactic acid

bacteria from Lactobacillus was more effectively inhibited Staphylococcus aureus

(FNCC 0047) which was a Gram-positive bacteria than Escherichia coli (FNCC 0091)

which was a Gram-negative bacteria. Beside that, the antimicrobial potential from

Lactobacillus at 5 days fermentation was more effective to inhibit pathogenic bacteria

than 13 days fermentation.

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia yang telah

diberikan-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan Penulisan skripsi yang berjudul

“Identifikasi dan Potensi Antimikroba Bakteri Asam Laktat yang Diisolasi dari Asinan

Rebung Bambu Ampel (Bambusa vulgaris) dengan Lama Fermentasi 5 dan 13 Hari”.

Skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana

Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik

Soegijapranata Semarang.

Kelancaran dan keberhasilan dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini tentunya tidak

terlepas dari arahan, bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis

ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah terlibat, khususnya

kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan karunia-Nya kepada Penulis.

2. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, ST, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknologi

Pertanian, Program Studi Teknologi Pangan, Universitas Katolik Soegijapranata

Semarang.

3. Ibu Dra. Laksmi Hartayanie, MP, selaku pembimbing I dan Ibu Dr. Ir. Lindayani,

MP, selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk

membimbing, memberikan saran dan dukungan kepada Penulis dari awal Penulis

melakukan penelitian hingga penyusunan dan penulisan skripsi ini.

4. Orang tua serta keluarga Penulis yang telah memberikan dukungan baik dalam

bentuk doa maupun semangat selama penelitian dan penyusunan skripsi.

5. Simon Armando sebagai partner kerja Penulis yang telah menemani, memberikan

dukungan tenaga dan semangat serta selalu bersama dalam penyusunan proposal,

pelaksanaan penelitian hingga penyusunan skripsi ini.

6. Mbak Agatha dan Mas Soleh yang telah membantu, mendampingi dan memberikan

arahan kepada Penulis selama penelitian di laboratorium.

7. Livia, Elim, Lorentia, Deanna dan Kak Amelia yang telah banyak memberi bantuan

dan dukungan selama penelitian.

vii

8. Teman-teman yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu yang telah banyak

memberikan dukungan selama pelaksanaan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna dan masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, berbagai kritik dan saran dari

para pembaca dan semua pihak sangat diharapkan Penulis.

Akhir kata, Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan

pengetahuan bagi para pembaca dan pihak-pihak yang membutuhkan.

Semarang, 1 Juli 2016

Penulis

Ita Mariana

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERNYATAAN ...................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................... iii

RINGKASAN ..............................................................................................................iv SUMMARY ............................................................................................................... v KATA PENGANTAR ..................................................................................................vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ......................................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................xi

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xii

1.PENDAHULUAN .................................................................................................... 1 1.1.Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2.Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 2 1.2.1.Rebung Bambu Ampel (Bambusa Vulgaris) ................................ 2 1.2.2.Bakteri Asam Laktat (BAL) ........................................................ 3

1.3.Tujuan........................................................................................................ 4

2.MATERI DAN METODE ........................................................................................ 5 2.1.Alat dan Bahan .......................................................................................... 5 2.1.1.Alat ............................................................................................... 5 2.1.2.Bahan ............................................................................................ 5 2.2.Metode ....................................................................................................... 7 2.2.1.Pembuatan Asinan Rebung .......................................................... 7 2.2.2.Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat ............................... 7 2.2.3.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Pewarnaan

Gram ............................................................................................ 8

2.2.4.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Pewarnaan

Spora ............................................................................................ 8

2.2.5.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji

Aktivitas Katalase ........................................................................ 9

2.2.6.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji

Motilitas ....................................................................................... 9 2.2.7.Identifikasi Bakteri Asam Laktat Berdasarkan Uji Produksi

Gas ............................................................................................... 9 2.2.8.Kemampuan Pertumbuhan Bakteri pada Berbagai Kadar

NaCl, pH dan Suhu ...................................................................... 9 a.Pertumbuhan Bakteri pada Kadar NaCl (6,5% dan 18%) ......... 9 b.Pertumbuhan Bakteri pada pH (4,4 dan 9,6) ........................... 10 c.Pertumbuhan Bakteri pada Suhu (10°C dan 45°C) ................. 10

2.2.9.Pengujian Potensi Antimikroba .................................................. 10

3.HASIL PENELITIAN ............................................................................................ 11 3.1.Asinan Rebung ........................................................................................ 11 3.2.Total Plate Count .................................................................................... 11

ix

3.3.Isolat Bakteri Asam Laktat ...................................................................... 12 3.4.Identifikasi Bakteri Asam Laktat ............................................................ 13 3.5.Identifikasi Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan pada Berbagai

Kadar NaCl, pH dan Suhu ................................................................... 20

3.6.Pengujian Potensi Antimikroba ............................................................... 22

4.PEMBAHASAN ..................................................................................................... 25 4.1.Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat .......................................... 25

4.2.Pengujian Potensi Antimikroba ............................................................... 29

5.KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 31 5.1.Kesimpulan.............................................................................................. 31

5.2.Saran ........................................................................................................ 31

6.DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 32

7.LAMPIRAN ............................................................................................................ 35

x

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposisi Gizi Rebung Ampel dalam 100 g ...................................................... 2

Tabel 2. Hasil Uji Identifikasi Bakteri Asam Laktat pada Asinan Rebung 5 Hari

Fermentasi ....................................................................................................... 13

Tabel 3. Hasil Uji Identifikasi Bakteri Asam Laktat pada Asinan Rebung 13 Hari

Fermentasi ....................................................................................................... 15

Tabel 4. Hasil Uji Identifikasi Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan pada

Berbagai Kadar NaCl, pH dan Suhu pada Asinan Rebung 5 Hari

Fermentasi ....................................................................................................... 20

Tabel 5. Hasil Uji Identifikasi Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan pada

Berbagai Kadar NaCl, pH dan Suhu pada Asinan Rebung 13 Hari

Fermentasi ....................................................................................................... 21

Tabel 6. Hasil Pengujian Potensi Antimikroba pada Asinan Rebung 5 Hari

Fermentasi ....................................................................................................... 22

Tabel 7. Hasil Pengujian Potensi Antimikroba pada Asinan Rebung 13 Hari

Fermentasi ....................................................................................................... 23

Tabel 8. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Asinan

Rebung 5 Hari Fermentasi pada Berbagai Kadar NaCl .................................. 37

Tabel 9. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Asinan

Rebung 5 Hari Fermentasi pada Berbagai pH ................................................ 38

Tabel 10. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Asinan

Rebung 5 Hari Fermentasi pada Berbagai Suhu ............................................. 39

Tabel 11. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Asinan

Rebung 13 Hari Fermentasi pada Berbagai Kadar NaCl ................................ 40

Tabel 12. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Asinan

Rebung 13 Hari Fermentasi pada Berbagai pH .............................................. 41

Tabel 13. Hasil Absorbansi Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat pada Asinan

Rebung 13 Hari Fermentasi pada Berbagai Suhu ........................................... 42

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Tahap Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Asinan

Rebung ......................................................................................................... 6

Gambar 2. Asinan rebung yang difermentasi 13 hari ........................................................ 7

Gambar 3. Isolat BAL (perlakuan 13 hari fermentasi pengenceran 10-4

) ....................... 12

Gambar 4. Hasil pengamatan pewarnaan Gram menunjukkan sel bakteri berwarna

ungu (bakteri Gram positif) dengan mikroskop pada perbesaran 10 x

100 (isolat perlakuan 5 hari fermentasi nomor 40) .................................... 17

Gambar 5. Hasil pengamatan pewarnaan spora menunjukkan sel bakteri tidak

berwarna hijau (tidak membentuk spora) dengan mikroskop pada

perbesaran 10 x 100 (isolat perlakuan 5 hari fermentasi nomor 40) .......... 17

Gambar 6. Hasil pengamatan uji aktivitas katalase menunjukkan katalase negatif

pada isolat perlakuan 5 hari fermentasi nomor 39 (a) dan nomor 40

(b) ............................................................................................................... 18

Gambar 7. Hasil uji motilitas menunjukkan isolat bersifat non-motil yang ditandai

dengan pertumbuhan pada daerah sekitar tusukan (isolat perlakuan 5

hari fermentasi nomor 22) .......................................................................... 18

Gambar 8. Hasil uji produksi gas : heterofermentatif (isolat 13 hari fermentasi

nomor 5) (a) dan homofermentatif (isolat 13 hari fermentasi nomor

49) (b) ......................................................................................................... 19

Gambar 9. Zona bening yang terbentuk oleh isolat hasil 5 hari fermentasi nomor 5

pada pengujian terhadap : S. aureus (FNCC 0047) (a) dan E. coli

(FNCC 0091) (b) ........................................................................................ 24

Gambar 10. Zona bening yang terbentuk oleh isolat hasil 13 hari fermentasi

nomor 7 pada pengujian terhadap : S. aureus (FNCC 0047) (a) dan

E. coli (FNCC 0091) (b) ............................................................................. 24

Gambar 11. Identifikasi Awal untuk Menentukan Genus Bakteri Asam Laktat ............. 36

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Komposisi Media ...................................................................................... 35

Lampiran 2. Identifikasi Awal untuk Menentukan Genus Bakteri Asam Laktat .......... 36

Lampiran 3. Hasil Uji Identifikasi Berdasarkan Kemampuan Pertumbuhan

pada Berbagai Kadar NaCl, pH dan Suhu ............................................... 37