19 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. PENENTUAN KADAR C (KARBON) DAN KADAR N (NITROGEN) MEDIA KULTIVASI Hasil analisis molases dan urea sebagai sumber karbon dan nitrogen menggunakan metode Walkley-Black dan Kjeldahl, dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil analisis karbon, nitrogen, kadar air dan kadar abu molases dan urea Bahan Kadar (%) C(b/b) N(b/b) Kadar air Kadar abu Molases 1% 0.54 0.04 99.08 0.08 Urea 0.07 45.11 Tidak diukur Tidak diukur Keterangan : C= karbon, N=Nitrogen b/b = bobot/bobot Analisis kadar karbon pada molases 1% yang ditunjukan pada Tabel 5, nilainya lebih besar (0.54%) dari analisis kadar karbon dari molases 1% yang juga dilakukan oleh Suastuti (1998) yakni sebesar 0.37%. Perbedaan ini disebabkan karena komposisi molases dipengaruhi oleh varietas dan kematangan tebu, kondisi iklim dan tanah. Di samping itu kondisi proses pada pabrik gula juga mempengaruhi komposisi molases. Kadar nitrogen dari urea yang dianalisis adalah sebesar 45.11% tidak berbeda dengan kadar nitrogen pupuk urea buatan PT PUSRI Palembang yang umumnya mengandung minimal 46% nitrogen (Chan dan Sumarna, 1986). B. POLA PERUBAHAN pH Nilai pH cairan kultur selama kultivasi P. putida berkisar antara 7.32-9.21. Pada awal kultivasi pH medium mengalami penurunan pada jam ke-6 sampai jam ke- 12 kemudian nilai pH naik kembali dan cenderung stabil hingga akhir kultivasi (jam ke-48). Berdasarkan analisis ragam (Lampiran 12, 13, 14), formula media kultivasi
15
Embed
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. PENENTUAN KADAR C (KARBON) DAN … · dan reaksi ini berlangsung hingga jam ke-48 (akhir kultivasi). Kenaikan pH Kenaikan pH disebabkan oleh terakumulasinya
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENENTUAN KADAR C (KARBON) DAN KADAR N (NITROGEN)
MEDIA KULTIVASI Hasil analisis molases dan urea sebagai sumber karbon dan nitrogen
menggunakan metode Walkley-Black dan Kjeldahl, dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil analisis karbon, nitrogen, kadar air dan kadar abu molases dan urea Bahan Kadar (%)
C(b/b) N(b/b) Kadar air Kadar abu
Molases 1% 0.54 0.04 99.08 0.08
Urea 0.07 45.11 Tidak diukur Tidak diukur
Keterangan :
C= karbon, N=Nitrogen
b/b = bobot/bobot
Analisis kadar karbon pada molases 1% yang ditunjukan pada Tabel 5, nilainya
lebih besar (0.54%) dari analisis kadar karbon dari molases 1% yang juga dilakukan
oleh Suastuti (1998) yakni sebesar 0.37%. Perbedaan ini disebabkan karena
komposisi molases dipengaruhi oleh varietas dan kematangan tebu, kondisi iklim dan
tanah. Di samping itu kondisi proses pada pabrik gula juga mempengaruhi komposisi
molases.
Kadar nitrogen dari urea yang dianalisis adalah sebesar 45.11% tidak berbeda
dengan kadar nitrogen pupuk urea buatan PT PUSRI Palembang yang umumnya
mengandung minimal 46% nitrogen (Chan dan Sumarna, 1986).
B. POLA PERUBAHAN pH
Nilai pH cairan kultur selama kultivasi P. putida berkisar antara 7.32-9.21. ada
Pada awal kultivasi pH medium mengalami penurunan pada jam ke-6 sampai jam ke-
12 kemudian nilai pH naik kembali dan cenderung stabil hingga akhir kultivasi (jam
ke-48). Berdasarkan analisis ragam (Lampiran 12, 13, 14), formula media kultivasi
20
berbeda nyata pada taraf nyata 5% untuk perubahan pH di tiap-tiap waktu
pengambilan sampel selama kultivasi dan formula media kultivasi memberikan beda
nyata pada taraf nyata 5% untuk penurunan pH antara nilai pH pada awal kultivasi
dengan nilai pH terendah selama kultivasi, jadi minimal ada satu formula yang
memberikan pengaruh berbeda dibanding formula yang lain pada taraf nyata 5%
(Lampiran 15). Pola perubahan pH cairan kultivasi dapat dilihat pada Gambar 6
berikut ini.
Gambar 6. Kurva perubahan pH medium selama kultivasi
Besarnya penurunan pH berbeda, tergantung kepada konsentrasi molases (tetes
tebu) yang digunakan. Semakin tinggi konsentrasi molases, semakin tinggi pula
penurunan pH. Menurut Hilwan et al. (2006), semakin banyak jumlah karbon yang
terdapat dalam media maka pembentukan asam piruvat di dalam cairan kultivasi
akan semakin meningkat. Terjadinya perubahan pH selama kultivasi adalah hal yang
umum terjadi. Hal ini juga sesuai dengan yang dinyatakan oleh Jenkins dalam
Cartledge (1992) dimana pH dari suatu kultur metabolisme tidak tetap sepanjang
waktu. Perubahan pH ini berhubungan dengan (1) degradasi protein dan senyawa
protein lain dengan membentuk ammonia atau produk alkalin lain (2) pengambilan
kation dan anion tertentu (3) metabolisme substrat karbon dengan membentuk asam
organik.
21
Terjadinya penurunan pH ini karena bakteri menggunakan sumber karbon dalam
metabolismenya yang menghasilkan senyawa metabolisme seperti asam asetat, asam
piruvat dan asam karboksilat. Hal ini dinyatakan juga oleh Jenkins dalam Cartledge
(1992) bahwa jika sumber karbon yang paling besar di dalam kultur medium adalah
suatu karbohidrat maka pH akan turun selama pertumbuhan eksponensial pada
kondisi aerob. Pada proses ini, asam organik jika berdisosiasi dalam air akan
menghasilkan H+ yang dapat menurunkan pH cairan kultivasi. Terbentuknya asam-
asam organik tersebut melalui proses katabolisme glukosa dan siklus asam
trikarboksilat (TCA) yang merupakan kelanjutan dari reaksi glikolisis. Asam-asam
ini merupakan substrat untuk anabolisme dalam sintesis asam amino dan
makromolekul lain (Dawes dan Sutherland, 1976).
Manfaat lain adanya asam-asam organik seperti asam oksalat yang dihasilkan P.
putida, juga akan menguntungkan tanaman dalam memperoleh unsur P dalam tanah,
terutama pada tanah masam yang tidak mampu menyediakan fosfat yang cukup bagi
tanaman. Pada tanah yang demikian, efisiensi pemupukan P menjadi sangat rendah
karena sebagian besar P yang diberikan terikat dengan alumunium, besi dan mangan
dengan membentuk senyawa yang sukar larut. Oleh karena itu, dengan adanya asam-
asam organik akan membentuk kompleks dengan Al, Fe, Mn sehingga fosfat tidak
terikat oleh ion-ion tersebut. Unsur P diperlukan oleh tanaman sebagai unsur makro
untuk pertumbuhan.
Peningkatan nilai pH cairan kultivasi disebabkan oleh penggunaan urea sebagai
sumber nitrogen. James (1993) seperti dikutip Wicaksono (2000) menyatakan bahwa
urea jika dilarutkan ke dalam air akan mengalami reaksi kimia dan berubah menjadi
ammonium bikarbonat. Reaksi kimia ini akan menyebabkan peningkatan pH larutan
dan reaksi ini berlangsung hingga jam ke-48 (akhir kultivasi). Kenaikan pH
disebabkan oleh terakumulasinya bahan-bahan alkalin hasil metabolisme urea.
C. POLA PERTUMBUHAN Pseudomonas putida SELAMA KULTIVASI
Pertumbuhan bakteri dapat dilihat dengan peningkatan kekeruhan (optical
density) dan bobot kering biomassa yang dihasilkan selama kultivasi. Pola
pertumbuhan P. putida selama proses kultivasi dapat dilihat pada Gambar 7, 8 dan 9
berikut ini.
22
Gambar 7. Pola pembentukan biomassa oleh Pseudomonas putida selama kultivasi dalam medium A1B (molases 1%, urea 1%)
Gambar 8. Pola pembentukan biomassa oleh Pseudomonas putida selama kultivasi pada medium A2B (molases 1.25%, urea 1%)
23
Gambar 9. Pola pembentukan biomassa oleh Pseudomonas putida selama kultivasi pada medium A3B (molases 1.5%, urea 1%)
Pola pertumbuhan sel pada ketiga perlakuan memiliki pola yang sama yaitu fase
adaptasi (lag), fase logaritmik (eksponensial) dan stasioner. Selain itu juga
menunjukan pola pertumbuhan diauksik yakni pola pertumbuhan yang dicirikan
oleh dua fase eksponensial yang dipisahkan dengan fase lag. Pertumbuhan diauksik
terjadi karena pengunaan dua sumber karbon yakni glukosa dan fruktosa
(monosakarida) dan sukrosa (disakarida). Sumber karbon yang mudah
dimetabolisme seperti monosakarida merupakan molekul gula sederhana akan
digunakan terlebih dahulu. Setelah sumber karbon yang pertama habis, sel akan
memasuki fase stasioner sampai suatu ketika laju pertumbuhannya akan meningkat
lagi. Dalam fase pertumbuhan kedua, P. putida akan menggunakan sumber karbon
yang lebih kompleks seperti sukrosa yang merupakan disakarida.
Pada setiap perlakuan, fase adaptasi pertumbuhan pertama pada konsentrasi
molasses 1% urea 1% (A1B) berlangsung relatif cepat karena sel bakteri dapat
menyesuaikan kondisi pertumbuhanya pada media kultivasi sedangkan pada