Optimasi Media Produksi Β-Glukanase Dari Bakteri Penghambat Cendawan Patogen Kelapa Sawit Dengan Response Surface Methodology

Abstract

Enzim β-glukanase dapat mendegradasi polisakarida β-glukan menjadi oligomer sakarida dan monomer glukosa. Aplikasi dari enzim ini salah satunya digunakan sebagai agens biokontrol karena kemampuannya dalam mendegradasi β-glukan yang merupakan senyawa terbesar kedua (setelah kitin) pada dinding sel cendawan patogen. Curvularia affinis dan Colletotrichum gloeosporioides adalah cendawan patogen yang menyebabkan bercak daun dan antraknosa pada saat fase pembibitan kelapa sawit yang dapat menurunkan nilai jual. Beberapa bakteri dikenal mampu menghasilkan enzim β-glukanase yang dapat menghambat pertumbuhan cendawan patogen. Produksi β-glukanase bergantung pada sumber nutrisi serta kondisi fisik pada saat proses kultivasi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi optimum media pada produksi enzim β-glukanase dari bakteri penghambat cendawan patogen kelapa sawit dengan menggunakan Response Surface Methodology (RSM). Pengendapan β-glukanase dengan amonium sulfat juga dilakukan untuk mengetahui efektivitas β-glukanase dalam menghambat cendawan patogen. Hasil seleksi isolat bakteri menunjukkan bahwa isolat SAHA 32.6 memiliki indeks glukanolitik terbesar (6.50) dari kedelapan isolat dan mampu menghambat pertumbuhan kedua cendawan patogen dengan persentase 82.78% terhadap C. gloeosporioides dan 60.60% terhadap C. affinis. Sekuen gen penyandi 16S rRNA menunjukkan bahwa isolat SAHA 32.6 memiliki kemiripan 99% dengan Bacillus subtilis galur SCKB1444. Isolat SAHA 32.6 mensekresikan β-glukanase pada awal fase logaritmik dan aktivitas spesifiknya mencapai nilai maksimum pada saat sel mulai memasuki fase stasioner yaitu pada jam ke-12 inkubasi dengan nilai sebesar 0.242 U mg-1, setelah itu aktivitas spesifiknya menurun. Optimasi media produksi β-glukanase isolat SAHA 32.6 menggunakan RSM dengan rancangan percobaan Central Composite Design (CCD) pada tiga variabel (β-glukan oat, ekstrak khamir, dan inokulum bakteri) dan lima taraf kombinasi. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa produksi β-glukanase isolat SAHA 32.6 sangat dipengaruhi oleh inokulum bakteri dibandingkan β-glukan oat dan ekstrak khamir. Produksi β-glukanase isolat SAHA 32.6 maksimum pada media dengan konsentrasi β-glukan oat 2.99%, ekstrak khamir 0.28%, dan inokulum 3.28%, dengan prediksi aktivitas spesifik β-glukanase sebesar 0.365 U mg-1, dan nilai aktual 0.360 U mg-1. Pengendapan menggunakan amonium sulfat 60% dapat meningkatkan aktivitas spesifik β-glukanase sebesar 0.515 U mg-1. β-Glukanase yang diproduksi pada media yang telah dioptimasi dapat menghambat kedua cendawan patogen, namun β-glukanase hasil pengendapan amonium sulfat menunjukkan penghambatan yang lebih baik terhadap kedua cendawan patogen.