PENGARUH ph TERHADAP AKTIVITAS PENISILIN G ASILASE OLEH ISOLAT BAKTERI DARI AIR BATANG ARU LUBUK BEGALUNG KOTA PADANG.

Transkripsi

1 PENGARUH ph TERHADAP AKTIVITAS PENISILIN G ASILASE OLEH ISOLAT BAKTERI DARI AIR BATANG ARU LUBUK BEGALUNG KOTA PADANG Oleh: Dini Yusta Prestu Ningsih 1, Mades Fifendy 2, RRP Megahati Siregar 1 1 Program Studi Pendidikan Biologi STKIP PGRI Sumatera Barat 2 Jurusan Biologi Universitas Negeri Padang ABSTRACT Natural Penicillins (penicillin G) is known as an antibiotic which is chemically unstable, such as the onset of allergic in the body and its narrow spectrum. We perform the repair properties of penicillin that makes penicillin G derivatives, in order to obtain a semisynthetic penicillin that are better. Development of new penicillin can be reached by modifying the chemical spectrum penicillin G into 6-APA which is at the core of penicillin. To hydrolyze penicillin G into 6-APA required the PGA enzyme produced by bacteria. PGA is an equilibrium reaction activity is influenced by ph. Under these conditions, has done research on the effect of ph on PGA activity by bacterial isolates from Air batang Aru Lubuk Begalung Padang. The purpose of this study was to determine the effect of ph on PGA activity by bacterial isolates from Air Batang Aru. The research was conducted in the laboratory Kopertis X from October 2012 to January This study is an experimental study with the method of Kornfeld on variation between ph (6.5, 7.0, 7.5, and 8.0). These results indicate that the ph effect on the activity of PGA at ph 6.5 variation ( U / ml), ph 7.0, ( U / ml), ph 7.5 ( U / ml ), and ph 8.0 ( U / ml). PGA optimum activity produced by bacteria isolates were at ph 7.5. Key Words: ph, Isolates Bacteria, Penicillin G acylase PENDAHULUAN Penyakit infeksi merupakan suatu masalah dalam kesehatan. Banyak mikroorganisme patogen yang ditemukan menjadi resisten terhadap berbagai antibiotik. Antibiotik merupakan substansi yang dihasilkan oleh mikroorganisme dalam konsentrasi rendah maupun tinggi dapat menghambat pertumbuhan atau membunuh mikroorganisme lain. Mikroorganisme meliputi golongan bakteri, fungi dan beberapa mikroba lainnya. Salah satu contoh dari antibiotik adalah penisilin (Suwandi, 1989). Penisilin merupakan salah satu antibiotik yang pertama dan masih tergolong bermanfaat serta paling luas 1

2 penggunaannya. Adanya hubungan aktivasi antimikroba dengan struktur kimia penisilin, maka dilakukan pengembangan penisilin baru melalui modifikasi strukturnya dengan tujuan untuk memperoleh penisilin yang ideal dan lebih baik, salah satunya adalah penisilin G. Penisilin yang digunakan dalam berbagai pengobatan diproduksi secara alami maupun semisintetik (Noer, 1997). Penisilin alami dikenal sebagai antibiotik yang secara kimia tidak stabil, sehingga pada pemakaian penisilin untuk tujuan medis sering ditemukan beberapa kekurangan dalam pemakaiannya. Seperti timbulnya gejala alergi dalam tubuh serta spektrum kerjanya sempit, maka dilakukan perbaikan sifat penisilin dengan membuat turunan penisilin G sehingga diperoleh penisilin semisintetik yang sifatnya lebih efektif dan lebih bermanfaat. Pengembangan penisilin baru dapat ditempuh dengan cara memodifikasi spektrum kimia penisilin G menjadi asam 6-amino penisilanat (6-APA) dan merupakan bagian inti penisilin (Sebayang, 2005). Alpendra (2011) telah melakukan penelitian mengenai isolasi dan uji aktivitas enzim penisilin G asilase secara kualitatif dari bakteri pada air Sungai di Kota Padang menunjukkan hasil positif bahwa isolat bakteri menghasilkan enzim penisilin G asilase, namun belum ditentukan ph optimum bakteri yang menghasilkan enzim penisilin G asilase. Berdasarkan latar belakang masalah diatas, penulis telah melakukan penelitian tentang Pengaruh ph terhadap Aktivitas Penisilin G Asilase oleh Isolat Bakteri dari Air Batang Aru Lubuk Begalung Kota Padang. METODE PENELITIAN Penelitian ini mengunakan metode Kornfeld, metode Kornfeld merupakan metode yang mempunyai sensitifitas yang tinggi dan cepat dalam mendeteksi senyawa asam 6-aminopenisilanat yang merupakan hasil hidrolisis penisilin G oleh enzim penisilin G asilase. Pengukuran aktivitas enzimatik secara kuantitatif didasarkan pada pembentukan derivat 2,4 pentanadion dari 6-APA yang diikuti oleh reaksi PDAB (p-dimetil amino benzaldehid) yang terdapat di dalam reagen Ehrlich. Reaksi ini menyerap cahaya pada panjang gelombang 538 nm (Kornfeld, 1978). 2

3 Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: tabung reaksi, gelas ukur, gelas kimia, tabung micro sentrifuse, cawan petri, jarum ose, autoklaf, spiritus, sarung tangan, inkubator, vorteks, spatula, mikropipet, tip pipet, hot plate, timbangan digital, cuvet, lemari pendingin, laminar air flow (LAF), waterbath, oven, spektrofotometer dan centrifuse. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: aquades, penisilin G, alkohol 70%, medium Luria Bertani Broth (LB), sukrosa 0,3 M, Tris HCl 0,1 M, lisozim 0,2 mg/ml, buffer fosfat 0,5 M, pentanadion, reagen ehrlich (PDAB{pdimetil amino benzaldehid}), Etanol 95%, HCl pekat), aluminium foil, serbuk es, tissue, kapas, karet gelang, kertas label, plastik wrap, kertas koran dan isolat bakteri dari Air Batang Aru Lubuk Begalung Kota Padang. 1. Pemanenan Kultur Bakteri Diambil satu koloni bakteri dengan menggunakan jarum ose yang steril dan dimasukkan ke dalam 10 ml medium LB, kemudian dikocok pada inkubator bergoyang selama 12 jam pada suhu 37 C dengan kecepatan 150 rpm. Setelah 12 jam kemudian kultur dipanen untuk isolasi enzim. 2. Isolasi enzim Sebanyak 10 ml kultur sel bakteri yang telah dipanen disentrifugasi selama 15 menit pada putaran rpm. Kemudian pelet sel diresuspensi dengan 3 ml larutan 0,3 M sukrosa; 0,1 M Tris HCl ph 8,5 dan 0,2 7,5; 8,0). Inkubasi selama 20 menit pada suhu 45 0 C. Setelah diinkubasi berupa 6-APA, ke dalam campuran reaksi ditambahkan 2,6 ml buffer fosfat 0,5 M pada ph 6,8 dan 0,1 ml larutan pentanadion, kocok dengan vorteks dan panaskan di waterbath selama 20 menit. 3. Pembuatan Kurva Standar 6-APA Larutan stok 6-APA 2mM (dilarutkan dalam buffer fosfat 0,5 M ph 8,0) diencerkan dengan variasi konsentrasi 0,15 mm; 0,30 mm; 0,45 mm dan 0,60 mm. Dari masing-masing 6-APA dengan konsentrasi yang bervariasi tersebut diambil sebanyak 400 µl 6-APA ditambah 100 µl buffer fosfat dan ditambah dengan reagenreagen pereaksi Kornfeld yang sama dengan perlakuan pada sampel. 3

4 Sebagai kontrol adalah campuran semua reagen tanpa adanya 6-APA, serapan larutan ini diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 538 nm. 4. Uji aktivitas enzim Sebanyak 100 µl larutan enzim hasil isolasi direaksikan dengan 400 µl larutan substrat (150 mg penisilin G selanjutnya ditambahkan 0,5 M buffer fosfat sebanyak 10 ml dengan ph yang bervariasi, yaitu 6,5; 7,0; 7,5 dan 8,0. HASIL DAN PEMBAHASAN Seperti yang terlihat pada gambar dibawah bahwa ph berpengaruh terhadap aktivitas penisilin G asilase. Pada masingmasing ph didapatkan aktivitas penisilin G asilase yang berbeda-beda. 0,0609 0,0114 0,0076 0,0200 ph Gambar 2. Hasil aktivitas Penisilin G Asilase pada ph yang bervariasi Hasil uji aktivitas penisilin G asilase pada ph yang bervariasi yaitu rentangan ph 6,5 aktivitas enzimnya rendah yaitu 0,0076 U/ml, pada ph 7,0 aktivitas enzimnya mulai naik yaitu 0,0076 U/ml, sedangkan pada ph 7,5 aktivitas enzimnya tinggi (optimum) yaitu 0,0609 U/ml, sedangkan pada ph 8,0 aktivitas enzimnya turun menjadi 0,0200 U/ml. Penurunan aktivitas enzim ini disebabkan oleh salah satu faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim yaitu terjadinya denaturasi enzim karena konformasi enzim tidak berikatan dengan konformasi substrat yang disebabkan oleh ph yang terlalu tingg Hubungan aktivitas enzim dengan ph (konsentrasi ion hidrogen) mencerminkan keseimbangan antara denaturasi enzim pada ph yang terlalu tinggi atau rendah dan efek pada keadaan muatan dari enzim, substrat atau keduanya (Murray, 2009). Uji aktivitas penisilin G asilase dari E. Coli B130 hasil PCR mutagenik pernah dilakukan oleh Megahati (2001), hasil Penelitiannya menunjukan bahwa pada klon mutagenik menghasilkan enzim dengan aktivitas tertinggi pada ph 7,5. ph lingkungan enzim yang bersifat basa akan menyebabkan peningkatan konsentrasi OH - 4

5 dilingkungan enzim. OH - akan membentuk ikatan dengan ion H + yang terdapat pada gugus karboksil dari asam amino, tersebut aktif pada kisaran ph yang relative menyebabkan asam amino bermuatan negatif ini akan menyebabkan perubahan struktur tersier enzim yang selanjutnya menyebabkan perubahan pada struktur enzim dalam mengkatalisis substratnya. Setiap enzim mempunyai karakteristik ph optimum dan enzim tersebut aktif pada kisaran ph yang relatif (Soeka, 2009). ph optimum pertumbuhan bagi kebanyakan bakteri terletak antara 6,5 dan 7,5. Namun beberapa spesies dapat tumbuh dalam keadaan asam atau alkali (Pelczar dan Chan, 1988). ph optimum enzim penisilin G asilase dapat dilihat pada gambar 2 bahwa ph optimum enzim penisilin G asilase oleh bakteri dari Air Batang Aru Lubuk Begalung Kota Padang terdapat pada ph 7,5 atau bersifat basa dengan aktivitas enzimnya paling tinggi yaitu 0,0609 U/ml. KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa ph berpengaruh terhadap aktivitas enzim penisilin G asilase oleh isolat bakteri dari Air Batang Aru Lubuk Begalung Kota Padang. Aktivitas enzim tertinggi (optimum) berada pada ph 7,5, dengan aktivitas enzim 0,0609 U/ml. SARAN Dari hasil penelitian ini belum ditentukan berapa konsentrasi enzim penislin G asilase yang dihasilkan oleh isolat bakteri dari Air Batang Aru Lubuk Begalung Kota Padang pada ph 7,5. DAFTAR PUSTAKA Alpendra, S Isolasi Dan Uji Aktivitas Enzim Penisilin G Asilase Secara Kualitatif Dari Bakteri Escherichia coli Pada Air Sungai Kota Padang. Skripsi Program Studi Pendidikan Biologi STKIP PGRI Padang Sumatera Barat. Kornfeld, J. M A New Colorimetric Methods for The Determination of 6- Aminopenicillanic Acid, Analytical. Biochemistry Megahati, RRP Deteksi Mutasi Gen PGA Dari E. coli B130 Hasil PCR Mutagenik Dengan Mengunakan Metode Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP). Prodi Biologi Pasca Sarjana ITB : Bandung. 5

6 Murray, R. K Biokimia Harper. Buku Kedokteran EGC: Jakarta Noer, M Wawasan Keilmuan Untuk Meningkatkan Kualitas Pembangunan Bangsa Indonesia (diakses 3 Maret 2012) Pelczar, J Michael dan Chan Dasar- Dasar Mikrobiologi. Universitas Indonesia: Jakarta. Sebayang, F Amobilisasi Enzim Penisilin Asilase dari E. coli B 1 O 4 Dengan Poliakrilamida. Jurnal dari pdf. Diakses pada 20 Januari Soeka, S. Y Kondisi Optimum Produksi Kitinase dari Aktinomisetes dengan Karakterisasi ph dan Suhu Enzim. Bidang Mikrobiologi. Cibinong. 6