ENZIM XILANASE BACILLUS LICHENIFORMIS AQ1

Download mempercepat reaksi kimiawi tanpa mengubah strukturnya. Salah satu enzim yang diproduksi oleh Bacillus licheniformis AQ1 ialah enzim xilanas...

0 downloads 503 Views 325KB Size
PENDAHULUAN Latar Belakang Enzim merupakan biokatalis di dalam sel yang dalam jumlah sangat kecil dapat mempercepat reaksi kimiawi tanpa mengubah strukturnya. Salah satu enzim yang diproduksi oleh Bacillus licheniformis AQ1 ialah enzim xilanase. Xilanase merupakan enzim ekstraseluler yang dapat menghidrolisis xilan (hemiselulosa) menjadi rantai pendek xilooligosakarida (Kulkarni et al. 1999, Ratanakhanokchai et al. 1999, La Grange et al. 2001). Xilan merupakan komponen terbesar penyusun hemiselulosa sel tanaman dan termasuk polisakarida paling berlimpah di alam setelah selulosa, yaitu menyusun 2030% komposisi dinding sel tanaman (Kubata et al. 1994, Saha 2002, Subramaniyan & Prema 2002). Xilanase merupakan enzim yang dilaporkan dapat digunakan sebagai pemutih pulp (Richana 2002). Penggunaan xilanase dalam industri kertas dan pulp merupakan suatu alternatif teknologi ramah lingkungan. Menurut Viikari et al. (1994) penggunaan xilanase dapat memberikan dampak yang baik terhadap kelestarian lingkungan untuk menggantikan atau mengurangi jumlah klorin yang digunakan dalam proses pemutih bubur kertas. Untuk proses pembuatan kertas diperlukan xilanase yang bersifat termostabil dan tahan pada pH alkali (Nakamura et al. 1993). Kulkarni et al. (1999) menyebutkan bahwa proses pemutihan kertas memerlukan suhu 800C dengan kisaran pH 6-8. Beberapa kelompok mikroorganisme telah diketahui dapat menghasilkan enzim xilanase antara lain kelompok bakteri dan cendawan (Sunna et al. 1997, Lin et al. 1999, Ryan et al. 2003). Beberapa mikroorganisme penghasil xilanase antara lain Bacillus spp., B. stearothermophilus, B. circulans, Clostridium stercorarium, Thermonospora fusca, dan Thermatoga sp. Produksi xilanase pada penelitian ini menggunakan bakteri Bacillus licheniformis AQ1. Bakteri tersebut dapat memproduksi xilanase optimum pada pH 8 dan suhu 40 0C (Agustine 2005). Kondisi pertumbuhan mikroorganisme berhubungan erat dengan aktivitas enzim. Aktivitas enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain pH, suhu, konsentrasi sumber karbon, dan konsentrasi enzim (Pelczar & Chan 1986). B. licheniformis umumnya hidup di tanah (Balows et al. 1992) dan merupakan

bakteri penghasil enzim ekstraseluler yang potensial. B. licheniformis A99 yang ditumbuhkan dengan sistem fermentasi padat menghasilkan xilanase (Archana & Satyanarayana 1997, diacu dalam Kulkarni et al. 1999). Bacillus licheniformis AQ1 adalah bakteri gram positif yang dapat menghasilkan enzim xilanase dengan kondisi optimum pada suhu 40 0C dan pH 8 (Agustine 2005). Untuk menghasilkan produk enzim yang lebih murni, maka dilakukan pemekatan protein enzim ekstrak kasar terlebih dahulu. Proses ini dapat dilakukan dengan menambahkan senyawa yang dapat menggumpalkan protein (Suhartono 1989). Salah satu bahan yang digunakan untuk presipitasi enzim adalah polietilen glikol (PEG) (Scopes 1982). Salah satu keuntungan penggunaan polietilen glikol sebagai presipitan yaitu tidak bersifat toksik dan memiliki efek protektif terhadap enzim (Suhartono 1989). Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: (1) memekatkan enzim xilanase B. licheniformis AQ1 dengan menggunakan polietilen glikol, (2) melakukan studi termostabilitas pada variasi pH dan suhu penyimpanan, dan (3) menganalisis kemampuan enzim menguraikan substrat dengan menggunakan metode zimogram. BAHAN DAN METODE Bahan Bahan yang digunakan ialah Bacillus licheniformis AQ1 dari koleksi Laboratorium Teknologi Bioindustri, BPP Teknologi, Puspiptek, Serpong. Metode Pembuatan Medium Pertumbuhan Luria Bertani (LB) dan Medium Starter. Sebanyak 0.05 g ekstrak khamir, 0.1 g baktopepton, 0.05 g NaCl dilarutkan dalam 10 ml akuades, dihomogenkan dengan pengaduk magnet dan dipanaskan sampai larut. Setelah medium dingin, pH ditepatkan menjadi 7 dengan penambahan HCl 10%, kemudian disterilkan dalam autoklaf pada suhu 121 oC selama 15 menit. Komposisi medium starter (inokulum) untuk produksi xilanase ialah 0.5 g tandan kosong kelapa sawit (TKKS), 0.5 g ekstrak khamir (Scharlau), 1 g baktopepton (BDH laboratory supplies), 0.1 g K2HPO4.3H2O