pengaruh penambahan tembaga sulfat terhadap

PENGARUH PENAMBAHAN TEMBAGA SULFAT TERHADAP
PRODUKSI ENZIM POLIFENOL OKSIDASE DARI FUNGI ENDOFIT
KULIT BUAH KAKAO
Sartini1 , Abd.Rauf Patong2, Tjodi Harlim2, dan Pirman3
1
2
Fakultas Farmasi Universitas Hasanuddin Makassar
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar
3
Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar
ABSTRACT
In medicine, polyphenol oxidases are used for prevention of bacterial adhesion, treatment of
Parkinson’s disease and control of melanin synthesis. Polyphenol oxidase could be produce by endophytic
fungus from podhusk of Theobroma cacao. To produce microbial enzyme, media composition should be
optimized. The aim of this study was to investigate the effect of cupri sulphate concentration as inducer in
fermentation medium containing 1 % yeast extract, 0,05 % MgSO4, 0.1% KH2PO4, 0,051 % gallic acid, and
CuSO4.5H2O 0-50 ppm. The result showed that it was effect addition of CuSO4 in fermentation medium
toward production of polyphenol oxidase. Optimal concentration of CuSO 4 to produce polyphenol oxidase
was 25 bpj with enzyme activity 530 U/mL using catechol as substrate.
Keywords : endophytic fungus, cocoa podhusk, cupri sulphate, polyphenol oxidase
PENDAHULUAN
METODE PENELITIAN
Enzim polifenol oksidase dapat digunakan
secara luas dalam pengolahan pangan, bidang kesehatan, dan industri (1). Polifenol oksidase adalah enzim yang berasosiasi dengan Cu dengan
dua sisi ikatan untuk substrat fenolik. Dalam bidang kesehatan, polifenol oksidase digunakan sebagai antibakteri untuk mencegah adesi bakteri
Streptococcus mutan pada permukaan gigi, pengobatan penyakit parkinson, dan kontrol sintesis
melanin (2).
Fungi endofit kulit buah kakao kemungkinan mampu menghasilkan enzim polifenol oksidase dengan bioaktivitas yang tinggi, karena dalam
kulit buah kakao mengandung senyawa polifenol
yang merupakan substrat atau senyawa induksi
bagi mikroba penghasil enzim polifenol oksidase
ekstraselular. Pada penelitian terdahulu diperoleh
satu isolat fungi endofit dari kulit buah kakao yang
mampu menghasilkan enzim polifenol oksidase,
yaitu Trichothecium sp (3).
Untuk memproduksi enzim dari mikroba,
parameter komposisi media perlu dioptimalkan.
Untuk enzim induktif membutuhkan senyawa penginduksi untuk produksinya. Aktivitas polifenol
oksidase tergantung pada tembaga (Cu), sehingga
konsentrasi tembaga dalam medium produksi perlu
diteliti. Suatu penelitian menunjukkkan bahwa penambahan senyawa CuSO4 hingga 30 bpj meningkatkan produksi enzim polifenol oksidase dari fungi
Thermomyces lanuginosus (2).
Permasalahannya adalah berapa konsentrasi optimal CuSO4 yang dibutuhkan untuk menginduksi fungi endofit ini untuk memproduksi enzim
polifenol oksidase.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan antara lain oven,
otoklaf, shaker, inkubator, spektrofotometer UV-Vis
(Agilent), dan alat-alat gelas.
Bahan yang digunakan adalah isolat fungi
endofit (Trichothecium sp) dari kulit buah kakao
varietas lindak, ekstrak khamir (Difco), glukosa
(Difco), asam gallat dan katekol (Sigma), KH2PO4,
MgSO4.7H2O, dan CuSO4.5H2O (Merck), asam askorbat (Merck), Na2 EDTA (Sigma).
Peremajaan dan Perbanyakan Fungi Endofit
Isolat fungi endofit terpilih diinokulasi ke
dalam medium PDA dan diikubasi pada suhu 30C
selama 3 x 24 jam.
Pembuatan Kultur Starter
Kultur diinokulasi ke dalam 100 ml medium
starter (mengandung ekstrak khamir 0,4 %,
K2HPO4 0,1 %, MgSO4.7H2O 0,05 %, glukosa
1,5% pada suhu 30C, digoyangkan pada 120 rpm
selama 3 x 24 jam.
Variasi Konsentrasi CuSO4 Terhadap Produksi
Kultur starter 10 % (v/v) diinokulasi ke
dalam medium produksi (mengandung ekstrak
khamir 1 %, K2HPO4 0,1%, MgSO4.7H2O 0,05%,
dengan variasi penambahan CuSO4 0 - 50 bpj),
lalu difermentasi pada shaker pada suhu kamar
selama 5 hari dengan kecepatan kocokan sebesar
150 rpm.
61
Majalah Farmasi dan Farmakologi, Vol. 15, No. 1 – Maret 2011, hlm. 61 – 62
Ekstraksi Enzim Kasar
Masing-masing hasil fermentasi disentrifugasi dengan kecepatan 10000 rpm selama 15 menit pada suhu 4C untuk mengendapkan sel fungi.
Supernatan merupakan larutan enzim kasar.
Uji Aktivitas Enzim Polifenol Oksidase
Uji aktivitas enzim polifenol oksidase dilakukan dengan metode kronometri atau metode
spektrofotometri tidak langsung. Enzim kasar yang
diperoleh diencerkan dengan dapar fosfat 1:10.
Larutan dapar fosfat 50 mM pH 6,5 dipipet sebanyak 2,6 ml dan dicampur dengan 0,1 ml larutan
katekol 5 mM, 0,1 ml larutan asam askorbat 2,1
mM, dan 0,1 ml larutan dinatrium EDTA 0,065 mM.
Selanjutnya ditambahkan larutan enzim 0,1 mL,
dicampur segera dan dicatat penurunan absorbannya setiap 30 detik selama 5 menit. Larutan blanko
diukur dengan cara yang sama.
Perubahan absorban diperoleh dari persamaan linier antara waktu dan nilai absorbansi.
Aktivitas enzim dihitung menggunakan rumus :
Unit/ml enzim
bs.sampel- bs.blanko
fp
0,001 = Perubahan absorban pada panjang gelombang
265nm per unit polifenol oksidase dalam 3 ml campuran
reaksi pada pada pH 6,5 suhu 25°C.
fp = faktor pengenceran
0,1 = volume (ml dari enzim yang digunakan)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Polifenol oksidase yang dihasilkan dari
fungi endofit kulit buah kakao ini termasuk dalam
enzim ekstraseluler, dihasilkan di luar sel, enzim
polifenol oksidse yang dihasilkan terdapat dalam
media fermentasi. Umumnya enzim ekstraselular
termasuk enzim adaptif atau induktif, yaitu enzim
yang pembentukannya dirangsang oleh adanya
substrat. Perubahan lingkungan mikroba dapat
menginduksi terbentuknya enzim tertentu. Induksi
menyebabkan kecepatan sintesis suatu enzim dapat dirangsang sampai beberapa ribu kali.
Polifenol oksidase mengandung protein
yang terdapat Cu pada sisi aktifnya, sehingga salah satu penentu produksi enzim polifenol oksidase
dari mikroba adalah ketersediaan ion Cu dalam
media fermentasi. Parameter terbentuknya enzim
polifenol oksidase dalam media dapat dilihat dari
adanya aktivitas enzim yang dihasilkan.
Dari hasil fermentasi dengan CuSO4 0 bpj;
12,5 bpj; 25 bpj; dan 50 bpj, diperoleh aktivitas
enzim seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Aktivitas enzim (U/mL)
62
600
550
500
440
400
300
290
200
150
100
0
0
12,5
25
50
Konsentrasi CuSO4.5H2O ( bpj )
Gambar 1. Pengaruh konsentrasi CuSO4 terhadap
produksi polifenol oksidase
Dari gambar terlihat bahwa tanpa CuSO4
dalam media produksi, sudah terlihat adanya
aktivitas enzim polifenol oksidase, tetapi makin
meningkat konsentrasi CuSO4, aktivitas enzim
yang dihasilkan juga makin meningkat sampai
pada konsentrasi 25 bpj, sedangkan pada konsentrasi 50 bpj sudah terjadi penurunan aktivitas
enzim.
Penelitian sebelumnya menunjukkkan bahwa penambahan senyawa CuSO4 hingga 30 bpj
meningkatkan produksi enzim polifenol oksidase
yang diproduksi dari fungi Thermomyces lanuginosus (2). Selain itu dilaporkan pula produksi
enzim polifenol oksidase dari kapang Alternaria
tenius optimum pada konsentrasi CuSO4 10 – 15
bpj (4).
KESIMPULAN
Ada pengaruh penambahan CuSO4
terhadap produksi enzim polifenol oksidase dari
fungi endofit kulit buah kakao. Produksi enzim
polifenol tertinggi ada pada konsentrasi.CuSO4 25
bpj dalam menggunakan media produksi yang
mengandung ekstrak khamir 1 %, KH2PO4 0,1 %,
MgSO4 0,05 %, dan asam gallat 0,051 % dengan
aktivitas enzim 520 U/mL.
DAFTAR PUSTAKA
1. Marshall,M.R., Kim,J., Wei, C. 2000. Enzimatic
Browning in Fruits, vegetables, and Sea food.
FAO.
2. Astarci, E. 2003. Production and Biochemical
Characterization of Polyphenol oxidase from
Thermomyces lanuginosus. Thesis (online).
Departement of Biotechnology. www.etd.lib.
metu.edu.tr/upload/1254861/index.pdf
3. Sartini dan Djide, M.N. 2010. Penapisan Fungi
Endofit Dari Kulit Buah Kakao Sebagai Penghasil Enzim Polifenol Oksidase. Jurnal Ilmu
Alam dan Lingkungan. Vol.1(1), 51-54.
4. Motoda S, 1979. Properties of Polyphenol
oxidase from Alternaria tenuis, Journal of
Fermentation Technology, Vol. 57, pp. 79-85