PENINGKATAN KESTABILAN ENZIM α

ABSTRAK
PENINGKATAN KESTABILAN ENZIM -AMILASE DARI Bacillus
subtilis ITBCCB148 DENGAN MODIFIKASI KIMIA MENGGUNAKAN
ASAM GLIOKSILAT
Oleh
Nina Anggraini
Enzim -amilase merupakan enzim yang memutus ikatan -1,4 glikosida pada
amilum. Enzim ini banyak dimanfaatkan dalam proses-proses industri baik yang
berhubungan dengan pangan maupun non-pangan. Dalam proses industri, enzim ini
harus mampu bekerja pada pH dan suhu ekstrim. Namun, umumnya enzim tidak
stabil pada kondisi tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan stabilitas enzim -amilase dari
Bacillus subtilis ITBCCB148 dengan modifikasi menggunakan asam glioksilat.
Untuk mencapai tujuan tersebut, dilakukan produksi, isolasi, dan pemurnian enzim
(fraksinasi dengan amonium sulfat, dialisis, dan kromatografi kolom penukar kation
CM-selulosa).
Enzim hasil pemurnian dimodifikasi dengan asam glioksilat.
Pengujian aktivitas -amilase dilakukan dengan metode Fuwa dan metode Mandels,
sedangkan pengujian kadar protein dilakukan dengan metode Lowry.
Derajat
modifikasi ditentukan dengan menggunakan asam trinitro benzena sulfonat (TNBS).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa enzim hasil pemurnian memiliki aktivitas
spesifik sebesar 2.010 U/mg, meningkat kemurniannya 17 kali dibandingkan ekstrak
kasar enzim dengan perolehan 25%. Enzim ini memiliki pH optimum 6,0 dan suhu
optimum 60°C, harga KM = 0,497 mg mL-1 substrat dan harga Vmaks = 55,865 mol
mL-1 menit-1. Uji stabilitas termal pada suhu 60°C selama 60 menit masih memiliki
aktivitas sisa 33%, t1/2 = 36,5 menit, ki = 0,019 menit-1, Gi = 104,36 kJ mol-1.
Modifikasi kimia enzim hasil pemurnian menghasilkan enzim hasil modifikasi
dengan derajat modifikasi sebesar 67, 69, dan 82% dengan pH optimum 6,0 sama
dengan pH enzim murni serta suhu optimum masing-masing enzim modifikasi
memiliki suhu optimum yang sama dengan enzim hasil pemurnian yaitu 60 °C dengan
nilai KM dan Vmaks berturut-turut adalah sebesar 0,980 mg mL-1 substrat dan 49,019
mol mL-1 menit -1; 1,652 mg mL-1 substrat dan 108,695 mol mL-1 menit -1; 0,981
mg mL-1 substrat dan 93,457 mol mL-1 menit -1.
Uji stabilitas termal enzim
menunjukkan bahwa enzim hasil pemurnian sesudah modifikasi (asam glioksilat
67%) mempunyai aktivitas sisa 39%, ki = 0,014 menit-1, t1/2 = 46,2 menit,
i = 104,
83 kJ mol-1; asam glioksilat 69% mempunyai aktivitas sisa 44%, ki = 0,013 menit-1,
-1
t1/2 = 53,3 menit,
i = 105,18 kJ mol ; asam glioksilat 82% mempunyai aktivitas
-1
sisa 47%, ki = 0,013 menit-1, t1/2 =
i = 105,06 kJ mol .
Hasil modifikasi menunjukkan peningkatan stabilitas termal enzim hingga 1,21,4 kali dibandingkan enzim hasil pemurnian sebelum modifikasi.
Data yang
diperoleh menunjukkan penurunan nilai KM dan nilai Vmaks, penurunan nilai ki,
peningkatan waktu paruh, dan
Gi yang menunjukkan bahwa modifikasi
meningkatkan rigiditas enzim sehingga lebih stabil terhadap pH dan suhu.
Kata kunci :
-amilase, Bacillus subtilis ITBCCB148, modifikasi kimia, asam
glioksilat