Download - Mikro Dan Enzim
Dr. Ekowati ChasanahYusro Nuri Fawzya, M.Si
Prof. Sumpeno PutroDr. Achmad Poernomo
Ifah Munifah, M.SiAriyanti Suhita Dewi,
M.ScAsri Pratitis, S.Pi
Gintung Patantis, S.Kel
BALAI BESAR RISET PENGOLAHAN PRODUK DAN BIOTEKNOLOGI KELAUTAN DAN PERIKANAN
BADAN RISET KELAUTAN DAN PERIKANAN2010
1. Keanekaragaman mikroorganisme laut sangat tinggi dan sangat potensial sebagai sumber produk alami baru salah satunya enzim
2. Transglutaminase :meningkatkan sifat fisik produk berbasis
protein (daging lumat, surimi, keju dll.)
3. Selulase :pengembangan biomassa (limbah pertanian, kertas bekas, limbah rumput laut) menjadi etanol
4. Kitosanasepenghasil kitooligosakarida (antitumor, antibakteri, antikapang)
Judul sub Kegiatan Riset :
1. Produksi dan Aplikasi Enzim Transglutaminase pada
Daging Ikan Lumat Tropical Catfish
2. Produksi dan Karakterisasi Enzim Selulase dari Mikroba
asal Rumput Laut atau Lingkungan laut lainnya
3. Produksi Kitooligosakarida secara Enzimatis dari Kitosan
Limbah Udang
Jawa, Bali, Sumatra
TUJUAN1. Mendapatkan teknik produksi dan aplikasi enzim
transglutaminase pada Daging Ikan Lumat Tropical Catfish
2. Mendapatkan teknik produksi dan informasi sifat-sifat enzim selulase yang dihasilkan oleh mikroba dari rumput laut atau lingkungan laut lainnya
3. Mendapatkan teknik produksi secara enzimatis dan sifat-sifat kitooligosakarida dari limbah udang sebagai bahan nutrasetikal.
1. Informasi mengenai komposisi medium produksi transglutaminase yang optimum dari bahan lokal
2. Enzim transglutaminase dari S. ladakanum3. Teknik aplikasi transglutaminase pada daging ikan
lumat tropical catfish4. Teknik produksi dan informasi sifat-sifat enzim
selulase dari mikroba asal rumput laut atau lingkungan laut lainnya
5. Teknik produksi serta informasi jenis dan konsentrasi kitooligosakarida dari kitosan limbah udang secara enzimatis.
Apabila penelitian ini nanti tidak berhasil/gagal diselesaikan, resiko sosial ekonomi belum dapat segera dirasakan karena penelitian ini masih bersifat penelitian dasar. Sedangkan resiko HKI apabila penelitian ini dapat diselesaikan, diharapkan dapat menghasilkan paling tidak 4 judul tulisan ilmiah. Selain itu diharapkan paling tidak ada 1 usulan hasil penelitian yang dipatenkan.
2.1. Produksi dan Aplikasi Enzim Transglutaminase untuk
Restrukturisasi Daging Ikan Lumat Tropical Catfish
2.1.a. Optimasi produksi Transglutaminase dengan bahan baku lokal
2.1.b. Aplikasi Enzim Transglutaminase pada Daging Ikan Lumat
Tropical Catfish Fillet Ikan
↓
Penggilingan
↓
Pencucian & Penyaringan
↓
Penambahan Garam (0%; 1%; 2%)
↓
Homogenisasi
↓
Penambahan Enzim (0%;0,3%;0,6%;1%)
↓
Homogenisasi
↓
Pencetakan dalam tabung
↓
Setting (30º dan 40ºC selama 1 jam)
↓
Pemanasan 90ºC selama 15 menit
↓
Pendinginan suhu 4ºC selama 1 malam
↓
Produk Restrukturisasi
↓
Analisa
3.1. Produksi dan Aplikasi Enzim Transglutaminase untuk Restrukturisasi Daging
Ikan Lumat Tropical Catfish3.1.a. Optimasi produksi Transglutaminase dengan bahan baku lokal
Belum bisa segera dilaksanakan karena direncanakan akan ada tutorial tentang response surface
method sebelum kegiatan dimulai. Pelaksanaan tutorial baru akan dilaksanakan
pertengahan jun 2010.
3.1.b. Aplikasi Enzim Transglutaminase pada Daging Ikan Lumat Tropical Catfish
Kegiatan baru dimulai dengan persiapan sebagaian bahan dan peralatan, antara lain enzim
transglutaminase komersial dari PT Ajinomoto, alat bantu berupa tabung-tabung untuk mencetak
daging lumat dan bahan bantu lainnya.
3.1.a. Optimasi produksi Transglutaminase dengan bahan baku lokal
Belum bisa segera dilaksanakan karena direncanakan akan ada tutorial tentang response surface
method sebelum kegiatan dimulai. Pelaksanaan tutorial baru akan dilaksanakan
pertengahan jun 2010.
3.1.b. Aplikasi Enzim Transglutaminase pada Daging Ikan Lumat Tropical Catfish
Kegiatan baru dimulai dengan persiapan sebagaian bahan dan peralatan, antara lain enzim
transglutaminase komersial dari PT Ajinomoto, alat bantu berupa tabung-tabung untuk mencetak
daging lumat dan bahan bantu lainnya.
Kegiatan yang telah dilakukan sampai dengan bulan
Mei 2010 meliputi :
Penyegaran dan liofilisasi isolat bakteri selulolitik
Penentuan waktu propagasi (kurva pertumbuhan)
dan optimasi waktu
Produksi enzim selulase dari isolat PMP 0126Y
dan SGS JUN karakterisasi enzim selulase berupa
penentuan suhu dan pH optimum aktivitas enzim
Isolat Teridentifkasi sebagai
Indeks kemripan
Asal isolat
SGS JUN Caulobacter sp. 99 % Binuangeun
PMP 0126 Y Uncultured bacterium, Caulobacter sp.
80% Pamengpeuk
Isolat Kontrol : Pseudomonas Flourescent
Kurva pertumbuhan dan optimasi waktu produksi enzim selulase dari isolat PMP
0126Y
Kurva pertumbuhan dan optimasi waktu produksienzim selulase
dari isolat SGS JUN
Hasil uji karakterisasi pH enzim selulase
isolat SGS JUN
Hasil uji karakterisasi pH enzim selulase
isolat PMP 0126Y
Sampai dengan bulan Mei 2010, kegiatan yang telah dilakukan meliputi :
persiapan bahan berupa kitosan limbah udang penyegaran isolat bakteri penghasil kitosanase produksi enzim kitosanasepemekatan dan pemurnian enzim pembuatan kitooligosakarida (pendahuluan).
Kitosan yang akan digunakan dalam penelitian ini ditentukan
berdasarkan nilai derajat desetilasinya (DD) (dipilih yang tinggi).
Beberapa kitosan limbah udang (3 dari hasil penelitian yang lalu dan 1
dengan kode BL dari IPB) diukur DDnya dengan menggunakan FTIR, dan
kitosan limbah rajungan dari Sigma (DD yang tercantum pada label
>85%) diukur DDnya sebagai pembanding dan kontrol atas hasil
pengukuran alat. Hasil pengukuran DD kitosan di atas adalah sebagai
berikut :
Produksi dan pemekatan enzim kitosanase KLU 1116
Produksi enzim kasar dari isolat KLU 1116 dilakukan dalam 5 tahap
produksi dengan total jumlah produksi sebanyak 7 liter. Enzim kasar
ini kemudian secara bertahap dipekatkan dengan ultrafiltrasi dan
freeze dry. Sebanyak 700 ml enzim pekat diperoleh dari hasil
ultrafiltrasi. Enzim hasil ultrafiltrasi sebagian telah di freeze dry (100
ml menghasilkan 0,9 gram serbuk) dan yang lain masih dalam
proses. Enzim hasil ultrafiltrasi ini juga ada yang langsung
dimurnikan menggunakan AKTA. Dari masing-masing tahapan
produksi dan pemekatan diuji aktivitas kitosanasenya. Hasil
aktivitasnya adalah sebagai berikut :
Pemurnian enzimEnzim hasil ultrafiltrasi (produksi I) dimurnikan
menggunakan akta purifier dengan dua tahapan pemurnian. Tahapan pertama menggunakan metode ion exchange dengan pemakaian kolom DEAE Sepharose TM Fast Flow (Amersham, Bioscience) sebagai fase diamnya, dan bufer Tris-Cl 0.02 M pH 8 dengan gradien konsentrasi NaCl sebagai fase geraknya. Proses purifikasi dengan kromatografi yang dilakukan pada penelitian ini tergolong ke dalam kromatografi penukar ion dengan menggunakan kolom dietilaminoetil (DEAE) yang bermuatan positif. Hasilnya adalah sebagai berikut :
Hasil pemurnian enzim dengan kolom DEAE Sepharose TM Fast Flow
Gambar 7. Hasil pemurnian enzim dengan kolom DEAE Sepharose TM Fast Flow
Hasil pemurnian enzim dengan kolom HiPrep Separacyl S-300
Produksi dan pemekatan enzim kitosanase KPU 2123
Rusaknya shakerbath meskipun telah diperbaiki tetapi tidak dapat berfungsi normal kembali. Hal ini sangat mengganggu kelancaran pekerjaan produksi enzim. Dengan demikian hanya ada 1 shaker incubator di lab yang digunakan secara bergantian untuk kegiatan produksi enzim (kitosanase dari 2 isolat dan selulase dari 2 isolat)
Sentrifuse besar untuk ekstraksi enzim tidak bisa digunakan untuk suhu rendah (4oC) pada siang hari (suhu hanya sampai 10oC), sehingga pemisahan enzim dilakukan dengan menggunakan sentrifuse yang lebih kecil dengan konsekuensi memerlukan waktu yang lebih lama dan berpotensi terjadi penurunan aktivitas enzim.
Pemekatan enzim dengan freezedryer memerlukan waktu agak lama (700ml enzim perlu waktu 1 minggu) , karena kapasitas vial terbatas dan digunakan bersama-sama dengan pengguna lainnya.
Sentrifuse dingin di Lab Kimia mengalami kerusakan pada awal Juni ini, sehingga untuk produksi enzim yang akan datang perlu difikirkan jalan keluarnya.
Masalah dalam hal keuangan, pernah terjadi penggunaan jasa liofilisasi di Lab lain ternyata tidak dapat diSPJkan, sehingga harus mencarikan penggantinya.
Penggunaan shaker incubator untuk produksi enzim dilakukan
secara bergantian, kalau memungkinkan pinjam di Lab Mikro.
Mengatur jadwal penggunaan freezedryer
Untuk liofilisasi isolat lainnya nanti akan dicari lab lain yang bisa
melakukannya, BPPT Serpong atau LIPI Biotek Cibinong.
Target44 %
Fisik 30%
Keuangan 12%,