Isolasi Enzim Protease dan Produksi Enzim Lipase

1. Isolasi enzim protease

Enzim protease merupakan enzim pengurai protein yang diproduksi secara

komersial dan banyak digunakan dalam industri bioproses antara lain industri deterjen dan

industri makanan dan minuman seperti susu, mentega dan keju. Enzim protease dapat

diperoleh dari berbagai macam makanan, tumbuhan dan mikroorganisme.

Enzim protease dapat diisolasi denga menggunakan metode ekstraksi dingin. Untuk

meningkatka aktifitasnya, protease dimurnikan dengan metode fraksinasi menggunakan

ammonium sulfat. Sedangkan untuk uji aktivitas protease dapat dilakukan dengan metode

kunizt dengan menggunakan spektrofotometer pada oanjang gelombang maksimum 280

nm.

Untuk memaksimalkan oenggunaan protease didalam bioproses maka dilakukan

teknik amobilisasi dengan metode penjeratan (entrapping), dengan menggunkan metode ini,

enzim protease dapat digunakn secara berulang-ulang dan aktifitasnya dapat dipertahankan.

Enzim protease dapat didapatkan melalui makanan yang banyak mengandung

protein, salah satunya adalah tempe yang merupakan makanan hasil fermentasi kedelai

dengan jamur Rhizopus. Enzim protease dalam tempe merupakan biokatalisator.

Enzim protease dapat dibedakan berdasarkan pH optimumnya, yaitu terdiri dari

protease basa, protease netral dan protease asam.

2. Produksi enzim lipase

Lipase merupakan enzim yang diaplikasikan dalam proes hidrolisi trigliserol menjadi

asam lemak, diasilgliserol, monoasilgliserol dan gliserol serta pada kondisi tertentu dapat

mengkatalis raksi sebaliknya yaitu membentuk gliserida dari gliserol dan asam lemak

( Damaso dkk, 2008).

Enzim lipase dapat digunakan dalam berbagai bidang di industri dan bahan kimia

seperti dalam bidang farmasi ( digestive enzymes), bahan tambahan makanan ( flavour-

modifying enzymes), pembersih ( detergent additives) dan sintesis biopolimer (Balaji, 2008).

Selain itu dapat diaplikasikan dalam industri pengolahan limbah cair dan kosmetik

(Sharma,2001) serta bahan bakar yang mengaplikasikan lipase sebagai katalis untuk sintesis

esterdan transesterifikasi minyak untuk produksi biodisel (Damaso dkk, 2008).

Aktivitas enzim dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungannya seperti temperatur, pH,

kadar air dan kadar garam.

a. Pengaruh temperatur tinggi.

Pada umumnya semakin tinggi temperatur, maka laju reaksi akan semakin

bertambah baik yang dikatalisis maupun yang tidak dikatalisis oleh enzim. Tetapi yang

perlu diperhatikan adalah enzim merupakan senyawa protein, apabila kondisi suhu

lingukangannya semakin tinggi maka enzim akan megalami inaktivasi yang akan

mempengaruhi laju reaksi enzimatiks ecara keseluruhan. Aktvitas optimun enzim

berkisar pada temperatur 300C dan enzim akan mengalami denaturasi pada temperatur

450C (Winamo, F.G,1986).

b. Pengaruh temperatur pembekuan.

Selain dapat terdanutarasi pada suhu panas, beberapa enzim dapat mengalami

denaturasi pada suhu pembekuan (Chilling). Keadaan ini dikenal dengan nama

denaturasi dingin.

c. Pengaruh pH.

Aktivitas enzim dapat dipengaruhioleh perubahan pH lingkungan yang dapat

menyebabkan terjadinya perubahan ionisasi enzim, substrat atau kompleks enzim

substrat. Enzim menunjukkan aktivitas maksimum pada rentang pH 4,5-8,0 (Winamo,

F.G,1986). Suatu enzim mempunyai kisaran pH optimum yang sangat sempit, pada

kisaran pH optimum ini enzim mempunyai kestabilan yang tinggi.

d. Pengaruh kadar air dan water activity (Aw).

Kadar air dari bahan sangat mempengaruhi laju reaksi enzimatik. Pada kadar air

bebas yang rendah terjadi rintangan sehingga baik difusi enzim atau substrat

terhambat. Akibatnya hidrolisis hanya terjadi pada sebagian substrat yang berhubungan

langsung dengan enzim. Selain dipengaruhi oleh kadar air , aktivitas enzim banyak

dipengaruhi oleh water activity bahan dan kelembaban udara disekitarnya. Pada Aw

rendah hanya sebagian kecil substrat terkarut dalam air bebas. Setekag substrat

tersebut habis dihidrolisis, maka reaksinya terhenti. Dengan meningkatkan kelembaban

udara, jumlah air bebas akan meningkatkan dan dapat melarutkan substrat sehingga

reaksi dimulai kembali.

e. Pengaruh kadar garam.

Kadar elektrolit yang tinggi umunya mempengaruhi kelarutan protein. Dengan

demikian garam dapat digunakan untuk melarutkan beberapa jenis enzim dan protein

(salting in) serta sebaliknya, garam dapat digunakan untuk mengendapkan protein atau

enzim ( salting out), teknik salting out dapat dimanfaatkan untuk mengisolasi enzim.

Enzim atau protein merupakan makromolekul yang berbeda ukuran, kelarutan, muatan dan

bentuknya. Berdasarkan sifat ini maka dapat dilakukan pemurnian enzim, antara lain :

1. Pemisahan berdasarkan ukuran dengan sentrifugasi gradient densitas.

2. Kromatografi ekslusi dan filtrasi.

3. Pengendapan (fraksinasi), yaitu pengendapan dengan aseton, garam dan asam.

4. Dialisis.

5. Kromatografi kolom.

Tujuan :

1. Melakukan isolasi enzim dan amobilisasi protese dari tempe melalui proses ekstraksi dingin.

2. Melakukan produksi enzim lipase dari Aspergillus niger Lt74 serta mengetahui aktivitas enzim

lipase yang dihasilkan.