RUDIANA AGUSTINI, 099913613 D (2003) KARAKTERISASI DAN AMOBILISASI PROTEASE MIKROORGANISME TERMOFILIK ISOLAT CG-10 YANG HIDUP DI SUMBER AIR PANAS CAGAR-JAWA TIMUR DENGAN MATRIKS PENDUKUNG. Disertasi thesis, UNIVERSITAS AIRLANGGA.

Preview	Text (ABSTRAK) gdlhub-gdl-s3-2006-agustiniru-3382-dism08-k.pdf Download (540kB) | Preview
Preview	Text (FULL TEXT) 32803.pdf Download (2MB) | Preview

Abstract

Mikroorganisme termofilik hidup di lingkungan ekstrem dengan temperatur di atas 50°C. Enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme ini dapat aktif pada temperatur di atas temperatur lingkungan hidupnya, sehingga memungkinkan dimanfaatkan di industri yang menggunakan temperatur tinggi pada proses produksinya. Telah berhasil diisolasi mikroorganisme termofilik dari sumber air panas Cangar Jawa Timur, yang selanjutnya diberi nama isolat CG-10. Isolat dapat tumbuh dalam media skim milk agar dengan temperatur inkubasi 76°C dan menunjukkan indeks proteolitik sebesar 3,3, demikian juga pads media limbah cair tabu dapat tumbuh dan mampu menghasilkan protease ekstraseluler. Isolat CG-10 memiliki ciri: koloni berwarna putih kecoklat-coklatan, sel berbentuk batang dan berukuran 6-14 pm, aerob, termofil obligat, Berta bersifat Gram positif. Hasil identifikasi gen penyandi 16S-rRNA isolat ini memiliki kemiripan dengan Bacillus caldoxylolyticus sebesar 98,305%. Ditinjau dari segi morfologi dan fisiologi kedua mikroorganisme ini juga memiliki kemiripan. Di industri, penggunaan enzim yang diikatkan dalam suatu matriks (enzim amobil) lebih efisien dari pada enzim bebas (mobil) karena dapat digunakan secara berulang dan lebih bersifat stabil. Matriks pendukung banyak jumlahnya dan belum seluruhnya diteliti, salah satu di antaranya adalah bentonit. Mineral ini banyak terdapat di Indonesia. Karakterisasi dan amobilisasi protease dari Bacillus caldoxylolyticus yang memiliki kemiripan dengan isolat CG-l0 dengan matriks pendukung bentonit sejauh ini belum pernah dilaporkan. Atas dasar latar belakang tersebut di atas dilakukan suatu penelitian yang bertujuan untuk mengkarakterisasi dan mengamobilisasi protease dari mikroorganisme termofilik isolat CG-10 yang hidup di sumber air panas Cangar Jawa Timur dengan matriks pendukung bentonit. Diharapkan dari penelitian ini dapat menghasilkan protease amobil yang memiliki aktivitas dan stabilitas termal maksimal. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah: (1) diskriptif, untuk mengetahui karakter protease isolat CG-1 0 sebelum dan sesudah diamobilisasi; (2) eksperimental dengan rancangan acak lengkap 3 X 7 untuk mengetahui pengaruh interaksi jenis bentonit dan pH amobilisasi terhadap aktivitas protease isolat CG-10, (3) eksperimental dengan rancangan The Postest-Only Control Group Design untuk mengetahui kondisi optimum bagi aktivitas protease amobil, dan (4) diskriptif, utnutk mengetahui karakter protease amobil. Analisis data secara diskriptif dan statistik inferensial (ANOVA) yang dilanjutkan dengan uji pembandingan berganda (multiple comparisons). Hasil penelitian I menunjukkan bahwa (1) protease mikroorganisme termofilik isolat CG-10 yang hidup di sumber air panas Cangar Jawa Timur basil fraksinasi amonium sulfat 35% (w/v), sentrifuse kecepatan 4000 rpm selama 15 menit memiliki temperatur optimum 80°C; (2) pH optimum 8; (3) pada temperatur 80°C enzim ini tahan sampai 60 menit inkubasi, pada menit ke 80 protease hampir kehilangan seluruh aktivitasnya; (4) berat molekul protease yang memiliki aktivitas terbesar adalah 60.000 – 76.000 dalton dengan harga pH/ antara 7,5 sampai dengan 8,20; dan (5) jenis protease adalah protease serin alkalin. Hasil penelitian II (amobilisasi protease isolat CG-10) memperlihatkan bahwa: (1) Protease yang diamobilisasi dengan bentonit jenis kation Cat+ menghasilkan aktivitas paling besar bila dibandingkan dengan protease yang diamobilisasi dengan bentonit kation Na+ dan H+: (2) Pada bentonit Cat+ Na+ maupun H+, pH amobilisasi berpengaruh terhadap aktivitas proteolitik protease amobil isolat CG-10; (3) interaksi jenis bentonit dan pH amobilisasi berpengaruh dalam menentukan aktivitas protease dari isolat CG-10. Bentonit jenis kation Ca`+ dan amobilisasi pH 5 memberikan aktivitas paling besar diantara perlakuan jenis bentonit dan pH yang lain. Hasil penelitian III dan IV (optimasi aktivitas dan karakterisasi protease amobil) menunjukkan bahwa: protease amobil memiliki temperatur optimum 100°C dan pH optimum 8. Ada perbedaan karakter antara protease amobil dengan protease mobil, yaitu temperatur optimum dan ketahanan panas. Protease amobil pada temperatur 80°C dan 100°C menghasilkan aktivitas lebih tinggi bila dibandingkan dengan protease mobil. Protease amobil masih memperlihatkan aktivitasnya pada temperatur 125°C, sedangkan protease mobil hanya bertahan sampai temperatur 8,5°C. Ketahanan terhadap panas (80°C) protease amobil lebih baik bila dibandingkan dengan protease mobil. Kesimpulan dari penelitian ini adalah: (1) protease yang diikat oleh bentonit jenis kation yang mempunyai valensi lebih besar menghasilkan aktivitas proteolitik lebih besar pula; (2) pH amobilisasi berpengaruh terhadap aktivitas proteolitik enzim; (3) proses amobilisasi tidak selalu merubah pH optimum enzim; dan (4) proses amobilisasi menyebabkan terjadinya perubahan temperatur optimum dan stabilitas termal protease. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa protease amobil memiliki aktivitas lebih baik bila dibandingkan dengan protease mobil serta memiliki temperatur optimum lebih tinggi (100°C), oleh karena itu untuk industri yang menggunakan temperatur tinggi pads proses produksinya disarankan menggunakan protease amobil. Selain itu jenis bentonit yang menghasilkan aktivitas tertinggi adalah bentonit kation Cat+, maka disarankan menggunakan bentonit yang banyak mengandung ion Cat+ dalam proses amobilisasi protease, juga memperhatikan pH amobilisasi karena masing-masing bentonit membutuhkan pH berbeda agar mendapatkan basil yang maksimal. Untuk bentonit jenis kation Ca + disarankan menggunakan pH 5.

Actions (login required)

View Item