BAB I PENDAHULUAN. Papain adalah enzim yang tergolong dalam protease sistein yang ditemukan

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Papain adalah enzim yang tergolong dalam protease sistein yang ditemukan dalam getah pepaya. Papain dikatakan sebagai enzim proteolitik dengan spektrum luas karena memiliki aktivitas endopeptidase, amidase, dan esterase. Enzim ini memiliki manfaat dan peran dalam berbagai bidang. Dalam industri makanan papain digunakan sebagai pengempuk daging dan konsentrat protein, dalam industri pembuatan keju papain berfungsi sebagai penggumpal susu, di dalam detergen papain berfungsi menghilangkan sisa-sisa serat pada kain, dan dalam industri farmasi dan kosmetika papain digunakan untuk menurunkan viskositas bahan, berperan sebagai bahan aktif dalam pembuatan krim pembersih kulit, mencegah deformasi luka pada kornea mata dan pembersih lensa mata (Muhidin, 1999; Leipner & Salller, 2000; Purbasari 2008). Papain memiliki potensi pasar yang besar karena digunakan oleh hampir semua industri. Hal tersebut dikarenakan papain memiliki efektifitas yang lebih tinggi dibandingkan protease-protease lainnya seperti bromelin ataupun pepsin (Ha et.al., 2012 ; Chen et.al., 2006 ; Kharpade & Singhal, 2001). Menurut studi yang dilakukan Simmonne (2005) ditemukan bahwa papain memiliki sifat antibakteri dan antijamur. Hal-hal inilah yang mendorong terus dilakukannya pengembangan enzim ini dan eksplorasi sumber-sumber papain yang baru demi memperoleh papain dengan karakter yang lebih baik lagi.

2 2 Meskipun masuk dalam 5 besar negara penghasil pepaya terbanyak di dunia namun produksi enzim papain di Indonesia masih sangat terbatas. Untuk memenuhi kebutuhan dalam berbagai industri, Indonesia masih banyak mengimpor papain dari Amerika Serikat, Eropa, Sri Lanka, Meksiko dan Brasil (Sani, 2008 ; Andarias dan Pratiwi, 2014). Penelitian ini berupaya untuk menemukan sumber papain yang baru melalui karakterisasi papain getah buah pepaya gunung (V. pubescens) dengan tujuan untuk menginvestigasi potensi pepaya gunung sebagai sumber papain. Vasconcellea pubescens dikenal dengan sebutan Mountain Papaya (pepaya gunung) dan memiliki nama lokal Pepaya Dieng atau Karika. V. pubescens adalah salah satu jenis pepaya yang mampu memproduksi getah dalam jumlah yang banyak. Pepaya ini memiliki karakteristik yang unik karena ukuran buahnya yang kecil, mengandung banyak biji, tekstur daging yang keras dan masam, dan apabila dimakan dapat menyebabkan gatal di tenggorokan (Andarias dan Pratiwi, 2014). Tanaman ini berasal dari benua Amerika lebih tepatnya Amerika selatan dan Amerika tengah (Badillo, 1993). Pepaya gunung (V. pubescens) tumbuh di dataran tinggi tertentu. Di Indonesia khususnya di pulau Jawa, pepaya gunung di budidayakan dan tumbuh optimal di dataran tinggi Dieng, Wonosobo, Jawa tengah. Tanaman ini memiliki nilai jual yang rendah karena hanya dimanfaatkan sebagai bahan dasar olahan manisan. Getah buah pepaya gunung belum dimanfaatkan sebagai sumber enzim papain. Hingga saat ini belum ada publikasi mengenai karakter papain getah buah pepaya gunung (V. pubescens), meski demikian beberapa penelitian telah dilakukan dalam upaya mengetahui karakter papain getah buah pepaya gunung (V.

3 3 pubescens). Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, ditemukan bahwa ekstrak kasar papain getah buah pepaya gunung bekerja pada ph 6-8 dan suhu C (Maulina dan Pratiwi, 2013). Sementara papain bebas memiliki aktivitas optimum pada ph 7 dan suhu 60 C, dan papain imobil memiliki aktivitas optimum pada ph 8 dan masih bekerja pada suhu 70 C (Andarias & Pratiwi, 2014). Kendala yang ditemukan pada penelitian yang dilakukan oleh Andarias & Pratiwi (2014) yaitu purifikasi papain dengan metode pengendapan bertingkat menggunakan amonium sulfat dan menggunakan aseton belum dapat memurnikan papain secara maksimal, dan imobilisasi dengan metode gel enkapsulasi dalam alginat dan CaCl2 juga belum memperoleh hasil yang memuaskan karena papain imobil V. pubescens hanya dapat digunakan berulang sebanyak 3 kali. Hasil penelitian Li et.al. (2010) menunjukkan bahwa papain dari serbuk kering getah pepaya (Carica papaya) dapat dipurifikasi dengan baik (tingkat kemurnian mencapai %) menggunakan teknik ATPS (Aqueous Two Phase Systems). Nitsawang et.al. (2006) melakukan purifikasi papain dari getah Carica papaya menggunakan dua metode; puifikasi papain melalui pengendapan bertingkat dengan amonium sulfat dan dengan aseton, dan purifikasi papain melalui teknik ATPS. Hasil elektroforesis menunjukkan papain yang dipurifikasi melalui pengdapan bertingkat masih memperlihatkan beberapa pita protein, dibandingkan dengan papain yang dipurifikasi melalui teknik ATPS hanya memperlihatkan satu pita protein tunggal. Berdasarkan hal tersebut pada penelitian ini akan dilakukan purifikasi papain dari getah buah pepaya gunung (V. pubescens) dengan teknik

4 4 pemisahan Sistem Cairan 2-Fase (Aqueous Two Phase Systems ATPS). Pada penelitian ini juga akan dilakukan optimasi imobilisasi papain melalui variasi konsentrasi CaCl 2 yang akan digunakan dalam pembentukan gel enkapsulasi. Penelitian ini diharapkan memperoleh hasil yang lebih baik dari penelitian sebelumnya Permasalahan Permasalahan yang akan dipecahkan dalam penelitian adalah : 1. Apakah hasil purifikasi papain V. pubescens dengan teknik ATPS lebih baik dari purifikasi papain dengan metode pengendapan beritngkat menggunakkan amonium sulfat dan aseton? 2. Bagaimana karakter papain V. pubescens hasil purifikasi berdasarkan ph dan suhu optimum aktivitas, dan pola pita protein serta berat molekulnya? 3. Bagaimana pengaruh variasi konsentrasi CaCl2 dalam optimasi imobilisasi enzim papain V. pubescens berdasarkan jumlah siklus penggunaan berulang papain? 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan Tujuan penelitian adalah : 1. Melakukan purifikasi papain V. pubescens mennggunakan teknik ATPS

5 5 2. Mengkarakterisasi papain V. pubescens hasil purifikasi berdasarkan ph dan suhu optimum aktivitas, dan pola pita protein serta berat molekulnya. 3. Mengoptimalkan imobilisasi enzim papain V. pubescens melalui variasi konsentrasi CaCl Manfaat Hasil penelitian ini diharapkan dapat : 1. Memberikan informasi mengenai karakter papain V. pubescens 2. Menjadi bahan pertimbangan umtuk pengembangan tanaman V. pubescens sebagai sumber papain Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini merupakan kelanjutan dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya mengenai purifikasi papain getah buah pepaya gunung. Ruang lingkup penelitian ini meliputi pemurnian enzim papain dari getah buah pepaya untuk menentukan berat molekul, ph dan suhu optimumnya, dan melakukan optimasi imobilisasi enzim untuk memaksimalkan stabilitas dan penggunaan berulang papain tersebut.