BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

dokumen-dokumen yang mirip
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

dilakukan lisis sel untuk memperoleh enzimnya. Kerja enzim ekstraseluler yaitu memecah atau mengurai molekul-molekul kompleks menjadi molekul yang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Enzim α-amilase dari Bacillus Subtilis ITBCCB148 diperoleh dengan

I. PENDAHULUAN. zat kimia lain seperti etanol, aseton, dan asam-asam organik sehingga. memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi (Gunam et al., 2004).

II. TINJAUAN PUSTAKA. Enzim ini dapat mempercepat proses suatu reaksi tanpa mempengaruhi

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

KROMATOGRAFI PENUKAR ION Ion-exchange chromatography

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB. II. TINJAUAN PUSTAKA. yang teratur, mengkatalisis ratusan reaksi bertahap yang menyimpan dan

II. TINJAUAN PUSTAKA. dan mempunyai fungsi penting sebagai katalisator reaksi biokimia

Hasil dan Pembahasan

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Metode Pengukuran Spektrofotometri (Bergmeyer et al. 1974) Pembuatan Media Heterotrof Media Heterotrof Padat. Pengaruh ph, Suhu, Konsentrasi dan

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Lampiran 1 Prosedur uji aktivitas protease (Walter 1984, modifikasi)

BAB I PENDAHULUAN. lingkungan yang semakin tinggi serta adanya tekanan dari para ahli dan pecinta

BAB I PENDAHULUAN. tidak ramah lingkungan dalam bidang industri (Falch, 1991).

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

HASIL DAN PEMBAHASAN. Hasil Produksi Enzim β-galaktosidase dari Enterobacter cloacae

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Pengertian Enzim. Makalah Baru Amilase I. PENDAHULUAN

4 Hasil dan Pembahasan

4. HASIL DAN PEMBASAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Isolasi Bakteri Selulolitik dari Tanah Mangrove

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 1. Hasil pengukuran Nilai OD pada Media NB. Tabel 1. Pengukuran Nilai OD pada Media NB. Waktu OD (Optical Density)

OLEH : ARDIAN PRASETYA ( ) Dosen Pembimbing Nengah Dwianita Kuswytasari, S.Si., M.Si Kristanti Indah Purwani, S.Si., M.

ABSTRAK. Kata Kunci : Amilase, Zea mays L., Amonium sulfat, Fraksinasi, DNS.

PENGARUH PENAMBAHAN SORBITOL TERHADAP STABILITAS ph ENZIM PROTEASE DARI Bacillus subtilis ITBCCB148

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan akan energi semakin meningkat dengan peningkatan jumlah

Rangkaian reaksi biokimia dalam sel hidup. Seluruh proses perubahan reaksi kimia beserta perubahan energi yg menyertai perubahan reaksi kimia tsb.

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN. 1. Data pengukuran kompos limbah pertanian (basah) dan sampah kota. Jerami Padi 10 3,94 60,60. Kulit Pisang 10 2,12 78,80

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim Protease dari Penicillium sp.

I. PENDAHULUAN. Enzim merupakan biokatalis yang banyak digunakan dalam industri, karena enzim

4 Hasil dan Pembahasan

TEKNOLOGI PRODUKSI ENZIM MIKROBIAL

Dari uji kompetisi, persentase penghambatan dengan rasio inokulum 1:1 sudah cukup bagi Bacillus sp. Lts 40 untuk menghambat pertumbuhan V.

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

4 Hasil dan Pembahasan

Untuk mengetahui pengaruh ph medium terhadap profil disolusi. atenolol dari matriks KPI, uji disolusi juga dilakukan dalam medium asam

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga DAFTAR ISI

Ekstraksi dan Pengujian Aktivitas Enzim Amilase (Hidrolisis Pati secara Enzimatis)

II. TINJAUAN PUSTAKA. Bacillus sp merupakan bakteri berbentuk batang, tergolong bakteri gram positif,

Ion Exchange Chromatography Type of Chromatography. Annisa Fillaeli

SMA XII (DUA BELAS) BIOLOGI METABOLISME

PEMISAHAN ZAT WARNA SECARA KROMATORAFI. A. Tujuan Memisahkan zat-zat warna yang terdapat pada suatu tumbuhan.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. enzim selulase dari campuran kapang Trichoderma sp., Gliocladium sp. dan Botrytis

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN...

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. dilihat morfologinya dengan bantuan mikroskop. Bakteri merupakan organisme

RINGKASAN LAPORAN PENELITIAN DOSEN MUDA

ENZIM. Ir. Niken Astuti, MP. Prodi Peternakan, Fak. Agroindustri, UMB YOGYA

kimia ASAM-BASA III Tujuan Pembelajaran

I. PENDAHULUAN. militer antara lain untuk komponen pembuat peluru dan rudal, tenaga nuklir untuk

HASIL DAN PEMBAHASAN. Gambar 4 Isolat-isolat yang diisolasi dari lumpur aktif.

Dr. Dwi Suryanto Prof. Dr. Erman Munir Nunuk Priyani, M.Sc.

BAB II LANDASAN TEORI A. TINJAUAN PUSTAKA. dihasilkan, digunakan untuk sintesis makromolekul seperti asam nukleat, lipid

Protein ENZIM Mempercepat reaksi dengan jalan menurunkan tenaga aktivasi Tidak mengubah kesetimbangan reaksi Sangat spesifik

Pengujian Inhibisi RNA Helikase Virus Hepatitis C (Utama et al. 2000) HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Ekspresi dan Purifikasi RNA

dari reaksi kimia. d. Sumber Aseptor Elektron

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENGARUH ION Ca 2+, Mg 2+, Mn 2+ dan Na + TERHADAP AKTIVITAS EKSTRAK KASAR SELULASE DARI Bacillus Subtilis STRAIN SF01 ASAL LIMBAH AMPAS TEBU

II. TINJAUAN PUSTAKA. Gambar 1. Selulosa, lignin dan hemiselulosa yang saling berikatan pada dinding sel tumbuhan (Holtzapple et al., 2003).

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Penyerapan Logam Berat Timbal (PB) Dengan Enzim Protease Dari Bakteri Bacillus Subtilis

ENZIM Enzim : adalah protein khusus yang mengkatalisis reaksi biokimia tertentu

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang terdiri dari oksida rangkap seperti Al 2 O 3, SiO 2, Fe 2 O 3, CaO, dan

III. METODELOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-November 2013 di Laboratorium

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biokimia dan Laboratorium Instrumentasi

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Rizki Indah Permata Sari,2014

BAB I PENDAHULUAN. digunakan menjadi energi melalui tahapan metabolisme, dimana semua proses

ION EXCHANGE DASAR TEORI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. pemotongan hewan Pacar Keling, Surabaya. dengan waktu pengamatan setiap 4 jam

Rizki Wulandari, Silvera devi, Andi Dahliaty

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. Pakan sangat penting bagi kesuksesan peternakan unggas karena dalam

BAB I PENDAHULUAN. Optimalisasi pemanfaatan gulma tanaman pangan sebagai pakan ternak. peternakan. Gulma tanaman pangan mempunyai potensi untuk dapat

BAB I PENDAHULUAN. teknologi aplikasi enzim menyebabkan penggunaan enzim dalam industri semakin

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. 1. Optimasi pembuatan mikrokapsul alginat kosong sebagai uji

ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DAFTAR ISI

PERCOBAAN POTENSIOMETRI (PENGUKURAN ph)

Resin sebagai media penukar ion mempunyai beberapa sifat dan keunggulan tertentu. Sifat-sifat resin yang baik adalah sebagai berikut:

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Pengaruh Jenis Inokulum Terhadap Kadar Serat Kasar dan Protein Kasar Onggok

PENGARUH MODIFIKASI KIMIA TERHADAP TITIK ISOELEKTRIK (pi) ENZIM HASIL MODIFIKASI

BABn TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

KARAKTERISASI BEBERAPA ION LOGAM TERHADAP AKTIVITAS ENZIM TRIPSIN (THE CHARACTERIZATION OF SEVERAL METAL IONS TOWARDS THE ENZYME TRYPSIN ACTIVITY)

BAB I PENDAHULUAN. Feses kambing merupakan sisa hasil pencernaan hewan yang dikeluarkan

Nama-nama dan jenis-jenis Enzim dalam Sistem Pencernaan

Enzim-enzim Yang Terlibat Dalam Bioteknologi ( Kuliah S2)

PERCOBAAN VII PENGARUH ph TERHADAP KEAKTIFAN SUATU ENZIM : RR. DYAH RORO ARIWULAN NIM : H

BAB I PENDAHULUAN. Limbah cair tahu adalah air buangan dari proses produksi tahu. Menurut

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

LAPORAN PRAKTIKUM METABOLISME DAN INFORMASI GENETIK PERCOBAAN 2 UJI AKTIVITAS SUKSINAT DEHIDROGENASE

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. ditumbuhkan dalam substrat. Starter merupakan populasi mikroba dalam jumlah

Transkripsi:

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian Enzim dibutuhkan untuk mengkatalisis reaksi kimia yang ada dalam tubuh makhluk hidup, menguraikan nutrien menjadi energi dan menyusun bahan dasar kimiawi untuk dapat menjadi bagian-bagian dasar dari tubuh makluk hidup seperti protein, DNA, membran sel, dan jaringan sehingga kehidupan seperti yang kita kenal dapat berlangsung (Robert et al., 2006). Peran enzim sebagai alat yang praktis dan penting tidak hanya dalam dunia kesehatan, melainkan juga dalam dunia industri kimiawi, pengolahan pangan, pertanian, dan bahkan dalam aktivitas sehari-hari di (Klemm et al., 1998). Enzim selulase mempunyai nama sistematik yaitu β-1,4 glukan-4- glukano hidrolase, dapat memutuskan ikatan glikosidik β-1,4 pada selulosa, selodekstrin, selobiosa dan turunan selulosa yang lain. Berdasarkan spesifikasi substrat enzim dibagi menjadi empat kelompok yaitu endo-β- 1,4-glukanase yang memutus ikatan glikosidik β-1,4 pada selodekstrin dan selulosa yang telah dilonggarkan oleh asam fosfat dan telah tersubtitusi, β- 1,4-D-glukan selobiohidrolase yang memutus ikatan glikosidik β-1,4 pada selodekstrin tapi tidak dapat memutus selulosa yang tersubtitusi, β-1,4-dglukan glukohidrolase yang memutus ikatan glikosidik β-1,4 pada ujung rantai selulosa non pereduksi, dan β-1,4-d-glukosidase yang memutus ikatan glikosidik β-1,4 pada selobiosa dan selo-oligosakarida rantai pendek (Moat et al., 2002). Beberapa dari enzim selulolitik terutama selulase diproduksi oleh fungi dan bakteri. Ada beberapa bakteri selulolitik yang dapat menghasilkan selulase yaitu Pseudomonas, Cellulomonas, Bacillus, Micrococcus, 1

Cellovibrio, dan Sporosphytophaga. Bakteri selulolitik tersebut dapat diisolasi dari ampas tebu yang mempunyai kandungan tinggi selulosa sehingga potensial sebagai substrat bakteri selulolitik untuk menghasilkan enzim selulase. Berdasarkan penetitian terdahulu bakteri selulolitik yang diisolasi dari ampas tebu merupakan bakteri penghasil enzim selulase dan termasuk bakteri yang memiliki genus Bacillus yang sudah dikarakterisasi secara visual melalui pengamatan makroskopis, mikroskopis, dengan dan tanpa pewarnaan, karakterisasi biokimia, serta melalui uji KIT (Susanto, 2012). Selanjutnya isolat bakteri diidentifikasi menggunakan analisis homologi gen penyandi 16S rrna dan diperoleh hasil bahwa isolat memiliki homologi tertinggi terhadap Bacillus subtilis strain B7 dengan presentase homologi 99% dan isolate tersebut selanjutnya diberi nama Bacillus subtilis strain SF01 (Ariputri, 2014). Perbedaan 1% homologi dari Bacillus subtilis strain B7 membuat Bacillus subtilis strain SF01 memiliki ciri khasnya sendiri. Melalui karakterisasi yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya diambil kesimpulan Bacillus subtilis strain SF01 menghasilkan enzim selulase yang memiliki suhu optimum 60 C, ph optimum 5, stabil pada suhu 60 C selama 5 jam, dan stabil pada rentang ph 4-6. Bacillus subtilis strain SF01 mempunyai kurva pertumbuhan pada fase eksponensial pada jam ke-2 hingga jam ke-18 dan masuk fase stasioner setelah jam ke-18, sedangkan waktu optimum untuk produksi enzim yaitu pada jam ke-20 setelah inkubasi (Fajarpel, 2015). Selain itu karakterisasi lanjut dilakukan untuk mengetahui bahanbahan apa saja yang dapat menaikkan aktivitas (kofaktor) dan menurunkan aktivitas (inhibitor) enzim selulase dari Bacillus subtilis strain SF01 (Tanwijaya, 2016). Penambahan logam Mg 2+, Mn 2+, Na +, dan Ca 2+ dapat menurunkan aktivitas enzim selulase dari Bacillus subtilis strain SF01, 2

maka dari itu bahan-bahan yang mengandung ion logam Mg 2+, Mn 2+, Na +, dan Ca 2+ sebaiknya dihindari karena dapat menurunkan aktivitas enzim selulase dari Bacillus subtilis strain SF01 (Irwanto, 2015). Aktivitas spesifik enzim dapat meningkat dengan pemurnian. Pemurnian menghasilkan enzim dengan total kandungan protein yang lebih sedikit daripada enzim sebelum dimurnikan yang menunjukkan bahwa enzim yang diinginkan lebih murni dengan aktivitas spesifik yang lebih besar dari sebelumnya (Rajashri and Anandrao, 2011). Perlunya proses pemurnian protein adalah untuk menghilangkan protein lain yang akan menurunkan atau menaikkan parameter sesungguhnya dari enzim yang diinginkan seperti Michaelis Menten konstant (Km) dan efek aktivator dan inhibitor pada enzim (Bonner, 2007). Enzim dapat dimurnikan dengan teknik kromatografi berdasarkan metode pemisahan yang memisahkan senyawa dengan struktur yang sama atau sedikit berbeda dengan memakai dua fase di dalamnya. Prinsip pemisahannya memakai fase diam untuk menahan sampel dan fase gerak untuk membawa sampel. Ada beberapa teknik pemisahan kromatografi yaitu kromatografi adsorbsi, kromatografi partisi, kromatografi penukar ion, dan kromatografi afinitas (Bintang, 2010). Pada penelitian ini kromatografi penukar ion dipilih untuk memurnikan enzim selulase karena mampu memisahkan spesies molekul yang hanya memiliki sedikit perbedaan sifat muatan, misalnya hanya berbeda 1 muatan asam amino (GE Healthcare Bio-Sciences AB, 2010). Asam amino adalah molekul zwitterion yang mengandung gugus amino yang bersifat basa dan gugus karboksil yang bersifat asam. Keduanya merupakan asam lemah dan menunjukkan adanya ionisasi tergantung pada ph tertentu. Setiap protein memiliki gugus amino pada awal dari rantainya 3

dan gugus karboksil pada rantai akhirnya. Muatan permukaan yang ada pada protein menunjukan bahwa protein memiliki muatan secara keseluruhan yang tergantung pada ph dan lingkungan sekitar. Pada ph rendah muatan permukaan protein secara keseluruhan bersifat positif, dan pada ph tinggi muatan protein secara keseluruhan adalah negatif. Ada sebuah titik pada skala ph di mana muatan positif dan negatif adalah seimbang dan keseluruhan muatan pada permukaannya sama dengan nol. Hal itu yang dijelaskan sebagai titik isoelektrik pada protein. Protein akan bermuatan negatif jika dikondisikan dalam suasana ph satu unit di atas pi protein, sebaliknya protein akan bermuatan positif jika dikondisikan dalam suasana ph satu unit dibawah pi protein (Bonner, 2007). Kromatografi penukar ion bergantung pada muatan molekul pada fase gerak dan muatan gugus yang terikat pada fase diam. Gugus fungsi pada permukaan fase diam akan ternetralisasi oleh muatan ion yang berlawanan pada fase gerak. Ketika sampel protein dimasukkan pertama kali ke dalam kolom, sampel protein akan berdifusi pada permukaan fase diam menggantikan ion yang berlawanan. Penggantian ion yang berlawanan akan mengalir pada kolom dan akan tereluasi bersama fase gerak. Fase diam yang dimaksud dalam penukar ion adalah resin, yang terdiri dari dua tipe yaitu resin penukar anion yang mengandung muatan positif yang menarik molekul bermuatan negatif dan resin penukar kation yaitu resin yang mengandung muatan negatif yang menarik molekul bermuatan positif. Keduanya terbagi lagi menjadi penukar ion kuat dan lemah, yang berkaitan dengan rentang ionisasi dan tidak menggambarkan kuat lemahnya resin dalam mengikat muatan molekul. Resin penukar ion kuat akan mengionisasi pada rentang ph lebih luas daripada resin penukar ion lemah. Sifat kuat dan lemah dari resin anion atau kation berasal dari gugus fungsi resin. Resin 4

penukar anion kuat yang biasanya memakai gugus fungsi Quaternary ammonium Q dan Quaternary aminoethyl yang dapat mengionisasi pada ph 2,0 12,0, sedangkan untuk resin penukar anion lemah memakai gugus fungsi diethyl alaminoethyl yang dapat terionisasi pada ph 2,0 9,0. Resin penukar kation kuat memakai gugus fungsi methyl methyl sulfonate dan sulfopropyl yang dapat mengionisasi pada ph 4,0 13,0. Resin penukar kation lemah memakai gugus fungsi carboxymethy yang dapat mengionisasi pada ph 6,0 10,0 (Bonner, 2007). Resin penukar ion kuat dapat digunakan untuk protein yang belum diketahui pi-nya, karena rentang ph nya yang luas, sehingga dapat tetap mengionisasi resin dan protein meskipun pi dari protein tidak diketahui (GE Healthcare Bio-Sciences AB, 2010). Dalam hal ini enzim selulase yang berasal dari bakteri Bacillus subtilis strain SF01 belum diketahui dengan pasti pi-nya meskipun dari beberapa penelitian pemurnian enzim dari bakteri Bacillus subtilis menggunakan resin penukar anion (Yandri, 2011). Maka dari itu pemisahan enzim selulase yang berasal dari bakteri Bacillus subtilis strain SF01 pada penelitian ini menggunakan kromatografi penukar anion. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan maka dapat dirumuskan suatu masalah penelitian sebagai berikut: 1. Apakah pemisahan protein dengan menggunakan kromatografi penukar anion dengan eluen NaCl [0,1-1] M dalam buffer Universal ph 8,0 dengan matriks High Q Resins dalam kolom berukuran 10 ml dapat meningkatkan aktivitas spesifik enzim selulase yang diisolasi dari bakteri Bacillus subtilis Strain SF01? 5

2. Berapakah peningkatan aktivitas spesifik enzim selulase yang diisolasi dari bakteri Bacillus subtilis Strain SF01 setelah dipisahkan dengan menggunakan kromatografi penukar anion pada rentang konsentrasi eluen NaCl [0,1-1] M dalam buffer Universal ph 8,0 dengan matriks High Q Resins dalam kolom berukuran 10 ml? 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan : 1. Mengetahui apakah pemisahan protein menggunakan kromatografi penukar anion dengan eluen NaCl [0,1-1] M dalam buffer Universal ph 8,0 dengan matriks High Q Resins dalam kolom berukuran 10 ml dapat meningkatkan aktivitas spesifik enzim selulase enzim selulase yang diisolasi dari bakteri Bacillus subtilis Strain SF01. 2. Mengetahui peningkatan aktivitas spesifik enzim selulase yang diisolasi dari bakteri Bacillus subtilis Strain SF01 setelah dipisahkan dengan menggunakan kromatografi penukar anion pada rentang konsentrasi eluen NaCl [0,1-1] M dalam buffer Universal ph 8,0 dengan matriks High Q Resins dalam kolom berukuran 10 ml. 1.4 Hipotesis Penelitian Pada penelitian ini dapat ditarik hipotesa : 1. Pemisahan protein menggunakan kromatografi penukar anion dengan eluen NaCl [0,1-1] M dalam buffer Universal ph 8,0 dengan matriks High Q Resins dalam kolom berukuran 10 ml dapat menghasilkan enzim selulase dari bakteri Bacillus subtilis Strain SF01 dengan aktivitas spesifik yang lebih tinggi. 6

2. Peningkatan aktivitas spesifik enzim selulase dari bakteri Bacillus subtilis Strain SF01 hasil pemisahan protein dengan kromatografi penukar anion pada rentang konsentrasi eluen NaCl [0,1-1] M dalam buffer Universal ph 8,0 dengan matriks High Q Resins dalam kolom berukuran 10 ml dapat ditentukan. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini untuk memperoleh protein enzim selulase dari bakteri Bacillus subtilis strain SF01 dengan aktivitas yang tinggi, sehingga dapat digunakan di berbagai bidang dalam kehidupan masyarakat dan khususnya aplikasi dalam dunia industri. 7