Analisis Potensi Enzim Protease Lokal

SIPSI

ANALISIS POTENSI ENZIM PROTEASE LOKAL

OIeh
CECILIA SUTANDI
F024900I

2003
FAKULTAS TENOLOGIPERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

Cecilia Sutandi.

F0249900I.

Analisis Potensi Enzim Protease Lokal.

Di bawah


bimbingan : Maggy Thenawijaya Suhartono. 2003.

INGKASAN

Protease merupakan enzim yang bemilai ekonomis tinggi. Pada tahun 2000
nUai perdagangan enim di dunia telah mencapai 1.8 miliar US$ n dierkirakan
mencapai 2.6 miliar US$ pada tahun 2004 (marketresearch. 2001) dimana 60%
diannya adalah enzim protease.

Indonesia merupakan

negara

yang telah

memanfaatkan enzin protease dalam indusri, khususnya dalam industri detergen,
indusri pangan dan pakan tek. Hampir semua kebutuhan enzim ini dienuhi dari
impor yang mencapai 108 ribu ton pada tahun 2000 dan 122.3 ribu ton pada tabun
2001 dengan nilai perdagangan masing-masing US$ 124.1 juta dan US$ 127.4 juta
(BPS, 2001). ' Dengan melihat potensi pasar yang ada di Indonesia,


kekayaan

Indonesia sebagai negara biodiversitas dan banyaknya hasil penelitian mengenai
protease lokal di Indonesia, maka dilakukan analisis potensi protease lokal yang telah
dimiliki oleh Laoratorium Mikrobiologi dan Biokimia Pusat Riset Bioteknologi IPB
untuk dikembangkan menjadi protease komersial.
Penelitian dilakukan dengan mengumpulkan data karakteristik dan proses
produksi protease lokal yang telab dilakukan pada ene1itian-enelitian sebelumnya,
serta melakukan enelitian untuk memeroleh informasi tambahan yang dibutuhkan
untuk keperluan analisis potensi. Selanjutnya analisis potensi dilakukan berdasarkan
kelebihan n kekurangan i karakteristik masing-masing protease, data proses
produksi,

kemungkinan

aplikasi

yang


paling

otensial

disesuaikan

dengan

karakteristik. dan melakukan estimasi biaya produksi protease skala pilot plan.
Berdasarkan keunggulan karakteristik enzim protease yang dieroleh, dipilih
protease dari bakteri RI dan L. rubellus yang erotensi untuk dikembangkan
menjadi protease komersial. Protease RI memiliki aktivitas yang cukup ngi, yaitu
sebesar

10.52

IV/mg protein pada

si amonium sulfat n telab berhasil


diimobilisasi menggunakan cellite dengan aktivitas spesiik sebesar 12.208 IV/mg
protein (Veronika, 1999).

Protease 1. rubel/us memiliki kemampuan memecah

ibrinogen (ibrinolitik). Kedua protease ini memiliki ketahanan yang baik pada pH
basa (aktivitas >60% pada pH 12). Protease RI ccok diaplikasikan pada detergen,

n

temak n pembuatan protein hidrolisat, sedangkan protease 1. rubells

(Iumbrokinase) telab banyak dimanfaatkan sebagai obat rombolitik.
Perlakan imobilisasi protease R1 menggunakan cellite dapat meningkatkan
sabilitas aktivitas enzim selama enyimpanan.

Keuntungan lain yang didapatkan

dengan imobilisasi menggunakan cellite adalah dihasilkannya protease bubuk yang
lebih stabil n lebih umum dierjualelikan dari pada bentuk cairo Protease RI dan

1. rubells sangat erotensi untuk dikembangkan menjadi protease komersial.
Untuk itu perlu dilakukan penelitian tambahan untuk menentukan desain produk,
melengkapi infonnasi nilai aktivitas enzim aktual bila diaplikasikan langsung dalam
indusri, dosis pemakaian, cara penggunaan n enanganan yang aman serta

nr

simpan n cara enyimpanan yang bail. Peningkatan aktivitas protease R l dapat
dilakukan dengan menghitung jumlab % kultur optimum yang digunakan dalam

fermentasi.

Untuk kebutuhan engembangan produksi (scale-up), dibutun data

parameter tambahan mencakup suh� pH, aerasi, agitasi, kandungan O2 terlarut (DO)
serta

komosisi

media


pada

skala

lesar

karena

kondisi

pertumbuhan

skala

laoratorium tidak efektif diterapkan dalam skala besar.
Berdaarkan erhitungan hiaya prduksi protease RI skala pilot plan (100
liter), dibun biaya seesar Rp 179 juta untuk investasi alat.

Dengan asumsi


produksi dilakukan sebanyak tiga kali tiap minggu dan terdapat 48 minggu efektif
dalam I tahun. dikeluarkan hiaya seesar Rp690 46 6 40/tahun.

ANALISIS POTENSI ENZIM PROTEASE LOKAL

SKRIPSI
Sebagai

lh satu syarat nk memperoleh gelar

SARJANA TENOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Pangan dan Gizi.
F akultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor

Oleh
CECILIA SUTAND!
F0 2 499001


2003
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
F AKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

ANALISIS POTENSI ENZIM PROTEASE LOKAL

SKRIPSI
Sebagai

lh satu syamt untuk memeroleh gelar

SARJANA TENOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen T eknologi Pangan dan Gizi.
FakuItas Teknologi Pian,
Institut Pertanian Bogor


Oleh
CECILIA SUTAND!
F0 2499001

Dilahirkan tanggal3 Juli 1980
di Bogor

Tanggal lulus:15 Desemer 2003

i�Januari 200 4

T.

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 3 Juti

1980.

Penulis merupakan anak pertaIna dan


2

(dua)

bersaudara dari pasangan Sukrisna Sutandi n Naalia
Muliawan.

Penulis menyelesaikan studi di TK Mardi

Yuaoa II Bogor. SD Mardi Yuana II Bogor, SMP n
SMU Regina Paeis Bogor, dan masuk IPB pada tahuo

1999

melalui jalur USMI.

Selama menyelesaikan studi di IPS, enulis pemah menjadi asisten pada
praktikum Biokimia


(2002).

Selain itu enulis aktif dalam berbagai kegiaan dan

organisasi kemahasiswaan, seperti UKM KEMAKI (Unit Kegiatan Mahasiswa
Keluarga Mahasiswa Katolik PB) dan PMRI (Perhimpunan Mahasiswa Katolik
Republik Indonesia). Penulis merupakan ketua angkatan 36 KEMAKI dan pemah
menjabat sebagai Koordinator Dana KEMAKI pada tahuo
sebagai wakil Sekrearis lendral pada tahuo
Organiasi pada tahun

2002-2003

2001-2002

200-2001

serta menjabat

dan wakil Presidium Inten

di PMKRI cabang Bogor.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Penyayang dan
Bunda Maria atas segala penyertaan, berkat dan kasih karuniaNya kepada penulis
sehingga dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi ini disusun erdasarkan
penelitian n studi pustaka yang dilakukan penulis selama delapan bulan di
Laoratorium Mikrobiologi dan Biokimia Pusat Riset Bioteknologi IPB.
Penulis telah banyak dihantu oleh berbagai pihak UDtuk menyelesaikan
skripsi ini. Oleh karena itu pada kesempatan ini enulis ingin mengucapkan banyak
terima kasih kepada:
1.

Prof. Dr.

�T.

Maggy T. Suhartono yang telah menjadi dosen pembimbing yang

sangat baik, sabar serta banya. memerikan bimbingan, masukan dan dorongan
semangat kepada penulis.
2.

Prof. Dr. Ir. Musa Hubeis. MS, DEA sebagai dosen penguji yang telah memberi
banyak masukan dalam penyempuan penulisan skripsi ini.

3.

Ir. Surisno Koswara, MSi sebagai dosen penguji yang telah memberi banyak
masukan dalam enyempnaan penulisan skripsi ini

4.

Mama, Oma, Opa, Anet, Inka, Jordi, Tante Cau, Om Pocuan, O m Enceng n
semua saudara yang te1ah memberi semangat dan bantuan selama penelitian dan
pengeIjaan skripsi ini. ! love u all ...

5.

Ko Yusuf, Ko Daniel, Pa Ahui, Bu Monica, Mas Budi, Mas Hem, Yanti dan Pa
Siswa atas segala infonnasinya yang sangat penting untuk penulisan skripsi ini.

6.

Bu

, Bu Eko, Pa Aris, Pa Mardi, Bu Eni, Mba Dina, Bu Nita, Mba Dewi, Mba

Pepi, Pa Mulya, Yanti, F udin, dan seluruh rekan keIja di Lab MB atas segala
kej na dan bantuannya. God bless you ....
7. Tenan-tenan seerjuangan di lab: Sherly dan Yonathan. Tidak ada kata yang
tepat untuk menggambarkan kerja na kita, but thanx for our friendship

© and

time that we've spent together ...
8.

Stella, Gaby dan Ivonne atas persahabatan kita se1ama ini.

9.

Erwin n Rani atas semangat, dukungan dan kerjasamanya selama ini. Don't
forget our experience

© ...

10 . Rekan-rekan TPG36 atas segala bantuan, masukan dan dorongan semangatnya.

III

II. Leopold loopie alas kasih sayang, pengertian, masukan dan dorongan semangat
yang telah dierikan kepada penulis dalam e'eiitian, enulisan dan enyelesaian
skripsi ini. I love you . . .
12. Semua pihak yang telah membantu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini memiliki banyak kekurangan, namun
semoga karya ini dapat menambah engetahuan embaca khususnya dalam bidang
enzim protease.

Bogor, Desember 200 3

Penulis

IV

DAfARISI

Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTAR lSI

..........................................................................................

DAFTAR LAMPIRAN

......................................................................................

A. LATAR BELAKANG

..........................................................................

B. TUJUAN PENELITIAN

.......................................................................

C. KEGUNAAN HASIL PENELITIAN
TINJAUAN PUSTAKA

...................................................

.............................................................................

A. ENZIM PROTEASE

............................................................................

B. KLASIFlKASI PROTEASE

................................................................

C. PRODUKSI ENZIM PROTEASE

.......................................................

D. KARAKTERJSTIK BIOKJMIA PROTEASE
APLIKASI ENZIM PROTEASE

METODE PENELITIAN

.......................................................

...........................................................................

A. PENGUMPULAN DATA

....................................................................

B. PERCOBAAN Dl LABORATORJUM
1 . Bahan dan Alat
2.

Potease RI

3.

Potease YI

.....................................

.........................................................

F . PROTEASE DALAM INDUSTRJ
III.

viii

.......................................................................................

PENDAHULUAN

E.

vii

...............................................................................................

DAFTAR GAMBAR

I.

v

.......................................................................................................

DAFfAR TABEL

I.

III

.........................................................................................

................................................

................................................................................

......................................................................................

......................................................................................

v

IX

I
I
2
2
3
3
5
7

8
9
13
14
14
14
14
15
16

Lumbricus rube/us

4.

Protease

5.

Pengukuran Aktivitas Protease pada Detergen ..............................

6.

Pengukuran Aktivitas Protease ...................................................... 18

7.

Pengukuran Kadar Protein ............................. ................................. 19

...........

.

.

..........

C. ANALISIS POTENSI PROTEASE LOKAL
IV.

..................

.

.. . .

.......

..

..

.........

.

.......

.

...

.

..

17
18

. 20

..............

.

HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 2 1
A. DATA PROTEASE LOKAL ..... .......................................................... 2 1
B. PRODUKSI PROTEASE Rl DAN Yl ................................................ 2 5
C. EKSTRAKSI PROTEASE Lumbricus rube/us

..

.

...........

.

. .

..............

..

..

29

D. AKTIVITAS PROTEASE PADA DETERGEN .................................. 33
E. ANALISIS POTENSI PROTEASE DI INDONESIA ......................... 33
F.

ANALISIS POTENSI PROTEASE LOKAL

..........

.

.

...........

. 34

..............

G. USAHA PENGEBANGAN PROTEASE KOMERSIAL ................ 39
H. PERHITUNGAN BIAYA PRODUKSI PROTEASE SKALA PILOT
PLAN ................................................................................................... 4 3
V.

KESIMPULAN DAN SARAN .
.

...

.

...

.

.........

.

.

..............

......

.

...

.

........

..

....

.

.....

47

A. KESIPULAN .................................................................................... 47
B. SARAN ................................................................................................ 48

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................

49

LAMPIRAN

54

........................................................................................................

vi