bulu dalam industri penyamakan kulit, sehingga dapat menggantikan peran natrium sulfida yang beracun dan berpolusi bagi lingkungan Rahayu, 2010.
Banyak faktor-faktor eksternal yang berpengaruh dalam produksi enzim. Faktor-faktor ini diantaranya variasi pH, suhu, waktu inkubasi dan konsentrasi
substrat. Suhu memiliki peran yang sangat penting dalam produksi enzim. Suhu yang lebih tinggi pada umumnya menghasilkan produksi enzim yang tinggi
Pandian et al., 2012. Beberapa spesies bakteri menghasilkan keratinase termostabil dengan aktivitas optimal pada kisaran suhu 60–80
o
C. Keratinase pada umumnya memiliki aktivitas optimal pada pH netral hingga alkali pH 7.0 – 12.
Berat molekul keratinase yang dihasilkan mikroba sangat bervariasi, berkisar dari 30 kDa hingga lebih dari 200 kDa. Substrat yang banyak digunakan dalam
berbagai pengujian keratinase adalah tepung bulu ayam dan bulu sapi dengan konsentrasi berkisar 0.1–10 Rahayu, 2010. Menurut Kim et al. 2001,
aktivitas keratinase dapat dideteksi dengan memakai kultur supernatan yang diendapkan amonium sulfat. Enzim ini melakukan aktivitas hidrolitik terhadap
bulu secara optimal pada suhu 45°C dengan pH 8,5. Bagi mikroorganisme keratinolitik, keratin yang mengandung banyak
asam amino sistin dimanfaatkan sebagai sumber sulfur, karbon dan nitrogen. Kelebihan sulfur akan dikurangi dengan cara dioksidasi menjadi sulfat inorganik
dan disekresikan ke dalam medium pertumbuhan. Melalui cara tersebut sebanyak lebih dari 90 sulfur organik diubah menjadi sulfat. Kadar sistin dalam
rambutbulu beberapa spesies makhluk hidup di alam menentukan tingkat kesulitan degradasi rambutbulu oleh mikroba Kunert, 2000.
2.4 Degradasi Keratin
Keratin bersifat tidak larut dan tidak dapat didegradasi oleh enzim proteolitik pada umumnya. Keratin banyak ditemukan pada rambut, kuku, bulu, dan semua produk
epidermal. Rantai keratin dikemas dengan kuatdalam bentuk α-heliks α-keratin
atau β-sheet β-keratin menjadi rantai polipeptida superkoil Parry North,
1998. Metode yang paling umum untuk melarutkan protein keratin adalah dengan pemotongan ikatan peptida bersamaan melalui hidrolisis asam dan alkali,
pengurangan ikatan disulfida dengan larutan natrium sulfida Na
2
S. Teknik ini efektif untuk mengekstraksi keratin 75 Kock, 2006.
Banyaknya ikatan disulfida pada struktur keratin tampaknya menstimulasi sel untuk mensekresikan enzim disulfida reduktase sebagai proses awal membuka
struktur keratin. Terbukanya struktur keratin menyebabkan keratinase lebih mudah mengakses peptida target pada molekul keratin dan menyempurnakan
proses degradasi sehingga nutrisi keratin dapat dimanfaatkan oleh sel. Kandungan sistein pada keratin berkisar antara 11–20 dan tidak dimiliki oleh jenis protein
lainnya. Jembatan sistein adalah struktur penting keratin dan merupakan penghambat kerja enzim proteolitik dalam memecah keratin. Berdasarkan
strukturnya, maka degradasi lengkap keratin memerlukan enzim keratinase dan disulfida reduktase atau senyawa pereduksi. Keratinase akan memotong ikatan
peptida keratin sedangkan disulfida reduktase atau senyawa pereduksi akan mengurai ikatan disulfida pada residu sistin Rahayu, 2010.
Biodegradasi keratin oleh mikroorganisme yang memiliki aktivitas keratinolitik merupakan metode alternatif yang dapat digunakan untuk
meningkatkan nilai limbah keratin pada bulu ayam. Struktur protein keratin dapat didegradasi oleh keratinase yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Aplikasi
keratinase tidak hanya terbatas untuk mengatasi masalah limbah, namun keratinase juga dipakai pada industri tekstil, pakan ternak, farmasi, kosmetik dan
industri kulit Panuju, 2003. Protease keratinolitik yang tidak memiliki aktivitas kolagenase namun mempunyai cukup aktivitas elastase dapat membantu proses
dehairing dengan memutus secara selektif jaringan keratin pada folikel kulit
sehingga rambut akan terlepas tanpa memengaruhi kekuatan kulit Macedo et al., 2005.
Keratinase dihasilkan oleh berbagai spesies Bacillus yaitu Bacillus FK 28 Pissuwan Suntornsuk, 2001, Bacillus sp. strain 16 Werlang Brandelli,
2005, Bacillus pumilus Huang et al., 2003, Bacillus sp. SCB-3 Lee et al., 2002, Bacillus halodurans Takami et al., 1992. Burtt Ichida 1999,
melakukan isolasi bakteri keratinolitik dari 134 ekor burung dalam 32 spesies, hasilnya adalah sembilan dari sebelas bakteri keratinolitik diidentifikasi sebagai
Bacillus licheniformis dan satu isolat sebagai Bacillus pumilus.
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
