Langkah 5 : Nitrogen mengikat hydrogen dari amina dan membentuk urea. Menurut Iranian Journal PUF memiliki porositas sebesar 100-500
μm. Hal inilah yang memungkinkan PUF dapat digunakan sebagai carrier karena dengan
adanya porositas sebesar itu mampu mengikat enzim.
2.4. Immobilisasi Enzim
Enzim terimobilisasi adalah suatu enzim yang dilekatkan pada suatu bahan yang inert dan tidak larut seperti sodium alginat. Amobilisasi dilakukan dengan
maksud untuk meningkatkan stabilitas dan membuat sel, organel atau enzim dapat digunakan secara terus menerus Brodelius,1987. Dengan sistem ini, enzim dapat
lebih tahan terhadap perubahan kondisi seperti pH atau temperatur. Sistem ini juga membantu enzim berada di tempat tertentu selama berlangsungnya reaksi
sehingga memudahkan proses pemisahan dan memungkinkan untuk dipakai lagi di reaksi lain. Sistem ini memiliki keunggulan dalam hal efisiensi sehingga di
industri banyak digunakan dalam reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Ketika akan mengimobilisasi enzim maka harus dipilih metode yang tepat
agar bisa menghindari kehilangan aktifitas enzim tanpa merubah gugus aktif enzim. Dengan kata lain mengikat enzim tetapi sebisa mungkin mengurangi
kerusakan enzim. Pengetahuan mengenai sisi aktif enzim akan sangat membantu dalam proses ini. Sisi aktif bisa dilindungi selama proses pelekatan dimana
protektif grup bisa dihilangkan tanpa mengurangi aktifitas enzim. Macam-macam teknik dalam pengimmobilisasian enzim adalah:
Carrier-Binding :
Metode carrier-binding adalah metode immobilisasi enzim tertua. Pada metode ini, jumlah enzim yang digabungkan dengan zat pembawa dan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
aktifitas setelah imobilisasi bergantung pada sifat zat pembawa. Metode ini dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu : adsoprsi fisik, ikatan ionik, dan
ikatan kovalen.
Gambar 2.2 Carrier-Binding Anonim
3
, 2005
Cross-Linking
: Metode ikatan silang hampir sama dengan ikatan kovalen pada carrier
bending tetepi tidak menggunakan zat pembawa yang tidak larut dalam air.
Gambar 2.3 Cross-Linking Anonim
3
, 2005
Entrapping :
Metode ini adalah metode yang paling banyak dikembangkan untuk amobilisasi enzim. Metode ini dilakukan dengan membuat enzim
terperangkap di dalam matrik polimer. Metode penjebakan ini berdasarkan pada pengikatan enzim pada kisi-kisi dari matrik polimer atau menutupi
enzim dengan membrane semipermeabel. Matrik yang umum digunakan adalah agar, alginat, karagen, selulosa dan turunannya, kolagen, gelatin,
resin epoksi, poliakrilamid, polyurethane. Metoda ini lebih banyak digunakan karena tingkat keberhasilannya tinggi dan lebih kuat dalam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
menahan enzim tetap berada di dalam matrik apabila dibandingkan dengan metode lainnya Brodelius, 1987.
Gambar 2.4 Entrapping Anonim
3
, 2005
Keuntungan dari imobilisasi enzim adalah:
Kemampuan untuk menghentikan reaksi secara cepat dengan menghilangkan enzim dari larutan yang bereaksi.
Enzim biasanya distabilisasi dengan bounding.
Produk tidak terkontaminasi dengan enzim khususnya pada industri makanan dan obat.
Dapat dihitung laju kerusakan, tidak memerlukan persiapan reagen.
Ikatan Kovalen
Metoda ini dilakukan dengan cara menggunakan sistem dimana enzim dapat terikat secara kovalen dengan gugus reaktif dari suatu matrik, atau
enzim terikat pada suatu senyawa perantara yang menghubungkan enzim dengan matriknya. Ikatan kovalen merupakan teknik imobilisasi antara
enzim dan support matriks. Ketika mencoba untuk memilih teknik mengimobilisasi protein pilihannya terbatas oleh dua karakteristik :
1 Ikatan reaksi harus terjadi pada dibawah kondisi yang tidak
menyebabkan penurunan aktifitas enzim. 2
Sisi aktif enzim tidak boleh dipengaruhi oleh reagen. Ikatan kovalen didasarkan pada ikatan antara enzim dan air yang ada pada
carrier . Beberapa ikatan grup yang mungkin menggunakan ikatan kovalen
adalah :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Carboxyl group Imidazolegroup
Sulfhydryl group Phenolic group
Hydroxyl group Thiol group Threonine group
Indole group Metode ini dapat di klasifikasikan menjadi metode diazo, peptide and
alkylation yang bergantung pada strukturnya. Kondisi untuk immobilisasi
pada ikatan kovalen ini lebih kompleks. Ikatan kovalen juga dapat menyesuaikan struktur dan sisi akti dari enzim sehingga dapat mengurangi
penurunan aktifitas. Gaya ikat antara enzim dan zat pembawa sangat kuat sehingga tidak ada enzim yang keluar. Semakin tinggi aktifitas, maka akan
menghasilkan sisi yang tidak aktif sehingga diperlukan asam amino untuk menjadikan sisi tersebut aktif kembali. Ikatan kovalen dapat terjadi seperti
berikut :
Matrik Amobilisasi
Matrik yang digunakan dalam proses amobilisasi ditentukan oleh metode yang akan dipilih untuk amobilisasi. Diantara matrik yang umum
digunakan untuk amobilisasi sel adalah :
Polimer sintetis Polimer sintetis biasanya dipilih karena ingin mendapatkan sifat fisika
kimia tertentu dari matrik tersebut. Porositas dan sifat hidrofobhidrofil dari matrik jenis ini dapat diatur lebih mudah. Contoh polimer sintetis
yang banyak digunakan untuk amobilisasi sel adalah, gel poliakrilamid, metakrilat, poliurethan, resin epoksi.
Diazotization : SUPPORT--N=N
—ENZYME Amide bond formation
: SUPPORT--CO-NH —ENZYME
Schiffs base formation : SUPPORT--CH=N--ENZYME
Amidation reaction : SUPPORT--CNH-NH
—ENZYME Thiol-Disulfide interchange
: SUPPORT--S-S —ENZYME
Alkylation and Arylatio
: SUPPORT--CH
2
-S —ENZYME
SUPPORT--CH
2
-NH-ENZYME
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Polimer alam.
Polimer alam mempunyai keunggulan yang tidak dimiliki oleh polimer sintetis yaitu, polimer alam dapat diterima oleh hampir semua jenis sel.
Sel umumnya dapat mempertahankan availabilitasnya yang tinggi apabila diamobilisasi dengan polimer alam. Polimer alam dapat
dibedakan berdasarkan perbedaan mekanisme pembentukan gelnya, yaitu polimer alam yang membentuk gel dengan perubahan temperature
thermal gel contohnya, kolagen, gelatin, agar, karagen. Polimer alam yang membentuk gel dengan reaksi pengionan, contohnya alginat,
kitosan Brodelius, 1987.
Gambar 2.5. Macam-Macam Immobilisasi Enzim
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.5 Co-immobilizer