Immobilisasi Enzim KAJIAN PUSTAKA

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