membentuk komplek Enzim–Substrat sehingga situs aktif enzim relatif tidak mengalami gangguan dari molekul lain, seperti yang terlihat pada Gambar 12.
pH 6.0 merupakan pH optimumnya, namun meny
Gambar 12. Mekanisme Pengikatan Enzim-Substrat Model Induced Fit
Koshland 1958
4.8. Stabilitas Xilanase Amobil pada Suhu 40
o
C dan pH 5.0
Pengujian stabilitas xilanase amobil pada suhu 40
o
C dan pH 5.0 dilakukan sebagai dasar untuk mengetahui stabilitas xilanase amobil pada kondisi reaksi
enzimatis yang hampir optimum. pH 5.0 digunakan pada percobaan ini karena pada pH ini, enzim amobil berada pada keadaan tidak larut terendapkan dalam
bentuk gel. Kondisi pada ulitkan pada pengaplikasian enzim amobil ini di dalam suatu bioreaktor
fixed bedpacked bed, seperti umumnya aplikasi enzim amobil. Selain itu, aktivitas enzim pada pH 5.0 tidak banyak berbeda dibandingkan aktivitas pada
pH 6.0. Pada pengujian stabilitas ini Gambar 13, aktivitas xilanase bebas
menurun sejalan dengan peningkatan waktu inkubasi. Pada xilanase amobil, keadaan yang berbeda terjadi, yaitu aktivitas relatif xilanase amobil meningkat
sampai jam ke-5 dan mulai menurun sampai jam ke-10. Hal ini menunjukkan bahwa xilanase amobil stabil pada kondisi optimum enzimatiknya sampai 5 jam
Lampiran 13.
100
20 40
60 80
A k
ti v
ita s
Re la
ti f
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
Waktu Jam ke-
Xilanase Amobil Xilanase Bebas
Gambar 13. Stabilitas Xilanase Amobil pada Suhu 40
o
C dan pH 5.0
4.9. Spesifitas Xilanase Amobil terhadap Substrat Xilan Birchwood dan Xilan Tongkol Jagung
Pada tahap penelitian ini Gambar 14, terlihat bahwa pada substrat xilan irchwood 1 bv dihasilkan gula pereduksi yang lebih banyak, yang
enunjukkan bahwa aktivitas xilanase amobil maupun xilanase bebas lebih nggi pada xilan birchwood dibandingkan dengan xilan tongkol jagung. Hal ini
erupa dengan yang ditunjukkan pada Gambar 11 mengenai pengujian stabilitas xilanase amobil dalam substrat.
ggi eptomyces halstedii JM8 didapat pada substrat spesifik oat spelt, seperti
engandung komp
b m
ti s
Ruiz-Arribas et al. 1995 menyatakan bahwa aktivitas xilanase tertin Str
halnya xilan birchwood ini. Xilan tongkol jagung diketahui masih m onen lain selain xilan sehingga hal tersebut dapat menjelaskan bahwa
xilanase yang dihasilkan mempunyai kerja yang spesifik terhadap xilan. Hal ini diperkuat oleh Fengel dan Wegener 1995, bahwa komponen lignin, selulosa
dan hemiselulosa tidak dapat dipisahkan secara sempurna meskipun menggunakan pemisahan dan pemurnian yang khusus, sehingga pada akhirnya
akan mempengaruhi aktivitas xilanase yang dihasilkan.
0,0 1
2 3
4
1 2
3 4
5
G u
la P
e re
20 40
60
D e
ra ja
t P o
li mer
Gambar 14. Gula Pereduksi garis lurus dan Derajat Polimerisasi garis putus-
putus yang Dihasilkan Xilanase Amobil simbol terbuka dan Xilan Bebas simbol solid dengan Substrat Xilan Birchwood
□
dan Xilan Tongkol Jagung
∆ 1 bv. Derajat Polimerisasi DP merupakan perbandingan antara total gula dan
gula pereduksi. DP dapat menunjukkan seberapa besar rantai polisakarida dapat dipecah menjadi monosakaridanya. Gambar 14 memperlihatkan bahwa DP
semakin turun nilainya dan gula pereduksi semakin naik dengan bertambahnya waktu hidrolisis. Nilai DP yang turun menunjukkan bahwa semakin banyak
polisakarida yang terdepolimerisasi menjadi senyawa-senyawa dengan rantai yang lebih pendek dari polisakaridanya. Derajat Polimerisasi menggunakan
xilanase amobil pada xilan birchwood menghasilkan kisaran nilai DP 37 hingga 7, sedangkan xilanase amobil pada xilan tongkol jagung menghasilkan DP antara
122 – kkan
ahwa xilanase dari Streptomyces sp. 45I-3 mampu menghidrolisis xilan tongkol
amobil yang lebih kecil dibandingkan xilana
an sampai menjadi monomer xilosa.
0, 0,5
0,6 0,7
0,8 0,9
duk s
i m
gm l
80 100
120 140
isasi D
P
0, 0,
0,
Waktu Jam ke-
26 seperti yang tersaji pada Lampiran 14. Pratiwi 2006 menunju b
jagung hingga menghasilkan DP 3.76 Lampiran 15. Perbedaan ini kemungkinan disebabkan karena aktivitas xilanase
se bebas yang digunakan pada penelitian tersebut, sehingga pada waktu yang sama 5 jam dihasilkan jumlah gula pereduksi yang lebih sedikit. Pada
penelitian ini, hidrolisis xilanase amobil terhadap substrat spesifik, xilan birchwood, tidak mampu menghasilkan DP = 1. Hal ini kemungkinan karena
aktivitas xilanase amobil yang lebih kecil sehingga selama 5 jam masa hidrólisis belum mampu memutus rantai xil
ses aplikasinya. Dengan menentukan waktu inkubasi dan kondisi optimum reaksi enzimatis, xilanase
amobil dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai xilooligosakarida dengan
xilooligosakarida bermanfaat menurunkan kadar lemak dalam darah, menjaga fungsi hati, menurunkan tekanan darah, mengatur kadar gula darah dan bersifat
anti kanker Huang 2003. Contoh produk makanan yang mengandung ilooligosakarida dan telah dikomersialkan di Jepang adalah produk yoghurt
oghurina, cokelat Sukkiri Kaicho, vinegar Marushige Genkisu dan minuman ngan L-One Smith
et al. 1996
.10. Penggunaan Berulang Xilanase Amobil
Penggu sehingga m
meningkatkan pH dan d enelitian ini dilakukan
Anggraini 2003 menyatakan bahwa nilai DP 62.63 hingga 28.19 merupakan xilooligosakarida. Fengel dan Wegener 1995 menyatakan bahwa
xilan mempunyai DP pada kisaran 70 hingga 130. Chen et al. 1997 menyatakan
bahwa xilooligosakarida mempunyai derajat polimerisasi 2 – 5 monomer xilosa. Vazquez
et al. 2000 menyatakan bahwa untuk aplikasi pada makanan DP polisakarida yang dianjurkan adalah berkisar antara 2 – 4, dan nilai DP = 2
adalah xilobiosa. Dengan demikian, hasil penelitian ini menghasilkan beragam xilooligosakarida. Selain itu, kelebihan dari penelitian ini adalah xilanase amobil
memberikan keleluasaan untuk dikendalikan dalam pro
DP tertentu dari substrat yang mengandung xilan. Hal ini dilakukan dengan memisahkan xilanase amobil dari substratnya setelah mencapai waktu tertentu.
Xilooligosakarida merupakan oligosakarida fungsional yang banyak dikembangkan karena memiliki nilai ekonomi dan manfaat yang lebih tinggi
dibandingkan xilosa maupun oligosakarida lainnya. Hal ini karena pemanfaatan xilooligosakarida yang luas pada bidang kesehatan dan industri.
Xilooligosakarida sebagai prebiotik mampu menstimulasi pertumbuhan selektif dari bakteri
Bifidobacterium spp. yang dapat menekan aktivitas bakteri intestinal patogen dan putrefaktif, serta memfasilitasi absorpsi nutrien. Xilooligosakarida
dapat juga digunakan dalam kosmetik, obat-obatan dan produk pertanian. Xilooligosakarida bersifat stabil pada kisaran pH dan suhu yang luas, memiliki
rasa manis sedang serta karakter organoleptik yang cocok untuk digunakan dalam pembuatan pangan Alonso
et al. 2003. Sebagai pemanis,
x Y
ri
4
naan berulang dari enzim amobil dilakukan dengan menurunkan pH engendapkan enzim amobil dan melarutkan kembali dengan
ilakukan pengujian kembali. Pada p
20 40
60 80
100
1 2
3
A k
ti v
ita s
R e
la ti
f
bahan bufer baru pada setiap kali xilanase amobil akan digunakan kembali. Hal ini diharapkan dapat menghilangkan penghambatan oleh produk
sehingga didapatkan laju konversi yang lebih tinggi, selain itu kehilangan aktivitas biokatalis juga lebih rendah Roy
et al. 2004. Hasil pengujian penggunaan berulang ini Gambar 15 menunjukkan bahwa
setelah kehilangan aktivitas awal hampir 10 pada penggunaan kedua, aktivitas xilanase amobil menurun sampai 50 -nya pada penggunaan ketiga. Pola yang
mirip terdapat pada penelitian Sardar et al. 2000, yaitu setelah kehilangan aktivitas awal sebesar 5 pada penggunaan kedua, aktivitas tetap konstan pada
55 sampai penggunaan ketujuh.
Penggunaan ke-
Gambar 15. Penggunaan Berulang Xilanase Amobil Kehilangan sedikit aktivitas pada awal siklus dapat disebabkan oleh
beberapa alasan, yaitu kemungkinan karena molekul-molekul xilanase melekat pada situs pada Eudragit
penam
TM
S100 yang memiliki ‘afinitas rendah’. Selain itu juga karena molekul-molekul ini merepresentasikan molekul xilanase yang memiliki
afinitas rendah terhadap matriks Sardar et al. 2000. Sampai penggunaan
ketiga, xilanase amobil tidak mengalami wash-off enzim lepas dari ikatan
dengan matriks amobilisasi, seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 16. Hal ini menunjukkan bahwa protein xilanase dapat teradsorbsi dengan cukup kuat pada
matriks amobilisasi.
ada suhu 40
o
C dan pH 5.0. Spesifitas xilanase mobil terhadap xilan birchwood menghasilkan DP antara 37–7, dan pada xilan
apat digunakan berulang, namu
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Amobilisasi xilanase dari Streptomyces sp. isolat 45I-3 dilakukan
menggunakan larutan Eudragit S100 konsentrasi 1 bv. Rasio volume Xilanase Ekstrak Kasar dengan Larutan Eudragit S100 1 bv yang digunakan
adalah 5:1. Amobilisasi menyebabkan penurunan aktivitas xilanase menjadi 23.97 ,
serta perubahan pH dan suhu optimum. Xilanase amobil memiliki aktivitas optimum pada pH 6.0 dan suhu 40
o
C. Xilanase amobil stabil selama 1 jam pada suhu 30–40
o
C, pH 6.0, serta stabil pada substrat xilan birchwood dan xilan tongkol jagung selama 6 jam pada pH 6.0 dan suhu 40
o
C. Xilanase amobil lebih stabil pada substrat xilan birchwood dibandingkan xilan tongkol jagung. Xilanase
amobil juga stabil selama 5 jam p a
tongkol jagung antara 122–26. Xilanase amobil d n terjadi penurunan aktivitas menjadi 52.38 setelah 3 kali penggunaan.
Xilanase amobil memiliki potensi untuk diaplikasikan pada pembuatan beragam xilooligosakarida, terutama karena keleluasaan dalam pengendalian
prosesnya.
5.2. Saran
