30 40
50 60
70 Suhu
o
C 20
40 60
80 100
A k
ti v
ita s
R e
la ti
f
Xilanase Amobil Xilanase Bebas
ilanase bebas hanya menyisakan 6.01 aktivi
Gambar 10. Pengaruh Suhu terhadap Stabilitas Xilanase Setelah Penyimpanan Selama 1 Jam
Pengujian stabilitas termal pada xilanase amobil menunjukkan aktivitas tersisa yang lebih tinggi dari xilanase bebas. Bahkan pada suhu optimum
xilanase amobil yaitu 40
o
C, aktivitas yang tersisa paling tinggi, yaitu 97.21 Lampiran 10. Hal ini menunjukkan bahwa xilanase amobil mendegradasi xilan
dengan optimum pada suhu 40
o
C dan masih berlanjut selama waktu inkubasi 1 jam. Pada
ase amobil mengalami penurunan drastis, karena dengan metode adsorpsi menggunakan
Eudra
l pada Substrat Xilan Birchwood dan X
sejalan dengan peningkatan suhu. X tasnya setelah inkubasi selama 1 jam pada suhu 50
o
C, yang merupakan suhu optimumnya Gambar 10
suhu 50
o
C sampai 70
o
C, aktivitas tersisa dari xilan git
TM
S100 ini, enzim masih dapat terpapar dengan suhu tinggi dan mengalami denaturasi sehingga aktivitasnya menurun. Xilanase bebas yang
mengalami penurunan aktivitas dengan peningkatan suhu inkubasi menunjukkan bahwa enzim ini tidak bersifat termostabil.
4.7. Stabilitas Xilanase Amobi ilan Tongkol Jagung
Pengujian stabilitas xilanase amobil pada substrat xilan birchwood dan xilan tongkol jagung dilakukan dengan menginkubasikan substrat xilan dengan
xilanase bebas dan xilanase amobil selama 7 jam pada suhu optimumnya, yaitu
40 60
80 100
2 4
6 8
Waktu jam ke- A
k ti
v ita
s R
e la
ti f
pernah mencapai stabilitas seperti yang dimiliki oleh enzim yang diisolasi dari mikroba termofil. Oleh karena itu, pengujian yang lebih realistik didapat dengan
menggunakan medium dimana enzim amobil itu akan diaplikasikan secara aktual. Dalam hal ini, digunakan xilan dari tongkol jagung yang diekstraksi dari
limbah pertanian.
Gambar 11. Stabilitas Xilanase Amobil simbol terbuka dan Xilanase Bebas simbol solid pada Substrat Xilan Birchwood
□
dan Xilan Tongkol Jagung
∆ treptomyces sp. 45I-3 diketahui memiliki 3 pita protein yang memiliki
aktivitas xilanase pada zimogram larutan xilanase yang diendapkan dengan aseton Meryandini 2005. Kemampuan satu jenis mikroba dalam menghasilkan
lebih dari satu jenis xilanase telah banyak dilaporkan. Hal ini disebabkan kompleksitas struktur molekul xilan yang terdapat di alam sehingga diperlukan
k lengk
andung xilan menjadi komponen gulanya Beg et al.
2001, Collins et al. 2005. Xilanase dari Streptomyces sp. isolat 45I-3 memiliki
aktivi 20
40
o
C pada xilanase amobil dan 50
o
C pada xilanase bebas. Pengujian ini perlu dilakukan karena sesungguhnya menurut Roy
et al. 2004, enzim amobil tidak
S
erja yang sinergi dari beberapa jenis xilanase untuk mendegradasi secara ap substrat yang meng
tas β-xilosidase karena mampu mendegradasi substrat p-nitrofenil-β-D-
xilanopiranosida Prihandono 2007, tetapi diduga juga memiliki aktivitas endo- xilanase yang bekerja menghidrolisis rantai utama xilan menjadi
xilooligosakarida. Pratiwi 2006 melaporkan hasil analisis produk hidrolisis
gkol jagung, yaitu 1.46 nkatml pada xilanase amobil dari hasil pengujian jam ke- 6 dan 0.92 nkatml pada xilanase
mem yang sederhana karena mengandung 99
mono
tur xilan yang kompleks. Oleh karena itu, endo xilanase dan ebabkan
n tongkol
feedback an yan
akan menghambat sintesis xilanase, seperti dijelaskan pada Gambar 4. Selain itu juga dimungkinkan terjadi akibat menurunnya jumlah substrat yang tersedia di
dalam media pengujian sehingga menyebabkan kemungkinan kontak antara enzim dan substrat semakin sedikit.
Xilanase amobil dalam bentuk terikat dengan substrat xilan birchwoo maupun xilan tongkol jagung memiliki aktivitas yang lebih stabil dibandingka
xilanase bebas Gambar 11. Hal ini disebabkan karena di dalam bentuk campuran enzim dengan substrat, enzim akan terikat dengan substrat
xilanase ekstrak kasar dari Streptomyces sp. isolat 45I-3 terhadap substrat Xilan
Oat Spelt 0.5 bv berdasarkan nilai derajat polimerisasinya adalah antara 1 – 4 dari derajat polimerisasi awal substratnya 60 – 70 Lampiran 11, sehingga
Streptomyces sp. isolat 45I-3 diketahui memiliki dua xilanase, yaitu endo- xilanase dan
β-xilosidase. Hal tersebut dapat menjelaskan aktivitas xilanase terhadap xilan birchwood
lebih tinggi dibandingkan dengan xilan ton bebas dari hasil pengujian jam ke- 4 Lampiran 12. Xilan birchwood Sigma
iliki struktur rantai xilan mer xilosa sedangkan xilan tongkol jagung memiliki struktur yang lebih
kompleks. Komposisi kimia tongkol jagung terdiri dari 35.5 serat kasar, 2.5 protein, 0.12 kalsium, 0.04 fosfor dan zat-zat lain 38.16 Maynard 1993.
Tongkol jagung mengandung selulosa 40 bobot kering b.k., hemiselulosa 36 b.k., lignin 16 b.k. dan zat-zat lainnya 8 b.k. Irawadi 1990. Menurut
Widiastuti 2004, struktur kimia xilan sangat bervariasi sesuai jenis tumbuhan dan hal tersebut sesuai dengan bervariasinya xilanase yang diproduksi oleh
isolat dengan aktivitas hidrolitik yang berbeda pula. Xilanase dari Streptomyces sp. 45I-3 ini tidak memiliki jenis enzim untuk memutus rantai
samping dari struk β-xilosidase yang dihasilkan oleh Streptomyces sp. 45I-3 meny
aktivitasnya pada substrat xilan birchwood lebih tinggi dibandingkan xila jagung.
Penurunan aktivitas relatif xilanase setelah mencapai waktu inkubasi optimumnya Gambar 11 diduga disebabkan oleh adanya efek
inhibition, artinya terjadi penumpukan produk xilosa pada media penguji g
d n
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
