Sericin Protein Extraction from Attacus atlas Cocoon and Its Characterization as a Biomaterial

EKSTRAKSI PROTEIN SERISIN DARI KOKON SUTERA
LIAR Attacus atlas DAN KARAKTERISASINYA
SEBAGAI BIOMATERIAL

YUNI CAHYA ENDRAWATI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Ekstraksi Protein Serisin dari
Kokon Sutera Liar Attacus atlas dan Karakterisasinya sebagai Biomaterial adalah
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir tesis ini.

Bogor, Juni 2012
Yuni Cahya Endrawati
NIM G352100081

i

ABSTRACT
YUNI CAHYA ENDRAWATI. Sericin Protein Extraction from Attacus atlas
Cocoon and Its Characterization as a Biomaterial. Under direction of DEDY
DURYADI SOLIHIN and ANI SURYANI
The high sericin production is mostly determined by extraction method
(degumming and serisin protein isolation). Sericin protein was extracted from silk
wastewater by protein isolation with 75% (v/v) ethanol. Silk wastewaters was
produced from degumming of cocoon Attacus atlas with 33,3% NaOH 0,25 N.
Sericin protein extraction from Attacus atlas not only use a combination of
temperature and time, but need a strong solvent for extracting sericin, strong bases
such as NaOH. This research has been get the best extraction method to produce
the highest sericin protein by optimization of protein extraction with response
surface methodology (RSM). Stationary point at 129oC and 70,36 minute can
produce maximum percentage of protein yields (± 19%). The molecular weight
distribution of sericin was investigated by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide
gel electrophoresis (SDS PAGE). The results suggested that sericin represented
wide ranging molecular weight distribution (8,24-73,30 kDa). The amino acid of
sericin was investigated by high performance liquid chromatography (HPLC)
analytical methods that result highest component of Attacus atlas sericin is
glysine (24,64%). Amino acids of sericin contains polar groups (50,72%) and non
polar groups (49,28%). Sericin has wide applications as a biomaterial in medical,
pharmaceutical and cosmetic. One of them as a surfactant material with the ability
to reduce water surface tension of 71,67 dyne/cm to 51,8 ± 1,3 dyne/cm on the
sericin addition of 0,58 ± 0,01 mg/ml.
Keywords: sericin, biomaterial, degumming, protein isolation, percentage of
protein yields, Attacus atlas cocoon.

ii

RINGKASAN
YUNI CAHYA ENDRAWATI. Ekstraksi Protein Serisin dari Kokon Sutera Liar
Attacus atlas dan Karakterisasinya sebagai Biomaterial. Dibimbing oleh DEDY
DURYADI SOLIHIN dan ANI SURYANI
Serat sutera (fibroin) dihasilkan dari proses degumming kokon. Degumming
adalah proses penguraian serat sutera (fibroin) dari bahan perekatnya yang disebut
serisin (gum). Proses degumming kokon sutera menghasilkan larutan yang
mengandung bahan organik tinggi (BOD 8219.6 mg/l) yang dapat memberikan
dampak lingkungan kurang baik sehingga perlu pengolahan lebih lanjut.
Pengolahan larutan hasil degumming dengan cara ekstraksi protein serisin dapat
menurunkan kadar BOD hingga 86,7%. Hasil ekstraksi berupa protein serisin juga
mempunyai manfaat luas sebagai biomaterial di berbagai bidang seperti dalam
bidang medis dan kosmetik.
Metode ekstraksi protein serisin dari kokon dilakukan melalui degumming
dan isolasi protein. Proses degumming dapat dilakukan dengan kombinasi fisik
dan kimia pada suhu, waktu dan bahan pelarut kimia tertentu. Isolasi protein
digunakan untuk mengisolasi protein target, salah satunya dengan cara
pengendapan. Pada penelitian ini proses ekstraksi dilakukan secara bertahap untuk
mendapatkan rendemen protein maksimal. Proses ekstraksi akan menghasilkan
crude protein serisin. Kajian-kajian yang dilakukan adalah, 1) kajian pengaruh
rasio volume NaOH 0,1 N dan jenis spesies ulat sutera terhadap rendemen protein
serisin, 2) kajian pengaruh konsentrasi NaOH terhadap rendemen protein serisin,
3) kajian pengaruh kemurnian etanol terhadap rendemen protein serisin, dan 4)
kajian optimasi rendemen protein serisin. Kajian optimasi menggunakan Response
Surface Methodology (RSM) pada dua faktor yaitu suhu dan waktu. Titik pusat
pada suhu 115oC dan waktu 40 menit. Ada tiga optimasi, yaitu optimasi 1 (O1)
menggunakan 33,3% NaOH 0,25N dan etanol teknis 96%, optimasi 2 (O2)
menggunakan 33,3% NaOH 0,25N tanpa etanol, dan optimasi 3 (O3)
menggunakan etanol teknis 96% tanpa NaOH. Tahap terakhir dari penelitian ini
adalah karakterisasi crude protein serisin dengan analisis bobot molekul
menggunakan Sodium Dodecyl Sulphate Polyachrylamide Gel Electrophoresis
(SDS PAGE), analisis asam amino dengan High Performance Liquid
Chromatography (HPLC) dan uji tegangan permukaan dengan tensiometer.
Teknik pengendapan dengan etanol absolut dipakai dalam proses isolasi
protein (Wu et al. 2007). Akan tetapi etanol absolut kurang efisien jika diterapkan
dalam skala industri karena harganya cukup mahal. Perlu ada kajian tentang
alternatif lain sebagai pengganti etanol absolut. Kajian isolasi protein pada tingkat
kemurnian etanol berbeda dilakukan di awal penelitian ini untuk memberikan
informasi tersebut. Pada kajian kemurnian etanol, etanol absolut dan etanol teknis
96% tidak berpengaruh nyata (P>0,05) terhadap rendemen protein serisin.
Rendemen protein yang dihasilkan sebesar 1,03 ± 0,04% untuk etanol absolut dan
1,00 ± 0,16% untuk etanol teknis, sehingga etanol teknis 96% akan digunakan
pada isolasi protein selanjutnya.
Analisis ragam kajian rasio volume NaOH 0,1 N menghasilkan rasio
volume NaOH yang tidak berpengaruh nyata (P>0,05) dan jenis spesies ulat sutera
yang dianalisis sangat berpengaruh nyata (P

Dokumen yang terkait

Dokumen baru

Sericin Protein Extraction from Attacus atlas Cocoon and Its Characterization as a Biomaterial