Enzim L-asparaginase TINJAUAN PUSTAKA

5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Enzim L-asparaginase

Enzim L-asparaginase adalah enzim yang mengkatalis reaksi hidrolisis asam amino L-asparagin menjadi aspartat dan amonia. Mekanisme lengkap dari aktivitas enzim asparaginase belum diketahui secara jelas selain fakta bahwa reaksi hidrolisis dikatalis dengan dua langkah melalui intermediet beta-acyle-enzyme beikut Gambar 2.1 Gambar 2. 1 Mekanisme aktivitas enzim l-asparaginase Potensi utama enzim L-asparaginase sebagai agen kemoterapi kanker. Kidd 1953, yang menemukan pertama kali aktivitas anti kanker anti limfoma pada serum darah marmut guinea pig. Selanjutnya, penemuan Kidd tersebut dikonfirmasi oleh Neuman dan McCoy 1956 yang mendemonstrasikan perbedaan metabolisme serta pertumbuhan sel normal dan sel kanker sebagai respon tidak adanya L-asparagin secara in vitro. Kedua penemuan tersebut disimpulkan lebih lanjut oleh Broome 1961 bahwa kemampuan anti kanker serum marmut yang dilaporkan oleh Kidd 1953 tersebut terjadi karena kadar L-asparagin yang esensial untuk pertumbuhan sel kanker berkurang karena aktivitas hidrolitik L-asparaginase. 6 Pemanfaatan enzim L-asparaginase secara luas sebagai terapi kanker memiliki beberapa masalah. Permasalahan tersebut antara lain adalah penggunaan marmut guinea pig sebagai satu-satunya sumber L-asparaginase pada tahun 1960-an bersifat terbatas Nagarethinam, 2012. Kemudian, Mashburn dan Wriston 1964 menemukan bahwa bakteri E.coli mampu menghasilkan enzim L-asparaginase dalam jumlah yang besar. E.coli menghasilkan dua jenis enzim L-asparaginase yakni EC-1 yang ditemukan pada sitoplasma sel dan EC-2 yang ditemukan pada periplasmik. Singh 2013 menyatakan, diantara kedua jenis enzim L-asparaginase tersebut, enzim L-asparaginase periplasmik-lah yang memiliki aktivitas anti kanker. Penemuan tersebut mendorong penggunaan L-asparaginase sebagai agen kemoterapi kanker. Efikasi klinis enzim L-asparaginase tersebut dikonfirmasi oleh FDA pada tahun 1978 melalui serangkaian uji klinis pada pasien Nagarethinam, 2012. Fungsi lain L-asparaginase adalah untuk mencegah pembentukan akrilamid. Akrilamid adalah senyawa yang berpotensi kanker terhadap manusia. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa akrilamida terbentuk akibat pengolahan pada suhu tinggi terhadap asam amino asparagin, terutama apabila dikombinasikan dengan gula pereduksi dan produk-antara reaksi Maillard. Pada tahapan intermediet reaksi Maillard, asam amino mengalami dekarboksilasi dan deaminasi untuk membentuk senyawa aldehid yang selanjutnya akan membentuk senyawa akrilamida Gambar 2.2. Senyawa akrilamida terbentuk apabila setelah diproses permukaan pangan membutuhkan Aw water activity, molekul air yang tidak terikat pada suatu molekul yang relatif rendah serta diproses pada temperatur ±120 o C Weisshaar dan Gutsche, 2005. Gambar 2. 2 Reaksi pembentukan akrilamida Blank et al. 2006 7 Pengaruh penambahan enzim L-asparaginase yang dilaporkan oleh Ciesarova et al. 2006 pada bahan uji berbasis kentang, yang mengandung asam amino asparagin dan karbohidrat tinggi, menunjukkan bahwa penambahan 0.2 unit enzim per-gram kentang segar dan suhu inkubasi 30°C mengalami penurunan kadar akrilamid sebesar 50. Pada unit enzim dan suhu inkubasi yang lebih besar 1 Ug; 37°C, menunjukkan deplesi akrilamid yang lebih besar yakni 97 dibanding kentang tanpa penambahan enzim. Selain pada kentang, Kumar et al. 2013 juga melaporkan bahwa penambahan enzim L-asparaginase sebesar 300 unit mampu mereduksi akrilamid pada adonan dough roti manis sebesar 97 dan 73 pada remahan roti breadcrumbs yang sama.

3.2 Fungi Endofit