MODIFIKASI ENZIMATIS TINJAUAN PUSTAKA

5 bahan yang telah tergelatinisasi melewati celah sempit diantara kedua drum dan membentuk lapisan tipis pada permukaan drum.

C. MODIFIKASI ENZIMATIS

Enzim adalah biokatalis yang diproduksi oleh sel hidup. Reaksi biokimia spesifik dalam proses metabolik sel disebabkan oleh enzim. Aksi enzim sangat spesifik pada substrat dan sering kali banyak enzim yang berbeda dibutuhkan sehingga terbentuk kerjasama dan keberhasilan reaksi metabolik yang dilakukan oleh sel hidup. Faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim adalah pH, suhu, konsentrasi substrat, konsentrasi enzim dan waktu inkubasi. Suhu meningkatkan aktivitas enzim sampai suhu optimum setelah itu protein enzim akan terdenaturasi dan terjadi inaktivasi. Begitu pula halnya dengan pH, pada pH optimum aktivitasnya akan maksimum sedangkan di luar pH optimum aktivitas enzim akan turun. Konsentrasi substrat dan juga waktu inkubasi enzim yang bertambah akan akan meningkatkan aktivitas enzim sampai tingkat tertentu setelah itu aktivitasnya tetap. Wijaya, 2001. Gong 1981 menyatakan bahwa gula sederhana dapat dihasilkan oleh proses hidrolisis. Hidrolisis enzimatis adalah suatu cara yang baik untuk memproduksi gula dari bahan lignoselulosik karena tidak adanya hasil samping. Hemiselulase adalah kelompok enzim yang mempunyai kemampuan menghidrolisis hemiselulosa. Hidrolisis sempurna dari berbagai hemiselulosa dapat dipantau dari jumlah D-xilosa, L-aribinosa, dan asam D-glukoronat yang dihasilkan. Karena kemampuannya dalam menghidrolisis xilan, maka hemiselulase juga biasa disebut xilanase Krisnasari 2003. Hidrolisis xilan melibatkan endo- β-1,4-xilanase dan β-D- xilosidase. α-L-arabinofuranosil dan D-glukuronil residu dapat merupakan inhibitor kerja xilanase. Xilanase dapat terproduksi lebih banyak dan dapat lebih aktif pada substrat dengan rantai utama xilosa yang panjang Kubata et all. 1994. Biosintesis enzim xilanolitik diinduksi oleh xilan atau xilobiosa dan terhalangi oleh adanya glukosa Tsujibo et al. 2004. Xilanase dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu β-xilosidase, eksoxilanase, dan endoxilanase. β-xilosidase memiliki kemampuan untuk menghidrolisi xilooligosakarida rantai pendek menjadi xilosa. Xilosa merupakan produk hidrolisis dan juga berperan sebagai inhibitor bagi β-xilosidase. Aktivitas β-xilosidase akan menurun dengan meningkatnya rantai xilooligosakarida. Eksoxilanase memutus rantai polimer pada ujung-ujung reduksi. Enzim eksoxilanase yang dihasilkan oleh Bacillus pumilus dan Malbranca pulchella dapat menghidrolisis xilan, menghasilkan xilosa sebagai produk utama dan sejumlah kecil oligosakarida-oligosakarida rantai pendek. Adapun enzim-enzim yang termasuk dalam kelompok endoxilanase adalah enzim yang memutuskan ikatan- ikatan β-1-4 pada bagian dalam dari rantai xilan secara teratur. Keheterogenan substrat menyebabkan terdapat berbagai macam enzim yang dikelompokkan pada endoselulase. Kelompok enzim yang dapat memutus titik-titik cabang dapat digunakan untuk menghasilkan xilosa Irawadi 1991. Cho et al.1996 menambahkan secara umum xilanase menyerang rantai xilosidik bagian dalam pada rangka dasar dan β-xilosidase melepaskan residu xilosil dengan serangan arah ke ujung dari xilooligosakarida. Xilanase aktif pada suhu 55°C dengan pH 9. Pada suhu 60°C dengan pH normal xilanase diketahui lebih stabil Cho et al. 1996. Sementara Nakamura et al. 1993 menyatakan bahwa xilanase menunjukkan aktivitas yang baik pada kisaran pH antara 4 sampai dengan 11 dan pH optimal yang bisa dilakukannya adalah pada pH 9 dimana suhu aktifitasnya pada kisaran 50°C. 6 Selulase merupakan enzim kompleks yang bekerja secara sinergis satu sama lain. Miyamoto 1997 menyatakan selulase terdiri dari tiga komponen enzim penting yaitu : 1. Endoglukosidase Enzim ini berfungsi memotong secara acak ikatan selulosa menjadi selooligosakarida. Enzim ini aktif menyerang pada bagian selulosa yang tersubstitusi seperti CMC. 2. Selobiohidrolase Eksoglukanase Enzim ini menyerang ujung rantai selulosa non-pereduksi dan membebaskan selobiosa dari rantai selulosa. 3. β-glukosidase Enzim ini menghidrolisis selobiosa menjadi glukosa. Miyamoto 1997 juga menuliskan mekanisme kerja selulase sebagai berikut: 1. Endoglukanase menyerang bagian selulosa yang amorf, membuka jalan bagi eksoglukanase. 2. Eksoglukanase selobiohidrolase menyerang bagian selulosa yang telah terbuka oleh endoglukanase membebaskan selobiosa dari serat selulosa. 3. Terjadi kerjasama antara endoglukanase dan eksoglukanase merombak selulosa menjadi selo-oligosakarida dan selobiosa. 4. β-glukosidase mengubah selobiosa yaitu hasil kerjasama antara endoglukanase dan eksoglukanase menjadi glukosa. Pengukuran aktivitas selulase lengkap dilakukan untuk mengukur aktivitas campuran enzim yang menghidrolisis bahan yang mengandung selulosa dan menghasilkan glukosa sebagai produk akhirnya Darwis et al.,1995. Pengujian aktivitas enzim carboxy methyl cellulase CMC-ase dapat mencerminkan aktivitas enzim endoglukanase yang menyerang selulosa yang telah diregangkan struktur seratnya ataupun selulosa yang telah tersubstitusi.

D. WAFER