D. REGULASI SINTESIS XILANASE
Sintesis xilanse dapat terjadi secara konstitutif maupun induktif. Xilanase yang disintesis secara konstitutif akan mendegradasi xilan yang
merupakan heteropolisakarida berukuran besar dan tidak dapat masuk begitu saja ke dalam sel. Hidrolisis xilan tersebut menghasilkan fragmen yang
mempunyai berat molekul rendah, seperti xilosa, xilobiosa, xilotriosa, dan oligosakarida lainnya. Xilosa dan xilooligomer yang berukuran kecil tersebut
dapat dengan mudah masuk ke dalam sel bakteri dan menginduksi sintesis xilanase melalui beberapa mekanisme yang berbeda. Regulasi sintesis
xilanase dapat dilihat pada Gambar 2. Wang, et al. 1992 dan Gomes, et al. 1994 di dalam Subramaniyan
dan Prema 2002, menjelaskan dua mekanisme induksi xilanse oleh xilooligomer melalui dua mekanisme. Mekanisme pertama, xilooligomer
ditransport langsung ke dalam sel dan kemudian dihidrolisis oleh β-xilosidase
intraseluler menjadi xilosa. Mekanisme ini didukung oleh keberadaan β-
xilosidase intraseluler yang secara umum terdapat di dalam mikroorganisme. Mekanisme kedua, xilooligomer dihidrolisis menjadi xilosa selama proses
transportasi melalui membran ke dalam matriks sel. Hidrolisis dilakukan oleh transporter penghidrolisis hydrolitic transporters yang memiliki sisi aktif
untuk memecah ikatan ekso- β-1,4 seperti yang dimiliki oleh β-xilosidase.
Tahapan ini dapat dilakukan jika enzim β-xilosidase juga memiliki aktivitas
transferase. Kedua mekanisme di atas akan menghsilkan xilosa yang merupakan
induser dalam sintesis xilanse. Senyawa xilosa juga kemudian mengalami proses transglikosilasi menghasilkan XylB1-2Xyl dan GlcB1-2Xyl. Senyawa
ini bertindak sebagai induser tambahan terhadap gen penyandi enzim xilanolitik. Menurut Kulkarni, et al. 1999, xilanase dihasilkan oleh kultur
Bacillus circulans yang ditumbuhkan pada media yang mengandung xilosa, manosa dan selebiosa, tetapi xilanase tidak dihasilkan pada media yang
mengandung glukosa. Represi katabolit oleh glukosa merupakan fenomena yang umum dijumpai dalam biosintesis xilanase.
Gambar 3. Regulasi biosintesis xilanase Kulkarni et al., 1999 EKSPRESI XILANASE
Glukosaxilosa Membran sel
Alat sekresi Alat sekresi
Aktivitas xilanase konstitutif
Xilan Xilooligosakarida
+
xilobiosa
+
xilosa Xilosidase
Induksi xilanase primer
Monohetero disakarida
Glukosa Induksi
xilanase tahap kedua
Xilobiase Sitoplasma
Permeases
Xilanase Xilosidase
Transglikosidase Cairan ekstraseluler
III. BAHAN DAN METODE A. BAHAN DAN ALAT
Bahan-bahan yang digunakan adalah tongkol jagung hibrida CP 2 utuh dan busuk. Tongkol jagung diperoleh dari Desa Cikole, Kecamatan Lembang,
Jawa Barat. Tongkol jagung hibrida CP2 busuk diperoleh dengan cara disimpan pada suhu lembab selama dua bulan di daerah Bogor, Jawa Barat.
Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah ekstrak khamir Oxoid, K
2
HPO
4
, MgSO
4
.7H
2
O, NaCl, NH
4
Cl, Na
2
HPO
4
, CuSO
4
.5H
2
O, NaOH, Na-K tartrat, Na
2
CO
3,
NaOCl, oat spelt xylan Sigma, bacto agar Oxoid, tryptone, 3,5- Dinitro salycilic acid Sigma, D-xilosa Sigma, substrat paranitrophenyl-
β- D-xylopiranoside Sigma, paranitrophenol Sigma, etanol 95 , buffer tris-
HCl, bufer fosfat sitrat, bufer fosfat, bufer glisin-NaOH, coomassie brilliant blue G-250 Sigma, bovine serum albumine Sigma, kertas saring dan bahan
untuk SDS-PAGE Lampiran 14. Alat-alat yang digunakan adalah cawan petri, gelas piala, labu erlenmeyer, gelas ukur, labu takar, tabung reaksi, jarum
ose, botol semprot, inkubator, sheaker, spektrofotometer, alat sterilisasi, pH- meter, pipet mikro, oven, pengaduk stirer, sentrifuse, kertas saring, alat
penyaring, dan mesin penggiling.
B. TEMPAT DAN WAKTU PELAKSANAAN PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi dan Biokimia, Pusat Antar Universitas, Bioteknologi, IPB. Waktu pelaksanaan
selama 10 bulan yang dimulai pada bulan November 2005 sampai dengan Agustus 2006.
Kategori