OPTIMASI SUHU, pH DAN AMOBILISASI SELULASE DARI KONSORSIUM MIKROBA SELULOLITIK (KMS.UU1a)  PADA KALSIUM ALGINAT

Ro’yal Aini; I Nengah Wirajana; Ketut Ratnayani

Ro’yal Aini Program Studi Magister Kimia, FMIPA, Universitas Udayana, Bukit Jimbaran, Bali-Indonesia 80361
I Nengah Wirajana 1Program Studi Magister Kimia, FMIPA, Universitas Udayana, Bukit Jimbaran, Bali-Indonesia 80361
Ketut Ratnayani Program Studi Kimia, FMIPA, Universitas Udayana, Bukit Jimbaran, Bali-Indonesia 80361

Abstract

ABSTRAK: Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui suhu dan pH optimum selulase dari konsorsium mikroba selulolitik KMS.UU1a dalam kondisi bebas dan terambobilisasi, konsentrasi kalsium alginat optimum untuk amobilisasi selulase, serta keberulangan (reusability) dan efisiensi selulase terambilisasi. Pengukuran aktivitas selulase dilakukan berdasarkan kandungan gula pereduksi sebelum dan sesudah reaksi enzimatis dengan metode Dinitrosalycilic acid (DNS). Aktivitas selulase KMS.UU1a baik dalam kondisi bebas dan teramobilisasi diuji pada suhu 35, 40, 45, 50, 55 dan 60 ^oC; dan pH 4, 5, 6, 7, 8, dan 9. Konsentrasi sodium alginat yang digunakan dalam proses amobilisasi selulase KMS.UU1a adalah 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 dan 3,0 % (b/v) dalam CaCl₂0,15 M. Uji keberulangan dilakukan dengan mengukur aktivitas selulase KMS.UU1a amobil pada 4 (empat) kali pemakaian enzim, sedangkan efisiensi diketahui dari uji aktivitas selulase bebas sebelum dan setelah amobilisasi. Konsentrasi kalsium alginat optimum untuk amobilisasi selulase KMS.UU1a adalah 2,0 % (b/v). Suhu optimum selulase KMS.UU1a bebas lebih rendah (40 ^oC) dibandingkan dengan selulase amobil (45 ^oC), dengan aktivitas selulase bebas 0,005636 U/mL, lebih tinggi dibandingkan dengan aktivitas selulase amobil 0,003617 U/mL. Selulase KMS.UU1a bebas dan amobil sama-sama memiliki pH optimum 6,0 dengan aktivitas selulase berturut-turut sebesar 0,006444 U/mL dan 0,003771 U/mL. Keberulangan dilihat dari besarnya aktivitas selulase KMS.UU1a amobil pada pemakaian kedua, ketiga, dan keempat terhadap pemakaian pertama berturut-turut sebesar 70,53; 61,66; dan 23,92 %. Efisiensi amobilisasi selulase KMS.UU1a pada kalsium alginate diperoleh sebesar 63,8711 %.

ABSTRACT: The purpose of this study was to determine the optimum temperature and pH of cellulase from the KMS.UU1a cellulolytic microbial consortium in free and immobilized conditions, the optimum percentage of calcium alginate used for cellulase immobilization, reusability and efficiency of immobilized cellulase. The enzyme activity was determined by the Dinitrosalycilic acid (DNS) method KMS.UU1a cellulase activity in both free and immobilized conditions was tested at temperatures of 35, 40, 45, 50, 55 and 60 ^oC; and pH 4, 5, 6, 7, 8, and 9. The concentration of alginate used in the immobilization process of KMS.UU1a cellulase was 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% (w/v) in 0.15 M CaCl₂, was done by measuring the immobilized KMS.UU1a cellulase activity in 4 (four) enzyme usage cycles, while the efficiency was known from the cellulase free activity test before and after immobilization. The optimum concentration of calcium alginate for immobilization of KMS.UU1a cellulase was 2.0% (w/v). The optimum temperature of free KMS.UU1a cellulases was lower (40 ^oC) compared to immobilized cellulases (45 ^oC), with free cellulase activity of 0.005636 U / mL, higher than that of immobilized cellulases of 0.003617 U / mL. Both free and immobilized KMS.UU1a cellulases had an optimum pH of 6.0, with cellulase activity of 0.006444 U/mL and 0.003771 U/ mL, respectively. Repetition can be seen from the immobilized KMS.UU1a cellulase activity in the second, third, and fourth cycles of the first cycle respectively of 70.53; 61.66; and 23.92%. The immobilization efficiency of KMS.UU1a cellulase on calcium alginate was 63.8711%.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] Chen, M., Zhao, J. and Xia, L. (2008) ‘Enzymatic hydrolysis of maize straw polysaccharides for the production of reducing sugars’, Carbohydrate Polymers, 71(3): 411–415.
doi: 10.1016/j.carbpol.2007.06.011.
[2] Anwar A., Shah Ali U. Q., Samina I., dan Abid A. 2009. Calcium Alginate :Support Material for Immobilization of Proteases from Newly Isolated Strain of Bacilus subtilis KIBGE-HAS. World Applied Science Journal, 7(10): 1281-1286.
[3] Chaudhary, Majneesh. et al. (2019) ‘Immobilization of Amylase by Entrapment Method in Different Natural Matrix’, International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 8(5): 1097-1103. ISSN: 2319-7706.
[4] Wirajana, I.N., Ratnayani, K., Bogoriani, I.W. dan Laksmiwati, A.A.I.A.M. 2020. Selulase Mikroba Selulolitik dari Fermentasi Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas L. Poir) dalam Tanah, Jurnal Kimia (in press).
[5] Alam, M.Z., Manchur, M.A., &Anwar, M.N.2004. Isolation, purification, characterization of cellulolytic enzymes produced by Streptomycesomiyaensin. Journal of Biologi Science, 10: 1647-1653.
[6] Mukminin, A. 2015. Isolasi Bakteri Selulotik Termofilik dari Sumber Air Panas Pacet Mojokerto dan Pengujian Aktivitas Enzim Selulase. Skripsi. Malang: Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
[7] Rosyada, N. 2015. Isolasi Bakteri Asam Laktat dengan Aktivitas Selulotik pada Saluran Pencernaan Mentok (Cairina moschata). Skripsi. Surakarta: Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.
[8] Maranatha, B. 2008. Aktivitas Enzim Selulase Isolat Asal Indonesia pada Berbagai Substrat Limbah Pertanian. Skripsi. Bogor: Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institus Pertanian Bogor.
[9] Kombong, H. 2004. Evaluasi Daya Hidrolitik Enzim Glukoamilase dari Filtrat Kultur Aspergilus niger. Jurnal Ilmu Dasar, 5: 16-20.
[10] Aliya, R., Shah Ali, Abida, A., and Samina, I, 2009. Immobilization of a thermostable α-amylase on calcium alginate beads from Bacillus subtilis KIBGE-HAR. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 3(3). 2883-2887.
[11] Tarigan, W. F., Sumardi., Setiawan, W.A. 2015. Karakterisasi Enzim Selulase dari Bakteri Selulotik Bacillus sp. Seminar Nasional Sains dan Teknologi VI.
[12] Sari, R. F. 2010. Optimasi Aktivitas Selulase Ekstraseluler dari Isolat Bakteri RF-10. Skripsi. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
[13] Dali, S., Arfah, R., Karim, A., Patong, A.R. 2013. Eksplorasi Enzim Amilase dari Mikroba yang Diisolasi dari Sumber Air Panas di Sulawesi Selatan dan Aplikasinya dalam Produksi Maltodekstrin. Laporan Akhir. Makassar: Laboratorium Biokimia Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Hasanudin.
[14] Nam. E.S. 2004. B-galactosidase Gene of Thermus thermophilus KNOUC112 Isolated from Hot Springs of a Volcanic Area in New Zealend: Identification of the Bacteria, Cloning and Expression of the Gene in Eschericia coli. Asian-Aust J Anim Sci. 17: 1591-1598.