Analisis Potensi Enzim Protease Lokal

(1)

SIPSI

ANALISIS POTENSI ENZIM PROTEASE LOKAL

OIeh

CECILIA SUTANDI F0249₀₀I

2003

FAKULTAS TENOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

Cecilia Sutandi. _F0249900_I. _{Analisis Potensi Enzim Protease Lokal. Di bawah}

bimbingan : Maggy Thenawijaya Suhartono. 2003.

INGKASAN

Protease merupakan enzim yang bemilai ekonomis tinggi. Pada tahun 2000

nUai perdagangan enim di dunia telah mencapai 1.8 miliar US$ n dierkirakan

mencapai 2.6 miliar US$ pada tahun 2004 (marketresearch. 2001) dimana 60%

diannya adalah enzim protease. Indonesia merupakan negara yang telah

memanfaatkan enzin protease dalam indusri, khususnya dalam industri detergen, indusri pangan dan pakan tek. Hampir semua kebutuhan enzim ini dienuhi dari impor yang mencapai 108 ribu ton pada tahun 2000 dan 122.3 ribu ton pada tabun 2001 dengan nilai perdagangan masing-masing US$ 124.1 juta dan US$ 127.4 juta (BPS, 2001). ' Dengan melihat potensi pasar yang ada di Indonesia, kekayaan Indonesia sebagai negara biodiversitas dan banyaknya hasil penelitian mengenai protease lokal di Indonesia, maka dilakukan analisis potensi protease lokal yang telah dimiliki oleh Laoratorium Mikrobiologi dan Biokimia Pusat Riset Bioteknologi IPB untuk dikembangkan menjadi protease komersial.

Penelitian dilakukan dengan mengumpulkan data karakteristik dan proses produksi protease lokal yang telab dilakukan pada ene1itian-enelitian sebelumnya, serta melakukan enelitian untuk memeroleh informasi tambahan yang dibutuhkan untuk keperluan analisis potensi. Selanjutnya analisis potensi dilakukan berdasarkan

kelebihan n kekurangan i karakteristik masing-masing protease, data proses

produksi, kemungkinan aplikasi yang paling otensial disesuaikan dengan karakteristik. dan melakukan estimasi biaya produksi protease skala pilot plan.

Berdasarkan keunggulan karakteristik enzim protease yang dieroleh, dipilih

protease dari bakteri RI dan L. rubellus yang erotensi untuk dikembangkan

menjadi protease komersial. Protease RI memiliki aktivitas yang cukup ngi, yaitu

sebesar 10.52 IV/mg protein pada

si

amonium sulfat n telab berhasil

diimobilisasi menggunakan cellite dengan aktivitas spesiik sebesar 12.208 IV/mg

protein (Veronika, 1999). Protease 1. rubel/us memiliki kemampuan memecah

ibrinogen (ibrinolitik). Kedua protease ini memiliki ketahanan yang baik pada pH basa (aktivitas >60% pada pH 12). Protease RI ccok diaplikasikan pada detergen,

n

temak n pembuatan protein hidrolisat, sedangkan protease 1. rubells

(Iumbrokinase) telab banyak dimanfaatkan sebagai obat rombolitik.

Perlakan imobilisasi protease R 1 menggunakan cellite dapat meningkatkan

sabilitas aktivitas enzim selama enyimpanan. Keuntungan lain yang didapatkan dengan imobilisasi menggunakan cellite adalah dihasilkannya protease bubuk yang

lebih stabil n lebih umum dierjualelikan dari pada bentuk cairo Protease RI dan

1. rubells sangat erotensi untuk dikembangkan menjadi protease komersial. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tambahan untuk menentukan desain produk, melengkapi infonnasi nilai aktivitas enzim aktual bila diaplikasikan langsung dalam

indusri, dosis pemakaian, cara penggunaan n enanganan yang aman serta nr

simpan n cara enyimpanan yang bail. Peningkatan aktivitas protease R l dapat

(3)

fermentasi. Untuk kebutuhan engembangan produksi (scale-up), dibutun data parameter tambahan mencakup suh� pH, aerasi, agitasi, kandungan O2 terlarut (DO) serta komosisi media pada skala lesar karena kondisi pertumbuhan skala laoratorium tidak efektif diterapkan dalam skala besar.

(4)

SKRIPSI

Sebagai lh satu syarat nk memperoleh gelar

SARJANA TENOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Pangan dan Gizi.

F akultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Oleh

CECILIA SUT AND! F0 2499001

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERT ANIAN BOGOR

(5)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR F AKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

SKRIPSI

Sebagai

lh

satu syamt untuk memeroleh gelar SARJANA TENOLOGI PERTANIAN Pada Departemen T eknologi Pangan dan Gizi.

FakuItas Teknologi Pian, Institut Pertanian Bogor

Oleh

CECILIA SUT AND! F0 2499001

Dilahirkan tanggal 3 Juli 1980 di Bogor

Tanggal lulus: 15 Desemer 2003

(6)

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 3 Juti

1980.

Penulis merupakan anak pertaIna dan

2

(dua) bersaudara dari pasangan Sukrisna Sutandi n Naalia

Muliawan. Penulis menyelesaikan studi di TK Mardi

Yuaoa II Bogor. SD Mardi Yuana II Bogor, SMP n

SMU Regina Paeis Bogor, dan masuk IPB pada tahuo

1999

melalui jalur USMI.

Selama menyelesaikan studi di IPS, enulis pemah menjadi asisten pada

praktikum Biokimia

(2002).

Selain itu enulis aktif dalam berbagai kegiaan dan organisasi kemahasiswaan, seperti UKM KEMAKI (Unit Kegiatan Mahasiswa

Keluarga Mahasiswa Katolik PB) dan PMRI (Perhimpunan Mahasiswa Katolik

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Penyayang dan Bunda Maria atas segala penyertaan, berkat dan kasih karuniaNya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi ini disusun erdasarkan penelitian n studi pustaka yang dilakukan penulis selama delapan bulan di Laoratorium Mikrobiologi dan Biokimia Pusat Riset Bioteknologi IPB.

Penulis telah banyak dihantu oleh berbagai pihak UDtuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu pada kesempatan ini enulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Prof. Dr.

�T.

Maggy T. Suhartono yang telah menjadi dosen pembimbing yang sangat baik, sabar serta banya. memerikan bimbingan, masukan dan dorongan semangat kepada penulis.

2 . Prof. Dr. Ir. Musa Hubeis. MS, DEA sebagai dosen penguji yang telah memberi banyak masukan dalam penyempuan penulisan skripsi ini.

3. Ir. Surisno Koswara, MSi sebagai dosen penguji yang telah memberi banyak masukan dalam enyempnaan penulisan skripsi ini

4 . Mama, Oma, Opa, Anet, Inka, Jordi, Tante Cau, Om Pocuan, O m Enceng n semua saudara yang te1ah memberi semangat dan bantuan selama penelitian dan pengeIjaan skripsi ini.! love u all ...

5. Ko Yusuf, Ko Daniel, Pa Ahui, Bu Monica, Mas Budi, Mas Hem, Yanti dan Pa

Siswa atas segala infonnasinya yang sangat penting untuk penulisan skripsi ini. 6. Bu , Bu Eko, Pa Aris, Pa Mardi, Bu Eni, Mba Dina, Bu Nita, Mba Dewi, Mba

Pepi, Pa Mulya, Yanti, F udin, dan seluruh rekan keIja di Lab MB atas segala kejna dan bantuannya. God bless you ....

7. Tenan-tenan seerjuangan di lab: Sherly dan Yonathan. Tidak ada kata yang tepat untuk menggambarkan kerja na kita, but thanx for our friendship

©

and time that we've spent together ...

8. Stella, Gaby dan Ivonne atas persahabatan kita se1ama ini.

9. Erwin n Rani atas semangat, dukungan dan kerjasamanya selama ini. Don't forget our experience © ...

10 . Rekan-rekan TPG 36 atas segala bantuan, masukan dan dorongan semangatnya.

(8)

II. Leopold loopie alas kasih sayang, pengertian, masukan dan dorongan semangat

yang telah dierikan kepada penulis dalam e'eiitian, enulisan dan enyelesaian

skripsi ini. I love you . . .

12. Semua pihak yang telah membantu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini memiliki banyak kekurangan, namun

semoga karya ini dapat menambah engetahuan embaca khususnya dalam bidang

enzim protease.

Bogor, Desember 200 3

(9)

DAfARISI

D. KARAKTERJSTIK BIOKJMIA PROTEASE ...

8

(10)

4 . Protease

Lumbricus rube/us

... 17

5. Pengukuran Aktivitas Protease pada Detergen ... 18

6. Pengukuran Aktivitas Protease ... ... 18

7. Pengukuran Kadar Protein ... ... 19

C. ANALISIS POTENSI PROTEASE LOKAL ... 20

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 2 1 A. DATA PROTEASE LOKAL ... ... 2 1 B. PRODUKSI PROTEASE Rl DAN Yl ... 2 5 C. EKSTRAKSI PROTEASE Lumbricus rube/us ... 2 9 D. AKTIVITAS PROTEASE PADA DETERGEN ... 33

E. ANALISIS POTENSI PROTEASE DI INDONESIA ... 33

F. ANALISIS POTENSI PROTEASE LOKAL ... 34

G. USAHA PENGEBANGAN PROTEASE KOMERSIAL ... 39

H. PERHITUNGAN BIA Y A PRODUKSI PROTEASE SKALA PILOT PLAN ... 4 3 V. KESIMPULAN DAN SARAN ... . . ... 47

A. KESIPULAN ... 47

B. SARAN ... 48

D

AFTAR PUSTAKA ... 49

LAMPIRAN ... 54

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)