Karakterisasi Enzim Kitinase Termostabil Isolat Bacillus licheniformis MB-2 dari Tompaso, Sulawesi Utara Menggunakan Teknik Zimogram

(1)

f/rrb

'1 O�)

oft

SRIPSI

ERISASI ENIM KITINASE TERMOSTABIL

ISOLAT

Baclls ichenfors

MB-2 dari TOMPASO, SULAWESI UTARA

MENGGUNAKAN TENIK ZIMOGRAM

OIeb:

Son dang Hartini Situmorang

F02498089

2003

FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

Sondang

Hartini

Situmorang.

KARAKTERISASI

ENZIM

KITINASE

TERMOSTABIL ISOLAT

Bacillus lichenformis

MB-2 dari TOMPASO,

SULAWESI UTARA MENGGUNAKAN TEKNIK ZIMOGRAM.

i

bawah

bimbingan Prof.

r.

Ir.

Mgy

Thenawidjaja Suhartono

RlNGKASAN

Penggunaan enzim

i

industri saat ini menuntut tersedianya enzim yang

memiliki ketahanan panas yang tinggi (termostabil). Kemampuan enzim untuk tetap

stabil pada proses em

a

n menjadi hal yang penting untuk aplikasi enzim.

Kitinase adalah kelompok enzim hidrolase yang dapat mendegradasi senyawa kitin

yaitu polimer N-asetil-D-glukosamin yang dihubungkan dengan ikatan

3-(1,4).

Tujuan penelitian ini adalah untu. mengkarakterisasi enzim kitinase isolat

12.2

dari

Bacillus licheniformis

MB-2 menggunakan teknik zimogram dan

menganalisis aktivitas enzim. Pengukuran aktivitas enzim kitinas: menggunakan

glikol kitin

1%

sebagai substrat untuk menyelaraskan dengan erlakuan zimogram.

Seliap enzim yang akan dianalisa dengan zimogram diukur aktivitasnya.

Aktivitas kitinase awal adalah

1.7138

ulml. Enzim pada suhu

SSoC

lebih

stabil bila diandingkan den

�

an enzim pada suhu

70°C,

yaitu pada jam ke-24

aktivitas tersisa pada subu

55 C

sebesar

21.63

persen, sedan

�

aktivitas tersisa

pada suhu

70°C

seesar

0.86

persen. Pada pemanasan

10 C

selama

20

menit

aktivitas enzim yang tersisa sebesar

18.39

persen.

Analisis zimoram pada suhu

5SoC

dan

70°C

yang menunjukkan kehilangan

satu

band

protein (dierkirakan

62.6

kDa) mengindikasikan ada fraksi enzim bersifat

tidak stabil. Pada analisis zimogram pada subu

100°C

tetap menunjukkan tiga

band

protein, tetapi

m

n

setelah

20

menit menunjukkan enzim bersifat sudah tidak

stabil.

(3)

KARERISASI ENM NASE TERMOSTABL

ISOLA T

Bacllus ichenfs

-2

dari

TOMPASO, SULAWESI UTARA

MENGGUNAKAN TEK MOGRAM

OIeb:

Son dang Hartioi Situmorang

F02498089

SKPSI

Sebagai syarat untuk memeroeh gelar

SARJANA TENOLOGI PE.TANIAN

Pada

uun

T eknologi Pangan dan zi

Fakultas Teknoioi Prtanian

Institut Pertanian Bogr

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(4)

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KARAKTERISASI ENZIM KlTINASE TERMOSTABIL

ISOLAT

Bacillus lichenformi.,

MB-2 dar; TOM PASO, SULAWESI UTARA

MENGGUNAKAN TEKNK ZIMOGRAM

Oleh:

Sondaog Hartini Situmorang

F02498089

SKRIPSI

Sebagai syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi

Fakultas Teknologi Pertanian

lnstitut Petanian Bogor

Dil.hirkan pada tanggal 29 April

1980

Di Bandung

Tanggal lulus :

Maret 2003

(5)

WAYAT HD

UP

Penulis dil.hirkan di Bandung pada tanggal

29

April

1980 sebagai anak kedu. dari tiga beraudara dari pasangan Rd.

SolihiD M. S. SitUlnorang dan Nurmala Alastiar Tobing.

Pendidikan Taman Kanak-kanak ditempuh dari tabun

1985-1986

di TK Perwari Cirebon, dilanjutkan di SD Kristen

II

Cirebon dari tabuo

1986

hingga

1992,

kemudian melanjutkan

Sekolah Menengah Pertama di SW Kristen

I

Cirebon sampai taun

1995.

Pada

tahun

1998

tat dari menempuh pendidikan di SMU Negeri

I

Cirebon.

Penulis diterima sebagai mahasiswa 105titut Pertanian Bogor pada tabuo

1998

melalui jalur Undangan Seleksi Masuk PB (USI) pada Jurusan Teknologi

pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian. Sel.ma menjadi mabasiswa PB,

us

erg.bung daln Persekutuan Mahasiswa Kristen PB dan terlibat dalam

(6)

KATA PENGANTAR

Segala puji, bormat. dan syukur kepada Allah Sapa atas segala anugerah dan

kasih sctia-Nya sehingga skripsi ini dapat tersusun dengan baik. Oatam kesempatan

ini. penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada segenap pihak, terutama:

1.

Prof. Dr. lr. Maggy Thenawidjaja Suhartono atas segala bimbingan, pengarahan.

pelajaran hidup serta perhalian dan pengertian yang telab dibagikan sehingga

pengetahuan penulis dapat bertambah.

2.

Dr.

r.

NUTheni Sri Palupi, Msi yang telab bersedia menguji dan memberikan

wawasan lebih dalam kepada enulis.

3.

Ir. Didah Nur Faridah yang telab bersedia menguji dan memberikan wawasan

lehih dalam kepada penulis.

4.

Proyek kerjasama Yonsei Uninersiy-Korea dengan Puslit Bioteknologi IPS yang

telab mendanai sehingga enelitian ini dapat berlangsung.

5.

Papi dan mami tersayang, abang, ade, K'Yanti atas doa, keercayaan, semangal,

perhalian dan curahan kasih sayang yang lerunat besar, juga 'Ucok' Yordan

kt:ponakanku dengan kelucuannya yang selalu menghiburku. Tuhan yang penuh

kasih akan selalu menjaga

n

menyertai kehidupan keluarga kita selamanya.

Serta keluarga esar Papi dan Mami (Ompung, Tulang dan Nan Tulang, Aju dll)

yang lidak daat disebutkan satu persatu alas segala doa dan dukungannya.

6.

Keluarga esar Laboratorium Mikrobiologi dan Biokimia PAU. teTUtama kepada

Pak Aris yang telah sangat menolong dan membimbing enulis, Bu lka, Bu Eni.

Bu Eko, Bu Nita, Mba Winda, Mba Non, Pak Mardi, K'Yanti, K'ljul, Paul, Sri,

Uwie, Diana, Pudin dan Mba Ida.

Thanksfor everything.

7.

Yang terkasih., Riswan, terimakasih atas seluruh doa, cinta-kasih. kesetiaan,

kehaikan hati dan pengertianmu serta menjadi seseorang yang mau mengasihi

dan dikasihi enulis.

God Bless our Love ".

8.

Sahabat terkasih. Rahel, dan

my sweetheart,

Imel, atas doa, semangat dan

kebersamaan elama ini.

Always be my angel, ok!

Syukur kepada Tuhan yang

tclah memberi sahabat serti mereka.

God Bless our friendship-.

(7)

10. Adikku. Benheart, yang telah memberi semangat dan pertolongan yang sangat

bcrarti (folooya bagus Iho!).

Thanks much!!

11. Pondok pUlri yang 'rame', Doris, DeWe, Murai, Ajeng, Didi dan Niken, X-tin,

Nely. Anna Linda, Mei, Malen, Oeha. Rika dan es lain tereinta yang telah

nenjadi sumber sukacita dan bagian hidup penulis. Jangan lupain kenangan

bersama.

ok!

12, Saudara-saudaraku Guru Sekolah Minggu GKI Bogor (K'Henny, K'Liana,

K'Ely+Pdt. Nugroho, K'Evang, K'Rianty+Mas Mno, K'Hendrik, K'Tika,

Yemi, Han! dll) yang sangat mendukung dan memberi keceriaan tersendiri.

Terimakasih atas doa dan erhatiannya selama penelitian

n

penyelesaian

skripsi ini.

Thans a lot!

13. Tenan-tenan TPG'35. Hidup

ia

tidak lengkap tanpa kehadiran satu sna lain,

kesulitan. dan pengharapan.

Be a good people wherever you are!!

14.

Pihak-pihak lain yang sudah sangat membantu penutis dalam perencanaan,

pdaksanaan. dan penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari tulisan ini masih banyak kekurangan dan kesalahan,

karena itu penulis membuka diri menerima

n

perbaikan.

Semoga tulisan ini nnanfaat dan menambah wawasan embaca sekalian

dan penulis brharap penelitian di bidang bioteknologi terus erkembang serta dapat

digunakan untuk kesejahteraan manusia di bwni ini.

Tuhan

Mem6er9ti

•

Bogor, Maret 2003

PenuEs

(8)

DAfAR ISI

Halaman

KATAPENGANTAR

...

.

. .

.

. . . . .

.

....

.

...

..

...

..

.

. . . .

.

... _

..

. . . .

.

. .

.

. .

DAFTAR lSI

... . . .

iii

DATAR GAMBAR

.. ... ...

...

.

..

. . _ ..

.

....

...

. . . .

.

...

.

. . . . .

..

. . . .

.

... _ . . .

v

DAFTAR TABEL

... _... . . . ... ...

vii

DAFTAR LAMPlRAN

.

....

.

...

....

.

...

.

... . . . .

.

. . . .

.

. .

.

. .

.

....

.

...

.

....

..

...

viii

I.

PENDAHULUAN

....

.

. . . . .

.

. . . .

.

...

.

....

.

. . .

...

. .

..

.

. . . _ . . . . _

.

. .

.

..

...

..

. . . .

.

... _ . . .

1

A. LATAR BELAKANG

. .

.

. . .

..

. . _ . . _

.

. . . .

.

. . . . _ . . _ . . .

1

B. TUJUAN PENELITIAN

.

. .

..

. . . .

.

. . . _ . . .

2

II.

TINJAUAN PUSTAKA

...

..

.

...

..

.

..

.

..

.

...

.

. . . . .

..

...

..

.

.... _ . . .

3

A. MIROBA TERMOFIL

..

_ . . .

3

B. KITIN, ITINASE DAN ENZIM KITINOLITIK

. . .

.

. . . .

.

4

.

BAKTERI PENGHASIL ENZIM KITINOLITIK

.

. .

..

. . . .

..

.

9

D. ELEKTROFORESIS DAN ZIMOGRAM

.

. . . .

..

.

. . .

....

.

. .

.

...

.

10

1.

Elekroforesis... ... .... ... ...

10

2.

E1ekroforesis Gel Po1iakri1amid

11

.

. . . _ . . . .

..

. . .

.

. . . .

.

. .

.

. . . .

.

_

3.

SDS·PAGE

. .

.

. _

..

. .

...

. _ . . . .

..

. . . _ .

.

_ . . _ " .

... .... ... .... ...

14

4. AnalISIS ZIIDoram ..

. . . .

.

_ .

.

. . .

.

. . . . _ . . .

18

III. METODE PENELITIAN

.

. . . .

.

. . . .

.

. . . _ . . .

21

A. BAHAN DAN ALAT

. . . .

.

. . .

.

. . . .

...

. _ . . .

21

B. METODE

.

. .

.

. . .

.

..

.

..

. . . .

..

.

..

. . .

.

. . . .

.

. . .

.

. . . .

..

.

. .

.

. . _ . . _ .

21

L

Produksi Enzim .

. . . .

.

. . . .

..

.

. . . .

.

. . . .

.

' . . . _

21

2.

Penentuan Aktivitas Enzim

.

..

.

. .

.

. . .

.

. . . .

.

. .

.

. . . .

.

. . . .

.

. .

.

22

3.

Penentuan Konsentrasi Protein...

22

4. Elekroforesis... .

. . . .

.

. . . .

.

. . . .

.

. . .

..

.

...

23

S.

Jisis Zimogram .

. . . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

.

. . . . .

.

. . . .

.

. .

.

. . . .

.

. .

23

(9)

II.

HASIL DAN PEMBAHASAN ....

.

...

.

..

...

.

...

.

26

A. PRO)UKSI ENZIM

..

.

...

..

....

.

...

.

..

.

...

.

...

26

B. ANALISIS ELEKTROFORESIS DAN ZIMOGRAM .

.

...

..

....

27

1.

Pengaruh Pengenceran terhadap Aktivitas Enzim

.

....

.

...

.

29

) Stabilitas Enzim Kitinase terhadap Suhu

..

.

. .. .... ... . ..

31

3.

Stabilitas pH Enzim Kitinase

.

..

" . . . , . ... ... ... " ... ,. .. .

37

4.

Pengaruh Senyawa Aditifterhadap Aktivitas Enzim

.

..

... . . ..

39

V.

KESIMPULAN DAN SARAN ..

.

...

..

.

. .

...

.

..

. .

...

..

...

.

..

.

48

A. KESIMPULAN...

48

B. SARAN ...

.

...

.

..

.

...

.

....

..

.

..

.

...

.

..

.

...

.

...

.

49

VI. DATAR PUSTAKA ...

..

.

...

....

.

...

.

...

.

..

.

...

50

LAMPIRAN

(10)

DAfAR GABAR

Halaman

Gambar

1.

Sruktur Kitin

.

. . . .

.

. . . . .

.

. . . .

.

. . .

... ... ... . .. . . . .. ....

5

Gambar

2.

Skema Lintasan Deradasi Kitin

. . . .

. .

. . . _ . . . . _ . . .

. .

6

Gambar

3.

Senyawa-senyawa yang Digunakan dalam

Sintesis Gel Akrilamid

. . . .. . . .. . . _ . .

12

Gambar

4.

Pementukan Gel Poliakrilamida

. . . .

.

. . . .

. . . ....

13

Gambar

5.

Aktivitas Enzim Kitinase HasH Purifikasi

...

..

....

.

...

..

. . . .

.

26

Gambar

6.

Aktivitas Spesifik Enzim Kitinase Hasil Puriftkasi

..

...

..

. . . . .

..

. . .

27

Gambar

7.

HubWlgan antara Kadar Protein dengan

Aktivitas Enzim Kitinase

... _ ... _...

30

Gambar

8.

Zimoam Pengenceran terhadap Enim Kiinse

... _ ... _ .

30

Gambar

9.

Stabilitas Enzim Kitinase pada Suhu

IO'C ... ....

32

Gambar

10.

Aktivitas Spesifik Enzim Kitinase ta Suhu

IO'C

.

...

..

...

.

33

Gambar

11.

Zimom Enzim Kitinase pada Suhu

100°C

._... ...

33

Gambar

12.

SSoC ... . . . .... . .. ... . . .

34

Gambar

13.

Aktivitas Spesifik Enzim Kitinase pada Suhu

5SoC

..

.

. . . .

.

. . .

34

Gambar

14.

Zimorn Enzim Kitinase pada Suhu

55'C ...

34

Gambar

15.

70'C ... . ...

35

Gambar

16.

Aktivitas Sesifik Enzim Kitinase pa Suhu

70'C .... ...

35

Gambar

17.

Zimogram Enzim Kitinase pada Suhu

70°C ...

36

Gambar

18.

StabiHtas Enzim Kitinase pada Berbagai pH

.

. . . . .

..

. . . .

.

. . . .

.

. . .

38

Gamar

19.

Akivitas Spesifik Enzim Kitinase pada Berbagai pH

. . .

38

Gambar

20.

Zimogram Enzim Kitinase pada Berbagai pH

. . . .

.

. . . .

.

. . . . .

. ....

39

(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)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)