ENZIM PEKTINASE ENZIM PEKTINASE Oleh: / H0910028/ Oleh: / H0910028/ A. A. PengertianPengertian
Pektinase adalah nama umum dari kelompok enzim yang mengatalisis Pektinase adalah nama umum dari kelompok enzim yang mengatalisis hidrolisis ikatan glikosidik pada polimer pektat atau enzim yang berperan dalam hidrolisis ikatan glikosidik pada polimer pektat atau enzim yang berperan dalam degradasi
degradasi substansi substansi pektin. pektin. Pektinase Pektinase merupakan merupakan enzim enzim komersial komersial yang yang dapatdapat merusak pektin (substrat polisakarida) dengan cara memecah asam merusak pektin (substrat polisakarida) dengan cara memecah asam poligalakturonat
poligalakturonat menjadi menjadi asam asam monogalakturonat monogalakturonat melalui melalui pelepasan pelepasan ikatanikatan glikosidik.
glikosidik. Selain Selain mengatalisis mengatalisis degradasi degradasi zat zat pektat pektat (pektin) (pektin) melaluimelalui depolimerisasi (hidrolase dan liase), pektinase juga dapat merombak zat pektat depolimerisasi (hidrolase dan liase), pektinase juga dapat merombak zat pektat (pektin) tersebut melalui reaksi diesterifikasi (esterase).
(pektin) tersebut melalui reaksi diesterifikasi (esterase).
Saya memilih enzim pektinase golongan depolimerase. Golongan Saya memilih enzim pektinase golongan depolimerase. Golongan depolimerase ini terbagi menjadi polimetilgalakturonase (PMG), depolimerase ini terbagi menjadi polimetilgalakturonase (PMG), polimetilgalakturonat
polimetilgalakturonat liase liase (PMGL), (PMGL), poligalakturonase poligalakturonase (PG) (PG) dandan poligalakturonat
poligalakturonat liase liase (PGL) (PGL) dan dan lebih lebih spesifiknya spesifiknya lagi lagi memilihmemilih poligalakturonase
poligalakturonase (PG). Menu(PG). Menurut Pedrolli rut Pedrolli (2009), (2009), poligalakturonase poligalakturonase mempunyaimempunyai kode EC 3.2.1.15. Enzim PG aktif pada media yang memiliki kondisi netral kode EC 3.2.1.15. Enzim PG aktif pada media yang memiliki kondisi netral maupun asam pada suhu 40
maupun asam pada suhu 40ooC dan 60C dan 60ooC.C. B.
B. Cara Kerja EnzimCara Kerja Enzim
PGs pada tumbuhan endogen bekerja untuk melunakkan dan PGs pada tumbuhan endogen bekerja untuk melunakkan dan memaniskan
memaniskan buah buah selama selama proses proses pematangan. pematangan. Selain Selain itu, itu, fitopathogenfitopathogen menggunakan PGs sebagai sarana untuk merusak jaringan pektin, sehingga menggunakan PGs sebagai sarana untuk merusak jaringan pektin, sehingga sejumlah enzim pencernaan dapat dikeluarkan untuk memperoleh nutrisi. PG sejumlah enzim pencernaan dapat dikeluarkan untuk memperoleh nutrisi. PG merupakan enzim yang diproduksi dalam tanaman yang terlibat dalam proses merupakan enzim yang diproduksi dalam tanaman yang terlibat dalam proses pematangan,
pematangan, dan dan dengan dengan beberapa beberapa bakteri bakteri dan dan jamur jamur yang teyang terlibat dalam rlibat dalam prosesproses pembusukan.
pembusukan. PGs PGs mendegradasi mendegradasi polygalacturonan polygalacturonan yang yang ada ada pada pada dinding dinding selsel tanaman. Polygalacturonan
tanaman. Polygalacturonan adalah komponen adalah komponen karbohidrat penting karbohidrat penting dari dari jaringanjaringan pektin yang terdiri dari dinding sel tanaman.
pektin yang terdiri dari dinding sel tanaman. Enzim
Enzim Poligalakturonase (PG) sebagai katalisis hidrolisis ikatan αPoligalakturonase (PG) sebagai katalisis hidrolisis ikatan α-1,4- -1,4-glikosidik pada asam galakturonat membentuk pada D-galakturonat. Enzim glikosidik pada asam galakturonat membentuk pada D-galakturonat. Enzim poligalakturonase
poligalakturonase ini ini bekerja bekerja dengan dengan menghidrolisis menghidrolisis asam asam pektat pektat (pectic (pectic acis)acis) seperti menghidrolisa asam pektinat (pectinic acid) dengan membuka ikatan seperti menghidrolisa asam pektinat (pectinic acid) dengan membuka ikatan glikosida yang disebabkan potongan secara acak (Jermyn dan Tomkins dalam glikosida yang disebabkan potongan secara acak (Jermyn dan Tomkins dalam Satiawihardja, 1992).
C. Produksi Enzim Poligalakturonase
Sebagian besar bakteri pathogen menghasilkan bermacam-macam jenis enzim dari diding sel tumbuhan dan poligalakturonase ini memerankan peranan penting dalam virulensi beberapa jamur dan bakteria. Di sisi lain, poligalaturonase dari Aspergillus niger disandikan ke dalam kelompok gen menyimpang. Isoenzim poligalakturonase menghasilkan perbedaan yang signifikan pada substrat tertentu, parameter kinetik dan pH optimum. PG ini juga bisa diproduksi oleh jamur fitopatogenik Botyris cinerea yang diisolasi dengan perbedaan kondisi fermentasi. Submerged Fermentation (SmF) dan fermentasi solid state (SSF) telah berhasil digunakan dalam produksi pektinase oleh jamur
atau bakteri.
1. Produksi Poligalakturonase dari forage palm dengan Aspergillus niger (Maciel et al, 2011)
Produksi enzim poligalakturonase menggunakan Aspergillus niger dengan substrat forage palm dan melalui proses fermentasi solid-state. Substrat di autovlave pada suhu 120oC selama 15 menit dalam erlenmeyer 250 ml yang berisi substrat tanpa penambahan larutan nutrisi. Kadar air media sekitar 85%, pH 5,5 dengan 2M HCl. Kemudian diamati pengaruh jumlah substrat, konsentrasi inokulum, suhunya pada empat respons yang
dievaluasi dengan 23 faktorial desain ditambah tiga sentral poin. Produksi pektinase dilakukan selama 120 jam dengan interval pemanenan 24 jam lalu
diinkubasi pada suhu 32oC selama 1 jam dan disaring dengan kertas saring pada kondisi vakum. Aktvitas PG diukur viskositasnya dengan mencampurkann 5,5 ml dari 1% pektin sitrat pada 0,025 M buffer asetat dengan 250 µl ekstrak enzimatis kasar. Reaksi diinkubasi pada suhu 50oC selama 10 menit dan kemudian didinginkan. Unit viskositas didefinisikan sebagai banyaknya enzim untuk menurunkan viskositas per menit dengan 50% dibawah kondisi yang dideskripsikan sebelumnya.
2. Produksi Poligalakturonase dari Substrat Pulp Biji Kakao (Putra, 2007).
Bahan penelitian adalah buah kakao jenis lindak. Ekstraksi enzim PG menggunakan prosedur ekstraksi enzim pektolitik pada buah-buahan (Munoz and Barcelo, 1996; Zhou et al., 2000). Ekstrak pulp biji kakao, yang diperoleh dengan cara biji kakao diaduk dengan pengaduk magnetik selama 10 menit, lalu diperas secara manual dalam kain saring, ditimbang sebanyak 40 g, lalu ditambahkan 80 ml polietilen glikol (PEG) 4000 12%; Na-bisulfit 0,2%.
Campuran diaduk dengan pengaduk magnetik selama 10 menit dalam ruangan suhu 4oC (cool chamber ). Setelah itu disentrifugasi pada 5.000 rpm, 4oC selama 20 menit. Supernatan dibuang, residunya dicuci dengan menambahkan Na-bisulfit 0,2% sebanyak 2 kali volume residu dan disentrifugasi lagi seperti di atas selama 10 menit.
Residu yang diperoleh ditampung dalam erlenmeyer 100 ml, kemudian ditambahkan 75 ml larutan bufer Na-asetat 0,05 M; NaCl 0,5 M (pH 5,0). Campuran tersebut, diinkubasi sambil diaduk dengan pengaduk magnetik selama 1 jam pada suhu 4oC. Setelah itu disentrifugasi pada 5.000 rpm, 4oC selama 20 menit. Supernatan yang didapat sebagai filtrat enzim PG, ditampung dalam botol dan disimpan dalam lemari es (suhu -20oC).
D. Aplikasi Enzim Poligalakturonase
Aplikasi enzim pektinase sangat luas, mencakup industri pangan dan non- pangan, pektinase dapat digunakan pada proses ekstraksi dan klarifikasi jus buah dan wine, ekstraksi minyak, flavour, dan pigmen dari tanaman, digunakan untuk pengolahan serat selulosa untuk pembuatan linen, goni (jute), dan tali rami (hemp), sebagai salah satu bahan yang dapat diterapkan dalam produksi oligogalakturonida sebagai komponen pangan fungsional, dan membantu proses fermentasi teh dan kopi (Phutela et al. 2005). Pektinase berguna terhadap pemecahan substansi pektin. Pemecahan substansi pektin oleh pektinase akan menurunkan viskositas sari buah yang kaya akan pektin kasar, memperpendek waktu penekanan(press-time), dan meningkatkan laju alir sari buah(juice flow) (Heerd et al. 2012), selain itu pektinase dapat juga digunakan untuk melunakkan dinding sel dan mampu meningkatkan rendemen ektrak jus dari buah sehingga enzim pektinase menjadi salah satu enzim yang penting pada industri pangan (Oyeleke 2012).
1. Menurut Nadirah (2012), enzim pektinase yang dihasilkan dapat digunakan dalam perendaman biji kakao untuk pelepasan pulp, dimana biji kakao hasil perendaman dengan enzim masih memiliki kandungan polifenol yang tinggi. Untuk itu perlu adanya optimalisasi waktu dan suhu perendaman biji kakao yang tepat agar diperoleh kadar polifenol yang
lebih optimal.
2. Menurut Purwo dalam majalah Foodreview menyatakan bahawa selama fermentasi dan pengeringan biji kakao mentah, sebenarnya flavor cocoa belum terbentuk. Pada tahap awal fermentasi dimana terbentuk alkohol
dan asam asetat, prekursor belum tercipta di dalam biji. Prekursor adalah senyawa-senyawa yang nantinya akan membentuk flavor setelah proses penggorengan berlangsung. Barulah setelah fermentasi pulp biji kakao pada hari ketiga dan seterusnya, biji kakao diresapi oleh asam asetat dan sel-sel biji kakao mulai pecah. Disinilah mulai terbentuk prekursor dari flavor kakao. Enzim-enzim dalam biji kakao yang mula-mula berada dalam sel dan tertutup, mulai keluar dan bercampur dengan komponen lainnya dalam biji kakao. Adanya enzim hidrolitik mendorong terbentuknya senyawa prekursor ini. Enzima hidrolitik dalam biji kakao antara lain adalah amylase, lipase, asam amino- dekarboksilase, peroksidase, dan poligalakturonase.
3. Enzim poligalakturonase juga berperan dalam pembuatan wine dan manisan buah yaitu pemecah pektin yang terdapat pada jaringan buah yang telah masak dan aktivitasnya akan meningkat selama proses pematangan buah.
4. Menurut Rahadi (2005), VCO yang benar-benar bermutu tinggi dihasilkan dari proses fermentasi dengan enzim poligalakturonase, alfa amylase, protease, atau pektinase. Selain penggunaan enzim, fermentasi juga bisa dilakukan dengan bantuan bakteri sacharomyces cerevisiae. VCO dapat diperoleh melalui fermentasi starter bakteri tertentu seperti bakteri asam laktat (BAL) atau menggunakan enzim poligalakturonase, alfa amylase, protease, atau pektinase. Enzim-enzim ini dapat diperoleh dari mikrobia, tumbuhan maupun hewan. Pembuatan VCO dengan fermentasi mikrobia khususnya bakteri asam laktat diyakini dapat menghasilkan rendemen minyak yang tinggi serta dapat mengurangi kemungkinan rusaknya beberapa senyawa penting dalam bidang kesehatan (Ali dan Dwyana, 2005). S
DAFTAR PUSTAKA
Ali. A dan Dwyana., Z., 2005. Bakteri Asam Laktat Potensi dan Peranan Dalam Produk Pangan dan Kesehatan. Universitas Hasanuddin Makassar.
Maciel, Marilia et all. 2011. Production and partial characterization of pectinases from forage palm by Aspergillus niger URM4645. African Journal of
Biotechnology Vol. 10, No. 13.
Pedrolli, D. Biscaro et al. 2009. Pectin and Pectinases: Production, Characterization and Industrial Application of Microbial Pectinolytic Enzymes. The Open Biotechnology Journal, Volume 3.
Purwo, Susanto. 2012. Flavor Cokelat Profil dan Aplikasi. Foodreview Indonesia | Vol. VII/No. 5/Mei 2012).
Putra, G.P Ganda dkk. 2007. Ekstraksi Dan Karakterisasi Enzim Poligalakturonase Endojinus Pada Pulp Biji Kakao. Jurnal Teknologi Pertanian, Vol. 8 No. 1. Rahadi, F. 2005. Cara Gampang Mengolah VCO. (http://www.kimia-lipi.net/)
