EKSTRAKSI DAN PEMURNIAN PROTEASE DARI Bacillus pumiiius (Y1)

(1)

EKSTRAKSI

DAN

PEMURNIAN

PROTEASE

DARI

Bacillus pumiiius

(Y1)

1 9 9 4

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

Julius. F 27. 0959. Ekstraksi dan Pemurnian Protease Dari Bacillus pumillus (Y1). Di bawah bimbingan D r . Ir. Maggy T. Suhartono dan I r . Sutrisno Koswara.

RINGKASAN

Bacillus adalah bakteri yang sangat potensial u n t u k d i j a d i kan sumber enzim protease. Bacillus yang digunakan dalam penelitian i n i a d a l a h j e n i s B. pumillus (Y1) y a n g diisolasi d a r i limbah c a i r t a h u ( L i kumahwa, 1993). Sedangkan penelitian ini b e r t u j u a n u n t u k mela-

k u k a n e k s t r a k s i dan p e m u r n i a n enzim protease d a r i B. purnillus (Y1 ) dengan menggunakan berbagai kolom kromatografi [DEAE ( d i e t i l a m i n o e t i l ) Sephadex A-50 dan A m b e r l i t e l u n t u k mendapatkan enzim protease yang r e l a t i f murni.

Dalam penelitian i n i dilakukan fermentasi bakteri u n t u k mengha- s i l k a n enzim protease dalam limbah cair tahu dengan penambahan 2%

skim, lalu d i i k u t i ekstraksi enzim dengan garam ammonium s u l f a t 55% ( w / v ) , besi (111) k l o r i d a , aluminium (111) k l o r i d a dan aseton dan d i l a r u t k a n kembali dalam b u f f e r sodium sitrat, sodium ditionat dan f o s f a t 0.01 M pH 8.0, kemudian d i d i a l i s i s dalam k a n t u n g selofan. Dialisat lalu di kromatografi dalam resin penukar anion (Amberlite I R A

400 dan DEAE Sephadex A

-

50) dan penukar kation (Amberlite DP-1). F r a k s i - f r a k s i yang diperoleh, dipekatkan dengan pengeringan b e k u dan selanjutnya dielektroforesis dalam gel SDS-poliakrilamid.

Dari hasil e k s t r a k s i dengan berbagai macam garam pengendap (ammonium sulfat, besi (111) klorida, aluminium (111) klorida), maka

(3)

setelah d i l a r u t k a n kembaii hasil l a r u t a n enzim yang mempunyai a k t i f i - t a s t i n g g i dihasilkan pada pengendapan oleh besi (111) k l o r i d a yang kernudian d i l a r u t k a n dalam b u f f e r s i t r a t y a i t u sebesar 1.482 IU/ml, a k t i f i t a s spesifiknya 67.364 IU/mg dan konsentrasi p r o t e i n n y a 0.022 rng/ml dan d i i k u t i dengan ammonium s u l f a t (0.348 IU/ml; 0.742 IU/mg; 0.742 mg/ml). Sedangkan u n t u k pengendapan dengan p e i a r u t organik (aseton t e k n i s ) , a k t i f i t a s t e r t i n g g i d i d a p a t k a n pada p e r b a n d i n g a n aseton dengan ekstrak kasar enzim sebesar 1 : 3 yaitu 2.406 IU/ml dengan konsentrasi protein 2.367 mg/mi. Namun karena pertimbangan keamanan pangan oleh logam b e r a t (Fe) yang c u k u p r i s k a n dan dilihat d a r i segi ekonomis, maka l a r u t a n enzim yang berasal d a r i pengenda- p a n dengan ammonium s u l f a t l a h (0.393 I U / m l ) yang d i p a k a i u n t u k tahap pemurnian selanjutnya.

Dari hasil penelitian pemurnian protease dari Bacillus pumillus ( Y l ) , setelah pernisahan d e n g a n A m b e r l i t e I R A 400 d i d a p a t k a n d u a kelompok gabungan f r a k s i - f r a k s i d e n g a n a k t i f i t a s p r o t e a s e c u k u p t i n g g i y a i t u A ( f r a k s i nomor 2

-

5 ) dan B ( f r a k s i nomor 11

-

18) dengan a k t i f i t a s masing-masing 0.186 I U / m l dan 0.159 I U / m l s e r t a a k t i f i t a s spesifiknya 0.451 IU/mg dan 0.846 IU/mg. Konsentrasi pro- t e i n u n t u k A dan B b e r t u r u t - t u r u t adalah 0.412 mg/ml dan 0.188 rng/ml. Pada pemisahan dengan Amberlite DP-1 hanya didapat satu kelompok f r a k s i dengan a k t i f i t a s t e r t i n g g i yaitu C ( f r a k s i nomor 2

-

6 dengan a k t i f i t a s protease 0.194, a k t i f i t a s spesifik 0.357 IU/mg, konsen- t r a s i protein 0.442 mg/ml). Sedangkan u n t u k DEAE Sephadex A

-

50 didapatkan dua kelompok gabungan f r a k s i - f r a k s i y a i t u E (nomor 6 -

15) dan G (nomor 22

-

24) d e n g a n a k t i f i t a s protease 0.186 IU/ml; a k t i f i t a s spesifik 0.576 IU/mg; konsentrasi protein 0.323 mg/ml dan

(4)

0.131 IU/ml; 0.985 IU/mg; 0.133 rng/ml.

U n t u k kelipatan pemurnian, niiai terbesar didapat pada pemur-

n i a n dengan r e s i n D E A E Sephadex A - 50 (sebesar 2.5

-

4.3 k a l i ) kernudian Arnberiite penukar anion (IRA 400) (sebesar 2

-

3.6 kali) dan Arnberlite penukar kation (DP-1) (1.9 kali).

Dari perhitungan hasil elektroforesis, u n t u k f r a k s i A didapat-

kan p e r k i r a a n berat rnolekul enzim adalah 19550.34 Dalton; f r a k s i 6

didapat dua p i t a dengan perkiraan berat rnolekul enzimnya 25202.17

Dalton dan 19550.34 Dalton. Untuk f r a k s i C t i d a k dapat d i t e n t u k a n

b e r a t rnolekul aproksimatnya karena p i t a yang dihasilkan d a r i elektro-

foresis t i d a k c u k u p jelas terlihat. Sedangkan u n t u k f r a k s i E dan G

didapat dua p i t a dengan berat moiekul dugaannya 22197.10 Dalton dan

(5)

I N S T I T U T PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

EKSTRAKSI DAN PEMURNIAN PROTEASE

DARI Bacillus purnillus (Y1 )

S K R I P S I

sebagai s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k mernperoleh g e l a r

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

p a d a J u r u s a n T e k n o l o g i Pangan d a n Gizi F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n Institut P e r t a n i a n B o g o r Oleh J U L I U S F 27. 0959 1994

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN G I Z I

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(6)

I N S T I T U T PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

EKSTRAKSI DAN PEMURNIAN PROTEASE DARI Bacillus pumillus (Y1 )

SKRIPSI

sebagai s a l a h satu s y a r a t u n t u k memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

p a d a J u r u s a n T e k n o l o g i Pangan d a n Gizi F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n Institut P e r t a n i a n Bogor Oleh J U L I U S F 27. 0959 D i s e t u j u i , Bogor, S e p t e m b e r 1994 .

-?/,p-.-r

i

A/'.&

Dr. Ir. M&y T. S u h a r t o n o

(7)

KATA PENGANTAR

P u j i s y u k u r kepada T u h a n Yang Maha Kasih, k a r e n a b e r k a t k a r u n i a - N y a l a h p e n u l i s d a p a t rnenyelesaikan penulisan s k r i p s i i n i dengan baik dan tepat pada waktunya.

Dengan t e r s u s u n n y a laporan ini, rnaka penulis hendak rnengha- t u r k a n terirna kasih kepada :

1. I b u Dr. Ir. Maggy Thenawijaya Suhartono, selaku dosen

pernbirnbing I dan Bapak Ir. Sutrisno Koswara selaku

dosen pernbirnbing 11, yang telah rnernberi kan bantuan dan

pengarahan selarna berlangsungn y a penelitian dan proses

penyusunan s k r i p s i , s e r t a atas kesediaannya rnenjadi dosen p e n g u j i I dan 11.

2. Bapak Ir. Feri K. yang telah bersedia u n t u k menjadi dosen p e n g u j i I11 pada u j i a n skripsi.

3. Yang kukasihi d i Jakarta, Ibu, Ayah, Saudara-saudaraku

dan Rok k i d a yang telah rnernberi kan kasi h sayang, dorongan, sernangat dan bantuan baik rnoril dan rnateriil.

4. Sernua ternan-ternan se-lab dan para laboran (Pak Putu "you're t h e most", Junaidi, Marcella, Mardi, Agus, Lili, Ricki, Kang Yaya, I b u Eni, I b u Ika, Pak Angga, Pak Ujang dan lain-lain) yang telah rnernberi kan banyak bantuan dan suasana k e r j a yang rnenyenangkan.

5. Sernua ternan-ternanku d i Bogor, Narto Sunarno, Evi Wirat- ma, Ong Hui Yung, Elingsari, Fiametta, Grace, St. Agung

(8)

8 I

N., Suciono, Durrnan, Herijanto dan lain-lain yang telah

memberi kan a r t i sebuah persahabatan.

6. Semua pihak yang t u r u t p u l a rnernbantu penulis daiarn rnenye- iesai kan penyusunan laporan ini.

.

b D i a l i s i s 2 2

(10)

A . Pemurnian Enzim P r o t e a s e Dengan Kolom

A m b e r l i t e Penukar A n i o n

. . .

B . Pemurnian Enzim P r o t e a s e Dengan Kolom

A m b e r l i t e Penukar K a t i o n

. . .

C . Pemurnian Enzim P r o t e a s e Dengan Kolom

(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)