pH Meter

Pemakaian Kitosan Limbah Udang Windu sebagai Matriks Pendukung pada Imobilisasi Papain

ABSTRAK

Telah dilakukan imobilisasi papain (EC.3.4.22.2) pada kitosan dari limbah udang dengan metode adsorpsi dan metode carrier crossling menggunakan kation magnesium sebagai agen bifungsional. Proses adsorpsi magnesium pada kitosan dilakukan pada pH 7,  engan waktu interaksi 2 jam. Proses imobilisasi papain pada matriks kitosan dilakukan pada pH 7, konsentrasi papain 20 mg/mL dengan waktu interaksi 12 jam. Papain imobil menunjukkan karakteristik yang berbeda bila dibandingkan dengan papain yang tidak diimobilisasi. Stabilitas termal papain imobil relatif lebih tinggi bila dibanding papain bebas. Papain imobil mampu digunakan secara berulang sebanyak 6 kali.

Kata kunci : Kitosan, imobilisasi, papain

PENDAHULUAN

Kemajuan bidang bioteknologi dan industri, memungkinkan dilakukannya berbagai upaya untuk memanfaatkan proses-proses enzimatis. Enzim mempunyai sifat yang potensial untuk dimanfaatkan, antara lain daya katalitiknya yang besar dan spesifitasnya terhadap substrat dari reaksi yang dikatalisisnya (Lehninger, 1999).

Pada industri yang menggunakan enzim tersebut, 59% enzim yang digunakan adalah kelompok protease, dimana salah satunya adalah papain. Papain dapat menghidrolisa ikatan peptida pada residu asam α-amino seperti tirosin, lisin, glutamin, histidin dan glisin.

Papain merupakan protease sulfihidril, yang mempunyai residu sulfihidril (SH) pada situs aktifnya.n  dilarutkan dalam air, sehingga enzim bercampur dengan substrat (Sarah, 2001; Agustini, 2001). Cara ini memiliki kelemahan karena nzim hanya digunakan sekali pakai. Secara teknis sangat sulit untuk memisahkan enzim dan produk dan mendapatkan kembali enzim yang aktif diakhir reaksi. Umumnya setelah reaksi selesai, enzim diinaktifkan dengan pemanasan, pengubahan pH, atau cara lain yang dapat menyebabkan enzim terdenaturasi (Chibata,1978).

Salah satu cara mengatasi kelemahan dalam penggunaan enzim tersebut adalah melalui imobilisasi enzim yaitu mengikatkan enzim pada bahan pendukung yang tidak larut air. Enzim dapat membentuk ikatan ionik, kovalen, ikatan silang atau terjebak pada bahan pendukung. Pada saat digunakan, enzim imobil dapat berfungsi sebagai katalis tanpa ikut terlarutdalam substrat (Darwis dan Sukara, 1990). Setelah proses selesai, enzim imobil dapat dipisahkan dari produk dan diperoleh kembali, sehingga enzim imobil dapat dipakai berulangkali Beberapa matriks pendukung yang dapat digunakan pada proses imobilisasi enzim antara lain bentonit, sheparose, gelatin dan kitosan. Pada penelitian ini digunakan kitosan sebagai matriks pendukung pada imobilisasi papain.

Kitosan merupakan hasil deasetilasi kitin, sedangkan kitin dapat diisolasi dari serangga dan jamur, kerangka dan cangkang hewan golongan Artropoda, Molusca, Nematoda, dan Crustacea. Pada penelitian ini kitin diisolasi dari cangkang udang. Pada industri pengolahan udang disamping menghasilkan produk utama berupa udang bersih juga menghasilkan limbah, berupa cangkang udang yang sangat potensial sebagaipencemar lingkungan. Limbah udang dapat mencapai 30% sampai 40% dari berat udang. Limbah cangkang udang ini masih mengandung protein, karbohidrat dan mineral. Jika dibuang begitu saja, akan mengalami denaturasi protein dan hidrolisis secara alami. Proses tersebut menghasilkan bau busuk, meningkatkan BOD air,sehingga menurunkan kualitas air (Indra, 1994 ). Sebagai matriks pendukung pada proses imobilisasi enzim, kitosan mempunyai beberapa keuntungan karena mudah didapat, prosedur isolasinya mudah, tidak beracun dan tidak membahayakan. Kitosan mempunyai beberapa sifat yang menguntungkan antara lain hydrophilicity, biocompatibility, biodegradability, sifat anti bakteri dan mempunyai afinitas yang besar terhadap enzim (Sun, 1994). Kitosan merupakan polimer alam yang dapat berikatan secara crosslink apabila ditambahkan cosslinked agent misalnya glutaraldehid, glioksal atau kation Cu2+ ( Sarah, 2001). Proses imobilisasi enzim dengan kitosan yang telah mengalami crosslinked disebut sebagai imobilisasi tipe pengikatan carrier –crosslinked. Pada penelitian ini cosslinked agent yang digunakan adalah kation magnesium(II). 

Link Download : pH Meter.doc