Penginderaan Insektisida Organofosfat Menggunakan Enzim Phosphotriesterase (PTE) Berasal dari Sphingobium fuliginis ATCC 27551 Berdasarkan Pengukuran Sensor pH-ISFET

Abstract

Paraoxon (dietil (4-nitrophenyl) fosfat) dipilih sebagai senyawa model insektisida organofosfat karena tingkat toksisitasnya yang tinggi terhadap kesehatan manusia, hewan dan lingkungan. Phosphotriesterase (PTE) sebagai salah satu enzim organofosfat hidrolase potensial memiliki kemampuan khusus dalam mendegradasi paraoxon dalam berbagai konsentrasi. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan PTE yang berasal dari Sphingobium fuliginis dan mengevaluasi kemampuan PTE dalam menghidrolisis paraokson. Persiapan produksi mikroba PTE berhasil diperoleh dengan mengolah inokulum Sphingobium fuliginis dalam medium-LB. PTE murni diperoleh dengan proses pemurnian menggunakan DEAE-Toyopearl Column diseimbangkan oleh 20mM PPB (pH = 7,2). Uji enzim PTE diamati dengan spektrofotometri UV-vis dengan absorbansi terukur 410nm dan diperiksa pada dua jenis penyangga yang berbeda yaitu penyangga NaHCO3 100mM (pH = 8.5) dan penyangga Glycine-NaOH 50mM (pH = 9,5). Ekspresi PTE dikonfirmasi oleh analisis SDS-PAGE. Pengukuran untuk jangka waktu penurunan pH ada dan tidak adanya PTE dievaluasi dengan menggunakan sensor pH-ISFET. Hasil terbaik menunjukkan bahwa medium LB dipilih sebagai media yang paling cocok untuk budidaya Sphingobium fuliginis karena kandungan nutrisi yang sempurna. Massa molekul protein subunit PTE diekspresikan dengan baik dalam 35kDa. Selain itu, jumlah konsentrasi paraoxon dan kinerja PTE seperti aktivitas spesifik PTE, produktivitas, sensitivitas dan jumlah total protein PTE (mg) yang lebih tinggi diperoleh dengan baik dalam 100mM NaHCO3 buffer pH 8.5. Nilai Km PTE yang diperoleh pada 8,106 μM dan kecepatan laju maksimumnya (Vmax) ditunjukkan pada 2,497 unit protein paraoxon mg-1. Terakhir, rentang waktu pH menurun secara dramatis ketika PTE diterapkan pada sistem. Ini menunjukkan deteksi cepat selama kurang dari 2-5 detik hidrolisasi paraokson telah selesai. Sehingga, PTE telah dipastikan dapat mengenali paraoxon dalam berbagai konsentrasi dalam deteksi cepat.