Karakterisasi enzim protease pemecah keratin dari isolat termofil OB.p

Abstract

Usaha untuk memperoleh mikroba sebagai penghasil enzim protease terus dilakukan mengingat kemudahan dibanding tumbuhan dan hewan yaitu pertumbuhan dan efisiensi waktu serta biaya. Dewasa ini, terjadi kecenderungan untuk memproduksi enzim tersebut dari mikroba-mikroba yang mampu bertahan dalam. lingkungan yang ekstrim seperti suhu yang tinggi. Tujuan penelitian ini adalah melakukan penapisan (screening) terhadap isolat- isolat Streptomyces sp. yang berasal dari tanah hutan di Kalimantan dan tanah gambut di Riau serta isolat-isolat yang berasal dari tanah kompos di Korea untuk memperoleh isolat termofil yang mampu memproduksi enzim protease pemecah keratin. Hasil penapisan terhadap Streptomyces sp. menunjukkan tidak satupun isolat di antara 10 isolat mampu bertahan hidup pada suhu tinggi. Dari 10 isolat asal Korea, satu isolat termofil terpilih (OB.p) selanjutnya digunakan untuk produksi dan karakterisasi enzim yang dihasilkan. Enzim protease pemecah keratin dari isolat termofil tersebut telah dikarakterisasi. Isolat ditumbuhkan dalam media yang mengandung keratin pada suhu 70°C. Dalam penelitian ini, sebagai sumber keratin digunakan tepung bulu ayam. Beberapa media yang diuji merupakan pengenceran dari media Luria Bertani yang ditambah keratin, yakni mengandung: (1) ekstrak khamir 0.5%, tripton 1%, NaCI 1% yang diencerkan 4 kali dengan akuades dan ditambah keratin 5%, (2) ekstrak khamir 0.5%, tripton 1%, NaCl 1% yang diencerkan 10 kali dan ditambah keratin 5%, buffer fosfat 5 mM, CaCl₂ 5 mM. pH media yang digunakan adalah pH 6 hingga 8. Aktivitas enzim diuji menggunakan metode Walter (1984) dengan menggunakan kasein dan keratin sebagai substrat. Media optimal yang digunakan untuk produksi enzim mengandung ekstrak khamir 0.5%, tripton 1%, NaCl 1% yang diencerkan 4 kali dan ditambah keratin 5% dengan nilai pH 8 selama 6 hari. Supernatan bebas sel diperoleh dengan cara mensentrifugasi dingin filtrat pada kecepatan 4000 rpm selama 30 menit. Ekstrak kasar enzim diperoleh dengan cara menambahkan amonium sulfat 50% (b/v) pada suhu rendah. Endapan enzim yang diperoleh disuspensikan kembali dalam buffer fosfat 0.02 M pH 7. Karakterisasi enzim yang dilakukan meliputi penentuan pH optimum, suhu optimum, pengaruh kation divalen, daya tahan panas enzim pada suhu optimumnya dan suhu yang lebih tinggi, pengaruh beberapa senyawa inhibitor dan penentuan berat molekul enzim. Enzim memiliki pH optimum 7 dan suhu optimum 55°C. Aktivitas enzim meningkat 2.3 kali dengan adanya penambahan 2 mM NiCl, dan 2.1 kali dengan penambahan 2 mM CoCl2. Aktivitas enzim dihambat oleh 1 mM MgCl2. Enzim ini tidak tahan panas pada suhu 55°C maupun 70°C. EDTA 1 mM sangat menghambat aktivitas enzim ini sementara penghambatan oleh PMSF 1 mM tidak sebesar penghambatan oleh EDTA 1 mM. Hasil SDS-PAGE terhadap ekstrak kasar maupun dialisat memberikan masing-masing 2 pita protein dengan berat molekul ekstrak kasar adalah 44.9 dan 35.4 kDa sedangkan pita-pita hasil dialisis berada pada berat molekul 55.7 dan 45.9 kDa. Kesemua pita ini menunjukkan aktivitas proteolitik seperti diperlihatkan pada analisis zimogram.