Telaah optimasi protease Aspergillus oryzae dengan fermentasi cair pada media campuran dedak dan tepung kedelai

Abstract

Protease merupakan enzim yang penting dan memiliki nilai ekonomis tinggi. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk memproduksi protease dari mikroba dengan memanfaatkan limbah. Penelitian ini bertujuan untuk optimasi produksi protease yang dihasilkan oleh Aspergillus oryzae dengan fermentasi cair menggunakan media campuran dedak dan tepung kedelai. Tahap-tahap penelitian yang dilakukan meliputi tahap penentuan suhu terbaik, penggunaan sel imobil, optimasi fermentasi menggunakan inkubator bergoyang serta fermentasi menggunakan fermentor untuk media yang terbaik. Parameter yang diukur meliputi aktivitas protease dan perubahan pH. Suhu terbaik untuk produksi protease dari A. oryzae adalah pada suhu 37° C yang dapat menghasilkan protease dengan aktivitas tertinggi sebesar 5.9 unit/ml pada hari ke-2. Sedangkan pada suhu 27° C dihasilkan protease dengan aktivitas tertinggi sebesar 4.3 unit/ml pada hari ke-3. Penambahan kasein sebesar 1% menurunkan aktivitas protease. Media sintetik dengan penambahan kasein sebesar 1% hanya menghasilkan protease dengan aktivitas tertinggi sebesar 2.2 unit/ml pada hari ke-2 sedangkan media tanpa penambahan kasein menghasilkan protease dengan aktivitas tertinggi sebesar 6.3 unit/ml pada hari ke-2. Penggunaan sel A. oryzae imobil pada media campuran dedak dan tepung kedelai belum dapat menghasilkan protease dengan aktivitas yang lebih tinggi dibanding dengan aktivitas protease yang dihasilkan oleh sel A. oryzae bebas. Aktivitas protease tertinggi yang dihasilkan oleh sel imobil sebesar 2.6 unit/ml pada hari ke-2, sedangkan sel bebas menghasilkan protease dengan aktivitas tertinggi sebesar 6.2 unit/ml pada hari ke-2. Dalam fermentasi menggunakan media campuran dedak dan tepung kedelai pada berbagai perbandingan dengan konsentrasi padatan 2.2% media terbaik adalah media dengan perbandingan 3:3 dengan aktivitas protease tertinggi sebesar 42.7 unit/ml pada hari ke-2. Media dengan perbandingan 7:3 dan 13.5:3 menghasilkan protease dengan aktivitas tertinggi masing-masing sebesar 20.0 unit/ml pada jam ke-36 dan 4.8 unit/ml pada hari pertama. Pengaruh peningkatan konsentrasi padatan pada media campuran dedak dan tepung kedelai dengan perbandingan 3:3 ternyata menurunkan aktivitas protease yang dihasilkan. Media dengan konsentrasi padatan 2.2% merupakan media terbaik dengan aktivitas protease tertinggi sebesar 43.1 unit/ml pada hari ke-3. Sedangkan media dengan konsentrasi padatan 5% dan 10% masing-masing hanya menghasilkan protease dengan aktivitas tertinggi sebesar 4.0 unit/ml dan 3.3 unit/ml. Suplementasi dengan KH2PO4 sebesar 0.1-0.5% dapat menginduksi sintesis protease pada media campuran dedak dan tepung kedelai. Media dengan penambahan fosfat sebesar 0.5% menghasilkan protease tertinggi sebesar 110.2 unit/ml pada hari ke-4. Sedangkan media dengan penambahan fosfat sebesar 0.1% dan 0.3% menghasilkan protease dengan aktivitas tertinggi sebesar 64.9 unit/ml pada hari ke-3 dan 40.2 unit/ml pada hari ke-3. Penambahan LCT pada media campuran dedak dan tepung kedelai menurunkan aktivitas protease yang dihasilkan. Aktivitas protease tertinggi pada media yang ditambah dengan LCT sebesar 17.1 unit/ml, 0.61 kali lebih kecil dibanding dengan aktivitas protease yang dihasilkan pada media tanpa penambahan LCT. Dari hasil penelitian secara keseluruhan ternyata media cair dari campuran dedak dan tepung kedelai lebih baik daripada media sintetik. Media terbaik dalam penelitian ini adalah media campuran dedak dan tepung kedelai dengan perbandingan 3:3 pada konsentrasi padatan 2.2% dengan penambahan KH2PO4 sebesar 0.5%.