Hidrolisis Enzimatis Pati Kentang Hitam (Coleus tuberosus) Menggunakan Enzim Amilase dari Mikroba Laut (Brevibacterium sp.)

Abstract

Kentang hitam merupakan salah satu umbi-umbian asli Indonesia yang belum banyak dibudidayakan dan dimanfaatkan secara luas. Sampai saat ini pemanfaatan kentang hitam hanya terbatas pada umbinya sebagai sumber karbohidrat. Pemanfaatan secara mendalam seperti pemanfaatan pati kentang hitam menjadi produk turunannya seperti oligosakarida belum banyak dilakukan. Oleh karena itu, diperlukan tindak lanjut untuk dijadikan penelitian mengenai hidrolisis enzimatis pati kentang hitam. Tujuan penelitian ini adalah menentukan kondisi optimum hidrolisis enzimatıs dalam menghasilkan oligosakarida pati kentang hitam (Coloues tuberosus) dengan berbagai vanabel dan mengetahui profil oligosakarida beserta konsentrasinya melalui kromatografi kinerja tinggi (HPLC). Penelitian dilakukan di Laboratorium Biokatalis dan Fermentasi, Puslit Bioteknologi, LIPI pada bulan Februari sampai Juli 2012. Untuk mendapatkan kondisi hidrolisis enzimatis diperlukan penentuan berbagai kondisi hidrolisis yang tepat, efektif dan efisien. Kondisi tersebut yaitu konsentrasi substrat, perbandingan enzim-substrat, serta waktu hidrolisis yang dilakukan secara bertahap. Konsentrasi substrat kentang hitam ditentukan dari tiga variasi yaitu 1, 2.5, dan 5% (b/v). Perbandingan enzim-substrat yang dilakukan yaitu 1;1, 1:2, 1:5, dan 1:10 (v/v). Untuk menentukan waktu optimum diperlukan pengambilan sampel yang dilakukan pada jam ke-1, 2, 4, 6, dan 8. Enzim yang digunakan memiliki aktivitas sebesar 2.488 U/ml dan optimum pada pH 6.6 serta suhu 30°С. Metode yang digunakan untuk mengukur hasil hidrolisis yaitu metode DNS yang telah dimodifikasi untuk mengukur konsentrasi gula pereduksi yang dihasilkan selama hidrolisis. Metode fenol-asam sulfat digunakan untuk mengukur konsentrasi gula total. Profil oligosakarida diukur dengan menggunakan teknik kromatogrfi baik itu kromatografi lapis tipis maupun kromatografi cair kinerja tinggi. Selain itu, derajat polimerasi dihitung untuk mengetahui rantai monosakarida dominan pada suatu sampel hasil hidrolisis Konsentrasi substrat pati kentang hitam yang dipilih adalah 2.5% (b/v) dengan gula pereduksi yang terukur sebesar 11,434.000 ppm. Perbandingan enzim-substrat terpilih yaitu 1:5 (b/v) serta waktu hidrolisis selama 4 jam. Kondisi terpilih tersebut menghasilkan gula pereduksi sebesar 14,240.000 ppm dan DP 16. Selanjutnya dilakukan produksi oligosakarida skala 500 ml pada kondisi tersebut. Hasil oligosakarida kemudian dikeringbekukan. Bobot oligosakarida yang diperoleh yaitu sebanyak 0.4 g dari 250 ml hidrolisat segar (tanpa maltodekstrin 10%) dan 21 g dari 250 ml (dengan maltodekstrin 10%). Produk hidrolisat diuji menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT). Secara visual kromatogram yang terbentuk mencinkan glukosa, maltosa, maltotriosa, atau maltooligosakarida. Ghikosa, maltosa, dan triosa memiliki Rf berturut-turut 0.60, 0.52, dan 0.37. Spor kromatogram sampel hasil freeze-drying tanpa maltodextrin (FD) memiliki nilai Rf 0.60, 0.50, 0.37, dan 0.12. Analisis profil oligosakarida dengan KLT dan HPLC menunjukkan bahwa hidrolisat mengandung glukosa, maltosa, dan maltotriosa. Munculnya gula-gula tersebut menunjukkan bahwa pati kentang hitam dapat terdegradası menjadi gula-gula sederhana dan oligosakarida secara acak dengan menggunakan enzim amilase dari mikroba laut (Brevibacterium sp.)…