MIKROENKAPSULASI ENZIM TRIPSIN DARI JEROAN IKAN BANDENG (Chanos chanos) HASIL PURIFIKASI PARSIAL

Abstract

Enzim merupakan salah satu produk industri yang memiliki nilai ekonomis tinggi di pasar dunia. Indonesia mengimpor hampir seluruh kebutuhan enzim (sekitar 90%) dari luar negeri. Pasar enzim secara global bernilai USD 11,47 miliar pada tahun 2021 dan diproyeksikan akan terus naik. Laju kebutuhan enzim di Indonesia pada tahun 2015-2020 meningkat sekitar 7% per tahunnya. Tripsin merupakan enzim yang penting khususnya sebagai katalisator dalam pembuatan vaksin untuk menstimulasi pertumbuhan mikroba. Tripsin komersial diperoleh dari pankreas mamalia, umumnya babi dan sapi. Penggunaan bahan baku tripsin dari babi dan sapi ada permasalahannya, yaitu terkait kehalalan dan kesehatan. Alternatif bahan baku yang aman, yaitu dari hasil samping pengolahan ikan khususnya jeroan ikan. Isolasi enzim tripsin dari jeroan ikan bandeng belum pernah dilaporkan. Padahal ketersediaan jeroan ikan bandeng pada tahun 2022 sekitar 34,5 ton. Oleh karena itu penelitian ini perlu dilakukan untuk menghasilkan enzim dan meningkatkan nilai ekonomis jeroan ikan khususnya jeroan ikan bandeng, sehingga diharapkan kedepannya akan tersedia enzim tripsin yang halal dan stabil. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi amonium sulfat terbaik dalam proses purifikasi parsial enzim tripsin, mengkarakterisasi enzim tripsin fraksi terbaik dan menentukan pada suhu penyimpanan yang berbeda. Tahapan penelitian mencakup preparasi sampel, ekstraksi enzim tripsin, purifikasi parsial enzim tripsin menggunakan amonium sulfat, karakterisasi enzim tripsin fraksi terbaik, dan mikroenkapsulasi ekstrak kasar enzim tripsin menggunakan maltodekstrin. Hasil penelitian menunjukkan purifikasi parsial terbaik pada fraksi amonium sulfat 20– 30% kejenuhan. Enzim tripsin fraksi terbaik memiliki karakteristik optimum pada suhu 50°C dan pH 6. Ion logam NaCl2, MnCl2, ZnCl2, CuCl2, dan CaCl2 menghambat aktivitas enzim. Kinetika enzim pada fraksi terbaik memiliki nilai (Vmaks) sebesar 0,285 mmol/s dan (Km) sebesar 0,374 mM, sedangkan pada mikroenkapsulat enzim tripsin sebesar (Vmaks) 8,23 mmol/s, dan konstanta (Km) sebesar 2,57 mM. Bobot molekul pada fraksi terbaik dan mikroenkapsulat enzim tripsin berkisar antara 20-30 kDa. Stabilitas enzim dengan maltodekstrin 30% dari penyimpanan suhu 4oC selama 7 hari mampu mempertahankan stabilitasnya (aktivitas sisa sebesar 66%) hingga hari ke-7.

Enzymes are one of the industrial products that have high economic value in the world market. Indonesia imports almost all of its enzyme needs (around 90%) from abroad. The global enzyme market is valued at USD 11.47 billion in 2021 and is projected to continue to rise. The rate of enzyme demand in Indonesia in 2015- 2020 increased by around 7% per year. Trypsin is an important enzyme, especially as a catalyst in vaccine manufacturing to stimulate microbial growth. Commercial trypsin is obtained from the pancreas of mammals, generally pigs and cows. The use of trypsin raw materials from pigs and cows has problems, namely related to halal and health. This study aims to determine the optimal concentration of ammonium sulfate in the partial purification process of trypsin enzyme, characterize the best fraction of trypsin enzyme, and determine its stability at different storage temperatures. The research stages include sample preparation, trypsin enzyme extraction, partial purification of trypsin enzyme using ammonium sulfate, characterization of the best trypsin enzyme fraction, and microencapsulation of crude trypsin enzyme extract using maltodextrin. The results of the study show that the best partial purification occurs at an ammonium sulfate fraction of 20–30% saturation. The best trypsin enzyme fraction has optimal characteristics at a temperature of 50°C and pH 6. Metal ions NaCl2, MnCl2, ZnCl2, CuCl2, and CaCl2 inhibit enzyme activity. The enzyme kinetics of the best fraction have a value of (Vmax) 0.285 mmol/s and (Km) 0.374 mM, while the microencapsulated trypsin enzyme has a value of (Vmax) 8.23 mmol/s and a constant (Km) of 2.57 mM. The molecular weight of the best fraction and trypsin enzyme microencapsulate ranges from 20–30 kDa. Enzyme stability with 30% maltodextrin stored at 4°C for 7 days maintained its stability (residual activity of 66%) until day 7.