| dc.description.abstract | Tempe merupakan pangan tradisional asli Indonesia yang dibuat melalui
proses fermentasi, umumnya menggunakan Rhizopus oligosporus. Selain R.
oligosporus, keberadaan bakteri menjadi sangat penting dalam produksi tempe,
yang mana beberapa dari mereka berperan dalam meningkatkan kualitas tempe.
Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi dan memeriksa hubungan antara
bakteri lipolitik yang berasosiasi dengan tempe CMG, EMP dan RTI serta peran
mereka dalam pelepasan senyawa asam lemak bebas. Bakteri lipolitik yang
ditemukan di setiap sampel tempe memiliki kepadatan sekitar 0.1% dari jumlah
total populasi bakteri. Tempe CMG merupakan tempe dengan jumlah populasi
bakteri lipolitik tertinggi sebesar 1.04 × 106 cfu g-1 diikuti oleh tempe EMP sebesar
2.88 × 105 cfu g-1, dan tempe RTI sebesar 1.72 × 104 cfu g-1. Profil asam lemak
bebas menunjukkan bahwa aktivitas lipolisis terjadi selama fermentasi tempe.
Tempe EMP menunjukkan pembebasan pada semua jenis asam lemak bebas
dominan pada tempe, sementara tempe CMG lebih aktif dalam membebaskan asam
γ-linolenat dan asam stearat dan RTI hanya secara aktif melepaskan asam linolenat.
Karakterisasi awal menggunakan gen parsial sekuen 16S rRNA, dari ± 200 isolat
lipolitik yang diperoleh menunjukkan sebagian besar isolat yang diidentifikasi
tergolong dalam tiga filum dominan. Filum Proteobacteria terbagi menjadi
sembilan genus: Serratia, Klebsiella, Citrobacter, Proteus, Morganella, Raoultella,
Pseudomonas, Moraxella, dan Acinetobacter; filum Firmicutes terbagi menjadi dua
genus: Bacillus dan Staphylococcus; Sementara filum Actinobacteria terbagi
menjadi empat genus; Micrococcus, Salinibacterium, Kocuria, dan
Barrientosiimonas; Beberapa isolat juga diklasifikasikan sebagai klon yang belum
terkulturkan.
Lipase bakteri adalah kelompok penting dari enzim yang menawarkan
potensi besar dalam sintesis organik, sehingga terdapat minat yang cukup besar
dalam upaya mengidentifikasi dan mengembangkan lipase-lipase bakteri jenis baru.
Bakteri penghasil lipase (EMP48-D) diisolasi dari sampel tempe. Gen yang
mengkodekan lipase dari EMP48 ditransformasikan ke dalam inang Escherichia
coli BL21 menggunakan teknik PCR kloning. Prediksi urutan asam amino dari
urutan nukleotida (1,356 pb) mengkodekan protein yang terdiri atas 451 residu
asam amino dengan berat molekul sekitar 30 kDa berdasarkan hasil deteksi
zimogram. Protein yang dideduksi menunjukkan 98% identitas urutan asam amino
terhadap lipase dari Micrococcus luteus trpE16. Analisis sekuen juga menunjukkan
bahwa protein mengandung G-Y-S-Q-G yang merupakan karakteristik khas dari
lipase. Kehadiran sinyal peptida sepanjang 31 residu menunjukkan protein
dimungkinkan untuk sekresi ekstraseluler. Struktur 3D yang diprediksi dari lipase
EMP48-D menunjukkan topologi membentuk lipatan α/β-hidrolase yang terdiri
atas sembilan β-strand dan 12 α-heliks. Ser244, His420 dan Asp388 berperan
iii
sebagai residu triad katalitik. Residu serin katalitik (Ser244) terletak pada siku
nukleofilik antara strand β6 dan helix α4 dalam struktur inti.
Lipase EMP48-D menunjukkan variabel spesifisitas/aktivitas hidrolitik
yang berbeda terhadap berbagai ester p-nitrophenyl. p-nitrophenyl caprylate (C8)
dan p-nitrophenyl laurate (C12) merupakan ester yang paling efisien dihidrolisis
dibandingkan dengan jenis ester lainnya. Lipase EMP48-D menunjukkan aktivitas
spesifik optimum pada pH 5.0 dan suhu 40 °C sebesar 15.02 ± 2.33 U mg-1.
Stabilitas enzim berada pada kisaran pH 4.0 – 5.0 dan dapat mempertahankan
42.13% dari aktivitasnya sekalipun di inkubasi pada suhu 65 °C selama 180 menit.
Di antara pelarut organik yang diujikan, 2-propanol aktivitas lipase relatif tampak
stabil pada 113.5%, diikuti oleh butanol dengan peningkatan aktivitas relatif
sebesar 113%, etanol sebesar 105.2%, asetonitril sebesar 103,7% dan metanol
sebesar 102%, sementara pelarut organik seperti n-heptana, dan n-heksana
menunjukkan penghambatan aktivitas lipase hingga tersisa masing-masing 10.7%,
dan 9.6%. Ion Mg2+ (113.5%), Ca2+ (111.5%), dan Fe2+ (160.4%) diketahui mampu
meningkatkan aktivitas relatif enzim sementara ion Na+ (90.8%), K+ (91.5%), dan
Zn2+ (0.5%) menghambat aktivitas relatif enzim. Aktivitas enzim terpengaruh
secara tidak signifikan dengan keberadaan pengelat logam EDTA yang
menunjukkan bahwa lipase EMP48-D bukan metalloenzyme. Aktivitas lipase
sangat terhambat ketika enzim diinkubasi menggunakan Triton X-100 (39,3%),
Tween 80 (31.6%), Tween 20 (7.2%), dan sodium dodesil sulfat (7.9%).
Demonstrasi transesterifikasi lipase EMP48-D menunjukkan terjadinya konversi
asam lemak bebas menjadi asam lemak metil ester hingga 77.25 ± 0.5% dalam
pelarut metanol. | id |
