Penapisan dan Karakterisasi Enzim Agarase dari Bakteri yang Berasosiasi dengan Rumput Laut di Perairan Tihi-Tihi

Abstract

Peningkatan industri rumput laut di Indonesia berdampak pada meningkatnya limbah agar yang mencapai 65–75% dari bahan baku, sehingga diperlukan solusi berkelanjutan dalam penanganannya. Enzim agarase yang diproduksi oleh bakteri laut menjadi alternatif potensial karena mampu menghidrolisis limbah agar menjadi oligosakarida bernilai tinggi yang bermanfaat sebagai antioksidan, probiotik, bahan kosmetik, dan biofuel. Penelitian ini memanfaatkan isolat bakteri yang berasosiasi dengan rumput laut dari perairan Tihi-Tihi, Bontang, Kalimantan Timur sebagai sumber enzim agarase yang berpotensi dikembangkan untuk mendukung pengolahan limbah rumput laut secara efisien. Penapisan 62 isolat bakteri menghasilkan 28 isolat agarolitik; lima isolat paling efektif, berdasarkan indeks agarolitiknya, adalah Vibrio alginolyticus (1,412), Vibrio jasicida (1,263), Vibrio sp. (1,212), Vibrio harveyi (1,164), dan Vibrio sp. (1,121). Vibrio alginolyticus dipilih untuk produksi dan karakterisasi lebih lanjut. Kurva pertumbuhan menunjukkan empat fase pertumbuhan, dengan fase eksponensial terjadi antara jam ke-4 dan ke-16, sedangkan aktivitas enzim tertinggi tercatat setelah 24 jam inkubasi sebesar 0,252 U/mL. Pemurnian parsial menggunakan presipitasi amonium sulfat (60%) dan dialisis meningkatkan tingkat pemurnian menjadi 1,7 kali lipat, dengan aktivitas spesifik sebesar 0,0035 U/mg. Analisis SDS-PAGE terhadap fraksi yang telah didialisis menunjukkan empat pita protein dengan berat molekul 25,6, 15,8, 10,4, dan 9,0 kDa. Pemurnian lebih lanjut dengan Kromatografi Pertukaran Ion (IEC) menghasilkan aktivitas tertinggi pada Puncak 2 (Fraksi 12–13) sebesar 0,632 U/mL. Karakterisasi ekstrak enzim kasar menunjukkan aktivitas optimal pada pH 9 menggunakan buffer Tris-HCl dan pada suhu 50°C. Ion Fe²? berfungsi sebagai aktivator, dengan peningkatan aktivitas terbesar teramati pada konsentrasi 10 mM, sebaliknya, K?, Ni²?, Cu²?, dan EDTA umumnya menurunkan aktivitas enzim. Ekstrak kasar enzim agarase menunjukkan toleransi yang kuat terhadap surfaktan SDS, dengan peningkatan aktivitas yang signifikan pada konsentrasi 5%, sedangkan Tween 80 dan Triton X-100 menunjukkan efek yang lebih kecil. Uji spesifisitas substrat memperoleh aktivitas tertinggi pada karagenan (1,50 U/mL), dibandingkan dengan natrium alginat (0,30 U/mL) dan agarosa (0,18 U/mL), yang menunjukkan bahwa ekstrak kasar masih mengandung campuran enzim ekstraseluler. Secara keseluruhan, hasil ini menunjukkan bahwa isolat Vibrio alginolyticus dari perairan Tihi-Tihi merupakan kandidat yang kuat sebagai sumber enzim agarase yang bekerja secara efektif dalam kondisi alkali, memiliki titik optimum termal pada suhu tinggi, dan toleran terhadap surfaktan anionik, sehingga mendukung potensinya untuk pengembangan lebih lanjut dalam industri pengolahan limbah rumput laut.