Produksi dan Karakteristik Dekstranase Asal Khamir Isolat Lokal untuk Mendegradasi Dekstran dalam Nira

Abstract

Keberadaan dekstran dalam nira tebu merupakan permasalahan yang sangat krusial yang dialami oleh banyak industri gula dan menimbulkan kerugian besar. Penanganan dekstran melalui metode hidrolisis enzimatik menggunakan dekstranase sangat disarankan sebagai metode yang paling tepat karena lebih efektif dan ekonomis. Penelitian ini bertujuan memproduksi dan mengkarakterisasi dekstranase asal khamir isolat lokal untuk mendegradasi dekstran dalam nira. Penelitian ini diawali dengan seleksi isolat khamir secara kualitatif (pembentukan zona hidrolisis) dan kuantitatif (aktivitas enzim). Isolat terpilih selanjutnya dikarakterisasi koloni dan selnya kemudian diidentifikasi berdasarkan sekuen daerah ITS. Isolat yang telah teridentifikasi kemudian ditentukan fase pertumbuhan dan waktu untuk produksi enzim dengan aktivitas tertinggi. Berbagai jenis sumber karbon (glukosa, fruktosa, sukrosa, dekstran, dan nira tebu) sebanyak 3% dan sumber nitrogen (ekstrak khamir, pepton, urea, tripton, dan amonium sulfat) sebanyak 0.05% diseleksi untuk memproduksi dekstranase dengan aktivitas yang tinggi. Pengaruh pH (4,5,6,7,8), suhu C, dan kation (K+, Na+, Ca2+, Mg2+) terhadap aktivitas enzim juga diamati serta stabilitasnya. Untuk mengukur kinerja enzim, maka dekstranase diaplikasikan pada medium dekstran murni dan dekstran dalam nira pekat. Ketiga isolat khamir menunjukkan kemampuannya dalam menghasilkan dekstranase ekstraselular yang dibuktikan oleh terbentuknya zona hidrolisis. Hasil seleksi menyatakan bahwa isolat F4 adalah isolat terpilih dengan aktivitas maksimum enzim (1.53 U/mL) yang tercapai pada awal fase stasioner pada jam ke-12. Isolat menunjukkan karakteristik khas khamir dengan adanya vakuola di dalam sel dan keberadaan budding cell. Identifikasi molekular membuktikan bahwa isolat F4 berkerabat dekat dengan spesies Pichia kudriavzevii dengan tingkat kemiripan sebesar 99%. Produksi dekstranase tertinggi didukung oleh suplementasi glukosa sebagai sumber karbon dan kombinasi ekstrak khamir dan pepton sebagai sumber nitrogen bagi sel khamir. Enzim memiliki pH optimum 7 dan suhu optimum 3 C. Uji stabilitas enzim menunjukkan bahwa aktivitas enzim lebih il p h p n imp n n C. Kation Na+ berperan sebagai kofaktor enzim dengan meningkatkan aktivitas hingga 119% untuk konsentrasi 1 mM dan 110% untuk konsentrasi 5 Mm sedangkan K+ dan Ca2+ merupakan inhibitor enzim. Dekstranase dari isolat F4 dapat menghidrolisis dekstran dalam keadaan murni maupun campuran dalam nira pekat, namun dengan laju hidrolisis yang lebih rendah.