Karakterisasi protease baru dari baru dari beberapa isolat vibrio sp. asal laut

Abstract

Protease merupakan biokatalisator yang memiliki nilai komersial yang tinggi. Protease mikroba memiliki potensi yang cerah untuk terus dikembangkan dalam rangka suplai kebutuhan protease yang terus meningkat. Produsen protease mikroba yang telah banyak diteliti dan dikembangkan adalah kapang dan bakteri gram positif. Sebenarnya beberapa bakteri gram negatif telah dilaporkan memiliki kemampuan proteolitik. Akan tetapi, protease dari bakteri gram negatif asli Indonesia belum banyak diteliti dan dikembangkan. Dari golongan Vibrio sp. yang berasal dari perairan laut Jawa Timur diharapkan diperoleh protease-protease baru dengan sifat-sifat yang menguntungkan. Seleksi awal mikroba penghasil protease ekstraselular dari sebanyak 54 isolat Vibrio sp. dilakukan dengan membandingkan nilai Indeks Proteolitik (IP) sehingga ditetapkan sepuluh isolat potensial yang memiliki nilai IP tertinggi. Seleksi lanjutan dilakukan dengan menentukan aktivitas kaseinolitik dari ekstrak kasar enzim yang diproduksi oleh kesepuluh isolat potensial tersebut. Dari tahap ini ditetapkan empat isolat terpilih yang memiliki aktivitas tertinggi yaitu: W4.3B, S9.4P, W4.2B dan W3.6B. Karakterisasi protease dilakukan terhadap ekstrak kasar enzim yang dihasil- kan oleh keempat isolat terpilih. Enzim-enzim ini aktif pada kondisi alkali dengan aktivitas optimum pada pH 8. Suhu optimum untuk aktivitas kaseinolitiknya berkisar antara 50-60°C. Enzim-enzim tersebut bersifat relatif stabil terhadap pemanasan pada suhu 50°C, bahkan untuk isolat S9.4P dan W3.6B aktivitas tersisa setelah pemanasan selama 60 menit masih melebihi setengah dari aktivitas awal. EDTA (1, 5, 10 mM) menunjukkan efek penghambatan yang lebih kuat di- bandingkan dengan PMSF/ fenilmetilsulfonil fluorida (1, 5, 10 mM). Penghambatan oleh EDTA maksimal pada taraf konsentrasi 1 mM untuk protease dari isolat $9.4P, W4.2B dan W3.6B serta taraf konsentrasi 5 mM untuk protease dari W4.3B sehing- ga aktivitas yang tersisa berturut-turut 24.45%, 21.95%, 39.68% dan 45.41%. Penghambatan oleh PMSF maksimal hanya menyebabkan penurunan hingga aktivitas tersisa sebesar 66.58% (taraf konsentrasi 5 mM) untuk protease dari isolat W4.3B sedangkan untuk yang lain sebesar 86.09% (S9.4P), 65.87% (W4.2B) dan 71.18% W3.6B) pada taraf konsentrasi 10 mM. ( Pada percobaan penambahan ion logam dalam bentuk garam kloridanya (2 mM) langsung terhadap ekstrak kasar enzim, protease dari isolat W4.3B meningkat aktivitasnya dengan penambahan ion logam Zn dan K masing-masing sebesar 59.61 % dan 58.64%. Protease dari isolat S9.4P sedikit meningkat aktivitasnya dengan penambahan ion Ca dan Co masing-masing sebesar 22.46% dan 22.21%, begitu juga dengan protease dari isolat W3.6B yang meningkat aktivitasnya sebesar 26.48% dan 35.00% karena penambahan ion Zn dan Mg. Penambahan ion logam relatif tidak berpengaruh pada protease dari isolat W4.2B. Penambahan beberapa ion logam dalam benuk garam kloridanya (2mM) pada ekstrak kasar enzim yang telah dihambat dengan EDTA (1 mM) menunjukkan terjadinya pemulihan aktivitas. Terlihat pula adanya pengaruh kombinasi ion logam ter- hadap fenomena pemulihan aktivitas tersebut. Aktivitas protease tersisa setelah penghambatan oleh EDTA untuk masing-masing isolat sebagai berikut: 34.60% (W4.3B), 30.66% (S9.4P), 32.51% (W4.2B), dan 39.97% (W3.6B). Aktivitas pro- tease dari isolat W4.3B setelah ditambah ion logam adalah 78.48% (Ca), 110.24% (Zn), 122.59% (Ca, Zn), 19.83% (K) dan 44.24% (Na). Untuk isolat S9.4P sebagai berikut: 83.75% (Ca), 65.86% (Zn), 96.40% (Ca, Zn), 92.39% (Co). Sedangkan pada isolat W4.2B adalah 79.15% (Ca), 89.41% (Zn), 92.95% (Ca, Zn). Dan pada isolat yang terakhir, W3.6B, sebagai berikut: 90.09% (Ca), 77.96% (Zn), 116.93% (Ca, Zn) dan 63.79% (Mg). Ion logam Ca(2 mM) tidak dapat meningkatkan daya tahan panas enzim dari isolat S9.4P baik pada suhu yang lebih tinggi dari suhu optimum (80°C) maupun pada selang waktu pemanasan yang lebih lama (50°C. 20 jam). Sedangkan terhadap enzim yang dihasilkan oleh isolat W3.6B, ion Ca menunjukkan sedikit pengaruh dalam peningkatan ketahanan panasnya. Hasil identifikasi tentatif dengan pengujian beberapa sifat pembeda menya- rankan bahwa keempat isolat Vibrio sp. (W4.3B, S9.4P, W4.2B, W3.6B) merupa- kan galur-galur dari Vibrio harveyi.