Karakterisasi Biokimia Dan Amobilisasi Glukosa Oksidase Dari Aspergillus Niger Ipbcc.08.610 Pada Elektroda Pasta Karbon Termodifikasi

Abstract

Penggunaan enzim saat ini sangat luas diberbagai bidang, seperti bidang pangan, kesehatan, pertanian, maupun energi namun, Indonesia masih menjadi pengimpor enzim terbesar. Salah satu enzim yang banyak digunakan adalah glukosa oksidase (GOD). GOD merupakan enzim yang mengatalisis oksidasi dari β-Dglukosa menjadi D-glukono-δ-lakton dan hidrogen peroksida menggunakan molekul oksigen sebagai penerima elektron. GOD pada penelitian ini diproduksi langsung dari isolat lokal Aspergillus niger yang diisolasi dari tanaman pagar Dryobalanops di daerah Tarakan, Kalimantan Utara. Aplikasi dari GOD ke permukaan elektroda membutuhkan sistem amobilisasi. Proses amobilisasi enzim yang tepat dianggap dapat meningkatkan kinerja elektroda. Amobilisasi GOD ke nanofiber-polianilin pada permukaan elektroda pasta karbon diduga dapat meningkatkan konduktansi elektroda. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan karakteristik kinetika aktivitas GOD hasil pemurnian (NH4)2SO4 80% jenuh dan hasil amobilisasi GOD pada elektroda pasta karbon termodifikasi (EPKT) nanofiber polianilin. Penilitian ini terdiri atas sembilan tahap yakni: (1) Produksi dan isolasi GOD dari A.niger IPBCC.08.610; (2) Pemurnian GOD dengan (NH4)2SO4 80% jenuh; (3) Uji aktivitas GOD; (4) Kinetika GOD hasil pemurnian; (5) Optimasi ukuran diameter tembaga Elektroda Pasta Karbon (EPK); (6) Pengukuran voltamogram siklik elektroda pasta karbon (EPK) dan elektroda pasta karbon termodifikasi (EPKT); (7) Amobilisasi GOD pada EPKT; (8) Pengukuran voltamogram siklik EPKT teramobilisasi dan GOD yang tidak diamobilisasi; dan (9) Kinetika GOD teramobilisasi pada EPKT. Hasil penelitian diperoleh GOD dengan aktivitas tertinggi dihasilkan secara intraseluler oleh A.niger. Ekstrak kasar GOD intraseluler kemudian dimurnikan dengan pengendapan (NH4)2SO4 80% jenuh dan menghasilkan aktivitas spesifik sebesar 27.77 U/mg. Tingkat kemurnian yang dihasilkan mencapai 20.22 kali dari ekstrak kasarnya dengan yield sebesar 72.86%. Tembaga dengan diameter 3 mm memiliki nilai knduktansi yang lebih baik. Nanofiber polianilin meningkatkan konduktansi EPK sehingga lebih baik digunakan sebagai media amobilisasi glukosa oksidase. Metode amobilisasi dengan penambahan glutaraldehida sebagai agen pengikat silang GOD, dapat meningkatkan kinerja GODamo-IPB|EPKT. Karakteristik kinetika GOD yang teramobil pada elektroda dapat menurunkan nilai Km (3.1 mM) dan Imax yang dihasilkan besar (3.689 mA), sensitivitas yang tinggi 1.09 mA/mM dan range konsentrasi glukosa sebesar 0.2-2 mM. Range konsentrasi glukosa ini dapat digunakan dalam mendeteksi kadar glukosa dalam darah yakni sebesar 56.4 mg/dL selain itu, range ini juga dapat diaplikasikan dalam mendeteksi glukosa pada buah peach (0.9 mM). GODamo-IPB|EPKT pada penelitian ini berpotensi untuk dijadikan biosensor glukosa.