Pemurnian dan Karakterisasi Pediosin yang Diproduksi oleh Pediococcus pentosaceus 2A2 dalam Media Berbasis Molases.

Abstract

Ekstrak kasar pediosin yang diproduksi oleh Pediococcus pentosaceus 2A2 berpotensi digunakan sebagai salah satu alternatif pengawet alami pengganti pengawet sintetik. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh pediosin murni serta mengetahui sifat-sifat fisikokimia dan mikrobiologi fraksi pediosin hasil pemurnian agar aplikasinya efektif dan praktis sesuai dengan teknik dan kondisi proses pengolahan pangan. Produksi pediosin dilakukan dalam media berbasis molases 30% pada pH 6.2, diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam, lalu disentrifugasi dan dievaporasi, sehingga dihasilkan supernatan bebas sel (SBS) pediosin. Ekstrak kasar pediosin (EKP) dipersiapkan dengan mengendapkan SBS menggunakan garam amonium sulfat secara bertahap hingga jenuh pada konsentrasi 90% kemudian didialisis dengan membran cut off 2.0 kDa. Pemurnian EKP dilakukan dengan pemisahan menggunakan kromatografi pertukaran kation SP Sephadex C-25 dengan elusi buffer asetat pada 4 variasi pH yang berbeda (5.5, 6.0, 6.5, dan 7.0) sehingga akan dihasilkan 4 fraksi berdasarkan 4 variasi pH berbeda, yaitu Fraksi 1 (F1), Fraksi 2 (F2), Fraksi 3 (F3), dan Fraksi 4 (F4). Aktivitas antimikroba diukur menggunakan metode cakram, sementara konsentrasi protein diukur dengan metode Lowry. Aktivitas spesifik dihitung berdasarkan rasio aktivitas antimikroba terhadap konsentrasi proteinnya. Fraksi yang memiliki zona hambat terbesar diantara fraksi-fraksi lainnya dipilih sebagai fraksi yang akan dikarakterisasi. Karakterisasi fraksi pediosin meliputi penentuan berat molekul menggunakan SDS-PAGE, penentuan MIC (minimum inhibitory concentration) yang mampu menghambat 90% (1 log) pertumbuhan L. monocytogenes ATCC 7644, dan penentuan mekanisme penghambatan fraksi pediosin terhadap L. monocytogenes ATCC 7644 di bawah SEM (scanning electron microscope). EKP hasil pengendapan amonium sulfat yang diikuti dialisis memiliki aktivitas spesifik terhadap L. monocytogenes ATCC 7644 lebih tinggi 5 kali lipat dibandingkan SBS yang belum mengalami pemurnian. Hasil pemisahan dengan SP Sephadex C-25 menghasilkan F4 pediosin yang memiliki zona hambat terbesar diantara fraksi-fraksi lainnya. F4 pediosin memiliki aktivitas spesifik 435 kali lipat lebih tinggi dibandingkan SBS. F4 pediosin memiliki berat molekul sekitar 5.9 kDa, dengan MIC sebesar 143 ppm. Mekanisme penghambatan F4 pediosin pada konsentrasi 2 x MIC terhadap sel L. monocytogenes ATCC 7644 menunjukkan kerusakan membran sel berupa pembentukan pori dan sel yang mengalami pengecilan ukuran. Prosedur pemurnian pediosin berhasil memperoleh pediosin murni yang memiliki berat molekul kecil dengan mekanisme penghambatan melalui perusakan sel L. monocytogenes ATCC 7544.