radio muadz 94,3 fm kendari

radio muadz 94,3 fm kendari
radio muadz 94,3 fm kendari

May 15, 2011

AMOBILISASI ENZIM

LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI
PERCOBAAN X
“AMOBILISASI ENZIM”



O L E H
NAMA                           :  MIFTA NUR RAHMAT
STAMBUK                   :  F1C1 08 001
KELOMPOK                :  II
ASISTEN                      :  RAHMAWATI RAHIM

LABORATORIUM KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALUOLEO
KENDARI
2011
BAB I
PENDAHULUAN
A.    Latar Belakang
Pada praktikum sebelumnya, telah dikarakterisasi enzim glukoamilase yang diisolasi dari kulit ubi kayu. Hasil yang diperoleh dari percobaan tersebut adalah diketahui aktivitas enzim glukoamilase, adapun aktivitas yang terukur dari enzim tersebut menunjukkan hasil yang tidak begitu memuaskan namun tetap saja masih dapat digunakan untuk mengkatalisis reaksi biokimia terutama pemutusan ikatan a-1,6-glikosidik pada pati menghasilkan molekul glukosa.
Dalam dunia pendidikan, pembelajaran tentang enzim dari segi aktivitasnya dilakukan hanya sekali pakai sja, jika ingin mengukur aktivitas enzim tersebut maka diperlukan enzim baru lagi. Proses ini ternyata tidak begitu ekonomis sehingga tidak dapat diaplikasikan dalam dunia industri. Oleh karena itu diperlukan suatu metode yang dapat membuat enzim dapat digunakan beberapa kali untuk mengkatalisis reaksi. Teknologi seperti ini disebut dengan amobilisasi enzim.
Enzim amobil adalah suatu enzim yang secara fisik maupun kimia tidak bebas bergerak sehingga dapat dikendalikan atau diatur kapan enzim harus kontak dengan substrat. Teknologi amobilisasi enzim saat ini sudah banyak dikembangkan oleh ilmuwan dan saat ini aplikasi terntangnya sangat luas di dunia industri. Teknologi amobilisasi enzim juga sangat baik digunakan dalam reaktor yang bersistem batch ataupun kontinu. Oleh karena itu, akan sangat bermanfaat jikalau mahasiswa Kimia melakukan teknik amobilisasi enzim guna menyongsong kehidupan di era teknologi.

B.     Tujuan Percobaan
Tujuan dilakukannya percobaan ini yaitu untuk melakukan teknik amobilisasi enzim dengan ampas kelapa dan serbuk kayu.
C.    Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam percobaan ini adalah bagaimana efektifitas ampas kelapa dan serbuk kayu sebagai wadah amobilisasi enzim?
D.    Manfaat
Manfaat dari percobaan ini adalah mahasiswa dapat mengetahui teknik amobilisasi enzim dengan menggunakan ampas kelapa dan serbuk kayu.


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Aplikasi enzim dalam skala besar (komersial) umumnya dilakukan dalam bentuk enzim teramobil, karena dinilai lebih ekonomis dan pertimbangan beberapa faktor lainnya. Enzim teramobil adalah enzim yang diamobilisasi dengan teknik tertentu untuk membatasi gerakan enzim namun masih memiliki aktivitas katalitik. Penggunaan enzim teramobil dalam bioproses memiliki beberapa keuntungan, antara lain produktivitas lebih tinggi, karena molekul enzim dapat digunakan beberapa kali dan beberapa lama, dapat digunakan untuk proses yang kontinyu, pemisahan enzim dan produk lebih mudah dan tidak memerlukan tahapan inaktivasi, sehingga membutuhkan energi yang lebih rendah (Swaisgood et al., 1997; Chibata, 1978).
Amobilisasi enzim dapat dianggap sebagai metode yang merubah enzim dari bentuk larut dalam air “bergerak” menjadi keadaan “tak begerak” yang tidak larut Amobilisasi mencegah difusi enzim ke dalam campuran reaksi dan mempermudah memperoleh kembali enzim tersebut dari aliran produk dengan teknik pemisahan padat/cair yang sederhana. Amobilisasi dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain melalui pengikatan kimiawi molekul enzim pada bahan pendukung, pengikatan silang intermolekuler sesama enzim, atau dengan cara menjebak enzim di dalam gel atau membran polimer (Palmer, 1991).
Pada sistem enzimatik heterogen, enzim dapat diamobilisasi dengan melekatkannya ke suatu penyangga padat. Penyangga ini dapat berupa butiran, serat, lembaran berongga, tabung ataupun membran semipermeabel. Saat ini penggunaan enzim amobilisasi memperoleh perhatian besar karena amobilisasi membuat enzim menjadi stabil, lebih tahan terhadap serangan protease, dan lebih mudah dipisahkan dari campuran pada akhir reaksi untuk reaksi selanjutnya (Masyithah, 2005).
Teknik amobilisasi yang paling baik untuk dipilih adalah yang memenuhi kriteria utama yakni tidak terjadi perubahan konformasi enzim dan tidak mengganggu gugus fungsi di pusat aktif enzim sehingga enzim tetap dapat berfungsi. Metode penjebakan enzim lebih banyak digunakan karena enzim ada dalam keadaan bebas dan tidak terikat pada bahan pendukung sehinga secara relatif fungsi katalitik dan struktur alami molekul enzim tidak mengalami gangguan goncangan (Kierstan & Coughlan 1985, Wirahadikusumah 1988).
Terdapat beberapa macam teknik immobilisasi yang dapat diaplikasikan. Setiap  metode memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Pada penelitian ini, dilakukan pengamatan dengan teknik adsorpsi fisik sederhana karena kemudahannya dalam pengamatan dan nilai keekonomisannya yang cukup baik (Kennedy, J).
Untuk melakukan immobilisasi enzim, perlu dilakukan pengamatan tentang support yang akan dipakai. Terdapat beberapa macam support yang dapat dipakai untuk metode adsorpsi, yaitu support organik seperti latex, kitin dan support anorganik seperti silica gel, CaCO3, Al2O3, dan lainnya. Tiap support memiliki karakteristik berbeda dalam teknik immobilisasinya (Minovska, 2007).
Dalam praktikum ini akan digunakan ampas kelapa dan serbuk kayu sebagai support untuk amobilisasi enzim dengan teknik adsorpsi fisik sederhana.


BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
A.    Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilakukan pada tanggal 16 April 2011 di Laboratorium Biokimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Haluoleo.
B.     Alat dan Bahan
1. Alat                               
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini meliputi erlenmeyer, seperangkat alat spektrofotometer, tabung reaksi, botol ampul, lemari es, alumunium foil, sumbat kapas, stirer, vorteks, setrifuga dan pipet volum.
2. Bahan
Bahan yang digunakan yaitu meliputi enzim xilanase, enzim glukoamilase, ampas kelapa, serbuk kayu, BSA, DNS dan aquades.


C.    Prosedur Kerja


BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.    Hasil Pengamatan
1.      Pembuatan kurva standar
Enzim glukoamilase
[Glukosa]
Absorbansi
0
2
4
6
8
10
0
0.078
0.134
0.285
0.294
0.390



Enzim xilose
[Xilose]
Absorbansi
0
2
4
6
8
10
0
0,002
0,005
0,029
0,047
0,059

2.      Penentuan aktivitas enzim
Enzim Glukoamilase

Absorbansi
[Glukosa]
Aktivitas (U/ml)
Teramobil ampas kelapa
Teramobil serbuk kayu
Tidak teramobil ampas kelapa
Tidak teramobil ampas kayu
No data
0,022
No data
No data
No data
0,56
No data
No data
No data
0,0972
No data
No data



Enzim Xilanase


Absorbansi
[Xilosa]
Aktivitas (U/ml)
Teramobil ampas kelapa
Teramobil serbuk kayu
Tidak teramobil ampas kelapa
Tidak teramobil ampas kayu
No data
0,050
0,033
0,012
No data
9,6
8,3
3,3
No data
0,0111
0,0073
0,0026




B.     Pembahasan
Enzim merupakan protein yang mampu mengkatalisis seluruh proses biokimiawi dalam sel hayati yang sangat spesifik. Enzim dapat diaplikasikan pada berbagai proses industri. Aplikasi enzim dalam skala besar (komersial) umumnya dilakukan dalam bentuk enzim teramobil, karena dinilai lebih ekonomis dan pertimbangan beberapa faktor lainnya. Enzim teramobil adalah enzim yang diamobilisasi dengan teknik tertentu untuk membatasi gerakan enzim namun masih memiliki aktivitas katalitik.
Penggunaan enzim teramobil dalam bioproses lebih disukai karena memiliki beberapa keuntungan, antara lain produktivitas lebih tinggi, molekul enzim dapat digunakan beberapa kali, dapat digunakan untuk proses yang kontinyu, pemisahan enzim dan produk lebih mudah dan tidak memerlukan tahapan inaktivasi.
Pada sistem enzimatik heterogen, enzim dapat diamobilisasi dengan melekatkannya ke suatu penyangga padat. Penyangga ini dapat berupa butiran, serat, lembaran berongga, tabung ataupun membran semipermeabel. Teknik amobilisasi yang paling baik untuk dipilih adalah yang memenuhi kriteria utama yakni tidak terjadi perubahan konformasi enzim dan tidak mengganggu gugus fungsi di pusat aktif enzim sehingga enzim tetap dapat berfungsi. Metode penjebakan (entrapment) enzim lebih banyak digunakan karena enzim ada dalam keadaan bebas dan tidak terikat pada bahan pendukung sehinga secara relatif fungsi katalitik dan struktur alami molekul enzim tidak mengalami gangguan goncangan.
Terdapat beberapa macam teknik immobilisasi yang dapat diaplikasikan. Setiap  metode memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Pada penelitian ini, dilakukan pengamatan dengan teknik adsorpsi fisik sederhana karena kemudahannya dalam pengamatan dan nilai keekonomisannya yang cukup baik.
Untuk melakukan immobilisasi enzim dengan teknik adsorpsi fisik, perlu dilakukan pengamatan tentang support yang akan dipakai. Terdapat beberapa macam support yang dapat dipakai untuk metode adsorpsi, yaitu support organik seperti latex, kitin dan support anorganik seperti silica gel, CaCO3, Al2O3, dan lainnya. Tiap support memiliki karakteristik berbeda dalam teknik immobilisasinya. Dalam praktikum ini akan digunakan ampas kelapa dan serbuk kayu sebagai support untuk amobilisasi enzim dengan teknik adsorpsi fisik sederhana.
Ampas kelapa dan serbuk kayu merupakan molekul karbohidrat dengan rongga di dalamnya sehingga mampu dijadikan sebagai support dalam amobilisasi enzim. Sebelum dijadikan support, kedua bahan ini perlu dipreparasi dengan proses terlebih dahulu. Untuk ampas kelapa dilakukan proses dekantasi yang berfungsi untuk menghilangkan komponen-komponen yang dapat mengganggu proses adsorpsi dari support terhadap enzim. Sedangkan pada serbuk kayu dilakukan peningkatan luas permukaan dengan diblender dengan tujuan diharapkan semakin banyak enzim yang dapat teradsorpsi di permukaan support.
           






Anda Merasa Terbantu dengan Artikel ini???
Dukung kami dengan mengirimkan Pulsa di No:
ADMIN                 : 0852 417 82228
Radio Mu’adz : 0852 9933 1996





Adapun enzim yang akan diamobilisasi adalah enzim glukoamilase dan xilanase. Prinsip dari teknik amobilisasi ezim dengan adsorpsi fisik adalah interaksi antara support dan enzim. Semakin lama waktu interaksi antara support dan enzim diharapkan proses amobilisasinya juga semakin membaik.
            Interaksi antara support dan enzim akan membentuk ikatan diantara keduanya, ikatan ini tidak begitu kuat dan dapat terlepas dengan sedikit pemanasan. Namun ikatan yang terjadi antara enzim dan support sudah cukup baik untuk digunakan dalam mengkatalis substrat. Untuk mengetahui kualitas amobilisasi enzim yang dilakukan maka dapat diukur dengan membandingkan antara aktivitas enzim teramobilisasi dan aktivitas enzim tak teramobilisasi dengan substrat dan perlakuan yang sama.
Untuk melihat kemampuan adsorpsi fisik pada support ampas kelapa dan serbuk kayu maka dilihat aktivitas enzim yang terimobil dan yang tak teramobil. Perbandingan aktivitas dari enzim xilanase yang terimobil dan yang tak teramobil dapat dilihat dengan kemampuan kedua enzim tersebut dalam menghidrolisis substrat pati membentuk xilosa. Selanjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi terhadap xilosa yang diperoleh dari setiap enzim, dan didapatkan aktivitas xilanase terimobil serbuk kayu, tak terimobil ampas kelapa dan tak teramobil serbuk kayu berturut-turut sebesar 0,0111, 0,0073 dan 0,0026 U/ml. Dari sini dapat dilihat bahwa aktivitas enzim teramobil lebih besar daripada aktivitas enzim tak teramobil, hasil ini bertentangan dengan riset sebagian besar ilmuwan. Pada umumnya kemampuan hidrolisis enzim teramobil akan lebih kecil daripada aktivitas enzim yang tak teramobil, hal ini terjadi akibat adanya perubahan struktur tiga dimensi dari enzim sehingga akan terjadi penghalangan secara sterik antara enzim dan substrat. Secara tidak langsung fenomena ini akan mengubah kinetika enzim secara nyata.
            Dalam praktikum ini juga dilakukan pengukuran aktivitas terhadap enzim glukoamilase, namun hasil yang diperoleh hanya dapat diukur aktivitas enzim glukoamilase teramobil serbuk kayu sebesar 0,0972. Adapun untuk enzim tak teramobilnya tidak dapat diukur karena beberapa kesalahan teknis.
Dari hasil praktikum ini telah diketahui bahwa ampas kelapa tidak prospek dijadikan sebagai support imobilisasi enzim karena memiliki sisi non polar atau belum dilakukannya lignifikasi. Sebaliknya serbuk kayu dalam praktikum ini diketahui memiliki prospek untuk dijadikan support imobilisasi enzim secara adsorpsi fisik.
             


BAB V
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan di atas disimpulkan bahwa sebuk kayu berpotensi dijadikan support untuk amobilisasi enzim. Dari hasil percobaan aktivitas enzim glukoamilase teramobil pada serbuk kayu sebesar 0,0972 U/ml, dan didapatkan pula aktivitas enzim xilanase teramobil pada serbuk kayu sebesar 0,0111 U/ml.



DAFTAR PUSTAKA
Chibata, I., 1978, Immobilized Enzymes. Research and Development, Kodansha           Ltd., Tokyo.

Kennedy, J.F., 1995, Principles of immobilization of enzymes. Di dalam Wiseman,            A. (Ed.) Handbook of Enzyme Biotechnology. 3rd Ed. Elis Hardwood,     London, UK.

Kierstan MPJ, Cough D MP, 1985, Immobilisation of cells and enzymes by gel      entrapment. Di dalam: J. Woodward (ed). Immobilised Cells and Enzymes. A Practical Approach. Oxford: IRL Pr.

Masyithah, Zuhrina, 2005, Pemodelan Numerik Reaksi Enzimatik Imobilisasi, Media Publikasi Karya Ilmiah Teknik Kimia, ISSN 1412-7814

Minovska, Vilma.,Winkelhausen, Eleonora., dan Kuzmanova, Slobodan, 2007,      Lipase immobilized by diffferent terchiques in various support material applied in oil hydrolisis. University St Cyril and Methodious. Faculty of        Technology and Metalurgy.

Palmer T., 1991, Understanding Enzymes, Ed ke-3. New York: Ellis Horwood.

Swaisgood, HE., XL Huang and MK Walsh, 1997, Immobilization of enzymes by           selective adsorption on biotinylaminopropyl celite or glass. In Bickerstaff GF (Ed). Immobilization of Enzymes and Cells. Humana Press. Totowa, New Jersey. 367pp.

Wirahadikusumah M., 1988, Teknik Amobilisasi Enzim Dalam Bidang   Pengobatan. Acta Pharm Indon 13:32-42.


LAPORAN SEMENTARA
PERCOBAAN X
“IMOBILISASI ENZIM”
Kurva Standar
[Glukosa]
Absorbansi
0
2
4
6
8
10
0
0.078
0.134
0.285
0.294
0.390

[Xilose]
Absorbansi
0
2
4
6
8
10
0
0,002
0,005
0,029
0,047
0,059
Absorbansi

Absorbansi
Glukosa
Absorbansi
Xilosa
Teramobil ampas kelapa
Teramobil serbuk kayu
Tidak teramobil ampas kelapa
Tidak teramobil ampas kayu
No data
0,022
No data
No data
No data
0,050
0,033
0,012

Ttd                 

Asisten Pembimbing

1 comment:

cha-cha said...

iya, anak kimia fmipa universitas tanjungpura