Analisis Yield Pektinase Asal Bakteri Isolat ISH16 pada Media Fermentasi Padat Berbasis Kulit Lunak Buah Kopi

Abstract

Pektin merupakan kompleks polisakarida dengan rantai utama asam Dgalakturonat yang dihubungkan oleh ikatan α-1,4-glikosidik. Pektin dikatalisis oleh enzim pektinase melalui pemutusan ikatan α-1,4-glikosidik. Enzim pektinase banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri seperti pengolahan jus buah, pengolahan air limbah, dan sebagainya. Hal ini menyebabkan perlunya produksi pektinase dalam skala besar secara efisien dan ekonomis. Salah satu jalan alternatif untuk mencapai hal tersebut adalah dengan memanfaatkan limbah pertanian atau perkebunan seperti kopi yang jumlahnya melimpah di Indonesia. Produk sampingan dari pemrosesan basah kopi salah satunya yaitu kulit lunak buah kopi. Kulit lunak buah kopi memiliki kandungan senyawa yang kompleks. Kandungan pektin (6,5%) dalam kulit lunak buah kopi cukup tinggi, sehingga berpotensi digunakan sebagai substrat untuk produksi enzim pektinase. Bakteri yang diketahui mampu memproduksi enzim pektinase yaitu bakteri Isolat ISH16, yang merupakan bakteri endosimbion yang diisolasi dari usus hama penggerek buah kopi Hypothenemus hampei Ferr. Produksi enzim pektinase pada penelitian ini dilakukan melalui tahap optimasi produksi, purifikasi parsial, dan karakterisasi pektinase yang dihasilkan. Hasil optimasi produksi pektinase menunjukkan bahwa aktivitas pektinase bakteri Isolat ISH16 optimal pada waktu inkubasi 4 hari dengan kadar air substrat kulit lunak buah kopi 90% (0,166 U/ml). Pektinase terpresipitasi oleh amonium sulfat dengan kejenuhan 40% dan aktivitasnya meningkat menjadi 0,22 U/ml. Berat molekul enzim ini berkisar antara 14-50 kDa berdasarkan hasil dialisis. Kelipatan kemurnian pektinase meningkat hingga 1030,9 kali lipat dan aktivitas spesifik mencapai 0,49 U/mg dengan yield yang diperoleh sebesar 25,9% setelah pektinase dipurifikasi menggunakan kromatografi penukar anion DEAE Cellulose DE-52. Pektinase Bakteri ISH16 menunjukkan aktivitas optimal pada pH 6 (0,168 U/ml) dan sangat stabil pada rentang pH 5,5-8 dengan aktivitas relatif diatas 86% setelah enzim diinkubasi selama 4 jam pada suhu 37°C. Pektinase Bakteri ISH16 mencapai aktivitas optimal (0,156 U/ml) pada suhu 50°C dengan waktu inkubasi selama 2 jam dan stabil dalam rentang suhu 30-45°C dengan aktivitas relatif di atas 80% setelah enzim diinkubasi selama 4 jam. Ion logam yang berperan sebagai kofaktor pada aktivitas pektinase Bakteri ISH16 adalah Mg2+, sedangkan ion logam yang berperan sebagai inhibitor adalah Ca2+, Na+, K+, Fe2+, dan Al3+, serta EDTA. Bakteri Isolat ISH16 berpotensi besar menghasilkan enzim pektinase sehingga perlu dilakukan identifikasi molekuler terkait spesies bakteri Isolat ISH16 maupun pektinase yang dihasilkan. Sebaiknya dilakukan juga pengujian parameter suhu tertinggi dengan tingkat aktivitas konstan selama seluruh waktu pengujian sehingga dapat ditentukan stabilitas suhu yang lebih akurat. Hal ini agar pektinase dapat diaplikasikan secara spesifik dalam industri.