KINETIKA ENZIM ENDO- 𝛽-1,4-D-XILANASE PADA HIDROLISIS SUBSTRAT XILAN KULIT SINGKONG

Abstract

Endo-𝛽-1,4-D-xilanase adalah salah satu jenis enzim hidrolase yang berperan menghidrolisis ikatan 𝛽-1,4-D-xilosida pada xilan untuk menghasilkan xilooligosakarida. Xilan merupakan salah satu penyusun hemiselulosa yang termasuk dalam jenis polisakarida. Penelitian ini menggunakan xilan yang bersumber dari limbah pertanian yakni kulit singkong. Penelitian yang telah dilakukan yaitu menghidrolisis xilan yang bersumber dari kulit singkong menjadi produk berupa xilooligosakarida dengan menggunakan Endo-𝛽-1,4-D-xilanase yang berasal dari isolat mikroorganisme Bacillus, sp yang telah diisolasi dari abdomen rayap. Enzim sebelum digunakan dilakukan pemurnian terlebih dahulu. Tahapan pemurnian enzim melalui 2 tahapan yaitu fraksinasi ammonium sulfat pada fraksi 50% dan dialisis. Hasil enzim yang lebih murni ini digunakan untuk optimasi konsentrasi substrat dan konsentrasi enzim. Optimasi konsentrasi substrat dilakukan dengan menginkubasi enzim yang lebih murni dengan variasi konsentrasi substrat dari 0,1% sampai 1,1% dengan rentang 0,1 sedangkan konsentrasi enzim dijaga konstan. Waktu inkubasi yang digunakan adalah selama 20 jam sedangkan suhu yang digunakan adalah 40℃. Hasil optimasi konsentrasi substrat digunakan untuk mengoptimasi konsentrasi enzim. Hasil optimasi konsentrasi substrat dan konsentrasi enzim dilihat dengan menggunakan parameter jumlah total gula reduksi. Produk yang dihasilkan pada optimasi konsentrasi substrat dan konsentrasi enzim kemudian dilakukan pengujian jenis xilooligosakarida dengan menggunakan TLC (Thin Layer Chromatography). Pengujian yang dilakukan selanjutnya pengujian kinetika enzim. Parameter yang diukur pada kinetika enzim adalah KM dan Vmax. Pengukuran kinetika enzim dilakukan dengan menggunakan variasi konsentrasi substrat 0,3% sampai konsentrasi substrat 1,1% dengan variasi waktu inkubasi selama 0 jam sampai 20 jam dengan rentang 4 jam. Konsentrasi enzim yang digunakan pada uji kinetika enzim merupakan konsentrasi enzim yang diperoleh pada optimasi enzim dan dijaga konstan. Konsentrasi enzim yang diperoleh dalam tahapan pemurnian adalah sebesar 0,049 U/mL dengan aktivitas spesifik sebesar 1,043U/mg. Besar total gula reduksi maksimal yang dihasilkan pada variasi konsentrasi substrat adalah sebesar 1,036 mg/ml pada konsentrasi substrat 0,7% sedangkan pada variasi konsentrasi enzim diperoleh total gula reduksi maksimal adalah sebesar 1,099 mg/ml pada konsentrasi enzim 0,040 U/ml. Analisa KLT yang telah dilakukan pada produk hidrolisis menunjukkan beberapa spot yang tampak pada plat yaitu xilotriosa, xilotetrosa dan xilopentosa, namun spot yang paling tebal terdapat diantara xilotetrosa dan xilopentosa. Uji kinetika yang telah dilakukan menghasilkan nilai KM dan Vmax secara berturut-turut sebesar 4,77 10 3   𝑚𝑔 𝑚𝑙 dan 0,053 mg/ml.jam