Adsorpsi Protein Pada Beads Alginat/Nanoselulosa

Abstract

Protein adalah suatu biomakromolekul yang merupakan salah sat zat gizi penting dalam tubuh. Proses pemurnian protein dapat dilakukan dengan metode kromatografi yang memanfaatkan adsorpsi protein pada fasa diam dan fasa geraknya. Adsorpsi protein dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya interaksi elektrosatik, kekuatan ion, pH dan juga temperatur. Penelitian ini mengkaji tentang adsorpsi protein pada beads Alginat/nanoselulosa. Rasio kompisisi antara Alginat dengan Nanoselulosa serta variasi pH digunakan sebagai bahan kajian untuk mengamati perilaku adsorpsi beads terhadap protein. Beads dikarakterisasi dengan daya serap air, kemudian diuji proses adsorpsinya pada variasi pH beserta isoterm adsorpsinya. Nanoselulosa yang digunakan diperoleh dari hasil hidroisis selulosa dari tongkol jagung. Nanoselulosa dikarakterisasi dengan menggunakan Titrasi konduktometri, FTIR serta PSA. Penelitian ini meliputi 5 tahapan yaitu: (1) preparasi nanoselulosa (2) karaterisasi nanoselulosa (3) pembuatan beads (4) uji daya serap air beads dan (5) adsorpsi beads terhadap protein. Tahapan pertama yaitu isolasi selulosa dari tonkol jagung, kemudian selulosa dihidrolisis menggunakan asam sulfat 9,2 M untuk memperoleh nanoselulosa. Tahapan kedua dilakukan dengan beberapa analisis antara lain yaitu analisis gugus fungsi dengan Fourier Transmission Infra Red (FTIR), penentuan jumlah gugus muatan pada permukaan nanoselulosa dilakukan dengan titrasi konduktometri dan analisis diameter partikel menggunakan Particle Size Analyzer (PSA). Tahapan ketiga dilakukan dengan mencampurkan alginat denga nanoselulosa dengan berbagai variasi komsisi dan dilakukan crosslink dengan larutan CaCl2. Tahapan keempat dilakukan dengan merendam beads yang telah kering ke dalam akuades selama 60 jam dan ditimbang tiap 6 jam. Tahap kelima dilakukan dengan melakukan adsorpsi beads terhadap protein pada variasi pH untuk mendapatkan pH optimum serta variasi konsentrasi untuk mendapatkan pola adsorpsi berdsarkan isoterm adsorpsi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanoselulosa yang dihasilkan dalam bentuk suspensi memiliki kandungan padatan sebesar 0,543%. Hasil FTIR nanoselulosa menunjukkan adanya perbedaan struktur pada selulosa setelah hidrolisis dengan masuknya gugus sulfat. Jumlah gugus muatan sulfat hasil titrasi konduktometri diperoleh sebesar 14078,84 mmol/Kg. Hasil PSA menunjukkan rata-rata ukuran partikel sebesar 122,5 ± 0,7 nm. Beads yang dihasilkan berbentuk bulat dan sedikit berekor. Daya serap air optimum pada waktu 48 jam. Adsorpsi beads terhadap protein (BSA) optimum pada pH 4 dengan adsorpsi hampir mencapai 90% pada tiap komposisi beads. Isoterm adsorpsi yang sesuai dengan adsorpsi protein teradap beads adalah isoterm lamuir dengan regresi > 0,9 pada tiap komposisi beads dengan jenis adsorpsi fisika. Kapasitas adsorpsi meningkat seiring meningkatnya komposisi nanoselulosa. Kapasitas adsorpsi optimum pada beads dengan komposisi 6 dan 10%.