Karakterisasi Endo- ꞵ-1,4-Xilanase Rekombinan XynBTN63D dalam Escherichia Coli BL21 (DE3)

Abstract

Endo-β-1,4-D-xilanase dalam penelitian ini merupakan enzim yang diproduksi dari Bacillus sp. dalam sistem abdominal rayap. Enzim endo-β-1,4-D-xilanase berhasil dimutasi menggunakan metode site directed mutagenesis, dengan menggantikan asam amino asparagin (N) pada posisi 63 dengan asam amino aspartat (D). Penggantian asam amino menghasilkan mutan N63D sehingga enzim endo-β-1,4-D-xilanase dinamakan dengan endo-β-1,4-D-xilanase rekombinan XynBTN63D. Gen pengkode enzim endo-β-1,4-D-xilanase (xynBT) dalam penelitian ini terkloning pada plasmid pESC-URA dan pYHM1 serta ditransformasikan dalam sel inang Escherichia coli BL21 (DE3). Plasmid pESC-URA dan pYHM1 dipilih karena kedua plasmid tersebut merupakan shuttle vector. Shuttle vector memungkinkan dilakukannya kloning dan modifikasi urutan DNA dalam sel inang prokariot dan eukariot. Endo-β-1,4-D-xilanase rekombinan XynBTN63D dalam plasmid pESC dan pYHM1 dilakukan karakterisasi terhadap nilai aktivitas dan stabilitas enzim. proses karakterisasi yang dilakukan dengan menentukan suhu dan pH optimum serta menentukan stabilitas suhu dan pH enzim. Penentuan suhu optimum dilakukan dengan menghidrolisis enzim dengan substrat dengan variasi suhu 30, 40, 50, dan 60oC selama 1 jam. Penentuan pH optimum dilakukan dengan memvariasi pH buffer pada substrat dengan variasi 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 7 dan 8. Substrat nantinya akan diinkubasi bersama dengan ezim selama 1 jam pada suhu optimalnya. Stabilitas suhu endo-β-1,4-D-xilanase rekombinan XynBTN63D ditentukan dengan menginkubasi ekstrak kasar enzim tanpa substrat pada suhu 4, 16, 25, 30, 40, 50, dan 60oc selama 1 jam. Stabilitas pH enzim dilakukan dengan menginkubasi enzim tanpa substrat pada buffer pH 4 sampai 6 dengan interval 0,5 satuan pH serta buffer pH 7 dan 8 selama 24 jam. Penentuan aktivitas pada stabilitas enzim dilakukan dengan melakukan hidrolisis enzim dengan substrat pada suhu dan pH optimum setelah dipreinkubasi. Karakteriasi enzim endo-β-1,4-D-xilanase rekombinan XynBTN63D pada plasmid pESC dan pYHM1 berhasil ditentukan. Endo-β-1,4-D-xilanase rekombinan XynBTN63D memiliki suhu optimum 40oC pada kedua plasmid dengan nilai aktivitas sebesar 0,155 U/mL pada plasmid pESC dan 0,214 U/mL pada plasmid pYHM1. Endo-β-1,4-D-xilanase rekombinan XynBTN63D pada kedua plasmid juga memiliki pH optimum yang sama yaitu pada pH 5,5 dengan nilai aktivitas sebesar 0,158 U/mL pada pESC sedangkan pada pYHM1 sebesar 0,216 U/mL. Stabiliras suhu diperoleh pada suhu 4 sampai 30oC dengan nilai aktivitas relatif diatas 50% dari nilai aktivitas tertingginya. Stabilitas pH menunjukkan bahwa enzim endo-β-1,4-D-xilanase rekombinan XynBTN63D stabil dalam kondisi asam dengan nilai aktivitas relatifnya melebihi 50% pada pH 4,0 sanpai 6,0.