MUHAMMAD NUR KHOLIS

PS.BTK / PO51120071

TUGAS FISIOLOGI MOLEKULAR

1. Cari satu jurnal tentang selulase, definisikan 1 Unit aktifitas selulase!

Berdasar pada Iqbal et.al. (2011), aktifitas enzim dinyatakan sebagai U / mL, 1 unit

didefinisikan sebagai jumlah enzim yang dibutuhkan untuk meningkatkan unit absorbansi

pada panjang gelombang tertentu (nm) per mL campuran reaksi.

2. Apakah dilakukan pengukuran kadar protein, jika ia sebutkan metode yang digunakan!

Berdasarkan jurnal, konsentrasi protein dalam ekstrak enzim kasar dan murni ditentukan

dengan metode Lowry et al. (1951), menggunakan serum bovine albumin sebagai larutan

standar.

3. Apakah pada media pertumbuhan mengandung substrat untuk menginduksi organisme

menghasilkan selulase?

Pada media pertumbuhan mengandung subtrat berupa carboxymethyl cellulose (CMC).

4. Pada assay enzim, sebutkan panjang gelombang yang digunakan !

Berdasarkan jurnal tersebut dapat diketahui pada assay enzim panjang gelombang ang

digunakan adlah 540 nm.

5. Berapakan konsentrasi substrat yang digunakan dalam assay enzim dan sebutkan jenis

substratnya (substrat) spesifik ?

Konsentrasi substrat yang digunakan sebesar 3% (w/v) berupa carboxymethyl cellulose

(CMC)

6. Sebutkan macam-macam/jenis/nama alternatif enzim selulase dan berikan definisinya!

No Enzim Kode

Enzim Aktifitas

1 Endo-ß-glucanase atau

Carboxymethyl

cellulase (CMCases)

EC 3.2.1.4 Memutus rantai polimer selulase pada

bagian endo (dalam) secara teratur

2 Exo-ß-glucanase EC

3.2.1.91

Memutus rantai polimer selulosa pada

ujung reduksi

3 β-glucosidase EC

3.2.1.21

Menghidrolisis selulase menjadi

glukosa atau fruktosa

MUHAMMAD NUR KHOLIS

PS.BTK / PO51120071

7. Sebutkan tahap pemekatan atau pemurnian enzim!

Pada jurnal disebutkan terdapat 3 tahap pemekatan atau pemurnian enzim yaitu :

a. Precipitation

Tahap pertama pemurnian enzim dengan presipitasi menggunakan garam berupa

amonium sulfat ((NH4)2SO4). Prinsip presipitasi adalah mengendapkan protein

sehingga protein terpisah dari komponen terlarut lainnya.

b. Dialysis

Tahap kedua pemurnian enzim adalah dialysis sebanyak 4 kali masing-masing selama

6 jam dengan menggunakan air suling. Pelet yang akan di- dialysis sebelumnya

diencerkan pada 0,2 M Tris-HCl buffer (pH 8)

c. Gel Filtration Chromatography

Tahap selanjutnya adalah dengan Gel Filtration Chromatography dengan

menggunakan Sephadex-G-100 dengan tinggi kolom 120 cm dalam kolom gelas

dengan internal diameter cm 2.0. Sampel dielusi dengan buffer fosfat pH 6,5 serta laju

aliran dipertahankan pada 0,5 mL/min hingga 20 fraksi dikumpulkan masing-masing

1 mL dan aktivitas enzim dan kadar protein ditentukan untuk masing-masing fraksi

yang terpisah.

8. Berikan penjelasan tentang tingkat kemurnian enzim dari masing-masing tahapan

pemurnian !

Enzim ekstrak kasar adalah total enzim yang didapatkan sebelum proses pemurnian,

dari tabel diatas dapat diketahui bahwa jumlah total aktivitas enzim adalah sebesar 79600

U/mL sedangkan aktivitas spesifik sebesar 45 U/mg. Aktifitas spesifik enzim merupakan

perbandingan unit aktivitas enzim dan kadar protein total. Tingkat kemurnian ditentukan

dari perbandingan aktivitas spesifik enzim setelah dimurnikan dengan ekstrak kasar

sedangkan prosentase Yield enzim merupakan perbandingan dari aktivitas total enzim

setelah dimurnikan dengan aktivitas total ekstrak kasar dikali 100%.

MUHAMMAD NUR KHOLIS

PS.BTK / PO51120071

Tahapan pertama dalam pemurnian enzim adalah presipitasi dengan menggunakan

asam sulfat ((NH4)2SO4), dari hasil diatas dapat diketahui jumlah total aktivitas enzim

yang didapatkan sebesar 9810 U/30mL sedangkan aktifitas enzim spesifik sebesar 45

U/mg. Kemurnian enzim dan Tahapan kedua proses pemurnian enzim dengan

menggunakan dialysis, aktifitas total enzim dan aktifitas spesifik enzim yang didapatkan

masing-masing adalah 6625 U/15mL dan 64 U/mg. Tahapan terakhir dari proses

pemekatan enzim didapatkan jumlah total aktifitas enzim sebesar 1680 U/12 mL

sedangkan jumlah aktifitas enzim spesifik sebesar 105 U/mg.

Tingkat kemurnian enzim pada masing-masing proses pemurnian dari tahap

presipitasi, dialysis dan Gel Filtration Chromatography didapatkan tingkat kemurnian

dan prosentase Yield semakin meningkat seiring dengan tahapan pemurnian. Tingkat

kemurnian dan prosentase Yield terbesar didapatkan pada tahapan Gel Filtration

Chromatography yaitu masing-masing sebesar 2,33 dan 2,11.

9. Jelaskan metode untuk melakukan imobiliasi selulase!

Enzim terimobilisasi didefinisikan sebagai enzim yang secara spesifik ditempatkan

dalam suatu ruang tertentu dengan tetap memiliki aktivitas katalitiknya dan dapat

digunakan secara berulang atau secara terus-menerus. Dragomirescu et al. (2010) enzim

selulase diimobilisasi dengan adsorpsi pada keramik dan diperangkap dalam kaca sol-gel

matriks tetraethoxysilane prekursor alkoxysilane (TEOS) dan tetramethoxysilane

(TMOS).

10. Berikan ulasan/resume tentang imobilisasi enzim selulase?

Enzim selulase dan selobiase diperoleh dari fermentasi dua strain Thricoderma

viridae yaitu strain Trichoderma viride CMCB 1 dan Thricoderma longibrachiatum DSM

769 kemudian dilihat aktifitas enzim masing-masing strain. Strain Trichoderma viride

CMCB 1 memiliki aktivitas enzim lebih besar diimobilisasi dengan adsorbsi fisik dengan

keramik dan diperangkap pada gel silika dengan menggunakan dua prekursor,

tetraethoxysilane (TEOS) dan tetramethoxysilane (TMOS). Aktifitas CMCase dan

selobiase lebih tinggi bila dibandingkan dengan aktifitas enzim tanpa imobilisasi, namun

aktifitas CMCase relatif lebih tinggi dibandingkan aktivitas selobiase. Hasil optimasi dari

aktifitas enzim CMCase dan selobiase pada suhu dan pH menunjukkan bahwa aktifitas

enzim CMCase dan selobiase lebih stabil aktifitasnya bila dibandingkan dengan enzim

tanpa adanya imobilisasi.

MUHAMMAD NUR KHOLIS

PS.BTK / PO51120071

Sumber :

Dragomirescu M., T. Vintila, G.Preda, A.M.Luca and V. Croitoru. 2010. Microbial

Cellulases Immobilized in/on Porous Supports. Animal Science and Biotechnologies

(1) 43 : 271-274

Iqbal H.M.N., I. Ahmed, M. A. Zia and M.Irfan. 2011. Purification and characterization of

the kinetic parameters of cellulase produced from wheat straw by Trichoderma

viride under SSF and its detergent compatibility. Advances in Bioscience and

Biotechnology 2 : 149-156