Selulase dari FermentasiUbi Jalar Ungu

(Ipomoea batatas L. Poir)

*I Nengah Wirajana1, Ni Wayan Bogoriani1, A.A.I.A. Laksmiwati1, KetutRatnayani1, dan Putu Elvira Yulianthi1

1Program Studi Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Udayana

*Email: nengah_wirajana@unud.ac.id

FAKULTAS MIPA -SAINSTEK 2019Jimbaran, 8 Oktober 2019

PENDAHULUAN

• Aplikasi enzim dalam ekstraksi merupakanpenerapan teknologi kimia hijau (green chemistry technology), diharapkan dapat meningkatkankualitas dan kuantitas isolat senyawa bioaktif, salah satunya antosianin.

• Munculnya metode ekstraksi ini untukmengatasi keterbatasan dari metode sebelumnyayang dianggap konvensional, yang belum sesuaidengan konsep green chemistry.

Research & Development

2018-2020

Teknologi

2020-2021

Produk

2022-2023

Bidang Unggulan Kimia Bahan Alam 2018-2022

2023-2027

Market

2023 -

Metode ekstraksi senyawa bioaktif yang

unggul (safety/green & economic)

Eksplorasi dan optimasi

metode ekstraksi non-

konvensional dengan bantuan

enzim (EAE)

Teknologi

Ekstraksi

Prototipe metode

Eksplorasi enzim-enzim

unggul untuk ekstraksi

senyawa bioaktif

Optimasi metode ekstraksi non-

konvensional dengan bantuan

enzim (EAE)

Bagan Alir pada

Penelitian Umum

2020

Teknologi

metode

ekstraksi

yang unggul

Penelitian Unggulan Prodi Bidang Kajian

Metode Ekstraksi dengan Enzim (EAE)

Teknologi enzim untuk ekstraksi

antosianin dari ubi jalar ungu

Selulase

Hemiselulase

Amilase

Pektinase

Optimasi

Metode EAE

PETA JALAN (ROAD MAP) PENELITIAN UNGGULAN

Bagaimana

memproduksi enzim

(selulase dll) dari

bahan alam yang

akan diisolasi

kandungan senyawa

bioaktifnya?

Selulase ?

Peranan selulasedalam ekstraksi : mendegradasidinding seltanaman yang tersusun dariselulosa

Selulase ada tiga jenis:

1. 1,4-β-D-glukan-sellobiohidrolase(CBH, EC 3.2.1.91)/exoselulase

2. endo-1,4-β-D-glukanase (EG, EC 3.2.1.4)

3. 1,4-β-D-glukosidase (cellobiase, EC 3.2.1.21)

• Selulase merupakan kelas enzimhidrolase, yaitu enzim yang berperandalam menghidrolisis selulosa menjadimonomer-monomer glukosa.

Mempermudahsenyawa

bioaktif keluardari sel

Permasalahan dan Urgensi

• Selulase berperan penting dalam membantu proses ekstraksi senyawa bioaktif yang aman dan ramahlingkungan (green extraction), karena mengurangipenggunaan pelarut organik yang bersifat toksik.

• Bagaimana memproduksi selulase dari bahan alamyang akan diisolasi kandungan senyawa bioaktifnya?

• Bahan alam ubi jalar ungu sebagai model, mengandung senyawa bioaktif antosianin, yang sudah banyak diteliti

• Bagaimana memperoleh selulase dari ubi jalar ungu?

• Fermentasi ubi jalar ungu dengan mikroba dalamtanah → sumber selulase

Tujuan Penelitian

• Tujuan umum

•Untuk mengaplikasikan selulase danenzim lainnya dalam proses ekstraksiantosianin dari ubi jalar ungu

• Tujuan khusus

•Untuk mengisolasi mikroba selulolitik, memproduksi, mengisolasi, mengkharakterisasi (pH & suhu optimum) selulase dari fermentasi ubi jalar ungu

MATERI & METODE

• Selulase diisolasi dari mikroba selulolitik dari fermentasiubi jalar ungu dengan menggunakan media selektif yang mengandung substrat karboksi metil selulosa (CMC).

• Uji dengan congo red pada permukaan isolat mikroba dilakukan untuk menentukan keberadaan mikroba selulolitik dengan pembentukan zona bening di sekitar koloni.

• Pengukuran aktivitas selulase dilakukan dengan mengukur kadar gula pereduksi yang terbentuk dari reaksi enzimatik dengan substrat CMC.

• Konsentrasi gula pereduksi diukur dengan uji asam 3,5-dinitrosalisilat (DNS).

Materi dan Metode

Proses fermentasi & isolasi mikroba selulolitikMikroba selulolitik

Produksi Selulase

Isolasi selulase ekstraseluler

Penentuan aktivitas dankharakterisasi selulase

(pH & suhu)

Hasil & Diskusi

• Hasil yang diperoleh adalah dua mikroba selulolitik yang menunjukkan zona bening di sekitar koloni.

• Aktivitas selulase ekstraseluler yang diperoleh adalah 0,746 U/mL dan 0,142 U/mL pada suhu50oC dan pH 6,0.

UC1

UC2

Hasil & Diskusi

Selulase ekstraseluler dari koloni mikroba selulolitik(UC1) → pH optimum = 4 dan suhu optimum = 50oC

Kesimpulan

• Mikroba selulolitik UC1 yang diperolehmemiliki aktivitas selulase ekstraseluler sebesar 0,746 U/mL yang kondisinyaoptimum pada suhu 40oC dan pH 6,0.

TERIMA KASIH

Penelitian ini didanai dari PUPS 2019 Fakultas MIPA Universitas Udayana