Produksi Lipase Ekstraseluler Isolat Rhizopus oligosporus RG2 menggunakan media cair mengandung bungkil wijen

YULIANI, Prof.Dr.Ir. Tranggono, M.Sc

2005 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Lipid terstruktur memperoleh perhatian yang besar dibidang teknologi pangan dan gizi pada dekade ini. Reaksi utama dalam sintesis lipid terstruktur adalah transesterifikasi melalui reaksi yang dikatalisis oleh lipase. Penggunaan lipid terstruktur dalam industri masih sangat sedikit, satu alasannya adalah harga lipase komersial yang cukup mahal. Penggunaan lipase dari mikrobia mendominasi proses pembuatan lipid terstruktur, tetapi belum banyak dilaporkan penggunaan lipase yang berasal dari mikrobia yang banyak tumbuh pada produk pertanian kaya lipid yang berasal dari Indonesia seperti Rhizopus oligosporus (jamur tempe), maka eksplorasi lipase dari sumber asli Indonesia yang murah serta proses yang efisien perlu dilakukan di Indonesia. Begitu pula dengan penggunaan wijen sebagai tambahan substrat dalam produksi lipase menggunakan liquid state fermentation. Hal ini perlu dikembangkan karena Indonesia merupakan salah satu negara penghasil wijen potensial. Tujuan penelitian ini adalah mengisolasi jamur potensial penghasil lipase ekstraseluler asli Indonesia, menentukan kondisi aktivitas optimum lipase ekstraseluler dari isolat potensial terpilih, menentukan kondisi produksi optimum lipase ekstraselluler dari isolat paling potensial terpilih menggunakan fermentasi cair dalam media yang mengandung wijen. Isolasi dilakukan menggunakan media seleksi PDA yang mengandung tributirin 1 %, sedangkan optimasi produksi lipase dilakukan pada media cair. Diperoleh 9 isolat jamur penghasil lipase potensial dari genus yang berbeda antara lain Rhizopus, Penicilium, Aspergillus, dan Mucor. Isolat penghasil lipase paling potensial diantara ke sembilan isolat tersebut adalah Rhizopus oligosporus yang berasal dari ragi tempe. Jamur ini dapat tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 30-40 oC, tetapi tidak tumbuh pada suhu 50 oC. Aktivitas hidrolitik lipase dari Rhizopus oligosporus optimum pada kondisi uji pH 7,0 dan suhu 50 oC. Basal salt media (NaNO3 0,1 %, KH2PO4 0,1 %, MgSO4.7H2O 0,05 %) yang mengandung biji wijen atau bungkil wijen meningkatkan produksi lipase dari Rhizopus oligosporus (P < 0,05) sekitar 16 % dibanding bila difermentasikan dalam media basal (NaNO3 0,1 % , KH2PO4 0,1 %; MgSO4.7H2O 0,05 %; pepton 1 %, ekstrak khamir 0,1 %) yang mengandung minyak wijen atau minyak zaitun 2 %. Biji wijen dan bungkil wijen dapat digunakan sebagai sumber C dan N pada media produksi lipase sebagai bahan pensubstitusi pepton dan ekstrak khamir. Metode produksi Rhizopus oligosporus dalam 100 mL media basal yang pepton dan ekstrak khamirnya disubstitusi dengan bungkil wijen yang paling baik adalah media dengan pH 6,6, lama fermentasi 3 hari, pengocokan 150 rpm, dengan suhu pertumbuhan antara 30-40 oC. Tidak terdeteksi adanya aktivitas esterifikasi dari enzim kasar yang diuji. Hal ini mungkin disebabkan kondisi uji esterifikasi yang belum optimal.

Structured lipid has attracted and gets a lot of attention in food technology and nutrition in the last decade. The main reaction in the synthesis of structured lipid is transesterification catalyzed by lipase. Up till now an industrial application of structured lipid is limited due to the high price of commercial lipase. Application of microbial lipases dominates the synthetic process of structured lipid. However, there are only few reports about application of indigenous microbial lipase from Indonesia such as Rhizopus oligosporus (tempeh molds), so it is interesting to these explore of microbial lipase. Besides, there is no report about the using of sesame seeds as carbon and nitrogen source in liquid state fermentation, so it is also interesting to study the application of sesame seed presscake as the molds substrate since Indonesia is a potential sesame seeds producer. The objectives of this research were to isolate a potential lipase-producing mold from Indonesia, determine the condition of liquid state fermentation using sesame seed press-cake as source of carbon and nitrogen in producing extracellular lipase from the isolated potential molds. Isolation was conducted using media selection of PDA containing tributirin of 1 %, while optimation of lipase production was studied in liquid state fermentation. Nine potential lipase-producing molds were found from different genus i.e. Rhizopus, Penicilium, Aspergillus, and Mucor. Among those isolates, Rhizopus oligosporus, which was isolated from tempeh ragi, produced the highest hydrolytic activity of lipase. This isolate could grow well in the temperature range of 30-40 oC, but not at 50 oC. The hydrolytic activity of lipase from Rhizopus oligosporus was optimum at pH 7,0 and 50 oC. The mold grew on basal salt media (NaNO3 0,1 %, KH2PO4 0,1 %, MgSO4.7H2O 0,05 %) containing sesame seed or sesame seed press-cake gave higher production of lipase (P < 0,05) of about 16 % than that on basal media (NaNO3 0,1 %, KH2PO4 0,1 %, MgSO4.7H2O 0,05 %, pepton 1 %, ekstrak khamir 0,1 %) containing sesame seed oil or olive oil 2 %, so that they can be used as carbon and nitrogen source in the media for lipase production from Rhizopus oligosporus. The best condition for lipase production from Rhizopus oligosporus in 100 mL basal media, with sesame seed press-cake as substitute for peptone and yeast extract was pH 6,6, incubation time of 3 days using rotary shaker speed of 150 rpm. The incubation temperature was between 30-40 oC. There was no esterification activity detected in the crude enzyme from Rhizopus oligosporus filtrate. This fact might be due to the condition between enzyme and substrate had not been optimized properly yet.

Kata Kunci : Teknologi Pangan, Lipase,Wijen, Liquid State Fermentation