Penegmbangan matriks Zirkonia Agarosa sebagai support dalam amobilisasi lipase Candida rugosa dan aplikasi lipase amobil dalam sintesis lipid terstruktur

PROBONDARI, Dr.Ir. Chusnul Hidayat

2007 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Enzim merupakan biokatalis yang potensial untuk dikembangkan karena efektivitasnya yang tinggi dan bersifat spesifik serta mampu mengkatalisis reaksi kimia dengan efisien dan dengan kebutuhan energi yang rendah. Banyak penelitian telah dilakukan untuk mempertahankan aktivitas enzim dengan cara amobilisasi. Berbagai metode amobilisasi telah dikembangkan melalui pengkajian penggunaan berbagai material support, metode aktivasi support dan metode pengikatan enzim. Amobilisasi secara kovalen memberikan stabilitas yang tinggi terhadap enzim amobil. Dalam penelitian ini amobilisasi enzim dilakukan dengan metode ikatan kovalen dengan epiklorohidrin sebagai reagen bifungsional, yang mengaktivasi matriks zirkonia agarosa agar dapat mengikat lipase Candida rugosa secara kovalen. Faktor yang dikaji adalah konsentrasi NaOH dan kandungan gugus epoksida per gram matriks. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas spesifik tertinggi sebesar 0,35 U/mg protein didapati pada enzim lipase amobil dengan kandungan gugus epoksida sebanyak 327 ìmol/gr matriks. Efisiensi amobilisasi berdasar aktivitas enzim relatif terhadap total enzim terikat pada matriks sebesar 92,13 %. Estimasi umur simpan lipase amobil hingga aktivitas menurun 50% adalah 7,16 minggu, dengan kondisi pH 8, pada suhu penyimpanan 4oC. Aplikasi lipase amobil dalam reaksi interesterifikasi antara minyak ikan dengan asam laurat dengan rasio mol minyak ikan : asam laurat = 1 : 10 menghasilkan inkorporasi laurat sebesar 26,7% dengan suhu reaksi 45oC dan lama inkubasi 24 jam. Pemakaian berulang sebanyak 4 kali menyebabkan penurunan inkorporasi menjadi 49,1%. Profil gliserida dari hasil reaksi interesterifikasi adalah 54,52% trigliserida; 45,48% digliserida dan tidak terdeteksi adanya monogliserida. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa matriks zirkonia agarosa dapat digunakan dengan baik untuk amobilisasi enzim.

As high effective and specific catalyst, enzymes have the ability to catalyze chemical reactions processes with high efficiency and low energy cost. Immobilized enzymes are more stable in comparison with free enzyme, and reusable. These cause enzyme immobilization and the development of their support are important. Agarose zirconia matrix was prepared for the immobilization of Candida rugosa lipase. This matrix was activated by epichlorohydrin as bifunctional reagent to prepare a covalent bridge between matrix and enzyme. Factors, such as NaOH concentration medium and epoxide content in matrix were investigated. The result shown that the optimum NaOH concentration was 0,8 M, in which the epoxide content was 714 ìmol/gr matrix. Optimization of enzyme coupling resulted in that optimum epoxide content was 327 ìmol/gr matrix and the immobilized specific activity was 0,35 U/mg.protein. The immobilization efficiency was 92,13 % based on relative activity of immobilized enzyme to total enzyme loading. Half life time estimation was 7,16 weeks in storage condition 4 oC and pH 8. Immobilized lipase was used for interesterification between commercial fish oil and lauric acid. Incorporation of lauric 12,67% was obtained from mol ratio 1 : 10 of fish oil to lauric acid, in reaction condition 45 oC and 24 h incubation. Reusability of the immobilized lipase decreased the incorporation to 49,1% after 4 times reaction cycles. The gliceride profile of the products are 54,52% of triglyceride and 45,48% of digliceride. Monogliceride was not detected. It can be concluded that agarose zirconia matrix was suitable for enzyme immobilization.

Kata Kunci : Amobilisasi Enzim,Candida Rugosa Lipase, Immobilization, Candida rugosa lipase, zirkonia agarose, epichlorohydrin