Optimasi Produksi Lipase dari Aspergillus niger 65I6 pada Medium Fermentasi Bungkil Biji Jarak Menggunakan Metode Solid State Fermentation (SSF)

WHENI HASLINAWATI, Dr. Ir. Chusnul Hidayat

2011 | Tesis | S2 Bioteknologi

Lipase (triasilgliserol hidrolase EC 3.1.1.3) merupakan salah satu enzim lipolitik yang mengkatalis hidrolisis ikatan ester trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak. Aplikasi lipase dalam skala industri seperti pada industri makanan, kosmetik, detergent, farmasi dan biodiesel. Salah satu batasan penggunaan lipase secara industri adalah tingginya biaya yang dibutuhkan untuk meningkatkan produksi lipase. Oleh karena itu peningkatan produktifitas proses fermentasi perlu dilakukan dengan melakukan optimasi kondisi medium serta kondisi fermentasi. Solid State Fermentation (SSF) merupakan metode fermentasi dapat yang digunakan untuk meningkatkan produksi lipase karena memiliki produktifitas yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan Submerged Fermentation (SmF). Selain itu, penggunaan residu agroindustri seperti bungkil biji jarak sebagai medium fermentasi dapat menurunkan biaya produksi enzim dan memberi nilai tambah terhadap material yang berharga murah. Aspergillus niger 65I6 merupakan kapang yang cocok untuk produksi lipase secara SSF. Optimasi produksi lipase mengggunakan metode Response Surface Methodology (RSM). Design penelitian terdiri dari 4 variabel yaitu lama fermentasi (x1), kadar air (x2), konsentrasi induser (x3), dan jumlah inokulum (x4) serta 3 level tiap parameter dimana level tersebut disimbolkan dengan angka -1, 0, dan 1. Dari empat variabel serta tiga level yang digunakan akan dihasilkan 27 variasi perlakukan. Variasi perlakukan yang menghasilkan aktifitas esterifikasi tertinggi merupakan variasi optimum kondisi fermentasi. Dari keempat variabel yang digunakan, lama fermentasi dan kadar air medium merupakan faktor yang mempengaruhi tingginya aktifitas lipase yang diproduksi, sedangkan interaksi antar parameter tidak mempengaruhi. Kondisi optimum produksi lipase sebesar 836,85 U/g substrat tercapai pada saat lama fermentasi tujuh hari, kadar air 50%, konsentrasi induser 2%, dan jumlah inokulum 2,3 x 107spora/mL.

Lipases (EC 3.1.1.3 triasilgliserol hydrolase) are lipolytic enzyme that catalyze hydrolysis ester bonds of triglycerides into glycerols and fatty acids. Lipases are industrial enzyme that have many application in food industry, cosmetics, detergents, pharmaceuticals and biodiesel. One of the limitations on use of lipases in the industry is the high cost needed to increase lipases production. Therefore, increasing the productivity of the fermentation process needs to be done by optimizing the condition of medium and fermentation conditions. Solid State Fermentation (SSF) is a fermentation method used to increase the production of lipases because it has a higher productivity when compared to the Submerged Fermentation (SMF). In addition, the use of agro-industry residues such as Jatropha curcas seed meal fermentation medium can reduce enzyme production costs and add value to a lower-priced material. Fungi are recognized as the best lipase producers and are currently the preferred option, especially Aspergillus niger, which is superior to several other microorganisms and produces lipases suitable for many applications. Response surface methodology (RSM) was applied to optimize lipase production. Experimental design consisted of four variables: Time course of enzyme production (x1), moisture content (x2) inducer (x3), inokulum (x4) and each independent variable was tested at three levels symbolized -1, 0, +1. A total of 27 runs were performed to study the selected variables. The parameters used in the RSM design were then further investigated to define the optimal process conditions. Time course of enzyme production and moisture content had significant effect on lipase production than inducer and inokulum. The interaction between two parameter gave negative significant. The best lipase actifity was attained using following condition: time cource of fermentation (seven days), moisture content (50%), inducer (2%), inokulum (2,3 x 107 spore/mL) and the lipase activity was 836,85 U/gds.

Kata Kunci : Response surface Methodology, Lipase, SSF, Apergillus niger 65I6