OPTIMASI KONDISI PURIFIKASI PARSIAL, KARAKTERISASI DAN KINETIKA ESTERIFIKASI LIPASE Aspergillus niger 65I6 DARI SOLID STATE FERMENTATION PADA MEDIUM BUNGKIL JARAK

MAULINA NURIKASARI, S.PD., Dr. Ir. Chusnul Hidayat

2011 | Tesis | S2 Bioteknologi

Lipase adalah enzim ekstraselluler yang berperan dalam mengkatalisis reaksi hidrolisis trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol serta sintesis ester asam lemak. Lipase dapat dihasilkan oleh mikrobia diantaranya adalah bakteri, kapang dan yeast. Lipase Aspergillus niger 65I6 yang diproduksi pada medium bungkil jarak menggunakan solid-state fermentation mempunyai karakter yang berbeda dari lipase yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang lain. Tujuan penelitian adalah memperoleh kondisi optimum purifikasi parsial lipase untuk mengetahui karakteristik lipase dari Aspergillus niger 65I6. Metode penelitian terdiri atas 3 tahapan, yaitu (1) produksi lipase, (2) pemurnian lipase menggunakan kromatografi penukar ion, (3) karakterisasi lipase, meliputi: pH, waktu inkubasi dan suhu optimum aktivitas lipase, stabilitas lipase terhadap suhu, pelarut organik, berat molekul, parameter kinetika lipase (Km dan Vmak). Hasil penelitian menunjukkan purifikasi parsial lipase Aspergillus niger 65I6 menggunakan kromatografi penukar anion menghasilkan aktivitas esterifikasi sebesar 45,58 U/ml dengan aktivitas spesifik sebesar 421,97 U/mg pada pH teradsorbsi 8 dan elusi NaCl 0,5M. Lipase memiliki aktivitas optimum ketika methanol sebagai substrat. Optimal pada pH 8, suhu 40°C dan waktu inkubasi selama 30 menit. Lipase stabil pada suhu 30-40°C. Purifikasi parsial lipase Aspergillus niger 65I6 menghasilkan yield sebesar 86,11% dan purifikasi faktor sebesar 12,12. Aktivitas esterifikasi optimal pada waktu inkubasi reaksi esterifikasi selama 30 menit. Methanol menghasilkan aktivitas esterifikasi lebih tinggi dibandingkan etanol sebagai pelarut organik. Nilai Km sebesar 0,27 µmol/ml dan nilai vmax sebesar 52,63 µmol/min/mL dan berat molekul lipase Aspergillus niger 65I6 sebesar 19 kDa menggunakan SDS-PAGE.

Extracellular lipase is an enzyme that catalyzes the hydrolysis reaction of triglycerides into free fatty acids and glycerol and synthesis reaction of esters. Lipase can be produced by microbes include bacteria, fungi and yeasts. Lipase by Aspergillus niger 65I6 produced in the medium of Jatropha cake using solid-state fermentation has a different character of the lipase produced by other microorganisms. The aims of this research was to determine the optimum condition partially purified lipase by Aspergillus niger 65I6 for characteristics. The methods of this research were conducted in 3 steps: (1) production of lipase, (2) partial purification using ion exchange chromatography, (3) characterization of lipases, including: pH, incubation time and temperature for optimum enzyme activity of lipase, stability temperature of lipase, organic solvents , molecular weight, lipase kinetics parameters (Km and Vmak). The results of this research showed that partial purification lipase by Aspergillus niger 65I6 using anion exchange chromatography esterification activity of 45.58 U/ml with specific activity of 421.97 U/mg adsorbed at pH 8 and 0.5 M NaCl elution.The enzyme gave the highest lipase activity when methanol used as a substrate. The optimum pH range for activity of lipase was alkaline pH ranges, about pH 8.0. The optimum temperature for activity of lipase was 40°C. The optimum incubation time for activity of lipase was 30 minutes. The enzyme was stable between at temperature range of 30-40°C. Partially purified lipase by Aspergillus niger 65I6 was 86.11% yield and purification factor 12,12. Km value of 0.27 mol/ml and vmax value of 52.63 mol/min/ml and a molecular mass of Lipase by Aspergillus niger at 19 kDa estimated by SDS-PAGE.

Kata Kunci : Lipase, Aspergillus niger, Solid-State Fermentation, Purifikasi, Karakterisasi.