Post on 26-Jun-2015
1Yulia Fransiska M. (10708002)
NAMA : Yulia Fransiska M.
NIM : 10708002
ENZIM
PENDAHULUAN
Saya tertarik dengan sebuah topik yaitu enzim. Enzim sangatlah penting bagi
kehidupan kita, sangat erat kaitannya dengan reaksi-reaksi kimia yang ada di dalam
tubuh. Hal ini sangat menarik karena kegunaan enzim tersebut sangat mungkin untuk
diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari dan terkadang dapat digunakan sebagai
peluang bisnis.
Enzim digunakan secara luas dalam bidang industri, terutama industri
bioteknologi. Dalam bidang ini pengetahuan mengenai enzim sangatlah diperlukan
untuk menentukan kesuksesan usaha/produk yang akan dihasilkan, terutama untuk
produk-produk bioteknologi. Selain itu, enzim juga dipakai secara luas dalam industri
lain yang tidak tergolong ke dalam industri bioteknologi dalam arti luas. Contohnya
adalah industri tekstil dan industri kertas. Dalam bidang teknologi lingkungan, enzim
juga telah digunakan dalam pengolahan air limbah serta dalam pengolahan sampah,
terutama sampah organik. Berikut ini adalah beberapa enzim dan
pemanfaatan/aplikasinya dalam kehidupan sehari hari:
1. ENZIM XILANASE
Xilanase dapat digunakan untuk menghidrolisis xilan (hemiselulosa) menjadi
gula xilosa. Xilan banyak diperoleh dari limbah pertanian dan industri makanan.
Pengembangan proses hidrolisis secara enzimatis merupakan prospek baru untuk
penanganan limbah hemiselulosa. Gula xilosa banyak digunakan untuk konsumsi
penderita diabetes. Di Malaysia gula xilosa banyak digunakan untuk campuran pasta
gigi karena dapat berfungsi memperkuat gusi.
Selain itu xilanase juga dimanfaatkan untuk campuran makanan ayam boiler,
dengan melihat pengaruhnya terhadap berat yang dicapai dan efisiensi konversi
makanan serta hubungannya dengan viskositas pencernaan. Campuran makanan ayam
boiler dengan xilanase yang berasal dari T. longibrachiatum ternyata mampu
2Yulia Fransiska M. (10708002)
mengurangi viskositas pencernaan, sehingga meningkatkan pencapaian berat dan
efisiensi konversi makanan.
Xilanase dapat juga digunakan untuk menjernihkan juice, ekstraksi kopi, minyak
nabati, dan pati. Kombinasi dengan selulase dan pektinase dapat untuk penjernihan juice
dan likuifikasi buah dan sayuran. Efisiensi xilanase dalam perbaikan kualitas roti yang
telah dilakukan, yaitu xilanase yang berasal dari Aspergillus niger var awamori yang
ditambahkan ke dalam adonan roti menghasilkan kenaikan volume spesifik roti dan
untuk lebih meningkatkan kualitas roti maka perlu dilakukan kombinasi penambahan
amilase dan xilanase.
Pada industri kertas dan pulp, enzim xylanase yang hipertermofilik sekaligus
alkalifilik (pencinta pH tinggi) dapat menggantikan klorin yang berbahaya bagi
lingkungan pada proses bleaching. Proses bleaching adalah proses yang memisahkan
serat kertas dari lignin yang menyebabkan kertas berwarna kusam, yang selama ini
memakai pemutih kimia. Xylanase alkalifilik termofilik akan memudahkan memisahkan
serat kertas dari lignin yang dilakukan pada suhu di atas 70 derajat celcius dan pH
tinggi. Selain itu, ada enzim hipertermofilik yang sangat berjasa pada proses bukti uji
DNA (finger printing DNA) ataupun identifikasi penyakit genetik pada manusia. Kedua
proses yang disebut ini tercapai karena adanya enzim DNA polimerase yang tahan
panas. DNA polimerase memasangkan nukleotida menjadi rantai DNA dengan
menggunakan cetakan atau template DNA asli yang sedikit jumlahnya, hingga menjadi
molekul fragmen DNA identik yang sangat banyak jumlahnya
2. ENZIM AMILASE
Enzim amilase dapat digunakan untuk menghilangkan kanji dalam buah-buahan
dan cocoa semasa pemprosesan jus buah-buahan dan coklat, dan sebagai bahan
tambahan dalam proses pencairan kanji sebelum penambahan malt dalam industri
alkohol. α-Amilase menghidrolisis secara acak ikatan α-1,4-O-glikosidik dari pati,
glikogen, dan polisakarida lain untuk menghasilkan dekstrin, oligosakarida, maltosa dan
glukosa. Enzim ini menyumbang sekitar 30% dari total produksi enzim dunia dan
mempunyai aplikasi yang luas di dalam industri. Beberapa industri yang menggunakan
α-amilase adalah industri pengolah pati, makanan, pemeraman, deterjen, tekstil, dan
3Yulia Fransiska M. (10708002)
kertas. Tiap aplikasi industri mensyaratkan sifat yang khas dari α-amilase terkait dengan
spesifisitas, stabilitas, dan pengaruh suhu serta pH terhadap aktivitasnya.
Saat ini, hidrolisis enzimatis pati mentah sangat diperlukan untuk menekan
konsumsi energi di dalam industri yang berbasis pati. Eksplorasi sumber-sumber baru
penghasil α-amilase dan karakterisasi α-amilase yang dihasilkannya penting dilakukan
untuk memfasilitasi penemuan α-amilase baru yang memenuhi persyaratan industri
dengan kemampuan yang lebih baik, terutama dalam mendegradasi pati mentah. Salah
satu sumber potensial penghasil α-amilase yang belum banyak dieksplorasi adalah
bakteri laut.
Pada industri pembuat pemanis misalnya, enzim amilase dan glucose isomerase
hipertermofilik akan sangat membantu proses pemecahan pati (starch) menjadi oligomer
lalu menjadi fruktusa atau glukosa dalam bentuk sirup. Karena proses ini semua
dilakukan pada suhu sangat tinggi dan ada pula proses pengadukan, sehingga menuntut
enzim yang mendegradasi pati atau mengubah gula oligomer menjadi glukosa atau
fruktosa harus sangat stabil dan aktif di suhu panas. Dalam keperluan proses kontrol
produksi makanan jadi atau olahan misalnya, kadar pelezat asam dalam bentuk
monosodium glutamate (MSG) sangat penting. Karena kadar MSG yang berlebihan
dapat menyebabkan gejala sakit kepala yang dikenal dengan Chinese food syndrome.
3. ENZIM LIPASE
Enzim lipase dapat digunakan untuk menghasilkan emulsifier, surfaktant,
mentega, coklat tiruan. Aplikasi enzim lipase untuk sintesis senyawa organik semakin
banyak dikembangkan, terutama karena reaksi menggunakan enzim bersifat
regioselektif dan enansioselektif. Aktifitas katalitik dan selektivitas enzim, tergantung
dari struktur substrat, kondisi reaksi, jenis pelarut, dan penggunaan air dalam
media.Contohnya biosintesis senyawa pentanol, hexanol & benzyl alkohol ester, serta
biosintesis senyawa terpene ester menggunakan enzim lipase yang berasal dari Candida
antartica dan Mucor miehei.
Penggunaan lipase pada industri minyak meningkat sejalan dengan pengetahuan
bahwa enzim lipase tidak hanya mampu mengkatalisa reaksi hidrolis tetapi pada kondisi
tertentu juga dapat mengkatalisa reaksi sebaliknya, misalnya pada pembentukkan
gliserida dari gliserol dan asam lemak. Kemampuan lipase dalam mengkatalisis reaksi-
4Yulia Fransiska M. (10708002)
reaksi sintesis (esterifikasi, transesterifikasi dan interesterifikasi) telah memperluas
aplikasi lipase pada industri oleokimia. Sampai saat ini lipase yang banyak digunakan
untuk keperluan reaksi sintesis adalah lipase komersial dari Rhizomucor miehei dan
Pseudomonas sp.
4. ENZIM PROTEASE
Enzim protease dapat digunakan sebagai pelembut daging bagi daging yang liat
supaya mudah dikunyah, dan membantu menanggalkan kulit ikan dalam industri
pengetinan ikan. Enzim exolite yang termasuk dalam kelompok enzim protease ini juga
digunakan di industri penyamakan kulit. Enzim exolite mampu menggantikan peran
klorin yang merupakan bahan beracun dan berbahaya (B3) dalam proses untuk
melembutkan kulit. Industri yang sudah menggunakan enzim dari kelompok enzim
protease (pemecah protein) ini antara lain Usaha Dagang (UD) Sumber Kulit, Magetan,
Jawa Timur. Menurut Paiman, Direktur UD Sumber Kulit, perusahaannya telah
menggunakan 100-120 kg per bulan enzim exolite untuk membantu produksi 12-15 ton
kulit per bulan. ''Exolite memberikan banyak manfaat karena terbukti mampu
mengurangi ongkos produksi, membuat kulit lebih baik, memerlukan air lebih sedikit
dalam proses produksi, dan limbahnya tidak berbau.''
5. ENZIM GLUKOSA OKSIDASE
Indonesia termasuk salah satu negara yang memiliki bahan baku melimpah
untuk digunakan dalam memproduksi berbagai bahan kimia dasar dan enzim termasuk
enzim glukosa oksidase dan asam glukonat. Mikroba yang ada di alam Indonesia baru
sebahagian kecil yang telah dimanfaatkan untuk memproduksi bahan hayati yang
mempunyai nilai ekonomi tinggi. Potensi alam tersebut tersebut hingga saat ini belum
dimanfaatkan secara optimal. Enzim glukosa oksidase dari A.niger termasuk salah satu
jenis enzim yang dijual secara komersial. Enzim ini banyak digunakan dalam industri
pangan dan analisis klinis untuk penentuan kadar glukosa darah. Berdasarkan data
impor dari BPIS Tahun 2000, kebutuhan enzim termasuk glukosa oksidase setiap
tahunnya meningkat
6. ENZIM PAPAIN
5Yulia Fransiska M. (10708002)
Manfaat pertama papain adalah pelunak daging. Daging dari hewan tua dan
bertekstur bisa menjadi lunak. Pada pH, suhu, dan kemurnian papain, daya pemecahan
protein yang dimiliki papain dapat diintensifkan lebih jauh menjadi kegiatan hidrolisis
protein. Harga produk itu saat ini sangat mahal.
Papain juga banyak digunakan sebagai bahan aktif dalam preparat farmasi
seperti obat gangguan pencernaan, dispesia, dan obat cacing. Dalam rangka
pembedahan papain bisa digunakan sebagai obat pengendali oedema dan imflamasi.
Yang banyak digunakan saat ini adalah bahan aktif untuk krim, pembersih kulit muka.
Sebab, papain bisa melarutkan sel-sel mati yang melekat pada kulit dan sukar terlepas
secara fisik. Noda dan flek di wajah bisa dikikis oleh papain hingga menjadi mulus dan
bersih. Papain pun bisa digunakan sebagai bahan pembuat pasta gigi, sebab bisa
membersihkan sisa makanan apa saja yang melekat di gigi.
Manfaat lainnya adalah, bahan perenyah pada pembuatan kue kering seperti
cracker, bahan penggumpal susu pada pembuatan keju, bahan pelarut glatin, dan bahan
pencuci lensa. Pada pembuatan bir yang diolah dengan cara fermentasi kecambah
gandum dan jika didiamkan lama atau kondisi sekitarnya dingin, maka akan berubah
menjadi keruh. Ini disebabkan dalam kecambah gandum terdapat senyawa polifenol-
protein yang terbawa dalam bir akan terpisah dan mengendap, yakni berupa dispersi
padatan yang sangat luas melayang di seluruh cairan bir.
Pektin juga dihasilkan dari buah pepaya tersebut. Menurut Supiyatna, industri
makanan dan minuman telah menggunakan pektin sebagai bahan pemberi tekstur pada
roti dan keju, bahan pengental dan stabilizer pada minuman sari buah, bahan pokok
pembuatan jelly, jam, dan marmalade.
Sedang di industri farmasi, pektin digunakan sebagai emulsifier bagi preparat
cair dan sirup, obat diare pada anak-anak, obat penawar racun logam, bahan penurun
daya racun dan meningkatkan daya larut obat sulfa, memperpanjang kerja hormon dan
antibiotika, bahan pelapis perban (pembalut luka) guna menyerap kotoran dan jaringan
yang rusak serta bahan kosmetik, oral atau injeksi untuk mencegah pendarahan.