BAB I

PENDAHULUAN

Lipase merupakan enzim yang dapat menghidrolisa dan mensintesa

trigliserida dan banyak digunakan di berbagai industri. Lipase yang digunakan

merupakan enzim murni. Di Indonesia ketersediaan lipase murni terbatas dan

selama ini masih harus diimpor sehingga harganya relatif masih mahal. Salah satu

permasalahan dalam penyediaan lipase adalah pemurnian lipase memerlukan

biaya tinggi. Oleh karena itu, penelitian tentang pemurnian lipase dengan biaya

murah dan efisien perlu dilakukan.

Enzim ini memiliki sifat khusus dapat memecahkan ikatan ester pada

lemak dan gliserol.Selain itu, lipase mempunyai kemampuan mengkatalis reaksi

organik baik didalam media berair maupun dalam media non air. Enzim lipase

sangat berperan dalam pemisahan asam lemak dan pelarutan nodaminyak pada

alat industri agar minyak dapat dilarutkan dalam air. Beberapa reaksi yang

dikatalisis oleh enzim lipase diantaranya adalah reaksi hidrolisis, alkoholisis,

esterifikasi,dan interesterifikasi.

Kedelai merupakan sumber protein nabati. Rata-rata kandungan protein

biji adalah 35%, kandungan asam amino terbanyak adalah leusin. Kedelai dapat

digunakan sebagai bahan makanan (tahu, tempe, kecap, tauco, taoji, susu kedelai,

tauge dan sebagainya.). Dalam minyak kedelai terdapat fosfatida yang terdiri dari

lesitin dan sepalin yang digunakan sebagai bahan pengemulsi dalam industri

makanan. Lesitin digunakan sebagai bahan pengempuk dalam pembuatan kue dan

roti.

Komposisi asam lemak kasar terdiri dari trigliserida sebesar 90-95 persen,

sedangkan sisanya adalah fosfatida, asam lemak bebas, sterol dan tokoferol. Hal

ini berarti minyak kedelai sama seperti minyak nabati lainnya yang bebas

kolestrol. Kegunaan minyak kedelai yang sudah dimurnikan dapat digunakan

untuk pembuatan minyak salad, minyak goreng (cooking oil) serta untuk segala

1

keperluan pangan. Minyak kedelai dapat digunakan pada pabrik lilin, sabun,

varnish, lacquers, cat, semir, insektisida dan desinfektans. Minyak kedelai juga

dapat digunakan untuk biodiesel dan bahan bakar pada musim panas (summer

fuel).

Alat dan Bahan

Bahan :

Blackseeds (Guizotia abyssinica)

Seeds of soybean (Glycine max)

Groundnut (Arachis hypogaea)

Pea (Pisum sativum)

caster (Recimus communis)

Aquadest

Amonium sulfat 80%

Minyak zaitun

Buffer Tris-Cl

Gummy arabicum

Aseton

Methanol

Phenolpthalien

NaOH 0.025 N

Alat

Sentifuge

Buret

Statif

Pipet

Pengaduk

Gelas ukur

Beaker glass

Erlenmeyer

Pipet volume

Thermometer

Metode Penelitian :

Ekstraksi dan pemurnian lipase:

Setelah 24 jam perkecambahan benih, lapisan pelindung benih

dipindahkan atau dikupas secara manual dan 20 g kotiledon benih dihomogenkan

dalam aseton dingin pada suhu 4°C. Suspensi tersebut kemudian disentrifuge

dengan kecepatan 3000 rpm dan residu yang diperoleh dilarutkan dalam 100 mL

air suling dan disentrifugasi kembali dengan kecepatan 7500 rpm. Supernatan

2

yang didapat digunakan sebagai sumber enzim kasar dan diendapkan dengan

amonium sulfat (80%saturasi) menurut.Endapan diperoleh dengan sentrifugasi

pada 10.000 rpm selama 20 menit. Endapan dilarutkan dalam 20 mL Tris-Cl

buffer (10 mM, pH 8,5) dan didialisis semalam dengan buffer yang sama. Enzim

hasil dialisis digunakan sebagai enzim yang kemudian dimurnikan secara parsial

dan digunakan untuk karakterisasi enzim.

Uji Lipase dengan metode titrimetri dari Maliks dan digunakan untuk

penentuan aktivitas lipase.

Emulsi minyak zaitun disiapkan dalam 180 mL suling air yang

mengandung minyak zaitun 20 ml, 0.4g sodium benzoat dan 1g gum-Arab.

Campuran uji berisi 5 mL emulsi minyak zaitun, 5 mL 0,1 M Tris buffer (pH 8)

dan 1 mL enzim mentah dan diinkubasi pada 35 ° C selama 10 menit. Reaksi

dihentikan oleh 10 mL aseton dan campuran methanol (1:1). Masing-masing

Sampel dititrasi terhadap 0,025 N NaOH menggunakan 1% fenolftalein sebagai

indikator. Volume NaOH yang digunakan dalam titrasi tersebut dicatat dan

digunakan untuk enzim dalam perhitungan. Satu unit lipase didefinisikan

sejumlah enzim yang dibutuhkan untuk membebaskan 1μmol dari asam lemak

bebas dari minyak zaitun per menit di bawah standar pengujian kondisi. Protein

estimasi: Protein konsentrasi persiapan enzim larut dihitung dengan metode

Lowry menggunakan Serum Bovine Albumin (BSA) sebagai standar.

Karakteristik Lipase: Poliakrilamida gel elektroforesis: pemurnian enzim

diperiksa pada non denaturasi menggunakan gel 10% dengan sedikit modifikasi

pada metode dijelaskan oleh Holt dan Hartman. Protein enzim total yang

digunakan untuk adalah dari 10 mg untuk minyak mentah serta sebagian

dimurnikan lipase.

Pengaruh pH dan suhu:

pH optimum untuk Aktivitas lipase ditentukan meliputi jangkauan (3-9)

menggunakan buffer 0,1 M pH yang berbeda. Buffer adalah: pH 3-6 (asetat), pH 7

3

(fosfat); pH 8-9 (Tris-Cl). Untuk suhu optimum, untuk uji enzim dilakukan

seperti yang dibahas di atas kecuali inkubasi yang dilakukan pada suhu 20-70 ° C.

Enzim kinetika:

Lipase diuji dalam reaksi buffer (pH 8) pada 24 ° C dengan konsentrasi

yang berbeda (10-120 mg mL) dari emulsi minyak zaitun sebagai substrat. Nilai-

nilai vmax (kecepatan maksimum) dan km (konstanta Michael) yang dihitung dari

Lineweaver-Burk (LB) plot.

Analisis statistik:

Semua eksperimen dilakukan di triplicates dan hasil yang diwakili dengan

standar deviasi dihitung dengan microsoft excel.

4

BAB II

PEMBAHASAN

Minyak kedelai yang digunakan adalah biji hitam (Guizotia abyssinica),

biji kedelai (Glycine max), kacang tanah (Arachis hypogeae), kacang polong

(Pisum sativum), dan caster (Recimus communis).

Minyak kedelai didapatkan dari beberapa tahap :

Ekstraksi

Penjernihan

Pemucatan

Deodorisasi Hidrogenasi Winterisasi

Pemucatan Deodorisasi

Deodorisasi Interesterifikasi

Plasticizing Pemurnian

Sebelum melakukan ekstraksi, kedelai yang akan digunakan harus

dibersihkan dan dikuliti terlebih dahulu. Setelah itu kedelai dihancurkan dan

dibersihkan dari kulit yang masi tersisa dalam suhu 74-79˚C selama 30-60 menit.

Pada kondisi ini akan terjadi denaturasi dan koagulasi protein sehingga

mengurangi afinitas minyak menjadi padat dan akan memudahkan dalam proses

ekstraksi. Ekstraksi yang dilakukan menggunakan pemanasan tidak langsung agar

daoat mengatur kelembapan dan suhu.

5

Ekstraksi minyak kedelai digunakan metode ekstaksi dengan pelarut. Alat

yang dapat digunakan adalah tipe perlokasi karena lebih efektif jika dilakukan

dalam skala besar. Pelarut yang digunakan adalah heksana dan diberikan diatas

dasar serpihan. Setelah dilakukan ekstraksi dilakukan pemurnian, yaitu tahap

penghilangan kotoran yang tidak larut dalam minyak. Setelah itu dilakukan

pemisahan gum yaitu proses pemisahan getah atau lendir yang terdiri dari

fosfotida, protein, residu, karbohidrat, air, dan resin tanpa mengurangi jumlah

asam lemak bebas dalam minyak. Setelah didapatkan residu minyak yang baik

dari hasil pemisahan, untuk mendapatkan enzim lipase dilakukan metode

titrimetri.

Karakteristik dari enzim :

Skrining Lipase

Berikut merupakan hasil skrining lipase yang dimurnikan dengan aseton

dan amonium sulfat. Sebagian pemurnian lipase

menunjukkan pemotongan protein yang tidak

diperlukan.

pH

Aktifitas enzim lipase dipengaruhi oleh pH, hal ini ditunjukan dari grafik

sebagai berikut.

Pada pH 6-8

ditunjukkan adanya

peningkatan

aktifitas enzim

lipase, tetapi pada

pH 9 terjadi

penurunan dari

aktifitas enzim

lipase. Dapat disimpulkan bahwa pH optimal dari aktifitas enzim lipase

6

adalah 8.

Suhu

Pengaruh suhu pada aktivitas lipase yang diisolasi dari benih kedelai yang

berkecambah. Pada

grafik tersebut

ditunjukan adanya

peningkatan aktifitas

enzim pada suhu 20-

24˚C, setelah mencapai

suhu 26˚C aktifitas

enzim mengalami

penurunan aktifitas.

Pengaruh

Konsentrasi

Substrat

Nilai km dan v.max untuk

lipase ditentukan dengan

menggunakan emulsi minyak

zaitun sebagai substratnya.

Nilai Km untuk enzim bebas,

yang diperkirakan dari

Lineweaver-Burk plot adalah

sebesar 7.67 mg dengan

7

emulsi

minyak

zaitun

sebagai

substrat. Nilai v.max diperoleh dari L.B. Plot adalah 0,0125 mL pM min-1.

Pengaruh Ion Logam dan inhibitor

Ion metal sebagai Ca+2, Mg2+ pada konsentrasi yang lebih rendah

(0,001 mm) menunjukkan efek peningkatan pada aktivitas lipase dimana

pada konsentrasi yang lebih tinggi aktifitas enzim lipase yang ditemukan

terhambat. EDTA dan Hg+2 lah yang menghambat aktivitas enzim lipase.

Aplikasi enzim lipase adalah untuk sintesis senyawa organik

yang semakin banyak dikembangkan, terutama karena reaksi

menggunakan enzim lipase bersifat regioselektif dan enansioselektif.

Aktifitas katalitik dan selektivitas enzim, tergantung dari struktur substrat,

kondisi reaksi, jenis pelarut, dan penggunaan air dalam media. Lipase juga

8

digunakan sebagai pengganti dari emulsifier dan untuk memperbaiki

rheologi adonan untuk memproduksi remah-remah dan tekstur yang lebih

lembut pada roti. Beberapa lipase digunakan pada cakes untuk mengganti

emulsifier atau memperkuat adonan untuk memproduksi cake yang

berangin dengan tekstur yang lembut, yang disebut Fatula. Lipase juga

bekerja untuk membebaskan beberapa lemak pada tepung yang diikat oleh

protein. Dengan melepaskan lemak-lemak tersebut dan memecahnya dari

ikatannya, lemak-lemat tersebut bebas untuk digunakan pada roti dengan

baik. Enzim lipase memodifikasi lemak alami dari tepung, jadi lipase dapat

berfungsi sebagai emulsifier dan mengurangi penambahan emuilsifier

tanpa mengurangi kualitas produk bakery.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan :

1. Enzim lipase dapat diperoleh dari biji hitam (Guizotia abyssinica),

biji kedelai (Glycine max), kacang tanah (Arachis hypogeae), kacang

polong (Pisum sativum), dan caster (Recimus communis).

2. Aktivitas lipase dapat dipengaruhi suhu, konsentrasi, dan pengaruh

ion logam.

3. Dalam bidang kefarmasian lipase digunakan sebagai emulsifier dan

surfaktan.

9

Saran :

Sebaiknya menggunakan lipase tidak hanya berasal dari tumbuhan atau

kacang-kacangan tetapi mikroorganisme (khususnya kapang) untuk di jadikan

objek penelitian, agar dapat membedakan sifat-sifat yang terdapat pada enzim

lipase.

DAFTAR PUSTAKA

Berg, J.M., J.L. Tymoczko, and L. Stryer. 2006. Biochemistry 5th Ed. W.H.

Freeman and Company. New York. 1514 p

Dosanjh, N.S., dan Kaur, J. 2002. Immobilization, Stability and esterification

Studies of a Lipase From Bacillus sp. Journal Biotechnology and

AppliedBiochemistry.Vol. 36. Hlm 7-12. Punjab University. Chandigarh.

Falony, G., J. C. Armas, J. C. D. Mendoza and J. L. M. Hernández. 2006.

Production of Extracellular Lipase from Aspergillus niger by Solid-State

Fermentation. Food Technol. Biotechnol. 44 (2) 235–240.

Rani, C. and A. Panneerselvam. 2009. Influence of Environmental and Nutritional

Parameters on Lipase Production. ARPN Journal of Agricultural and

Biological Science. 4(5). 39-43.

10

Sumarsih, S. 2002. Uji Aktivitas Lipolitik Beberapa Bakteri Hasil Isolasi dari

PelabuhanTanjung Perak dan Produksi Lipase dari Strain Terpilih.

JIPTUNAIR.Surabaya.

11