Dr. Ekowati ChasanahYusro Nuri Fawzya, M.Si

Prof. Sumpeno PutroDr. Achmad Poernomo

Ifah Munifah, M.SiAriyanti Suhita Dewi,

M.ScAsri Pratitis, S.Pi

Gintung Patantis, S.Kel

BALAI BESAR RISET PENGOLAHAN PRODUK DAN BIOTEKNOLOGI KELAUTAN DAN PERIKANAN

BADAN RISET KELAUTAN DAN PERIKANAN2010

1. Keanekaragaman mikroorganisme laut sangat tinggi dan sangat potensial sebagai sumber produk alami baru salah satunya enzim

2. Transglutaminase :meningkatkan sifat fisik produk berbasis

protein (daging lumat, surimi, keju dll.)

3. Selulase :pengembangan biomassa (limbah pertanian, kertas bekas, limbah rumput laut) menjadi etanol

4. Kitosanasepenghasil kitooligosakarida (antitumor, antibakteri, antikapang)

Judul sub Kegiatan Riset :

1. Produksi dan Aplikasi Enzim Transglutaminase pada

Daging Ikan Lumat Tropical Catfish

2. Produksi dan Karakterisasi Enzim Selulase dari Mikroba

asal Rumput Laut atau Lingkungan laut lainnya

3. Produksi Kitooligosakarida secara Enzimatis dari Kitosan

Limbah Udang

Jawa, Bali, Sumatra

TUJUAN1. Mendapatkan teknik produksi dan aplikasi enzim

transglutaminase pada Daging Ikan Lumat Tropical Catfish

2. Mendapatkan teknik produksi dan informasi sifat-sifat enzim selulase yang dihasilkan oleh mikroba dari rumput laut atau lingkungan laut lainnya

3. Mendapatkan teknik produksi secara enzimatis dan sifat-sifat kitooligosakarida dari limbah udang sebagai bahan nutrasetikal.

1. Informasi mengenai komposisi medium produksi transglutaminase yang optimum dari bahan lokal

2. Enzim transglutaminase dari S. ladakanum3. Teknik aplikasi transglutaminase pada daging ikan

lumat tropical catfish4. Teknik produksi dan informasi sifat-sifat enzim

selulase dari mikroba asal rumput laut atau lingkungan laut lainnya

5. Teknik produksi serta informasi jenis dan konsentrasi kitooligosakarida dari kitosan limbah udang secara enzimatis.

Apabila penelitian ini nanti tidak berhasil/gagal diselesaikan, resiko sosial ekonomi belum dapat segera dirasakan karena penelitian ini masih bersifat penelitian dasar. Sedangkan resiko HKI apabila penelitian ini dapat diselesaikan, diharapkan dapat menghasilkan paling tidak 4 judul tulisan ilmiah. Selain itu diharapkan paling tidak ada 1 usulan hasil penelitian yang dipatenkan.

2.1. Produksi dan Aplikasi Enzim Transglutaminase untuk

Restrukturisasi Daging Ikan Lumat Tropical Catfish

2.1.a. Optimasi produksi Transglutaminase dengan bahan baku lokal

2.1.b. Aplikasi Enzim Transglutaminase pada Daging Ikan Lumat

Tropical Catfish Fillet Ikan

↓

Penggilingan

↓

Pencucian & Penyaringan

↓

Penambahan Garam (0%; 1%; 2%)

↓

Homogenisasi

↓

Penambahan Enzim (0%;0,3%;0,6%;1%)

↓

Homogenisasi

↓

Pencetakan dalam tabung

↓

Setting (30º dan 40ºC selama 1 jam)

↓

Pemanasan 90ºC selama 15 menit

↓

Pendinginan suhu 4ºC selama 1 malam

↓

Produk Restrukturisasi

↓

Analisa

3.1. Produksi dan Aplikasi Enzim Transglutaminase untuk Restrukturisasi Daging

Ikan Lumat Tropical Catfish3.1.a. Optimasi produksi Transglutaminase dengan bahan baku lokal

Belum bisa segera dilaksanakan karena direncanakan akan ada tutorial tentang response surface

method sebelum kegiatan dimulai. Pelaksanaan tutorial baru akan dilaksanakan

pertengahan jun 2010.

3.1.b. Aplikasi Enzim Transglutaminase pada Daging Ikan Lumat Tropical Catfish

Kegiatan baru dimulai dengan persiapan sebagaian bahan dan peralatan, antara lain enzim

transglutaminase komersial dari PT Ajinomoto, alat bantu berupa tabung-tabung untuk mencetak

daging lumat dan bahan bantu lainnya.

3.1.a. Optimasi produksi Transglutaminase dengan bahan baku lokal

Belum bisa segera dilaksanakan karena direncanakan akan ada tutorial tentang response surface

method sebelum kegiatan dimulai. Pelaksanaan tutorial baru akan dilaksanakan

pertengahan jun 2010.

3.1.b. Aplikasi Enzim Transglutaminase pada Daging Ikan Lumat Tropical Catfish

Kegiatan baru dimulai dengan persiapan sebagaian bahan dan peralatan, antara lain enzim

transglutaminase komersial dari PT Ajinomoto, alat bantu berupa tabung-tabung untuk mencetak

daging lumat dan bahan bantu lainnya.

Kegiatan yang telah dilakukan sampai dengan bulan

Mei 2010 meliputi :

Penyegaran dan liofilisasi isolat bakteri selulolitik

Penentuan waktu propagasi (kurva pertumbuhan)

dan optimasi waktu

Produksi enzim selulase dari isolat PMP 0126Y

dan SGS JUN karakterisasi enzim selulase berupa

penentuan suhu dan pH optimum aktivitas enzim

Isolat Teridentifkasi sebagai

Indeks kemripan

Asal isolat

SGS JUN Caulobacter sp. 99 % Binuangeun

PMP 0126 Y Uncultured bacterium, Caulobacter sp.

80% Pamengpeuk

Isolat Kontrol : Pseudomonas Flourescent

Kurva pertumbuhan dan optimasi waktu produksi enzim selulase dari isolat PMP

0126Y

Kurva pertumbuhan dan optimasi waktu produksienzim selulase

dari isolat SGS JUN

Hasil uji karakterisasi pH enzim selulase

isolat SGS JUN

Hasil uji karakterisasi pH enzim selulase

isolat PMP 0126Y

Sampai dengan bulan Mei 2010, kegiatan yang telah dilakukan meliputi :

persiapan bahan berupa kitosan limbah udang penyegaran isolat bakteri penghasil kitosanase produksi enzim kitosanasepemekatan dan pemurnian enzim pembuatan kitooligosakarida (pendahuluan).

Kitosan yang akan digunakan dalam penelitian ini ditentukan

berdasarkan nilai derajat desetilasinya (DD) (dipilih yang tinggi).

Beberapa kitosan limbah udang (3 dari hasil penelitian yang lalu dan 1

dengan kode BL dari IPB) diukur DDnya dengan menggunakan FTIR, dan

kitosan limbah rajungan dari Sigma (DD yang tercantum pada label

>85%) diukur DDnya sebagai pembanding dan kontrol atas hasil

pengukuran alat. Hasil pengukuran DD kitosan di atas adalah sebagai

berikut :

Produksi dan pemekatan enzim kitosanase KLU 1116

Produksi enzim kasar dari isolat KLU 1116 dilakukan dalam 5 tahap

produksi dengan total jumlah produksi sebanyak 7 liter. Enzim kasar

ini kemudian secara bertahap dipekatkan dengan ultrafiltrasi dan

freeze dry. Sebanyak 700 ml enzim pekat diperoleh dari hasil

ultrafiltrasi. Enzim hasil ultrafiltrasi sebagian telah di freeze dry (100

ml menghasilkan 0,9 gram serbuk) dan yang lain masih dalam

proses. Enzim hasil ultrafiltrasi ini juga ada yang langsung

dimurnikan menggunakan AKTA. Dari masing-masing tahapan

produksi dan pemekatan diuji aktivitas kitosanasenya. Hasil

aktivitasnya adalah sebagai berikut :

Pemurnian enzimEnzim hasil ultrafiltrasi (produksi I) dimurnikan

menggunakan akta purifier dengan dua tahapan pemurnian. Tahapan pertama menggunakan metode ion exchange dengan pemakaian kolom DEAE Sepharose TM Fast Flow (Amersham, Bioscience) sebagai fase diamnya, dan bufer Tris-Cl 0.02 M pH 8 dengan gradien konsentrasi NaCl sebagai fase geraknya. Proses purifikasi dengan kromatografi yang dilakukan pada penelitian ini tergolong ke dalam kromatografi penukar ion dengan menggunakan kolom dietilaminoetil (DEAE) yang bermuatan positif. Hasilnya adalah sebagai berikut :

Hasil pemurnian enzim dengan kolom DEAE Sepharose TM Fast Flow

Gambar 7. Hasil pemurnian enzim dengan kolom DEAE Sepharose TM Fast Flow

Hasil pemurnian enzim dengan kolom HiPrep Separacyl S-300

Produksi dan pemekatan enzim kitosanase KPU 2123

Rusaknya shakerbath meskipun telah diperbaiki tetapi tidak dapat berfungsi normal kembali. Hal ini sangat mengganggu kelancaran pekerjaan produksi enzim. Dengan demikian hanya ada 1 shaker incubator di lab yang digunakan secara bergantian untuk kegiatan produksi enzim (kitosanase dari 2 isolat dan selulase dari 2 isolat)

Sentrifuse besar untuk ekstraksi enzim tidak bisa digunakan untuk suhu rendah (4oC) pada siang hari (suhu hanya sampai 10oC), sehingga pemisahan enzim dilakukan dengan menggunakan sentrifuse yang lebih kecil dengan konsekuensi memerlukan waktu yang lebih lama dan berpotensi terjadi penurunan aktivitas enzim.

Pemekatan enzim dengan freezedryer memerlukan waktu agak lama (700ml enzim perlu waktu 1 minggu) , karena kapasitas vial terbatas dan digunakan bersama-sama dengan pengguna lainnya.

Sentrifuse dingin di Lab Kimia mengalami kerusakan pada awal Juni ini, sehingga untuk produksi enzim yang akan datang perlu difikirkan jalan keluarnya.

Masalah dalam hal keuangan, pernah terjadi penggunaan jasa liofilisasi di Lab lain ternyata tidak dapat diSPJkan, sehingga harus mencarikan penggantinya.

Penggunaan shaker incubator untuk produksi enzim dilakukan

secara bergantian, kalau memungkinkan pinjam di Lab Mikro.

Mengatur jadwal penggunaan freezedryer

Untuk liofilisasi isolat lainnya nanti akan dicari lab lain yang bisa

melakukannya, BPPT Serpong atau LIPI Biotek Cibinong.

Target44 %

Fisik 30%

Keuangan 12%,