Pengembangan Zirkonia Agarosa sebagai Matrik untuk Biokatalis pada Amobilisasi Lipase Candida Rugosa

Abstract

Enzymes have an ability to catalyze specific chemical reactions with high efficiency and low energy cost. Since immo- bilized enzymes are more stable and reusable in comparison with free enzyme, then the developing of both the enzyme immobilized technique and their support matrices are very important. In this research, agarose- zirconia matrix was prepared for the immobilization of Candida rugosa lipase. Matrix was activated with epichlorohydrin, as bifunctional reagent, to prepare a covalent bridge between matrix and enzyme. Factors, such as NaOH concentration and epoxide groups at the surface of the matrix were investigated. The results show that the optimum NaOH concentration was 0,8M, in which the epoxide content was 714 µmol/gr matrix. Optimization of enzyme coupling resulted in that the optimum of  epoxide content was 327 µmol/gr matrix and the immobilized specific activity was  0,35 U/mg protein. The immo- bilization efficiency was 92,13 % based on relative activity of immobilized enzyme to total enzyme loading. Half life time estimation was 7,16 weeks in storage condition temperature  at 4 oC and pH 8. Immobilized lipase was used for interesterification of commercial fish oil and lauric acid. It can be concluded that agarose zirconia matrix was suitable for enzyme immobilization.

ABSTRAK

Enzim merupakan biokatalis yang potensial untuk dikembangkan karena efektivitasnya yang tinggi dan bersifat spesifik serta mampu mengkatalisis reaksi kimia dengan efisien dan dengan kebutuhan energi yang rendah. Enzim amobil lebih stabil dibandingkan dengan enzim bebas dan dapat digunakan kembali. Oleh karena itu, berbagai metode amobilisasi dikembangkan melalui pengkajian penggunaan berbagai material support matrik, metode aktivasi matrik dan metode pengikatan enzim. Dalam penelitian ini, agarose-zirkonia dibuat sebagai support matrik untuk amobilisasi lipase Can- dida rugosa. Pengikatan lipase dilakukan secara kovalen menggunakan epiklorohidrin sebagai reagen bifungsional. Faktor yang dikaji adalah konsentrasi NaOH dalam sistem reaksi dan kandungan gugus epoksida pada matrik terh- adap enzim amobil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi larutan sebesar 0,8 M NaOH menghasilkan gu- gus epoksida sebanyak 714 µmol/gr matriks. Amobilisasi enzim terbaik diperoleh pada kondisi jumlah gugus epoksida sebanyak 327 µmol/gr matriks yang menghasilkan aktivitas spesifik  tertinggi sebesar 0,35 U/mg protein. Efisiensi amobilisasi berdasar aktivitas enzim relatif terhadap total enzim terikat pada matriks sebesar 92,13 %. Estimasi umur simpan lipase amobil hingga aktivitas menurun 50 % adalah 7,16 minggu, dengan kondisi  pH 8, pada suhu penyim- panan 4 °C. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa matriks zirkonia agarosa telah dapat digunakan dengan baik untuk amobilisasi enzim dan lipase amobil dapat digunakan untuk interesterifikasi minyak ikan dan asam laurat.