ENZIM GLUKOSA ISOMERASE

TUGAS MAKALAH BIOTEKNOLOGI

ENZIM GLUKOSA ISOMERASE

  BAB I

PENDAHULUAN

Bioteknologi merupakan sebuah ilmu yang mempelajari mengenai bagaimana cara memanfaatkan makhluk hidup seperti jamur, bakteri, virus dan sebagainya untuk menghasilkan produk sehingga bisa dimanfaatkan untuk kemaslahatan manusia. Pada awalnya ilmu bioteknologi yang berkembang hanyalah bioteknologi konvensional, namun sekarang sudah berkembang pula bioteknologi modern, bioteknologi pangan, dan bioteknologi peternakan serta yang lainnya.

Bioteknologi dalam bidang peternakan dimanfaatkan untuk membuat vaksin, antibodi, pakan bergizi tinggi dan hormon pertumbuhan. Dalam memperoleh produk hasil bioteknologi ini paling banyak mengguanakan enzim sebagai pemanfaatannya. Enzim yang sering digunakan adalah enzim protease, amilase, rennin, pektinase, glukosa amirase, glukosa oxidase, dan lipase. Enzim tersebut dihasilkan oleh organism yang berbeda-beda dan menghasilkan produk yang berbeda-beda pula.

Tujuan pembuatan makalah untuk membahas lebih spesifik tentang enzim glukosa isomerase dan pemanfaatannya dalam bidang industri peternakan. Manfaat pembuatan makalah yaitu menambah  pengetahuan dan pemahaman mahasiswa tentang bioteknologi peternakan khususnya dalam pemanfaatan enzim glukosa isomerase.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  .     Enzim Glukosa Isomerase

Enzim glukosa isomerase merupakan enzim intraseluler dari golongan aldosa-ketosa isomerase yang mengkatalisis gula aldosa menjadi fruktosa sebagai gula ketosa. Enzim tersebut mengkonversi xilosa (gula dengan lima karbon) menjadi xilulosa lebih cepat dibandingkan mengkonversi glukosa (gula dengan enam karbon) menjadi fruktosa.

Aktivitas enzim ini ditemukan pada tahun 1953 yang diperoleh dari ekstrak Lactobacillus pentosus. Sementara itu aktivitas enzim tersebut yang mampu merubah glukosa ke fruktosa baru ditemukan lima tahun kemudian yaitu pada tahun 1957. Enzim tersebut diekstrak dari Pseudomonas hydrphila. Sejak ditemukan pertama kalinya enzim ini telah banyak disiolasi dari organisme yang lain semisal Streptomyces, Lactobacillus, and Bacillus.

Enzim ini memiliki karakteristik substrat yang spesifik ( xylose > glucose > ribose ). Kation divalent enzim ini yaitu Mg²⁺, Co²⁺, dan Mn²⁺. Beberapa dari jenis enzim ini telah diimmobilisasi dan dipatenkan untuk digunakan secara komersil. Banyak literature yang menggambarkan karakteristik dari enzim ini. Salah satu jenisnya yaitu enzim yang bersifat thermostabil. Enzim ini diisolasi dari Streptomyces dan Actinoplanaceae (termasuk Ampullariella dan Actinoplanes).  Pada pembuatan gula fruktosa pada suhu tinggi akan menyebabkan ketose dan aldose proportional. Selain itu dengan meningkatnya suhu akan mengurangi potensi resiko yang didapat dari kontaminasi mikrobia.

2.2  .     Mekanisme Isomerisasi

Keseluruhan reaksi untuk xylose isomerase dalam reaksi isomerisasi gula glukosa ke fruktosa transfer hidrogen intramolekular  dari C2 ke C1 gugus gula. Berikut gambar mekanisme isomerisasi glukosa – fruktosa yang dikatalisis oleh enzim glucose/xylose isomerase.

Gambar mekanisme diatas telah didukung oleh kajian x-ray dari kristalisasi enzim glukosa isomerase.  Mekanisme diatas merupakan model isomerisasi tanpa cis-enediol intermediate. Residu yang berperan yaitu Lysin, histidin 53 dan aspartat 56 serta kofaktor yang menstabilkan proses isomerisasi yaitu metal dengan muatan +2. Atom C1 (gugus aldosa menerima hidrogen pendonor residu yaitu Lysin. C1 sebagai aseptor hidrogen kemudian melepas ikatan rangkap O dengan transfer hydrogen yang dimediasi dan distabilkan oleh kofaktor logam +2, sehingga C2 menjadi berikatan rankap dua dengan atom O (menjadi gugus keton).

                 

2.3  .     Karakterisasi

Pada literature penelitian enzim dari mikroba Aspergilus oryzae, diperoleh nilai pH dan Suhu optimum. Berikut grafik hubungan aktivitas dari pH dan temperature :

Dari gambar diatas dapat diketahui aktivitas enzim berada paling rendah ketika pH kisaran 5,5. Aktivitas tersebut semakin meningkat ketika pH juga dinaikan, dan pada pH 7,5 aktivitas berada pada titik optimum. Aktivitas tersebut juga semakin meningkat ketika suhu dinaikan dari 50⁰C. dan berada pada aktivitas optimum ketika suhu 70⁰C.

2.4  .     Pemanfaatan Glukosa Isomerase dalam Industri Peternakan

Enzim glukosa isomerase mengkonversi xilosa (gula dengan lima karbon) menjadi xilulosa yang dapat digunakan sebagai campuran untuk pakan ayam boiler secara langsung karena dapat meningkatkan bobot badan, mempengaruhi konversi dan efisiensi pakan serta viskositas pencernaan, selain itu pemanfaatan enzim tersebut dalam industri pangan untuk pembuatan sirup karena dapat menghidrolisis glukosa menjadi fruktosa sehingga menghasilkan tingkat kemanisan yang tinggi dan dapat dimungkinkan sebagai menjadi pengganti molases dalam pembuatan pelet.

BAB III

PENUTUP

3.1              Kesimpulan

Enzim glukosa isomerase dapat dimanfaatkan untuk dicampurkan secara langsung dalam pakan ayam broiler dan dapat pula dijadikan sebagai pengganti molases dalam pembuatan pelet.

3.2.      Saran

Perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut mengenai kegunaaan enzim glukosa isomerase agar pemanfaaannya bisa dimaksimalkan.

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

Hayai, M. 2000. Mempelajari Pengaruh Konsenrasi Sel dan Alginat pada Imobilisasi Arthrobacer sp. NRRL B-3728 dengan Metode Penjerapan terhadap Aktivitas Glukosa Isomerase. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Natasendjaja, W. 1983. Aktivitas Enzim Glukosa Isomerase dari Fusarium sp., Streptomyces sp., S-2 1 dan  Sterptomyces phaeochromogenes FERM – P 221. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Sudiro, A. 1994. Pemanfaatan Onggok untuk Produksi Enzim Glukosa Isomerase dari Streptomyces Olivaceus S-58. Institut Pertanian Bogor, Bogor.