Glukosa Oksidase

BAB I

PENDAHULUAN

Bioteknologi merupakan pemanfaatan mikroorganisme seperti virus, bakteri, fungi dalam menciptakan suatu produk yang  mempunyai kualitas yang lebih baik. Bioteknologi dapat dimanfaatkan dalam bidang industri pangan, obat-obatan, maupun dalam industri peternakan. Bidang Industri pangan merupakan salah satu industri yang banyak memanfaatkan bioteknologi dalam pengolahan maupun pengawetan makanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang industri tentunya memerlukan enzim, enzim dapat ditemukan didalam tumbuhan, hewan maupun mikroorganisme. Enzim merupakan biomolekul berupa protein yang bersifat katalisator, artinya enzim dapat mempercepat reaksi tanpa ikut beraksi. Enzim yang biasanya digunakan untuk pengolahan pangan adalah protease dan glukosa oksidase. Aplikasi pembuatan makanan dengan penambahan enzim biasanya digunakan untuk pembuatan bir, yogurt, roti, dan pembuatan keju.

 

  

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.      Glukosa Oksidase

            Glukosa oksidase (GOD) merupakan enzim yang mengkatalisis oksidasi ß-D-glukosa menjadi glukonolakton dan hidrogen peroksida, dengan molekul oksigen sebagai akseptor elektron. Enzim GOD biasa digunakan dalam bidang kesehatan dan bidang pangan. Enzim Glukosa Oksidase juga berperan dalam menghilangkan bakteri patogen pada suatu produk. Glukosa Oksidase saat ini sedang dikembangkan dalam sistem enzymatic fuel cell. Enzymatic full cell ini digunakan dalam bidang yang berhubungan dengan listrik. Enzim ini biasa diproduksi oleh mikroorganisme seperti Penicillium notatum, Penicillium chrysosporium, Aspergillus niger,dan Botrytis cinerea. Menurut penelitian Kurniatin et al. (2012) Aspergillus niger merupakan penghasil glukosa oksidase yang bersifat lebih stabil dibandingkan dengan Penicillium sp. Glukosa Oksidase dapat pula ditemukan dalam tanaman daun sirih merah, dimana daun sirih merah ini juga bermanfaat sebagai obat kanker, darah tinggi (hipertensi), antiseptik, obat mata (Agustanti, 2008).  Selain itu lidah buaya jugasudah diteliti sebagai penghasil enzim glukosa oksidase, yang mampu berkhasiat sebagai obat antidiabetik (Azizah, 2005 dalam Agustanti, 2008).  

2.1.1.   Pemanfaatan Enzim Glukosa Oksidase dalam bidang Industri

            Dalam bidang industri pangan enzim ini dimanfaatkan untuk menghilangkan oksigen dan glukosa dalam pengolahannya, selain itu juga sebagai penghilang  bakteri patogen yang mengkotaminasi makanan, seperti Salmonella Infantis, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Campylobacter jejuni, dan Listeria monocytogens. Glukosa oksidase dalam bidang farmasi digunakan sebagai biosensor untuk penentuan kadar glukosa dalam darah, diagnosis penyakit metabolik perancangan biosensor pada penetapan kadar glukosa dalam darah, serum maupun plasma. Penetapan kadar glukosa dengan metode enzimatik baik secara kolorimetri, maupun secara amperometribila dibandingkan dengan berbagai metode non-enzimatik lainnya, memiliki keunggulan yang lebih besar, karena enzim GOD memiliki spesifitas substrat yang tinggi terhadap β-D-glukosa. Bahkan telah berhasil dikembangkan sistem monitoring analisis secara Online (in-siliko) terhadap proses fermentasi yang melibatkan enzim glukosa oksidase imobil. Glukosa yang dikembangkan dengan sistem Enzymatic fuel cell, sistem ini adalah sitem elektrokimia yang mengkonversi energi kimia dan energi  listrik, sistem ini menggunakan enzim sebagai katalisatornya sehingga dapat menghasilkan efisiensi tinggi dan emisi polutan yang redah, Sistem ini dimanfaatkan dalam aplikasi penggunaan perangkat sensor, penghantaran obat, keping mikro, dan cadangan listrik portabel. Daya yang dihasilkan oleh glukosa oksidase dalam sistem fuel cell mencapai 190 μW/cm² (Lee et al., 2011 dalam Kurniatin (2012).  

2.2.      METODE MENGHASILKAN ENZIM GLUKOSA OKSIDASE

2.2.1.   Skreening fungi genus Penicillium dan Aspergillus indigenus penghasil enzim glukosa oksidase.

Sebanyak 92 isolat fungi genus Penicillium dan Aspergillus diidentifikasi secara kualitatif adanya glukosa oksidase sebagai berikut: spora yang berumur 4 hari diinokulasi ke dalam tabung reaksi yang berisi medium glukosa dengan indicator bromocresol purple (BCP). Selanjutnya tabung-tabung reaksi tersebut disimpan pada suhu kamar. Aktivitas enzim glukosa oksidase ditandai dengan terjadinya perubahan warna indikator dari ungu menjadi warna kuning pada tabung uji.

2.2.1.   Produksi enzim glukosa oksidase pada skala labu kocok

Isolat yang diduga aktif memproduksi enzim glukosa oksidase berdasarkan hasil skrening atau penapisan ditumbuhkan dalam media cair dengan komposisi sebagai berikut (g/L): glukosa anhidrat 80, pepton 3, NaNO3 0,5 KH2PO4 1, dan CaCO3 35 (disterilkan terpisah). Kultur ditumbuhkan pada kecepatan aerasi 150 rpm suhu 30oC selama 72 jam. Miselium dipisahkan dari media perumbuhan dengan cara filtrasi menggunakan kertas saring, sisa media dicuci beberapa kali dengan air suling. Supernatan bebas sel diuji aktivitas enzim glukosa oksidase ekstraselular sedangkan enzim glukosa oksidase intraselular diuji setelah dilakukan pemecahan miselium dengan menggunakan pasir laut.

2.2.3.   Isolasi dan Identifikasi enzim glukosa oksidase secara kuantitatif dengan metode kolorimetri

Isolasi enzim glukosa oksidase intraselular dilakukan sebagai berikut: miselium digerus sampai halus dengan menggunakan pasir laut perbandingan 1 :2. Sel yang telah lisis ditambahkan dengan buffer fosfat 0,1 M pH 6,0 kemudian disentrifugasi pada kecepatan 12.000 rpm selama 20 menit (Firman dan Soedigdo, 1994). Aktivitas glukosa oksidase ditetapkan secara kolorimetri pada λ 505 nm (Trinder, 1966). Prosedur uji aktivitas adalah sebagai berikut: ke dalam kuvet diisi larutan glukosa 18%, peroksidase 1 Unit dan amino-antipirin kemudian diinkubasi pada suhu 30oC selama 5 menit. Sebanyak 0,1 mL larutan glukosa oksidase dimasukkkan ke dalam kuvet tersebut kemudian diukur kenaikan serapan pada λ 505 nm selama 4 menit. Kadar protein enzim ditetapkan dengan metode Lowry et al, (1951).

2.2.4.   Analisis In Vitro Sirih Merah Terhadap Aktivitas Enzim Glukosa Oksidase

Analisis yang dilakukan menggunakan metode kit glukosa randox. Substrat glukosa dioksidasi oleh enzim glukosa oksidase menghasilkan asam glukonat dan peroksida. Peroksida yang terbentuk, aminofenazon dan fenol akan bereaksi dengan enzim peroksidase menghasilkan quinoneimina. Senyawa yang terbentuk ini akan menghasilkan warna jingga sehingga dapat diukur secara spektrofotometri. Semakin banyak quinoneimina yang terbentuk maka semakin banyak glukosa yang terukur sehingga aktivitas glukosa oksidase dapat ditentukan. Pengukuran dilakukan secara spektrofotometri pada panjang gelombang 500 nm. Mekanisme enzimatik glukosa oksidase merupakan salah satu jalur antidiabetes terkait dengan jalur pentosa fosfat dan hal ini menjelaskan mengenai hubungan antara antidiabetes dan antioksidan dari suatu sampel. (Agustatnti, 2008)

            

DAFTAR PUSTAKA

Agustanti, L. 2008. Potensi Daun Sirih Merah (Piper Crocatum) Sebagai Aktivator           Enzim Glukosa Oksidase. Program Studi Biokimia Fakultas Matematika           Dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. (Skripsi)

Ahmad, A., A. Syaiful., Firman dan A.R Patong. 2007. Imobilisasi enzim glukosa     oksidase dari penicillium sp-3 galur lokal. Indo. J. Chem 7(1), 97 – 104.

Kurniatin, P. A., L. Ambarsari., R. P Putri. 2012. Produksi Dan Pemurnian Enzim    Glukosa Oksidase Dari Aspergillus Niger Isolat Lokal (IPBCC.08.610).       Prosiding Seminar Nasional Unesa, Surabaya.