Path: Top S2-Theses Biology 2007

PENAPISAN ISOLAT Bacillus spp. PENGHASIL XILANASE, DAN KARAKTERISASI XILANASE DARI ISOLAT YANG TERPILIH (Bacillus circulans)

SCREENING OF XYLANASE PRODUCING Bacillus spp. AND CHARACTERIZATION OF XYLANASE FROM SELECTED ISOLATE (Bacillus circulans)

Master Theses from JBPTITBPP / 2009-01-13 13:36:14
Oleh : KRISNA SEPTININGRUM (NIM 20605007), S2 - Biology
Dibuat : 2007, dengan 7 file

Keyword : Xilan, xilanase, selulase, Bacillus spp., pemutihan pulp, pemurnian enzim

Xilan adalah komponen utama dinding sel tanaman dan merupakan sumber daya terbaharui kedua yang berpotensial tinggi untuk dihidrolisis menjadi produk akhir yang berguna. Xilanase (1,4-B-D-xylan xylanohydrolase, EC 3.2.1.8) merupakan kelompok enzim yang memiliki kemampuan untuk menghidrolisis xilan. Salah satu kegunaan dari enzim ini adalah untuk tahap pra perlakuan pada proses pemutihan pulp kraft di industri pulp dan kertas. Beberapa isolat Bacillus diketahui mampu menghasilkan enzim xilanase yang bersifat alkalistabil dan termostabil. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan bakteri dari genus Bacillus dengan aktivitas xilanase tertinggi dan selulase terendah, serta karakterisasi enzim xilanase yang diperoleh. Penapisan bakteri secara kualitatif dan kuantitatif dilakukan dengan menggunakan delapan jenis Bacillus (B. cereus, B. circulans, B. firmus, Bac termofil, Bacillus termofilik RP1, B. circulans termofilik, B. stearothermophilus dan isolat Ko1). Isolat yang terpilih kemudian dikultur dalam medium xilan dan dibuat pola pertumbuhan serta kurva aktivitasnya. Enzim ekstraseluler kemudian diisolasi dan dimurnikan secara parsial dengan fraksinasi bertingkat menggunakan ammonium sulfat (20-40% jenuh) dan kromatografi penukar ion DEAE-ToyoPEARL. Enzim hasil pemurnian kemudian dikarakterisasi pH dan suhu optimum serta kinetikanya. Hasil penapisan kualitatif menunjukkan rasio xilanase/selulase tiga bakteri yaitu B. cereus, B. circulans dan isolat Ko1 memiliki rasio tertinggi jika dibandingkan dengan isolate lainnya dengan nilai rasio 3,280; 7,278 dan 3,857. Hasil penapisan kualitatif dan kuantitatif menunjukkan bahwa Bacillus circulans diketahui mampu menghasilkan xilanase dengan selulase terendah. Umur inokulum dan waktu produksi xilanase dari B. circulans yang digunakan adalah 18 jam, dengan aktivitas spesifik 17,21 U/mg. Enzim hasil fraksinasi dengan ammonium sulfat (20-40% jenuh) menunjukkan peningkatan aktivitas spesifik (585,12 U/mg) dengan tingkat kemurnian 34 kali. Pemurnian enzim menggunakan kromatografi penukar ion menghasilkan peningkatan aktivitas spesifik (805,48 U/mg) dengan tingkat kemurnian 46,8 kali. Dari hasil pengukuran pH dan suhu optimum, diketahui bahwa enzim xilanase dari B. circulans memiliki aktivitas optimum pada pH 9,5 dengan suhu 50o dan 80oC. pH optimum xilanase hasil pemurnian parsial ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan xilanase B. circulans AB 16 (Xyl A dan Xyl B) yang memiliki pH optimum 6,0-6,5, namun menunjukkan karakteristik suhu optimum yang sama (75o-80o C). Kinetika enzim menunjukkan bahwa enzim xilanase dari B. circulans tersebut diperkirakan tidak mengikuti kaidah Michaelis-Menten. Berdasarkan hal tersebut, enzim xilanase hasil pemurnian parsial dari B. circulans ini dapat digunakan pada proses awal pemutihan pulp pada industri pulp dan kertas karena memiliki aktivitas optimum pada pH alkali dan suhu tinggi.

Deskripsi Alternatif :

Xylan is the major constituent of hemicelluloses and is the second most abundant renewable resource with a high potential for hydrolysis to useful end product. Xylanases (1,4-B-D-xylan xylanohydrolase, EC 3.2.1.8) are the preferred catalysts for xylan hydrolysis. One of the primary applications of these catalysts is in pre-bleaching stage in pulp and paper industry. Several Bacillus has the ability to produce thermostable and alkalistable xylanase. The objectives of this experiment are to obtain bacteria with the highest xylanase activity and lowest cellulase from the genus Bacillus and characterization of xylanase from the selected species. Bacterial screening using qualitative and quantitative methods was performed on eight different bacteria (B. cereus, B. circulans, B. firmus, Bac termofil, Bacillus termofilik RP1, B. circulans termofilik, B. stearothermophilus and Ko1 isolate). The chosen isolate was cultivated in xylan medium and its growth pattern and activity curve was made. The extracellular enzyme was partially purified by fractionation steps using ammonium sulphate (20-40% saturation) and ion exchange chromatography DEAE-ToyoPEARL. Optimum pH, temperature and enzyme kinetics of the partially purified enzyme were determined. The result of qualitative screening showed xylanase/cellulase ratio of B. cereus, B. circulans and Ko1 isolate have the highest ratio than other isolates with ratio values 3,280; 7,278 and 3,857. The results of the qualitative and quantitative screening showed Bacillus circulans was able to produce xylanase with the lowest cellulase activity. The age of the inoculum and production time of xylanase from B. circulans was 18 hours, with a specific activity 17,21 U/mg. Fractionation of the enzyme using ammonium sulphate (20-40% saturation) showed an increase in specific activity (585,12 U/mg) with 34 fold purification. Enzyme purification using ion exchange chromatography showed an increase in specific activity (805,48 U/mg) with 46,8 fold purification. Enzyme characterization of the partially purified enzyme showed an optimum pH 9,5 with optimum temperatures 50o and 80oC. These results indicated that optimum pH from partially purified xylanase showed highest optimum pH than xylanase from B. circulans AB 16 (Xyl A and Xyl B) (6,0-6,5), but showed the same temperature chacterictic (75o-80o C). The enzyme kinetics of the xylanase from B. circulans did not obey the Michaelis-Menten equation. Partially purified xylanase from B. circulans exhibited favorable potential for pre-bleaching stage in pulp and paper industry because of its activity in alkaline pH and high temperature.

Copyrights : Copyright Â(c) 2001 by ITB Central Library. Verbatim copying and distribution of this entire article is permitted by author in any medium, provided this notice is preserved.

Beri Komentar ?#(1) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakDrs. Mahmudin, SIP.
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOdigilib@lib.itb.ac.id