Perpustakaan Digital ITB

Penggunaan plastik kemasan produk yang tinggi, disertai umur gunanya yang pendek, menyebabkan tingginya laju produksi sampah plastik. Polietilen tereftalat (PET) adalah salah satu jenis plastik polimer ester yang mendominasi komposisi cemaran plastik tak terolah di lingkungan. Berbagai penelitian telah mengembangkan enzim pendegradasi PET (PET hidrolase atau PETase) yang menawarkan penguraian yang lebih ramah lingkungan dibanding metode fisik dan kimiawi. Namun, eksplorasi mikroorganisme lokal di Indonesia untuk memperoleh enzim pendegradasi PET masih minim, terutama dengan metode genome mining dan kloning. Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi, mengkarakterisasi, dan melakukan kloning kandidat gen pengode enzim pendegradasi PET pada mikroba yang diisolasi dari Tempat Pengolahan Sampah Terpadu (TPST) Bantargebang, Bekasi, Jawa Barat. Gen kandidat diidentifikasi melalui genome mining dengan BLASTp dan HMMsearch dari Brucella pseudintermedia CT9, isolat bakteri dengan aktivitas pendegradasi PET yang diisolasi dari TPST Bantargebang. Produk gen kandidat dikarakterisasi secara in silico melalui anotasi motif, prediksi struktur, dan molecular docking terhadap ligan dimer PET untuk menyelidiki potensi kapabilitas penguraian PET. Kandidat terpilih di-clone ke inang ekspresi Escherichia coli BL21(DE3) dengan plasmid pET-22b(+) untuk memungkinan overekspresi dan kemudahan purifikasi hilir. Ekspresi protein dengan induksi IPTG dilakukan terhadap transforman. Analisis protein dilakukan dengan SDS-PAGE, serta uji aktivitas enzim dilakukan dengan metode kolorimetri terhadap substrat pNPB. Dua kandidat gen diperoleh, yakni CT9_1 dan CT9_2. Kandidat CT9_1 dipilih berdasarkan anotasi famili esterase-like, keberadaan triad katalitik serin, dan keunggulan afinitas pengikatan ligan dimer PET. Keberhasilan kloning ditunjukkan oleh visualisasi amplikon gen target pada transforman menggunakan elektroforesis gel yang menunjukkan pita berukuran 750–1.000 bp, sesuai dengan ukuran teoretis sebesar 855 bp. Visualisasi protein ekspresi menunjukkan pita protein berukuran 30–40 kDa yang sesuai dengan ukuran produk teoretis sebesar 36,09 kDa pada fraksi whole cell. Potensi produk gen kandidat dalam degradasi hidrokarbon ester ditunjukkan oleh aktivitas protein total transforman yang signifikan lebih tinggi dibanding protein total kontrol nontransforman di suhu 25oC dan 40oC (p < 0,05). Hasil penelitian ini membuka peluang pengembangan enzim pendegradasi PET lokal untuk mewujudkan aplikasi hilir daur ulang PET dengan enzim lokal.