Perpustakaan Digital ITB

Levan merupakan homopolimer fruktosa yang disintesis melalui reaksi enzimatis oleh levansukrase (E.C. 2.4.1.10). Biopolimer levan dapat diperoleh dari beberapa jenis tanaman, jamur, dan bakteri. Saat ini, levan telah dikembangkan sebagai material untuk sistem nanopartikel pembawa ion-ion logam, katalis, dan obat. Bakteri halofil telah diketahui merupakan salah satu penghasil levan yang potensial. Halomonas smyrnensis BK4 telah diketahui merupakan salah satu bakteri halofilik potensial penghasil levan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pemanfaatan levan yang diproduksi oleh H. smyrenensis BK4 sebagai material untuk imobilisasi enzim dalam bentuk wahana nanopartikel. Penelitian diawali dengan konfirmasi kembali spesies bakteri dengan ribotyping, kemudian diikuti dengan produksi levan, imobilisasi enzim dengan levan sebagai nanopartikel, pengukuran aktivitas enzim dalam keadaan bebas dan terimobilisasi, serta kloning gen levansukrase dengan pendekatan polymerase chain reaction (PCR). Identifikasi spesies bakteri dengan ribotyping dan analisis filogenetik telah mengkonfirmasi bahwa bakteri halofilik yang digunakan adalah H. smyrnensis. Produksi levan oleh bakteri ini dalam medium LB yang mengandung 20% (b/v) sukrosa pengocokan pada 150 rpm pada 37 oC selama 18 jam menghasilkan levan dengan konsentrasi 3,02 g/L. Spektrum FTIR levan dari H. smyrensis BK4 menunjukkan kemiripan dengan spektrum levan standar dari E. herbicola dan spektrum H-NMR levan dari H. smyrnensis BK4 memiliki kemiripan dengan levan standar dari B. licheniformis. Levan kemudian digunakan untuk mengimobilisasi dua enzim yang berbeda, yaitu levansukrase dan lipase. Hasil scanning electron microscope (SEM) memperlihatkan geometri nanopartikel yang tidak beraturan pada wahana levansukrase, sedangkan geometri nanopartikel untuk wahana lipase nampak lebih bulat. Distribusi ukuran nanopartikel levan sebagai wahana levansukrase yang dianalisis menggunakan particle size analyzer (PSA) memberikan distibusi ukuran diameter sekitar 347,3 ̶ 947,2 nm dengan zeta potensial sebesar ̶ 43,59 mV, sedangkan nanopartikel levan untuk wahana lipase memiliki distribusi diameter sekitar 164,2 ̶ 635,7 nm dengan zeta potensial sebesar ̶ 24,99 mV. Aktivitas spesifik levansukrase yang terimobilisasi dalam wahana nanopartikel levan adalah 2,98 unit/mg protein. Aktivitas ini lebih tinggi dibanding aktivitas levansukrase bebas (1,51 unit/mg protein). Namun, aktivitas spesifik lipase yang terimobilisasi lebih rendah (5,67 unit/mg protein) dibandingkan lipase bebas (5,72 unit/mg protein). Upaya untuk kloning gen levansukrase menggunakan plasmid pGEM-T dan sel inang E.coli TOP10 telah dilakukan, namun belum memberikan hasil yang diinginkan.