Perpustakaan Digital ITB

Polietilen tereftalat (PET) merupakan polimer sintetis yang banyak digunakan pada kemasan makanan, tekstil, dan botol minuman. Namun sifat PET yang susah untuk terurai menyebabkan akumulasi limbah PET di lingkungan. Pada tahun 2023, limbah PET mencapai 359 juta ton secara global, sehingga dapat mencemari ekosistem darat dan laut serta membentuk mikroplastik yang membahayakan kesehatan manusia dan biota. Untuk mengatasi masalah ini, salah satu pendekatan inovatif adalah pemanfaatan enzim PETase (Polyethylene Terephthalate hydrolase) dari bakteri Ideonella sakaiensis, yang mampu mendegradasi PET dengan memecah ikatan ester pada polimer menjadi mono(2-hydroxyethyl) terephthalic acid (MHET) dan senyawa lain yang lebih sederhana. Berdasarkan latar belakang tersebut, penelitian ini bertujuan mengoptimasi produksi enzim PETase mutan menggunakan Escherichia coli BL21(DE3) rekombinan pada medium terdefinisi berbasis gliserol sebagai sumber karbon alternatif yang lebih ekonomis untuk aplikasi degradasi limbah plastik PET. Pada penelitian ini digunakan variasi konsentrasi glycerol yaitu 10, 20, dan 30 g/L. Parameter yang diamati meliputi optical density (OD600), profil pH, dissolved oxygen (DO), kadar sumber karbon, serta karakterisasi enzim menggunakan SDS-PAGE, uji aktivitas dengan substrat analog p-NPB, dan penentuan kadar protein total dengan metode Bradford. Hasil menunjukkan konsentrasi gliserol 10 g/L menghasilkan pertumbuhan optimal dengan XOD,max maksimum 1.80 dan laju pertumbuhan spesifik 0.252 jam?¹. Selama 18 jam induksi IPTG, profil kultur menunjukkan penurunan pH dari 6.89 menjadi 6.285 dengan DO cenderung stabil yaitu berkisar 1-1.2 mg/L. Konsumsi gliserol mencapai 3.09 g/L residual pada 28.5 jam, menunjukkan efisiensi utilisasi substrat. Aktivitas enzim meningkat secara signifikan dari 10,85 unit/mL pada awal induksi hingga mencapai 99,00 unit/mL setelah 18 jam induksi (?<0,05), hal ini sejalan dengan peningkatan total protein yaitu dari 0,07 mg/L menjadi 0,3 mg/L. Analisis SDS-PAGE mengkonfirmasi ekspresi protein target berukuran 30,7 kDa yang terdeteksi optimal pada fase stasioner. Dalam penelitian ini dapat disimpulkan bahwa gliserol dapat menjadi sumber karbon alternatif dalam produksi enzim rekombinan PETase mutan. Penelitian selanjutnya dibutuhkan untuk menentukan keberadaan enzim PETase yang telah dipurifikasi agar dapat dibandingkan karakterisasi enzim PETase medium terdefinisi dengan enzim PETase hasil produksi dari medium LB.