Perpustakaan Digital ITB

PETase merupakan enzim yang dapat mendegradasi material plastik menjadi substansi yang lebih mudah terurai di lingkungan. Dalam produksi enzim rekombinan PETase, IPTG digunakan sebagai penginduksi agar enzim rekombinan PETase dapat diekspresikan oleh bakteri. IPTG tidak dapat diuraikan oleh bakteri sehingga lebih stabil sebagai penginduksi, namun bersifat toksik untuk penggunaan jangka lama sehingga kurang sesuai untuk produksi skala besar. Di sisi lain, penggunaan laktosa dianggap lebih cost-effective dan non-toksik untuk produksi skala besar dari enzim rekombinan PETase. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk membandingkan kemampuan induksi dari laktosa terhadap IPTG. PETase diproduksi oleh bakteri rekombinan E. coli BL21 yang mengandung gen pengkode enzim rekombinan PETase. Bakteri transforman yang telah dikonfirmasi keberadaan gen pengkode rekombinan PETase melalui PCR koloni diaktivasi selama 24 jam. Selanjutnya, kultur bakteri pada kondisi ½ log diinduksikan dengan laktosa 0,5% w/v (14,6 mM). Pada penelitian ini, digunakan E. coli BL21 yang tidak memiliki gen pengkode enzim rekombinan PETase yang diinduksikan dengan laktosa dan IPTG sebagai kontrol negatif. Sedangkan, untuk kontrol positif digunakan E. coli BL21 dengan gen pengkode enzim rekombinan PETase yang diinduksi dengan IPTG 1 mM. Kemudian, kultur bakteri diinkubasi terpisah selama tiga variasi waktu inkubasi yaitu 8, 16, dan 24 jam. Selanjutnya, kultur bakteri dipisahkan menjadi fraksi protein ekstraseluler dan intraseluler melalui sentrifugasi. Fraksi ekstraseluler yang didapatkan kemudian dipekatkan menggunakan aseton untuk meningkatkan konsentrasi protein. Sedangkan pada fraksi intraseluler dalam bentuk suspensi sel disonikasi untuk memisahkan intraseluler solubel dan insolubel. Hasil ekspresi protein yang didapatkan dianalisis melalui SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis) dan uji aktivitas enzim rekombinan PETase menggunakan substrat p-Nitrophenyl Butirat (pNPB) yang disertai uji statistik. Hasil analisis SDS-PAGE menunjukkan keberadaan pita enzim rekombinan PETase pada bakteri yang diinduksi oleh laktosa di fraksi intraseluler insolubel dengan ukuran ~29 kDA, namun tidak menunjukkan band enzim rekombinan PETase yang jelas baik pada fraksi ekstraseluler maupun fraksi solubel. Sementara, hasil uji aktivitas enzim di fraksi solubel dan insolubel pada hasil ekspresi E. coli BL21 yang diinduksi laktosa menunjukkan adanya aktivitas yang tidak berbeda signifikan dengan aktivitas enzim rekombinan PETase yang diinduksi oleh IPTG. Akan tetapi, aktivitas enzim PETase pada fraksi ekstraseluler teramati terlalu rendah dan tidak berbeda signifikan terhadap kontrol negatif. Berdasarkan penelitian ini, disimpulkan bahwa laktosa dapat menginduksi ekspresi enzim rekombinan PETase pada E. coli BL21 dengan hasil yang tidak berbeda signifikan dengan enzim rekombinan PETase yang diinduksi IPTG. Penelitian lebih lanjut dibutuhkan untuk mengetahui konsentrasi optimal dari laktosa sebagai penginduksi enzim rekombinan PETase agar protein dapat terekspresi dengan lebih baik tanpa membentuk badan inklusi.