Perpustakaan Digital ITB

Saat ini, Indonesia menjadi negara yang menduduki peringkat kedua penghasil sampah plastik terbanyak di dunia. Sebanyak 6,7 ton sampah plastik dihasilkan setiap tahunnya, dengan limbah plastik PET (polyethylene terephthalate) merupakan salah satu jenis limbah yang umum dihasilkan. PET banyak digunakan dalam kegiatan industri dan kebutuhan rumah tangga karena sifatnya yang kuat, lentur, tidak mudah mengalami kerusakan akibat gangguan panas dan bahan kimia. Namun, karena karakteristik PET tersebut, sulit untuk menentukan metode penanganan limbah PET yang efisien, hemat energi, dan ramah lingkungan. Salah satu alternatifmetode yang dapat dilakukan adalah dengan biodegradasi PET menggunakan enzim PETase mutan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sistem kultivasi E. coli BL21 (DE3) rekombinan untuk produksi enzim PETase mutan ekstraseluler menggunakan agen induksi IPTG dengan metode curah-umpan (fed-batch) dan strategi pengumpanan periodik (intermittentfeeding) menggunakan sumber karbon high-fructose corn syrup (HFCS) untuk mempertahankan kadar HFCS sebesar 12,5 g/L ppm setiap 7 jam sekali selama waktu kultivasi 31 jam. Parameter yang diukur meliputi OD600, pH, oksigen terlarut (DO), kadar HFCS setelah pemberian feeding, kadar protein total pada fraksi ekstraseluler serta nilai aktivitas biokatalitik fraksi protein kasar terhadap substrat analog pNPB. Hasil penelitian menunjukkan OD600 yang teramati mengalami tren penurunan dari 1,54 hingga 1,48 diiringi dengan tren penurunan pH dari 6,2 hingga 5,19 selama waktu inkubasi 24 jam setelah induksi. Nilai DO mengalami penurunan dari 6,5 hingga 4,7 mg/L pada 13 jam setelah induksi, namun kembali mengalami kenaikan hingga 5,9 mg/L pada 24 jam setelah induksi. Hasil uji statistik menggunakan ANOVA menunjukkan bahwa strategi intermittent feeding dan sistem kultivasi fed-batch yang dilakukan untuk menjaga kadar HFCS sebesar 12,5 g/L selama kultivasi tidak berpengaruh signifikan (p > 0,05) terhadap kadar protein total yang diperoleh pada fraksi ekstraseluler, dengan kadar protein total sistem batch sebesar (0,159 ± 0,015) mg/mL dan kadar protein total sistem fed-batch sebesar (0,215 ± 0,034) mg/mL di akhir waktu kultivasi. Hasil uji aktivitas bio katalitik fraksi protein kasar ekstraseluler menunjukkan tren penurunan dengan nilai tertinggi sebesar 35,997 U/mg protein kasar yang diperoleh pada waktu inkubasi 6 jam setelah induksi. Berdasarkan hasil yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa strategi pengumpanan HFCS yang bertujuan untuk mempertahankan kadar HFCS s e b esar 12,5 g/L ppm setiap 7 jam selama waktu kultivasi 31 jam menghasilkan fraksi protein kasar ekstraseluler dengan aktivitas biokatalitik terhadap substrat pNPB, namun kurang relevan digunakan untuk optimasi peningkatan jumlah biomassa pada kultivasi E. coli BL21 (DE3) untuk produksi enzim PETase mutan.