Perpustakaan Digital ITB

Xilan adalah komponen utama dinding sel tanaman dan merupakan sumber daya terbaharui kedua yang berpotensial tinggi untuk dihidrolisis menjadi produk akhir yang berguna. Xilanase (1,4-B-D-xylan xylanohydrolase, EC 3.2.1.8) merupakan kelompok enzim yang memiliki kemampuan untuk menghidrolisis xilan. Salah satu kegunaan dari enzim ini adalah untuk tahap pra perlakuan pada proses pemutihan pulp kraft di industri pulp dan kertas. Beberapa isolat Bacillus diketahui mampu menghasilkan enzim xilanase yang bersifat alkalistabil dan termostabil. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan bakteri dari genus Bacillus dengan aktivitas xilanase tertinggi dan selulase terendah, serta karakterisasi enzim xilanase yang diperoleh. Penapisan bakteri secara kualitatif dan kuantitatif dilakukan dengan menggunakan delapan jenis Bacillus (B. cereus, B. circulans, B. firmus, Bac termofil, Bacillus termofilik RP1, B. circulans termofilik, B. stearothermophilus dan isolat Ko1). Isolat yang terpilih kemudian dikultur dalam medium xilan dan dibuat pola pertumbuhan serta kurva aktivitasnya. Enzim ekstraseluler kemudian diisolasi dan dimurnikan secara parsial dengan fraksinasi bertingkat menggunakan ammonium sulfat (20-40% jenuh) dan kromatografi penukar ion DEAE-ToyoPEARL. Enzim hasil pemurnian kemudian dikarakterisasi pH dan suhu optimum serta kinetikanya. Hasil penapisan kualitatif menunjukkan rasio xilanase/selulase tiga bakteri yaitu B. cereus, B. circulans dan isolat Ko1 memiliki rasio tertinggi jika dibandingkan dengan isolate lainnya dengan nilai rasio 3,280; 7,278 dan 3,857. Hasil penapisan kualitatif dan kuantitatif menunjukkan bahwa Bacillus circulans diketahui mampu menghasilkan xilanase dengan selulase terendah. Umur inokulum dan waktu produksi xilanase dari B. circulans yang digunakan adalah 18 jam, dengan aktivitas spesifik 17,21 U/mg. Enzim hasil fraksinasi dengan ammonium sulfat (20-40% jenuh) menunjukkan peningkatan aktivitas spesifik (585,12 U/mg) dengan tingkat kemurnian 34 kali. Pemurnian enzim menggunakan kromatografi penukar ion menghasilkan peningkatan aktivitas spesifik (805,48 U/mg) dengan tingkat kemurnian 46,8 kali. Dari hasil pengukuran pH dan suhu optimum, diketahui bahwa enzim xilanase dari B. circulans memiliki aktivitas optimum pada pH 9,5 dengan suhu 50o dan 80oC. pH optimum xilanase hasil pemurnian parsial ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan xilanase B. circulans AB 16 (Xyl A dan Xyl B) yang memiliki pH optimum 6,0-6,5, namun menunjukkan karakteristik suhu optimum yang sama (75o-80o C). Kinetika enzim menunjukkan bahwa enzim xilanase dari B. circulans tersebut diperkirakan tidak mengikuti kaidah Michaelis-Menten. Berdasarkan hal tersebut, enzim xilanase hasil pemurnian parsial dari B. circulans ini dapat digunakan pada proses awal pemutihan pulp pada industri pulp dan kertas karena memiliki aktivitas optimum pada pH alkali dan suhu tinggi.