Perpustakaan Digital ITB

Monosodium glutamat (MSG) merupakan bahan tambahan pangan yang berfungsi sebagai penguat rasa. Konsumsi MSG dunia mengalami peningkatan setiap tahunnya, bahkan telah mencapai angka 3,2 juta ton pada tahun 2014. U.S. Food and Drug Administration (FDA) menyatakan bahwa MSG termasuk ke dalam bahan yang aman (GRAS) karena memiliki tingkat toksisitas yang rendah. Namun konsumsi MSG dapat menyebabkan beberapa gejala yang umum disebut sebagai Chinese Restaurant Syndrome (CRS). Laporan lain menyebutkan bahwa konsumsi MSG dapat meningkatkan tekanan darah, risiko obesitas, menginduksi stres oksidatif hingga kerusakan sistem syaraf. Oleh karena itu dibutuhkan adanya pengembangan metode analisis yang mudah, cepat dan murah untuk mengontrol konsumsi MSG. Analisis MSG dapat dilakukan menggunakan metode spektrofotometri, kromatografi dan biosensor. Diantara metode tersebut, biosensor berbasis enzim L-glutamat oksidase (GLOD) lebih unggul dalam hal kemudahan, kecepatan dan harga yang relatif murah. Namun proses purifikasi yang lama dan mahal untuk mendapatkan enzim murni menjadi kelemahan dalam pengembangan biosensor tersebut. Sehingga pendekatan bacterial surface display dipilih dalam penelitian ini untuk menghilangkan tahapan purifikasi melalui presentasi enzim GLOD pada permukaan sel Escherichia coli menggunakan N-terminal domain Ice Nucleation Protein (NINP) varian InaZ. Berdasarkan informasi diatas, penelitian ini berfokus pada pengembangan biosensor MSG berbasis pada sel utuh E. coli yang mempresentasikan enzim GLOD pada permukaannya. Untuk mencapai tujuan tersebut, maka gen GLOD tanpa sekuens pengode sinyal peptida difusikan ke gen NINP dan disisipkan ke vektor ekspresi pET15b. Hasil konfirmasi koloni PCR, analisis enzim restriksi dan DNA sequencing menunjukkan bahwa vektor ekspresi pET15b-NINP-tGLOD telah dikonstruksi. Hasil SDS PAGE dan uji aktivitas enzim GLOD menunjukkan bahwa protein fusi NINP-tGLOD rekombinan berhasil diekspresikan dalam bentuk aktif dan diduga berada pada permukaan sel E. coli dengan berat molekul diperkirakan sebesar 88 kDa. Aktivitas tertinggi enzim GLOD pada permukaan sel E. coli diperoleh pada suhu 37?C dan pH 8 dalam buffer Tris-Cl. Selain itu enzim GLOD pada permukaan sel E. coli mampu mempertahankan 50% aktivitasnya hingga suhu 50?C. Dalam penelitian ini juga dilakukan pengembangan biosensor MSG berbasis sel E. coli yang mempresentasikan enzim GLOD pada permukaannya. Pembuatan elektroda GCE/E. coli-NINP-tGLOD/nafion berhasil dilakukan dengan hasil uji cyclic voltammetry menunjukkan puncak respon oksidasi berada pada tegangan +0,35 V, sedangkan elektroda GCE/nafion tidak menunjukkan respon oksidasi. Berdasarkan informasi tersebut maka dapat disimpulkan bahwa enzim GLOD diduga berhasil dipresentasikan pada permukaan sel E. coli menggunakan NINP serta memiliki potensi lebih lanjut untuk pengembangan biosensor MSG.