Teknik amobilisasi enzim merupakan salah satu teknologi yang membantu efisiensi proses aplikasi enzim industri. Mengapa demikian, Karena enzim akan tertahan di dalam suatu matriks, memudahkan pemisahan campuran reaksi, kontrol reaksi enzimatis, penggunaan berulang enzim dan perolehan produk yang lebih murni. Secara umum, Teknik amobilisasi enzim dapat dilakukan melalui metode penjebakan (entrapment), ikatan silang (cross link), dan amobilisasi permukaan (surface immobilization). Amobilisasi agregat enzim berikatan silang (Cross-linked enzyme aggregates [CLEAs]) merupakan salah satu teknik amobilisasi enzim yang dapat diaplikasikan di industri. Keunggulan Teknik CLEAs tersebut adalah dapat digunakan berulang, stabilitas tinggi, aktivitas katalitik tinggi, biaya lebih rendah disbanding enzim bebas, dapat digunakan untuk kombinasi dua atau lebih enzim, serta dapat digunakan untuk pemurnian enzim secara parsial.
Pada penelitian ini, kombinasi CLEAs antara cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) dan maltogenic amylase (Mag1) dari Bacillus lehensis G1 (Combi-CLEAs-CM) telah berhasil dikembangkan untuk mensintesis malto-oligosaccharides (MOS). Pemilihan gugus fungsional sebagai pengikat silang (cross-linker) dilakukan melalui analisis in-silico pengaruh beberapa cross linker pada pengembangan combi-CLEAs. Hasil analisis in-silico, O-carboxymethyl chitosan (OCMCS) merupakan cross linker yang mampu meningkatkan daya ikat dan aktivitas kedua enzim CGTase dan Mag1 (Combi-CLEAs-CM-ocmcs) sebesar 74%. Selain itu, Combi-CLEAs-CM-ocmcs dapat meningkatkan stabilitas suhu dan energi deaktivasi (205.86 kJ/mol), menurunkan Km 3,64 kali, serta meningkatkan Kcat/Km 3,63 kali dibandingkan Combi-CLEAs-CM (192.59 kJ/mol).
Hal penting juga ditunjukkan bahwa penggunaan berulang enzim CGTase dan Mag1 amobil di Combi-CLEAs-CM-ocmcs masih mampu memberikan aktivitas lebih dari 50%, sedangkan Combi-CLEAs-CM hanya 36.18 % setelah 5 kali penggunaan berulang. Combi-CLEAs-CM-ocmcs mampu menghasilkan produk MOS sebesar 777,46 mg/g. Penemuan ini menunjukkan bahwa integrasi analisis in-silico dan aplikasi nya pada Combi-CLEAs-CM-ocmcs telah berhasil mensintesis MOS.
Penulis: Ni Nyoman Tri Puspaningsih
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Yee Seng Yip, Nardiah Rizwana Jaafar, Ni Nyoman Tri Puspaningsih , Roshanida A. Rahman, Nashriq Jailani, Rosli Md. Illias (2024). Improvement of combined cross-linked enzyme aggregates of cyclodextrin glucanotransferase and maltogenic amylase by functionalization of cross-linker for maltooligosaccharides synthesis INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES 273 (2024) 133241
baca juga: Tingkatkan Potensi, UNAIR Resmikan Airlangga Institute for Learning and Growth (AILG)
