Eka Surya Online

I Nyoman Tika

Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA Undiksha

Jl. Udayana No.12 Singaraja Bali

E-mail : nyomanntika@yahoo.co.id

Abstrak

Penelitian penggunaan lipase sebagai biosensor telah dilakukan. Sebagai model digunakan lipase termostabil dari Bacillus BYW2 (isolat Air Panas Banyuwedang). Lipase diko-amobilisasi dengan enzim gliseraldehida 3-fosfat dan gliserol kinase telah dilakukan. Ko-amobilisasi menggunakan matrik pendukung Poly Vinyl Chloride (PVC) yang diaktivasi dengan glutaraldehida. Hasil ko-amobilisasi kemudian dimodifikasi sebagai eletroda–enzim. Elektroda enzim ini merupakan rangkaian  biosensor yang dihubungkan dengan alat DO meter. Aktivitas elektroda enzim diukur dengan konsumsi oksigen yang ditunjukkan pada hidrolisis minyak olive sebagai substrat.Hasil menunjukkan bahwa aktivitas enzim yang teramobil sebesar 648,3 unit/mg matrik atau sebesar 76 % dibandingkan dengan enzim bebasnya, namun tingkat keberulangannya menunjukkan 25 kali. Pelapisan elektroda dengan ko-amobilisasi enzim menunjukkan deteksi kadar gliserida dalam larutan standar dengan persamaan linieritas Y = 2,571X – 0,714. Lipase isolat  Banyuwedang memungkinkan untuk digunakan sebagai biosensor untuk penentuan gliserida dalam darah.

Kata Kunci : Lipase termostabil, Isolat Banyuwedang, Elektroda-enzim.

Pendahuluan

Enzim lipase atau asilgliserol hidrolase  (E.C 3.1.1.3) suatu enzim yang dapat menghidrolisis rantai panjang  trigliserida dan terbentuk diasilgliserida, mono gliserida, gliserida dan asam lemak bebas yang terjadi antara  dua permukaan substrat yang tidak larut (insoluble substrate) dan air  (Palomo et al.,2004). Selain itu enzim lipase juga dapat melangsungkan reaksi hidrolisis sebaliknya (reverse reaction hydrolisis)  pada pembentukan ester dari alkohol dan asam lemak atau melalui transesterifikasi. Kemampuan  lipase untuk menghidrolisis lemak dan esterifikasi memungkinkan lipase sebagai biosensor  lipid dan lipid binding protein. Biosensor untuk teknologi makanan dan diagnosa klinis, penentuan secara kuantitatif triasil gliserol  (Pandey et al., 1999). Salah satu penenutan diagnosa klinis adalah deteksi gliserida(lemak) dalam serum darah.  Penentuan gliserida dalam serum darah secara cepat dan murah, terus diupayakan. Hal ini disebabkan meningkatnya gliserida dalam darah dapat menyebabkan resiko artriokoronari (CAD, coronary artery disease). Klotzch and Namara, 1990). Trigliserid total dalam serum darah sebagai indicator ketidak normalan metabolism lipid, yang menyebabkan seseorang rentan terhadap penyakit artheroclerosis dan hipertensi (Wallach, 1996). Sejumlah metode telah diterapkan untuk penentuan gliserida dalam serum darah, seperti secara kimia (Handel and Zipersmit, 1957). Metode enzimatis  (Fosatti and Prencipe, 1982). Flouometri (Voeysey and Wilto, 1994); Bioluminisense (Lowry, 1951). Metode-metode tersebut presisinya rendah, perlatan yang digunakan sangat mahal, membutuhkan perlakuan awal dan derivatisasi analit yang relative besar (Bhambi et al., 2006).

Metode kolorimetri menggunakan rangkaian enzim, yaitu : lipase, gliserol kinase gliserol-3-fosfat oksidase dan peroksidase. Metode ini lebih sederhana, sensitif, dan spesifik bila dibandingkan dengan metode yang digunakan sebelumnya, sehingga metode ini sangat baik untuk analisis rutin. Namun demikian, bila sampel yang dianalisis banyak maka jumlah enzim yang dibutuhkan menjadi sangat banyak, sehingga biaya yang dikeluarkan juga besar. Kendala ini dapat diatasi dengan menggunakan enzim yang telah di Ko-amobilisasi ( co-immobilized) dengan beberapa bahan pendukung yang tidak larut (insoluble support). Teknik Ko-amobilisasi ini ini dapat digunakan berulang-ulang, sehingga dapat menurunkan biaya. Oleh karena itu penggunaan beberapa bahan pendukung ko-amobilisasi enzim terus dikembangkan untuk analisis gliserida dalam darah, seperti  dengan menggunakan acylamine glass bead (Minaksi and Pundir, 2005) Penelitian untuk ko-amobilisasi dengan berbagai membran terus dijajagi. Selain itu analisis gliserida dengan menggunakan  rangkaian co-immobilized enzim menggunakan lipase dari mikroba mesofilik memiliki kendala berupa tidak reproducible dan daya variasi kurang tinggi, serta waktu yang relatif lama (Bhambi et al, 2006). Kendala ini diharapkan dapat diatasi dengan menggunakan lipase termostabil. Enzim lipase merupakan asilgliserol hidrolase (E.C 3.1.1.3) suatu enzim yang dapat menghidrolisis rantai panjang gliserida. Lipase termostabil memiliki sifat stabil pada tujuan-tujuan praktis seperti biosensor (Bjorkling et al., 1991).

Prinsip biosensor untuk penentuan gliserida dalam mengikuti mekanisme reaksi sebagai berikut :

Trigliserida  +  H₂O   3 Asam Lemak  + Gliserol

Gliserol  +  ATP  Gliserol-3-Posfat  +  ADP

Gliserol-3-Posfat  + O₂ DHAP  + H₂O₂

Sejauh ini deteksi-deteksi gliserida dengan biosensor menggunakan lipase mesofilik. Pengunaan enzim mesofilik sering menemui kegagalan karena cepat mengalami denaturasi, seingga perlu dilakukan modifikasi dengan menggunakan lipase termostabil. Pada tulisan ini akan dipaparkan tentang pelapisan elektroda biosensor dengan menggunakan ko-amobilisasi enzim lipase termostabil dengan enzim gliseral dehida -3 fosfat oksidase dan gliserol kinase.