Identifikasi Molekular Dan Profil Peroksidase Phanerochaete Chrysosporium Isolat Itb, Optimasi Produksi, Karakterisasi Dan Eksplorasi Potensi Lignin Peroksidasenya Untuk Dekolorisasi Reaktif Black 5

Limbah industri tekstil yang tidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan permasalahan bagi ekosistem di sekitarnya. Perairan menjadi berwarna yang menyebabkan turunnya nilai estetika. Fitoplankton di perairan tercemar pewarna tekstil mengalami perubahan warna yang abnormal dan proses fotosintesis akan tereduksi karena cahaya yang memasuki perairan akan diserap oleh pewarna. Pewarna yang terakumulasi di dasar perairan, khususnya pewarna yang mengandung gugus azo, mengalami degradasi secara anaerob menghasilkan senyawa amina aromatik yang lebih toksik dan dapat membahayakan organisme di perairan tersebut. Dekolorisasi pewarna tekstil secara enzimatis menggunakan enzim lignin peroksidase memiliki keunggulan dibandingkan metoda mikrobiologis, tetapi aplikasinya masih dianggap sulit dan mahal karena terbatasnya informasi mengenai sumber, produksi dan karakterisasi lignin peroksidase serta optimasi proses dekolorisasi oleh lignin peroksidase. Phanerochaete chrysosporium diketahui memiliki kemampuan mendegradasi lignin dan berbagai polutan aromatik termasuk pewarna tekstil karena kapang tersebut menghasilkan enzim-enzim ligninolitik diantaranya lignin peroksidase (LiP), mangan peroksidase (MnP) dan enzim-enzim penghasil H2O2 ekstraselular. Produksi enzim-enzim ligninolitik tersebut dipengaruhi oleh strain dan media produksi yang digunakan. Pada penelitian ini dipilih Phanerochaete chrysosporium isolat ITB karena kapang ini sejak tahun 90an telah menjadi koleksi Laboratorium Mikrobiologi ITB tetapi belum dieksplorasi baik sebagai sumber enzim peroksidase maupun diaplikasikan untuk dekolorisasi pewarna tekstil secara enzimatis. Reaktif black 5 digunakan sebagai model pewarna tekstil karena banyak digunakan untuk pewarnaan katun, wool dan nilon, merupakan pewarna diazo sulfonat yang berukuran besar dan sulit terdegradasi karena di sekitar gugus kromofornya terikat beberapa cincin aromatik sehingga sulit memasuki sel. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari karakter genotip dan biokimiawi Phanerochaete chrysosporium isolat ITB berdasarkan sekuen daerah ITS, profil peroksidase, optimasi produksi dan karakteristik lignin peroksidase yang dihasilkan serta potensi lignin peroksidase tersebut untuk mendegradasi reaktif black 5. Tahapan penelitian yang dilakukan yaitu: (1) identifikasi P. chrysosporium isolat ITB, (2) penentuan profil peroksidase P. chrysosporium isolat ITB, (3) optimasi produksi lignin peroksidase (LiP) P. chrysosporium isolat ITB, (4) karakterisasi ekstrak kasar enzim LiP P. chrysosporium isolat ITB, (5) penentuan kondisi optimum dekolorisasi reaktif black 5 oleh enzim LiP P. chrysosporium isolat ITB, dan (6) Identifikasi perubahan struktur reaktif black 5 sebelum dan setelah dekolorisasi oleh enzim LiP P. chrysosporium isolat ITB Hasil penelitian menunjukkan bahwa Phanerochaete chrysosporium isolat ITB memiliki karakter genotip dan biokimiawi yang berbeda dengan isolat P. chrysosporium lainnya, Sekuen daerah ITS hanya memiliki similaritas tertinggi sebesar 99,6 % dengan P. chrysosporium BKM-F-1767, RP78, PV1, KCTC 6728, SF-4, ATCC MYA-476, FCL208, FCL236 dan Gold-9-419-4. Konsisten menghasilkan enzim lignin peroksidase (LiP) optimum dalam medium Kirk dengan sumber karbon serbuk kayu 1% (w/v), amonium sulfat 20 mM, Tween-80 0,025 %, dan veratril alkohol 300 ppm, diinokulasi dengan jumlah spora awal 1.105 spora/mL dan diinkubasi pada 37 oC dan 50 rpm selama lima hari, menghasilkan enzim LiP dengan aktivitas spesifik LiP rata-rata 77,4 ± 13,1 U/mg. Enzim LiP tersebut diduga merupakan isoenzim LiP baru memiliki ukuran 34 kDa; tidak dapat diendapkan dengan ammonium sulfat; fraksinasi dengan pengendapan etanol optimum pada kejenuhan etanol 64 % meningkatkan aktivitas spesifiknya sebesar 2,3 kali dan memperkecil volume hingga 3,3 kali; penyimpanan ekstrak kasar pada suhu 0 oC lebih stabil dibandingkan endapan hasil fraksinasi etanol maupun resuspensi hasil fraksinasi etanol; mampu mengoksidasi veratril aldehid dengan aktivitas tinggi pada pH 3 -5 dan suhu 26 - 32 oC; memiliki stabilitas termal yang baik; aktivitasnya dipengaruhi oleh berbagai ion logam dan inhibitor. Sebanyak satu milliliter ekstrak kasar enzim LiP dengan inisiator 50 mM H2O2, mampu mendekolorisasi 20 ppm reaktif black 5 hingga 80 %, efektif pada pH 5 hingga 7, suhu antara 37 hingga 80 oC, selama 24 jam dan menghasilkan produk dekolorisasi yang tidak toksik