AKTIVITAS ANTIBAKTERI OLIGOMER KITOSAN YANG DIPRODUKSI MENGGUNAKAN KITONASE DARI ISOLAT B. licheniformis MB-2

AKTIVITAS ANTIBAKTERI OLIGOMER KITOSAN YANG DIPRODUKSI MENGGUNAKAN KITONASE DARI ISOLAT B. licheniformis MB-2

Meidina , Sugiyono , B. Sri Laksmi Jenie , M.T. Suhartono

Abstrak

Senyawa bioaktif oligomer kitosan diproduksi menggunakan kitosanase dari isolat B. licheniformis MB-2. Enzim kitosanase hasil pengendapan amonium sulfat 80% jenuh dengan aktivitas 0,005; 0,0085; 0,1 dan 0,17 Unit ditambahkan pada substrat kitosan dengan derajat deasetilasi minimum 85%, dan diinkubasi pada 700C selama 1, 2, dan 3 jam. Uji aktivitas antibakteri menggunakan metode difusi agar terhadap bakteri patogen menunjukkan hasil yang positif dengan indeks penghambatan berturut-turut: 2,47; 3,23; 3,26; 2,23; 2,3, dan 2,07 untuk Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, dan Bacillus cereus. Penghambatan terbaik dihasilkan dari oligomer kitosan yang diproduksi menggunakan enzim dengan aktivitas 0,1 Unit per miligram kitosan untuk semua jenis patogen. Waktu produksi 1, 2, dan 3 jam untuk unit enzim per miligram substrat yang sama tidak menunjukkan perbedaan penghambatan yang signifikan. Analisis HPLC menunjukkan bahwa oligomer kitosan yang dihasilkan dalam penelitian ini terdiri dari monomer sampai hexamer (DP 1-6). Kata kunci: aktivitas antibakteri, kitosan oligomer, kitosanase

Pendahuluan

Kitosan adalah produk terdeasetilasi dari kitin yang merupakan biopolimer alami kedua terbanyak di alam setelah selulosa, yang banyak terdapat pada serangga, krustasea, dan fungi (Sanford dan Hutchings, 1987). Diperkirakan lebih dari 109-1010 ton kitosan diproduksi di alam tiap tahun (Peter, 1997). Sebagai negara maritim, Indonesia sangat berpotensi menghasilkan kitin dan produk turunannya. Limbah cangkang rajungan di Cirebon saja berkisar 10 ton perhari yang berasal dari sekurangnya 20 industri kecil. Kitosan tersebut masih menjadi limbah yang dibuang dan menimbulkan masalah lingkungan. Data statistik menunjukkan negara yang memiliki industri pengolahan kerang menghasilkan sekitar 56.200 ton limbah. Pasar dunia untuk produk turunan kitin menunjukkan bahwa oligomer kitosan adalah produk yang termahal, yaitu senilai $ 60.000/ton (Sandford, 2003). Oligomer kitosan dapat dihasilkan dengan iradiasi sonik, hydrodynamic shearing, dan hidrolisis secara kimiawi. Akan tetapi cara-cara tersebut menghasilkan oligomer dengan derajat polimerisasi (DP) yang rendah karena efisiensi yang rendah dan pemotongan yang acak. Degradasi kitosan secara enzimatis adalah cara yang lebih baik untuk mendapatkan oligomer kitosan dengan derajat polimerisasi yang lebih tinggi. Beberapa tahun belakangan banyak studi mengenai berbagai enzim yang berbeda untuk mendegradasi kitosan. Aiba (1993; 1994a; 1994b) menghidrolisis kitosan yang terdeasetilasi sebagian menggunakan kitinase dan lisozim. Pantaleone et.al. (1992) dan Brine et.al. () melaporkan hidrolisis kitosan menggunakan berbagai jenis enzim, yaitu glikanase, protease, lipase, dan tannase, yang didapatkan dari berbagai bakteri, fungi, mamalia, dan tanaman. Muzzarelli, Xia, Tomasetti dan Ilari (1995; 1994) menggunakan papain dan lipase untuk depolimerisasi kitosan. Dari berbagai hasil tersebut banyak enzim komersial yang dikembangkan untuk menghasilkan proses hidrolisis yang efisien terhadap kitosan. Akan tetapi penggunaan enzim-enzim tersebut membutuhkan konsentrasi yang relatif tinggi, sedangkan kitosanase menunjukkan aktivitas yang cukup baik pada konsentrasi yang kecil. Di Indonesia, sejumlah bakteri yang mempunyai aktivitas enzim kitinolitik telah diisolasi dari berbagai sumber air panas di daerah Tompasso, Manado. Dari 45 isolat yang didapat, Bacillus licheniformis MB-2 menunjukkan indeks kitinolitik yang terbesar (Jayanti, 2002). Enzim kitosanase yang dihasilkan dari isolat MB-2 tersebut telah dimurnikan dan dikarakterisasi (Chasanah, 2004). Kitosan dan oligomer kitosan potensial sebagai antimikroba karena senyawa ini merupakan polimer alami sehingga diharapkan aman bagi manusia. Tsai dan Su (1999) menunjukkan adanya efek bakterisidal dari kitosan udang terhadap E. Coli. Tsai et.al (2000) menghasilkan antibakteri kitooligosakarida dengan DP 1-8 yang didegradasi dari kitosan udang menggunakan selulase. Sampai saat ini aktivitas antibakteri oligomer kitosan masih menjadi hal baru yang terus diteliti.

Kesimpulan

Aktivitas antibakteri oligomer kitosan dan kitosan beragam terhadap bakteri uji yang berbeda. Uji menggunakan metode difusi agar menunjukkan penghambatan yang lebih tinggi terhadap gram negatif dan lebih rendah terhadap gram positif untuk oligomer kitosan. Oliomer kitosan memiliki aktivitas antibakteri yang cukup baik terhadap keenem bakteri uji.

Sumber

Prosiding Seminar Nasional dan Kongres Perhimpunan Ahli Teknologi Pangan Indonesia (PATPI) di Jakarta 17-18 Desember 2004

Teks lengkap klik disini