Warisan lokal Jawa Timur sangat beraneka ragam mulai dari tarian, makanan khas serta tempat wisata dan tempat-tempat bersejarah lainnya, salah satunya adalah Wisata Pemandian Air Panas Pacet. Wisata Pemandian Air Panas Pacet ini berada di kaki Gunung Welirang tepatnya di Jl. Pemandian Air Panas Blok No. 02 Padusan, Padusan, Kec. Pacet, Mojokerto, Jawa Timur 61374. Tempat wisata yang jarak tempuhnya tidak jauh dari Surabaya ini ternyata tidak hanya terkenal dengan keindahannya bagi pengunjung wisatawan saja, namun wisata pemandian ini juga ternyata mempunyai manfaat lain yakni sebagai penghasil enzim yang dapat menunjang perkembangan dunia industri.
Dunia industri di Indonesia sedang dalam masa kebangkitan dan mengalami perkembangan yang sangat signifikan. Teknologi enzim menjadi salah satu material maju yang ramah lingkungan dan diunggulkan untuk proses industri yang lebih efisien. Hal ini sejalan dengan tujuan pembangunan berkelanjutan yang dicanangkan oleh PBB yang salah satu agendanya adalah menjamin ketersediaan serta pengelolaan air bersih dan sanitasi yang berkelanjutan untuk semua dengan mencegah pembuangan limbah dan bahan kimia berbahaya keperairan.
Penggunaan enzim akhir-akhir ini meningkat pesat, bahkan menurut data terbaru, permintaan dunia untuk penggunaan enzim diperkirakan akan meningkat hingga USD 11,03 miliar pada tahun 2026. Enzim memiliki keunikan, yaitu merupakan suatu protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik serta molekul hayati yang sangat spesifik. Salah satu jenis enzim yang banyak digunakan dalam proses industri adalah xilanase. Proses industri yang biasanya bekerja pada suhu tinggi kebanyakan membutuhkan xilanase termofilik.
Kebanyakan xilanase yang tahan terhadap suhu tinggi dapat dihasilkan oleh mikroorganisme yang bersifat termofilik. Mikroorganisme termofilik merupakan mikroorganisme yang mampu bertahan hidup pada suhu tinggi di antaranya di letupan hidrothermal, sumber air panas, tumpukan kompos, palung laut dalam serta gunung api bawah laut. Oleh karena itu, xilanase yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari isolat PC-01 koleksi dari Pusat Riset Rekayasa Molekul Hayati (Research Center for Bio-Molecule Engineering, BIOME), Universitas Airlangga yang merupakan bakteri yang diisolasi dari sumber air panas Pacet, Jawa Timur.
Xilanase digunakan dalam bentuk ekstrak kasarnya maupun dalam bentuk murni. Xilanase dalam keadaan murni diperlukan untuk mempelajari aktivitas enzim; analisis struktur primer, sekunder, tersier dan untuk penentuan urutan asam aminonya beserta fungsinya. Selain dapat meningkatkan spesifisitas dan efisiensi produksi di industri, xilanase murni juga dapat juga digunakan sebagai marker atau petunjuk dalam penentuan Massa Molekul relatif (Mr) suatu sampel tertentu dan dapat digunakan untuk menentukan situs aktif enzim dalam pengikatan substrat xilan yang sangat dicari dalam dunia industri karena sangat menguntungkan dalam hal efisiensi hidrolisis substrat.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolat bakteri PC-01 yang diisolasi dari sumber air panas Pacet, Jawa Timur memiliki karakteristik koloni bakteri berwarna putih-krem, bentuk bulat dengan tepian menyebar, dan memiliki elevasi timbul sedangkan hasil pewarnaan Gram isolat bakteri PC-01 memiliki bentuk batang (Bacil) dengan penataan tunggal serta tergolong ke dalam bakteri Gram positif. Berdasarkan hasil pewarnaan spora, isolat bakteri PC-01 memiliki endospora berbentuk oval yang terletak subterminal dimana isolat bakteri PC-01 menunjukkan ciri-ciri umum yang dimiliki oleh genus Bacillus. Dalam Bergey’s manual of determinative bakteriology, bakteri dengan ciri-ciri berbentuk batang, Gram positif dikelompokkan ke dalam genus Bacillus.
Enzim xilanase dari isolat PC-01 memiliki pH optimum 5.0 dan suhu optimum 60°C, stabil pada suhu 60°C selama 6 jam dan memiliki rentang pH 4-10 serta memiliki massa molekul relatif sekitar 60 dan 120 kDa. Stabilitas suhu ini sangat penting karena pada proses industri yang bekerja pada suhu tinggi, enzim yang mempunyai stabilitas pada suhu tinggi akan dapat digunakan secara efisien selama berlangsungnya proses industri, sebaliknya stabilitas enzim yang rendah pada suhu tinggi akan menyebabkan tidak efektifnya penggunaan enzim tersebut karena hanya bekerja pada kurun waktu yang singkat, akibatnya menjadi tidak aktif walau proses industri masih berlangsung.
Pemurnian enzim xilanase dengan seperangkat alat kromatografi interaksi hidrofobik dan penukar anion telah mampu menghasilkan enzim xilanase dengan tingkat kemurnian lebih tinggi dibandingkan ekstrak kasarnya. Berdasarkan karakteristiknya, eksplorasi enzim xilanase dari isolat PC-01 asal sumber air panas Pacet ini termasuk dalam genus Bacillus dan memiliki kisaran pH dan suhu yang cukup lebar, sehingga menjadi sangat potensial untuk aplikasi di industri.
Penulis: Ni Nyoman Purwani
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: https://produccioncientificaluz.org/index.php/opcion/article/view/30731
Mamik Damayanti, Ni Made Dwi Purwadi, Lailatul Fithri and Ni Nyoman Purwani (2019). Identification, characterization, and purification of xylanase PC-01 isolated from Pacet hot spring. Opcion, Vol 35(24), 2019, pp. 1074-1091.
