Apakah yang akan Anda lakukan ketika mendengar nama Rayap? Pasti jawaban langsung kepada serangga yang menghancurkan perabotan kayu di rumah Anda. Akibatnya hampir sebagian besar orang tidak menyukai rayap. Di sisi lain, peneliti mencermati nilai manfaat rayap justru karena kemampuannya mengurai bahan berbasis lignoselulosa. Kemampuan tersebut memaknai kandungan enzim-enzim pengurai lignoselulosa, salah satunya adalah enzim pengurai kandungan hemiselulosa. Hemiselulosa merupakan salah satu hetero-polisakarida yang Bersama lignin dan selulosa menyusun lignoselulosa. Kelompok enzim pengurai hemiselulosa adalah kompleks enzim hemiselulase. Salah satunya adalah enzim endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT).
Endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT) termasuk enzim baru dari Bacillus sp. yang telah berhasil diisolasi dari abdomen rayap. Gen penyandi enzim endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT) juga telah berhasil diklonkan ke dalam sistem sel Escherichia coli TOP10 serta diekspresikan daam sistem Escherichia coli BL21 (DE3) melalui pET-30a (+) sebagai vektor ekspresi. Gen penyandi xynBT berukuran 639 pb dan menyandikan 213 amino acids. Berdasarkan kesamaan urutan asam amino penyusun enzim Endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT), maka enzim tersebut termasuk kelompok glycoside hydrolase family 11 (GH11 dari CAZy). XynBT rekombinan (r-XynBT) telah berhasil dimurnikan, menunjukkan pH dan suhu optimum pada 5.5 and 40 oC. Pemurnian Endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT) dilakukan dengan Teknik kromatografi afinitas menggunakan metode IMAC (Immobilized Metal Affinity Chromatography) dan menunjukkan Massa Molekul Relatif 30 kDa.
Pengamatan Massa Molekul Relatif enzim Endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT) dilakukan dengan sodium dodecyl polyacrylamide sodium electrophoresis (SDS-PAGE). r-XynBT murni menunjukkan kestabilan tertinggi pada pH 5 untuk waktu pra-inkubasi selama 120 menit dan ternyata masih memberikan aktivitas relatif sebesar 83%. Sementara itu, kestabilan suhu yang diukur pada rentang suhu 30 – 40 oC selama pra-inkubasi 80 menit menunjukkan aktivitas relatif lebih dari 50%. Aktivitas enzim Endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT) meningkat dengan penambahan logam kation K+ and Na+ , sebaliknya logam kation Mg2+, Cu2+, Zn2+ dan Fe3+ justru berperan sebagai inhibitor enzim. Hasil temuan ini memberikan peluang kemanfaatan enzim Endo-β-1,4-D-xylanase (xynBT) yang telah berhasil dikarakterisasi dan dimurnikan sebagai pengurai produk samping pengolahan agro-industri berbasis hemiselulosa menjadi produk pre-biotik xilo-oligosakarida (XOS) yang dapat meningkatkan nilai gizi pakan ternak ruminansia.
Penulis : Prof. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://doi.org/10.1016/j.bcab.2020.101877
Safitri Eka, Hanifah, Previta, Sudarko, Tri Puspaningsih, Anak Agung Istri Ratnadewi (2021). Cloning, Purification, and Characterization of Recombinant Endo- β-1,4-D-Xylanase Of Bacillus sp. From Soil Termite Abdomen, Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, Vol.13 January 2021, 101877.
