Isolasi dan Pemurnia Enzim

Para pembaca yang budiman, kali ini saya mau share tentang teknik isolasi enzim. Saya menulis artikel ini dalam rangka persiapan untuk Ujian Akhir Semester mata kuliah Kinetika dan Aplikasi Enzim yang diasuh oleh ibu Laksmi Ambarsari (Dosen Biokimia IPB).

Dalam artikel ini akan dibahas mengenai beberapa topik berikut:
1. Pentingnya Isolasi dan Pemurnian Enzim
2. Alur Kerja Isolasi Enzim
3. Teknik Pemecahan Sel
4. Teknik Pemurnian Enzim

PENTINGNYA ISOLASI DAN PEMURNIAN ENZIM

Mengapa kita perlu mengisolasi dan memurnikan enzim? 

Ada beberapa alasan yang mendasari kita untuk melakukan pemurnian enzim, yang pertama yaitu untuk mempelajari reaksi kinetika dan regulasi dari proses-proses metabolisme yang terjadi dalam tubuh. Dengan diperolehnya enzim murni, maka kita dapat melakukan percobaan dilaboratorium untuk mengetahui kinetika reaksi yang dikatalisis oleh enzim tersebut. Selain itu kita juga dapat mengetahui regulasi dari enzim tersebut. yang dimaksud dengan regulasi disini adalah bagaimana enzim tersebut dapat diaktivasi atau dihambat oleh aktivator atau inhibitor tertentu. Dengan diperolehnya enzim murni, kita dapat melihat bagaimana perubahan kinetika maupun aktivitas enzim ketika diberi aktivator (koenzim dan kofaktor) maupun diberi inhibitor.

Alasan yang kedua yaitu untuk mempelajari keanehan atau kelainan-kelainan yang terjadi pada proses metabolisme. Kemudian alasan yang ketiga yaitu untuk merancang atau mendesign obat yang terkait dengan enzim. Untuk merancang obat yang sangat ampuh, perlu dilakukan penelitian secara insilico, untuk menguji interaksi antara senyawa obat dengan enzim target. untuk mencapai tujuan itu, perlu dilakukan isolasi, pemurnian dan krstaligrafi dari enzim tersebut sehingga kita dapat mengetahui struktur tiga dimensinya. Kemudian alasan terakhir, enzim yang murni memiliki berbagai nilai tambah seperti pemanfaatannya sebagai biokatalis (Protease, Lipase, Glukosa Isomerase) dan terapi (Insulin, Interleukin).

ALUR KERJA ISOLASI ENZIM

Secara umum, alur kerja dari  proses isolasi enzim yang didasarkan pada asal enzimnya (Jenis Sel atau Organismenya) disajikan pada Gambar berikut ini:

(sumber : Persentasi Ambarsari, 2013)

Sedangkan alur kerja isolasi enzim yang didasarkan pada letak enzim dalam sel (Intra dan Ekstraseluler) dijelaskan pada Gambar berikut ini:

(Sumber : Persentasi Ambarsari, 2013)

TEKNIK PEMECAHAN SEL

Untuk mengekstrak enzim dari salam sel ada tiga cara pemecahan sel yang dapat dilakukan, yaitu :

Cara Lemah, Cara Sedang, Cara Keras.

Cara Lemah, yaitu cara lisis sel yang menggunakan teknik-teknik yang halus. Untuk cara ini ada empat teknik yang bisa digunakan:

• Lisis Sel : biasanya menggunakan detergent untuk melisis dinding sel bakteri, atau bisa juga menggunakan EDTA.
• Enzim : Pemecahan sel dengan cara enzimatis seperti menggunakan enzim Lipase untuk memcahkan dinding sel bakteri yang tersusun atas lipid, atau bisa juga menggunakan enzim lisozim.
• Otolisis atau Autolysis : yaitu pemcehan sel dengan menggunakan pelarut organik seperti toluena.
• Homogenisasi : pemecahan sel yang dilakukan dengan menggunakan alat yang biasa disebut juga sebagai homogenizer tipe porter elvehjem (disebutin tipenya karena pada cara sedang ada juga homogenizer dengan tipe lain).

Cara Sedang, yaitu dengan menggunakan teknik-teknik yang berada pada posisi moderat, maksudnya tidak halus dan tidak keras. Yang termasuk dalam cara sedang yaitu :

• Homogenisasi : yaitu pemecahan dengan alat homogenizer tipe waring blender.
• Penggerusan : yaitu pemecahan sel dengan cara menggerus menggunakan mortar maupun alat penumbuk lainnya. Biasanya, dicampur dengan menggunakan pasir gerus

Cara Keras, yaitu dengan menggunakan perlakuan fisik yang tergolong keras, membutuhkan tenaga ekstra. Beberapa cara yang digunakan yaitu :

• French Press : cara ini mengandalkan tekanan tinggi untuk memecahkan sel. Biasanya sel dimampatkan sampai dengan tekanan sekitar 2000 PSI.
• Ultrasonikasi : yaitu menggunakan gelombang suara atau ultrasonik dimana gelombang tersebut memiliki frekuensi yang sangat tinggi.

TEKNIK PEMURNIAN ENZIM

Pembahasan mengenai teknik pemurnian akan sangat panjang, sehingga dalam kesempatan kali ini hanya akan di berikan beberapa macam contoh dari teknik pemurniannya. untuk informasi secara detail, akan dijelaskan dalam artikel-artikel tersendiri. teknik yang digunakan dalam permunian meliputi : 

• Ultrafiltrasi
• Solubility (Slating out)
• Dialisis
• Kolom Kromatografi
• Kromatografi Penukar Ion
• Kromatografi Filtrasi Gel

Sekian artikel untuk kesempatan ini, sampai jumpa pada artikel selanjutnya..

Tweet

Subscribe to receive free email updates: