Prof Yandri

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh, Salam sejahtera dan semoga kita dilimpahi keberkahan, Yang terhormat: 1. Gubernur Provinsi Lampung atau yang mewakili 2. Ketua dan Anggota Dewan Penyantun Universitas Lampung 3. Rektor Universitas Lampung 4. Guru Besar dan Anggota Senat Universitas Lampung 5. Para Pembantu Rektor, Ketua Lembaga, Kepala Biro, dan Kepala UPT di Lingkungan Universitas Lampung 6. Para Dekan, Pembantu Dekan, Direktur Program Pascasarjana, Ketua Jurusan, Kepala Bagian, dan Kepala Sub Bagian di lingkungan Universitas Lampung 7. Undangan sipil dan militer 8. Dosen, Karyawan, Mahasiswa, dan Dharma Wanita 9. Tamu undangan, Sanak Keluarga, Handai Taulan, serta Hadirin yang saya muliakan. Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur saya haturkan ke hadirat Allah SWT, karena atas perkenaan-Nya saya dapat menyampaikan orasi ilmiah sebagai Guru Besar Tetap Bidang Ilmu Biokimia Jurusan Kimia FMIPA Unila dengan judul: ” PENINGKATAN KESTABILAN -AMILASE DARI BAKTERI LOKAL Bacillus subtilis ITBCCB148 DENGAN MODIFIKASI KIMIA UNTUK INDUSTRI” Shalawat serta salam selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, beserta keluarga, sahabat, dan para pengikut setianya. Orasi ilmiah yang saya sampaikan ini merupakan hasil penelitian dan penelaahan terhadap ilmu yang saya tekuni selama ini, yaitu Isolasi dan Pemurnian Enzim serta Peningkatan Kestabilan Enzim. Apa yang saya sampaikan pada Orasi ilmiah ini tentu masih jauh dari tuntutan masyarakat, bangsa, dan negara yang dibebankan di pundak saya sebagai Guru Besar dalam menyelesaikan permasalahan

masyarakat, terutama dalam menghadapi persaingan global. Mudah-mudahan saya dapat melakukan yang terbaik bagi bangsa ini. Akhir kata, saya menyadari bahwa orasi ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan, akan tetapi sedikit harapan semoga orasi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Amiin. I. PENDAHULUAN Penggunaan enzim dalam bidang industri semakin meningkat seiring dengan pesatnya perkembangan industri, khususnya industri makanan dan minuman. Higga saat ini sebagian besar enzim yang digunakan dalam industri di Indonesia khususnya industri pangan masih diimpor. Indonesia merupakan negara tropis yang kaya akan sumber alam hayati, terutama mikroba penghasil enzim, termasuk enzim -amilase. Penting untuk mengembangkan teknik produksi enzim dan teknik-teknik untuk meningkatkan kestabilan enzim, sehingga tidak selalu tergantung pada sumber dari luar Pada umumnya, enzim tidak stabil pada kondisi suhu yang tinggi dan pH ekstrim (Goddette et al., 1993), kondisi yang umumnya diperlukan dalam proses-proses industri. Dalam industri diperlukan enzim termostabil, yaitu enzim yang bekerja secara optimum pada rentang suhu 60-125C (Vielle and Zeikus, 1996) dan pada rentang pH yang lebar. Misalnya pada proses pembuatan sirup gula cair, untuk mengubah pati menjadi dekstrin diperlukan enzim yang stabil dan mempunyai aktivitas yang tinggi pada suhu sekitar 60C (Godfrey and Reichelt, 1983) 2

Untuk dapat digunakan dalam industri, diperlukan enzim yang termostabil dan bekerja pada rentang pH yang lebar. Mendapatkan enzim termostabil dan bekerja pada rentang pH yang lebar: 1. Isolasi dari mikroorganisme 2. Rekayasa protein 3. Modifikasi kimia Modifikasi kimia dapat dilakukan dengan: • Pereaksi bifungsional • Pereaksi nonpolar • Penambahan gugus bermuatan atau gugus polar baru • Hidrofilisasi permukaan protein Modifikasi kimia dengan PEG teraktivasi: • Sudah berhasil dilakukan pada enzim-enzim hidrolase: papain, fosfolipase, proteinase, kimotripsin, tripsin. • Bersifat unik: meningkatkan stabilitas termal dan pH kestabilan dengan efek kehilangan aktivitas yang minimal. • Kelebihan: hasil modifikasi masih dapat dimodifikasi lebih lanjut. Modifikasi kimia Modifikasi kimia dengan zat pemodifikasi dengan bobot molekul rendah (DMA; asam glioksilat; sitrakonat anhidrida: • Sudah berhasil dilakukan pada enzim-enzim hidrolase: ,  -amilase, penisilin G-asilase, kimotripsin, tripsin. • Bersifat meningkatkan stabilitas termal dan pH kestabilan dengan efek kehilangan aktivitas yang minimal. • Kelebihan: diperkirakan modifikasi tidak hanya terjadi pada permukaan protein. 3

Mekanisme pengikatan enzim ke PEG-teraktivasi: H3CO(CH2CH2O)n N H3CO(CH2CH2O)n N N N Cl E-NH 2 N NH-E + HCl N Cl Cl enzim-(CC-PEG) (CC-PEG) O E-NH 2 O NO2 H3CO(CH2CH2O)n C O H3CO(CH2CH2O)n C NH-E (NPC-PEG) enzim-(NPC-PEG) + HO NO2 Mekanisme pengikatan enzim ke sitrakonat anhidrida, dimetiladipimidat, dan asam glioksilat : O H3C COOH H3C C-N-protein C CH + H2N-protein C C H COOH H COOH NH2+ HN3CH2+ O NCH-N2+-proteNinH2+ COOH H3C proteinHCN-C-(CHH2)4-C-NHprotein CH3O-C-(CH2)4-C-OCCH3 + H2N-protein O OC COOH H C COOOOH H + proteinHN-C-C C-C-OH H2N-protein H H 4

K = No: 7, 23, 27, 46, 53, 81, 93, 115, 128, 159, 179, 240, 260, 319, 388,397, 409 Struktur primer -amilase dari Bacillus subtilis (Fujimoto et al., 1998) 5

Struktur tiga dimensi -amilase dari Bacillus subtilis (Fujimoto et al., 1998) Pusat aktif -Amilase dari Bacillus subtilis (Fujimoto et al., 1998) 6

Elektroforegram SDS-gel poliakrilamida enzim hasil pemurnian pH optimum enzim -amilase hasil modifikasi (CC-PEG 23 %, CC-PEG 63 %, CC-PEG 67 %), enzim hasil pemurnian, dan enzim tipe II A 7

100 90 80 70 60 50 40 Enzim hasil pemurnian 30 Enzim t ipe II A NPC-PEG 56% 20 NPC-PEG 76% 10 NPC-PEG 89% 0 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 pH optimum enzim -amilase hasil modifikasi (NPC-PEG 56%; NPC-PEG 76%; NPC-PEG 89%), enzim hasil pemurnian, dan enzim tipe II A 100 Enzim hasil pemurnian 90 Enzim tipe II A 80 CC-PEG 23% CC-PEG 63% CC-PEG 67% 70 60 50 40 30 20 10 0 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Suhu optimum enzim -amilase hasil modifikasi (CC-PEG 23%, CC-PEG 63%, CC-PEG 67%), enzim hasil pemurnian, dan enzim tipe II A Enzim hasil pemurnian 100 Enzim tipe II A 90 NPC-PEG 56% 80 NPC-PEG 76% 70 NPC-PEG 89% 60 50 40 30 20 10 0 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Suhu optimum enzim -amilase hasil modifikasi (NPC-PEG 56%, NPC-PEG 76%, NPC-PEG 89%), enzim hasil pemurnian, dan enzim tipe II A 8

100 Enzim hasil pemurnian 90 Enzim tipe II A 80 CC-PEG 23% 70 CC-PEG 63% CC-PEG 67% 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Stabilitas termal enzim hasil pemurnian; enzim -amilase tipe II A; enzim hasil modifikasi (CC-PEG 23%, CC-PEG 63%, CC-PEG 67%); pada suhu 60C terhadap waktu 100 10 20 30 Enzim hasil pemurnian 90 Enzim tipe II A 80 NPC-PEG 56% 70 NPC-PEG 76% 60 NPC-PEG 89% 50 40 40 50 60 70 30 20 10 0 0 Stabilitas termal enzim hasil pemurnian; enzim -amilase tipe II A; enzim hasil modifikasi (NPC-PEG 56%, NPC-PEG 76%, NPC-PEG 89%); pada suhu 60C terhadap waktu Stabilitas termal dinyatakan dengan grafik antara aktivitas sisa (%) enzim hasil pemurnian dan hasil modifikasi (DMA 0,3%, DMA 0,5%, DMA 0,7%) pada suhu 60C terhadap waktu (Yandri et al., 2010b) 9

Stabilitas termal dinyatakan dengan grafik antara aktivitas sisa (%) enzim hasil pemurnian dan enzim hasil modifikasi (asam glioksilat 67%, asam glioksilat 69%, asam glioksilat 82%) pada suhu 60°C terhadap waktu Yandri et al., 2011) Stabilitas termal dinyatakan dengan grafik antara aktivitas sisa(%) enzim hasil pemurnian sebelum dan sesudah modifikasi dengan sitrakonat anhidrida 45%, 75%, 82%, 83% dan 88% pada suhu 60oC terhadap waktu (Yandri et al., 2012) KESIMPULAN Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa modifikasi kimia menggunakan PEG teraktivasi yaitu CC-PEG dan NPC-PEG dapat meningkatkan kestabilan enzim hasil modifikasi terhadap suhu dan pH. Begitu juga modifikasi menggunakan dimetil adipimidat, asam glioksilat, dan sitrakonat anhidrida dapat meningkatkan kestabilan enzim terutama stabilitas termalnya 10

UCAPAN TERIMA KASIH Alhamdulillahi Robbil ‘Aalamiin, segala puji bagi Allah Yang Maha Kuasa dan Maha Pemurah yang telah memberikan kesehatan, keselamatan, dan kekuatan kepada saya untuk terus belajar, beramal, dan bekerja. Saya menyadari tanpa kebesaran dan kemurahan-Nya semua tidak berarti apa-apa. Hasil-hasil yang telah dicapai oleh penulis sehingga dikukuhkan menjadi guru besar tidak lepas dari peran orang-orang yang telah berjasa terhadap penulis. Untuk itu pada kesempatan yang berbahagia ini, izinkanlah saya menghaturkan terima kasih kepada: Pemerintah Republik Indonesia melalui Menteri Pendidikan dan Kebudayaan atas kepercayaan yang telah diberikan kepada saya sebagai Guru Besar Tetap Biokimia FMIPA Unila sejak 1 Januari 2014. Selanjutnya rasa hormat dan terima kasih yang mendalam juga saya sampaikan kepada Rektor Unila (Prof. Dr. Ir. Sugeng P. Harianto, M.S.), para pembantu rektor (Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P., Dr. Ir. Dwi Haryono M.S., Prof. Dr. Sunarto, S.H., M.H.), Senat Unila, Dekan FMIPA Unila (Prof. Dr. Suharso), para pembantu dekan FMIPA Unila (Dwi Asmi, Ph.D.; Dr. Neti Herawati; Dr. Tugiyono), Senat FMIPA Unila, Ketua Lembaga Penelitian Unila (Dr. Eng. Admi Syarif), Ketua Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat Unila (Dr. Supomo Kandar), Ketua Jurusan Kimia (Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T.), Tim Verifikasi Karya Ilmiah Universitas Lampung yang diketuai oleh Prof. Dr. Ali Kabul Mahi, dan Tim Evaluasi Karya Ilmiah FMIPA (Prof. Dr. John Hendri, M.S., Dr. Andi setiawan, dan Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T.) yang telah mendukung dalam proses pencapaiaan Guru Besar hingga pengukuhan saat ini. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada Direktorat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (DIT. LITABMAS) DIKTI atas dana yang telah diberikan melalui hibah- hibah penelitian. Terima kasih secara khusus saya haturkan kepada orang tua: Ibunda H. Nurma Khatib (Almarhumah) dan Ayahanda A.S. Sutan Palembang (almarhum) yang telah membesarkan dan mendidik ananda dengan penuh kasih sayang. Begitu juga kakak-kakak Drs. Helmi A.S. (almarhum), kanda Drs. Emizon A.S. dan Uni Yelly, Spd ; Kanda Ir. Affiar A.S. dan Uni Ir. Ratna Dalimi; Pamanda Hi. Drs. Mukhlis Khatib dan Tante Dra. Amna; Adik-adik sepupu (Yelly R., S.H., Yeffa R., S.pd, Yendra, Ir. Yendril, Yellya R., S.Si.) serta keponakan- keponakan tercinta (Najmiatul Fitria M.Farm.,Apt. ; dr. Ira Masykura; Addinul Ichsan S.T.; Rahmadil Adha S.T.; Silvia, S.pd; dan dr. Yuni Astria) atas motivasi dan dukungan yang yang luar biasa. Terima kasih juga kepada istri Prof. Dr. Tati Suhartati, M.S. dan ananda Latifah Nurrahmah atas kesabaran mereka dengan kesibukan penulis selama menuntut ilmu dan bekerja, 11

juga kepada Ibu mertua Bunda Suratmi S., Ayah mertua Bapak S. Hadi Subroto (Almarhum), Mbah Jaenah (almarhumah), kakak Agus Sujono (almarhum), adik-adik tercinta Yaniwati (almarhumah), Tri Mulyowati dan Heri Armunanto, Saptawati (almarhumah), Dwi Cahyani dan Ganjar Hidayat, serta Pamungkas yang memberikan motivasi dan dukungan yang yang luar biasa. Keponakan-keponakan (Teguh Karsa M. Syifa, Soraya Khodijah, Ahmad Muhammad, Shaqeel Alif, dan Marsyabila Bafa). Terima kasih kepada teman seperjuangan Syahrul Irfani sewaktu sama-sama bekerja di PT Timah Bangka. Terima kasih yang tak terhingga saya sampaikan kepada Guru-guru penulis dari SD, SMP, SAA, hingga Perguruan Tinggi S1 di Universitas Pasundan Bandung, S2, dan S3 di Institut Teknologi Bandung, kepada pembimbing disertasi Prof. Dr. Kosasih Padmawinata (almarhum) dan Prof. Dr. Cynthia Radiman, Ko-promotor Dr. Muliawati Sindumarta (almarhumah) dan Prof. Dr. Soetijoso Soemitro. Dengan rasa hormat yang mendalam, saya mengucapkan terima kasih kepada Ir. Siti Sujalmi, M.S., Prof. Dr. Ida Farida Rivai, dan Prof. Dr. Ir. Tirza Hanum yang telah mendorong dan merekomendasi untuk menempuh studi lanjut ke ITB. Terima kasih juga kepada Dr. Wangsa Tirta Ismaya, Dr. Khomeini Hasan, Budiyono, dan Sriyanto atas bantuannya selama penelitian di PAU ITB. Terima kasih juga saya sampaikan kepada Prof. Dr. Sutopo Hadi, M.Sc. yang selalu memberikan dorongan, semangat dan motivasi dan kerjasama dalam kegiatan penelitian dan pengabdian kepada masyarakat. Terima kasih kepada teman-teman dosen Jurusan Kimia, Dra. Huryati (almarhumah), Dr. Maizar Syafar, M.S. (almarhum) dan Dra. Verita Yudi, M.S. (almarhumah), Prof. Dr. John Hendri, M.S., Dr. Andi Setiawan, M.Sc., Ir. Fifi Martasih, M.S., Dra. Zipora Sembiring, M.S., Dr. Hardoko Insan Qudus, M.S., Dr. Rudy Stumeang, M.Sc., Dr. Wasinton Simanjuntak, M.Sc., Dra. Aspita Laila, M.S., Drs. Jhoni Asmi, M.S., Drs. Supriyanto, M.S, Dra. Ilim, M.S., Dra. Nurul Utami, M.Sc., Prof. Dr. Irwan Ginting Suka (almarhum), Prof. Dr. Buhani, M.Si., Prof. Dr. Suharso, Dr. Mulyono, Heri Satria, M.Si., Syaiful Bahri, M.Si., Dr. Suripto Dwi Yuwono, Dr. M. Arifin Cik (almarhum), Noviani, M.Si., Nurhasanah, M.Si., Mita Rilyanti, M.Si., Dian Herasari, M.Si., Dr. Rinawati, M.Si, Yuli Ambarwati, M.Si, Kamisah DP, M.Si., Dicky Hidayat, M.Si., Dian Septiani P., M.Si., dan Ni Luh G. Ratna J., M.Si. atas kerjasamanya selama ini. Terima kasih saya sampaikan kepada kawan-kawan dari FMIPA: Dr. Sutyarso, M. Biomed., Bambang Irawan M.Sc., Dr. Mustofa Usman, M.A., Dr. Kurnia Muludi, Dr. Herawati Soekardi, M..S., Prof. Dr. Warsito, D.E.A., Dr. Warsono, Dr. Sumardi, M.S., Dr. G. Nugroho, Drs. Marizal Akhmad M.S., Drs. Akhmad Nugraha, Drs. M. Kanedi, M.S., Drs. Hendri Busman, M. Biomed, Ir. Salman Alfarizi, Dra. Tunjung Tripeni, M.S., Dr. Rochmah Agustrina, M.S., Dr. Wamiliana, M.Sc., Dr. Endang Linirin, Dr. Nismah, M.S., Dra. Emantis Rosa, M. 12

Biomed., Dra. Nuning Nurcahyani, M.Sc., Dra. Endah Setianingrum, M.Si dan semua teman- teman dari FMIPA, mohon maaf bila terlupa menyebutnya. Terima kasih juga saya sampaikan kepada sahabat-sahabat PB Unila: Drs. Agus Hadiawan, M.S., Drs. Hertanto, M.S., Nur Efendi, M.S., Prof. Dr. Hamim Sudarsono, Dr. Tiryono Ruby, Agus Sugiri, M.T., Drs. Budiharjo, M.S., Drs. Denden K. Drajat, M.S., Dr. Syarif Mahya, Drs. Susetyo, M.S., Drs. Gunawan dan semua anggota yang lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang selalu bersama berbagi dalam permainan bulu tangkis demi menjaga kebugaran penulis untuk menunjang aktifitas. Terima kasih yang tulus juga disampaikan kepada bagian kepegawaian FMIPA Unila (Alm. Amrul, S.H., Drs. Mustamar, Dra. Suhartini Mashur, Ir. Andhi, Aryanto, S.E., Eka, dan Yusuf); bagian kepagawaian Unila (Dirson, S.E., M.M., Hasan Hariri Ph.D., Sarono, Suwandi, Sutaryanto, Riswantoro, Amd.), Kepala Biro Kepegawaian Unila (A. Bustomi, S.H., M.H.), serta Kepala Biro Administrasi Akademik dan Kemahasiswaan beserta staf (Harsono Sucipto, S.H., M.H.; Ir. Yuli Kaesih; Yodhi Rahmadani, S.E., Selamat AR, S.H.) atas kesabarannya selama penyusunan angka kredit dan terlaksananya acara pengukuhan ini. Akhirnya kepada seluruh panitia pengukuhan ini, mahasiswa, dan kepada semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, dengan rendah hati saya ucapkan terima kasih dan mohon ma’af yang sebesar-besarnya. Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semua pihak yang telah memberikan kebaikan. Amiiin..... Wasallamu’alaikum Wr Wb. 13