Penggunaan enzim protease pada pengolahan lateks pekat DPNR sebagai bahan pembuatan sphygmomanometer Use of protease on the processing of concentrated latex DPNR as material for sphygmomanometer manufacturing

Abstract

In order to increase competitiveness in the international market especially in USA, the domestic industrial manufactures of latex dipping products have to meet the FDA requirement for protein standard that is 150 g protein/g. Use of cheap protease from an effective local sources will support the production of concentrated latex with low protein so that the end product will meet FDA prerequisite of standard protein. Local source of proteases from Bacillus sp. isolated from latex coagula serum (LCS), papain and bromeline were examinated their proteolytic activity using casein and casein mixed with LCS (1:1) as substrate. The best protease source will be applied to produce deproteinized natural rubber (DPNR) of concentrated latex, and furthermore used as raw material in producing sphygmomanometer at commercial scale. The objective of this research is to determine the best protease source and condition of optimum activity and its effectiveness for producing DPNR of concentrated latex as raw material for sphygmomanometer production. The result showed that Bacillus sp. K3 is the best isolate for protease producer with protease activity of 0.438 U/mL under room temperature (28-30oC) for three days. Of three sources of protease tested, papain was the most active one when casein was used as substrate. The used of LCS as substrate was not efficient because of the presence of protease inhibitor which could not be removed by heating at 100C for five minutes. The proteolytic activity of papain was optimum at room temperature 37C and pH 7.7-11 i.e achieved 0.6-0.7 U/mL. Sphygmomanometers component produced by concentrated latex non DPNR containing 0,27-0.31% total N and 445-710 g extractable protein/g, whereas sphygmo-manometers component produced by latex DPNR containing 0.18-0.28% total N and 79-103 extractable protein thus pass its protein content prerequisite of FDA (<150 g /g). Sphygmo-manometers component produced by con-centrated latex DPNR have physical properties such as tensile strength, modulus 300% and elongation at break better than conventional concentrated latex.AbstrakUntuk meningkatkan daya saing di pasar internasional khususnya Amerika Serikat, barang celup lateks alam produksi dalam negeri harus memenuhi standar protein yang ditetapkan oleh FDA yaitu 150 g protein/g. Penggunaan enzim protease dari sumber lokal yang murah dan efektif akan membantu dalam pembuatan lateks pekat rendah protein sehingga produk yang dihasilkan memenuhi standar protein yang disyaratkan FDA. Sumber enzim protease lokaldari isolat Bacillus sp. yang diisolasi dari serum bekuan lateks (SBL), papain dan bromelin diuji aktivitas proteo-litiknya dengan substrat kasein dan campuran kasein dan SBL (1:1). Sumber enzim protease terbaik digunakan untuk produksi lateks pekat deproteinized natural rubber (DPNR) dan selanjutnya lateks tersebut digunakan untuk percobaan produksi komponen sphygmomanometer skala komersial. Penelitian bertujuan menetapkan sumber protease terbaik dan kondisi optimum aktivitasnya untuk pembuatan lateks pekat DPNR dan komponen sphygmomanometer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus sp. K3 adalah isolat terbaik dalam menghasilkan enzim protease yaitu mencapai 0,438 U/mL pada inkubasi suhu ruang (28-30oC) selama tiga hari. Dari ketiga sumber protease yang diuji, enzim papain menujukkan aktivitas terbaik ketika diuji dengan substrat kasein. Penggunaan subtrat SBL kurang sesuai untuk produksi protease karena adanya inhibit orprotease yang tidak bisa dihilangkan dengan cara pemanasan pada suhu 100C selama lima menit. Aktivitas enzim papain optimum pada suhu 37C dan antara pH 7,7-11, yaitu mencapai 0,6- 0,7 U/mL. Komponen sphygmomanometer konvensional yang dibuat dengan bahan baku lateks pekat non DPNR memiliki kadar N total 0,27-0,31% dan kadar protein terekstrak 445- 710 g/g, sedangkan komponen sphygmomanometer yang diproduksi dengan lateks pekat DPNR memiliki kadar N total 0,18-0,28% dan protein terekstrak 79-103 g/g sehingga memenuhi ambang batas yang ditetapkan oleh FDA yaitu <150 μg/g. Sifat fisika seperti tegangan putus, modulus 300%, dan perpanjangan putus komponen sphygmomanometer yang dibuat dari lateks pekat DPNR lebih baik dari pada lateks pekat non DPNR.