ENTRAPMENT GTO

I. PENDAHULUAN

Enzim adalah biomolekul yang sering digunakan sebagai komponen biosensor. Prinsip penggunaan enzim adalah dengan memanfaatkan reaksi katalitiknya, dan mendeteksi reaksi tersebut. Tanpa enzim sebagian besar reaksi biokimia akan berjalan dengan lambat pada proses metabolisme mahluk hidup. Enzim bekerja secara spesifik, dan reversibel terhadap substratnya dalam reaksi. Enzim berikatan dengan substrat tertentu dan dapat digunakan berulang – ulang. Namun jika enzim berada dalam larutan dengan reaktan dan atau produk, enzim ini sulit untuk dipisahkan. Oleh karena itu jika enzim tersebut berlekatan dengan reaktor dalam berbagai cara, enzim tersebut dapat digunakan kembali walaupun sudah menghasilkan

produk. Produk – produk tersebut belakangan diketahui banyak memberikan manfaat bagi manusia. Hal ini mendorong dikembangkannya enzim dengan berbagai teknologi, yang bertujuan untuk mempermudah dalam pemurnian produk. Salah satu metode yang digunakan adalah immobilisasi enzim.

Istilah immobilisasi berarti tidak dapat berpindah atau dalam keadaan tetap.  Immobilisasi biomolekul dilakukan agar biomolekul dapat dipakai berulang kali untuk proses sensing, dan tentu saja agar reaksi yang terjadi pada biomolekul tersebut memberi pengaruh langsung secara fisik pada transduser. Ada beberapa cara yang biasa digunakan untuk mengimmobilisasi biomolekul pada transduser: Physical Adsorption, cara ini memanfaatkan gaya Van der Waals antar materi saja. Covalent Bonding digunakan untuk mendapatkan immobilisasi yang bertahan lama. Masalahnya adalah pada reversibilitas. Tapi reversibilitas bisa didapatkan dengan memanfaatkan teknik tertentu seperti Metal-chelating. Metode terakhir adalah metode entrapment yang lebih banyak dipakai dalam immobilisasi sel dan belakangan dipakai untuk enzim.

            Adapun tujuan dari penulisan ini adalah untuk mengetahui definisi entrapment beserta mekanismenya, kelemahan dan keuntungan dari metode ini, serta penerapan metode entrapment dalam immobilisasi enzim. 

                                                                                                                                                                      II.      PEMBAHASAN

Entrapment adalah salah satu metode dalam immobilisasi yang didasari oleh penempatan enzim dengan pola matriks polimer dan membran. Matrix-Entrapment adalah proses immobilisasi suatu biomolekul dibarengi dengan elektropolimerisasi sehingga biomolekul akan dikungkung oleh electropolymer yang terbentuk. Membrane-entrapment menyelubungi biomolekul dengan membrane yang misalnya hanya bisa melewatkan analyte tapi tidak melewatkan si biomolekul. dengan hydrogel dengan proses sol-gel, biomolekul dikungkung dengan keramik. Metode ini dilakukan dalam beberapa cara untuk menahan protein ketika penetrasi substrat. Ini dapat diklasifikasikan dalam tipe lattice dan micro capsul.

Tipe lattice entrapment termasuk dalam metode pemerangkapan enzim (entrapping enzim) dengan ruang berpori dari rantai polimer larut air. Beberapa polimer sintetis seperti polyacrylami, polyfinylalcohol sedangkan polimer alami yang telah digunakan untuk immobilisasi enzim menggunakan teknik ini.

 Tipe microcapsul menyertakan enzim-enzim dengan membrane polimer semi permeable. Penyiapan dari microcapsul ini memerlukan kondisi control yang baik. Metode dari microcapsule ini dapat diklasifikasikan :

• Metode interfacial

Pada prosedur ini enzim-enzim disertakan dalam  membrane polimer semi permeabel

Penerapan metode entrapment ini dapat digunakan pada enzim horseradish peroxidase yang diperangkap dengan matrix gel polyacrilamide. Ketika acrylamide dan methylene bisacrylamide (a cross-linking agent) dipolimerisasi menjadi a cross linked polimer. Jika rasio acrylamide dan methylene bisacrylamide yang digunakan itu tepat, perpanjangann dari cross linking dapat membuat molekul enzim yang relative lebih besar dapat diperangkap dengan polymer cage, ketika substrat relative kecil dan molekul produk untuk berdifusi dengan mudah ke dalam dan keluar matrix. Acrylamide gel mempunyai keuntungan yang lain yaitu non ionik, oleh karena muatan reaktan dan molekul produk tidak tertahan dalam gel. Untuk membuat suatu enzim yang terperangkap, suatu larutan enzim dicampur dengan monomer acrylamide, cross linking agent, methylene bisacrylamide, dan penambahan katalis untuk pembentukan awal polimer. Setelah beberapa menit, suatu massa gel padat dihasilkan, yang dicuci untuk memindahkan enzim bebas yang tidak terperangkap. Gel yang mengandung enzim terperangkap sekarang siap digunakan untuk investigasi dan analisis lebih lanjut.  

Selain pada enzim horseradish peroxydase metode entrapment juga dapat digunakan pada beberapa enzim diantaranya enzim invertase, katalase, penicillin acylase, fumarase, aspartase, dan lactase.

            Metode entrapment ini memiliki beberapa keuntungan diantaranya adalah metode ini tidak memerlukan waktu yang banyak,  tidak memerlukan biaya yang banyak, dan  memperbolehkan karakterisasi kinetik dari enzim termobilisasi. Selain memiliki keuntungan metode entrapment juga memiliki beberapa kelemahan yaitu lepasnya enzim dari matrix karena enzim ukurannya lebih kecil dari sel, selain itu entrapping umumnya menggunakan matrix polyacrylamide gel yang  bersifat karsinogenik sehingga lebih cocok untuk prose pengolahan limbah.

           

III. PENUTUP

            Dari penulisan ini dapat disimpulkan bahwa entrapment ini adalah salah satu metode yang digunakan  dalam metode immobilisasi enzim. Metode entrapment ini merupakan salah satu metode dalam immobilisasi yang didasari oleh penempatan enzim dengan pola matriks polimer dan membrane. Penerapan metode entrapment ini salah satunya bisa digunakan pada enzim horseradish peroxydase. Keuntungan metode entrapment diantaranya tidak memerlukan waktu yang banyak,  tidak memerlukan biaya yang banyak, dan memperbolehkan karakterisasi kinetik dari enzim termobilisasi. Selain itu kelemahan dari metode ini adalah lepasnya enzim dari matrix karena enzim ukurannya lebih kecil dari sel, selain itu entrapping umumnya menggunakan matrix polyacrylamide gel yang  bersifat karsinogenik sehingga lebih cocok untuk prose pengolahan limbah.