Judul: Cloning of Triacylglycerol Lipase (TGA) and Carboxylesterase (CES) Bacillus velezensis mlp-2  for Modification of Polyester Fabrics.
Abstrak: Poliester adalah polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya. Sebagai serat sintetis poliester memiliki keunggulan jika dibandingkan dengan serat sintetis lainnya. Kuat, tidak mudah kusut, mudah dibersihkan dan murah adalah beberapa keunggulannya, dibalik kelebihan tersebut kelembapan yang rendah serta sifat hidrofobik menjadi kekurangannya apabila digunakan sebagai bahan baku tekstil. Untuk mengubah sifat hidrofobik poliester menjadi hidrofilik dilakukan modifikasi permukaan, sehingga poliester menjadi lebih mudah menyerap air, pewarna dan nyaman digunakan sebagai bahan baku tekstil. Modifikasi permukaan secara enzimatik menggunakan enzim hidrolase lipolitik adalah metode yang efektif, efisien dan ramah lingkungan. Enzim lipolitik triasilgliserol lipase (EC 3.1.1.3) dan karboksilesterase (EC 3.1.1.1) bekerja pada ikatan ester karboksil, dihasilkan oleh mikroba dan sudah diaplikasikan untuk berbagai bidang industri termasuk industri tekstil. Bakteri dari genus Bacillus diketahui sebagai penghasil enzim hidrolase lipolitik. Pada penelitian ini dilakukan kloning gen triasilgliserol lipase (TGA) dan karboksilesterase (CES) dari Bacillus velezensis mlp-2 untuk mendapatkan enzim triasilgliserol lipase serta karboksilesterase yang mampu diaplikasikan untuk modifikasi permukaan poliester. Penelitian ini dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama adalah isolasi dan kloning gen triasilgliserol lipase (TGA) dan karboksilesterase (CES) dari B. velezensis mlp-2. Kloning gen TGA, CES beserta promotornya pada vektor plasmid pJET 1.2 blunt dan pGEMT dan transformasi pada sel inang Escherichia coli DH5α. Hasil ekspresi gen TGA dan CES yang berupa protein enzim triasilgliserol lipase dan karboksilesterase dianalisa sekuen asam amino untuk mengetahui hubungan kekerabatan, motif sekuen asam amino, struktur model dan triad katalitiknya. Analisa sekuen asam amino protein TGA dan CES dilakukan dengan mensejajarkan terhadap protein enzim yang sama dari bakteri pembanding dilanjutkan dengan prediksi struktur model 3D menggunakan server online https://swissmodel.expasy.org/. Tahap kedua adalah produksi enzim intraseluler rekombinan triasilgliserol lipase dan karboksilesterase pada media Luria Bertani. Enzim yang dihasilkan diuji aktivitasnya hidrolisisnya, diukur kadar proteinnya dan dikarakterisasi spesifisitasnya terhadap substrat, pengaruh pH, suhu, inhibitor, aktivator, deterjen, pelarut organik dan ion. Tahap ketiga adalah aplikasi enzim triasilgliserol lipase dan karboksilesterase untuk modifikasi kain poliester. Aplikasi modifikasi permukaan kain poliester dilakukan dengan merendam kain poliester pada masing-masing kelompok perlakuan. Kelompok perlakuan meliputi enzim rekombinan triasilgliserol lipase, karboksilesterase, enzim lipase komersial C. rugosa (Amano), enzim lipase non rekombinan B. velezensis mlp-2, kontrol positif (NaOH) serta kontrol negatif (Air). Parameter yang diamati antara lain hidrofilisitas, penyerapan warna, kandungan karboksil dan pengamatan morfologi permukaan kain menggunakan mikroskop electron Isolasi gen Triasilgliserol lipase (TGA) dan Karboksilesterase (CES) dari B. velezensis mlp-2 mendapatkan gen TGA berukuran 645 bp dan gen CES berukuran 1449 bp. Kloning dan ekspresi gen TGA serta CES beserta native promotornya pada inang Escherichia coli DH5α menghasilkan enzim lipase dan karboksilesterase rekombinan intraseluler. Aktivitas enzim TGA dan CES rekombinan intraseluler adalah 0.25 U/mL dan 0.23 U/mL dengan berat molekul 25 kDa dan 50kDa. Enzim TGA mempunyai spesifisitas pada substrat lemak ester p-nitrophenyl-octanoat (C10) dan p-nitrophenyl-palmitate (C16). Enzim CES mempunyai spesifitas pada substrat p-nitrophenyl-asetate (C2) dan p-nitrophenyl-butirat (C4). TGA optimal pada pH 8 suhu 40 °C sedangkan CES optimal pada pH 7 dan suhu 40 °C. Ion logam Mg2+, Mn2+, K+ dan Zn2 menurunkan aktivitas enzim TGA dan CES, sedangkan ion Ca2+ meningkatkan aktivitas pada kedua enzim tersebut. Penambahan inhibitor EDTA (Ethylene Diamine
Keyword: kloning gen, karboksilesterase, modifikasi permukaan, poliester, triasilgliserol lipase