Peran Mikroba Enzim dalam Bioremediasi Polutan

Kualitas kehidupan di bumi ini sangat terkait erat dengan keseluruhan kualitas pada lingkungan. Sayangnya kemajuan di bidang ilmu pengetahuan, teknologi, dan industri dalam   jumlah yang besar, yaitu pembuangan limbah nuklir yang dibuang pada suatu ekosistem akibatnya bisa menimbulkan masalah serius bagi kelangsungan hidup umat manusia di bumi.

            Di masa lalu, limbah secara tradisional dibuang dengan menggali lubang dan mengisinya dengan bahan limbah. Ini modus pembuangan limbah itu di FFI kultus untuk mempertahankan karena kurangnya tempat baru setiap kali untuk membuang. Teknologi baru untuk pembuangan adalah cara pembuangan yang menggunakan insinerasi suhu tinggi dan dekomposisi kimia (misalnya, basis-dikatalisasi deklorinasinya, oksidasi UV) telah berevolusi. Meskipun mereka bisa sangat effektive untuk mengurangi lebar berbagai kontaminan tetapi pada saat yang sama memiliki beberapa kelemahan. Metode ini sangat kompleks, tidak ekonomis, dan kekurangan penerimaan publik. Terkait defisiensi dalam metode ini telah memfokuskan upaya menuju pemanfaatan modernisasi proses bioremediasi hari sebagai alternatif yang sesuai.

Bioremediasi merupakan transformasi mikroorganisme dimediasi atau degradasi kontaminan menjadi zat tidak berbahaya atau kurang berbahaya. Mempekerjakan berbagai organisme seperti bakteri, jamur, ganggang, dan tanaman untuk bioremediasi efisien polutan telah dilaporkan [1, 2]. Keterlibatan tanaman di bioremediasi polutan disebut s  phytore mediation. proses phytore mediasi merupakan teknologi hijau baru yang memfasilitasi pemindahan atau degradasi bahan kimia beracun dalam tanah, sedimen, tanah, air permukaan, dan udara (RTDF) . Secara genetik, tanaman direkayasa juga digunakan. Misalnya arsenik phytoremediated oleh genetik dimodifikasi tanaman seperti Arabidopsis thaliana yang mengungkapkan dua gen bakteri. Salah satu gen ini memungkinkan tanaman untuk memodifikasi arsenat menjadi arsenit dan yang kedua mengikat dimodifikasi arsenit dan menyimpannya di vakuola [2].

Proses bioremediasi terutama tergantung pada mikroorganisme yang secara enzimatik menyerang polutan dan mengkonversikannya ke produk berbahaya. Sebagai bioremediasi yang efektif  yaitu apabila kondisi lingkungan memungkinkan pertumbuhan dan aktivitas mikroba, penerapannya sering melibatkan manipulasi parameter lingkungan untuk memungkinkan pertumbuhan mikroba dan degradasi untuk melanjutkan pada tingkat yang lebih cepat (Gambar 1).

Proses bioremediasi adalah proses yang sangat lambat. Hanya beberapa spesies bakteri dan jamur telah terbukti 2 Enzim Penelitian jamur tanaman hijau bumi bakteri
Gambar 1: Proses limbah bioremediasi.
kemampuan mereka sebagai degraders pencemar potensial. Banyak turunan  yang diketahui efektif sebagai agen bioremediasi tetapi hanya dalam kondisi laboratorium. Keterbatasan pertumbuhan bakteri berada di bawah pengaruh pH, suhu, oksigen, struktur tanah, kelembaban dan tingkat yang tepat nutrisi, bioavailabilitas, dan kehadiran senyawa beracun lainnya. Meskipun mikroorganisme bisa eksis dalam lingkungan yang ekstrim, kebanyakan dari mereka lebih memilih kondisi optimal situasi yang sulit dicapai di luar laboratorium [1, 3-5]. Kebanyakan sistem bioremediasi beroperasi di bawah kondisi aerob, tetapi lingkungan anaerobik juga dapat mengizinkan degradasi mikroba molekul . Kedua bakteri dan jamur bergantung pada partisipasi berbagai enzim intraseluler dan ekstraseluler masing-masing untuk remediasi bandel dan lignin dan organo polutan [1, 6].

sion (E.C.) nomor. Penetapan nomor EC dijelaskan dalam pedoman yang ditetapkan oleh International Union of Biochemistry. Semua enzim yang dikenal jatuh ke salah satu dari enam kategori. Enam divisi utama adalah (1) oksidoreduktase, (2) transferase, (3) hidrolisis, (4) lyases, (5) isomerase, dan (6) ligases (sintetase). Oxidoreductase mengkatalisis elektron dan proton mentransfer dari donor ke akseptor. Transferase mengkatalisis transfer gugus fungsional dari donor ke akseptor. Hidrolase memfasilitasi pembelahan C-C, C-O, C-N, dan obligasi lain dengan air. Lyases mengkatalisis pembelahan ini obligasi sama dengan eliminasi, meninggalkan ikatan ganda (atau, dalam modus terbalik, mengkatalisis penambahan kelompok di seluruh ikatan ganda). Isomerase memfasilitasi penyusunan ulang geometris atau struktural atau isomerizations. Akhirnya, ligases mengkatalisis bergabung dari dua molekul [7].

2.Enzim
2.1. Pengantar Enzim. Enzim adalah katalis biologis yang memfasilitasi konversi substrat menjadi produk dengan memberikan kondisi yang menguntungkan yang menurunkan energi aktivasi reaksi. Sebuah enzim mungkin protein atau glikoprotein dan terdiri dari setidaknya satu polipeptida bagian. Daerah enzim yang terlibat langsung dalam proses katalitik disebut situs aktif. Sebuah enzim mungkin memiliki satu atau lebih kelompok yang penting untuk aktivitas katalitik yang terkait dengan situs aktif baik melalui kovalen atau obligasi noncovalent; protein atau glikoprotein bagian dalam enzim seperti disebut apoenzyme, sedangkan bagian nonprotein disebut kelompok prostetik. Kombinasi dari apoenzyme dengan kelompok prostetik menghasilkan holoenzyme tersebut.

2.2. Enzim Nomenklatur. Nama enzim berlaku untuk  katalitik tunggal, daripada serangkaian reaksi dikatalisis secara individual. Nama terkait dengan fungsi enzim, khususnya, untuk jenis reaksi yang dikatalisis [7].

2.3. Enzim Klasifikasi. Yang paling identifikasi enzim tertentu dimungkinkan melalui enzim yang komisi.

3. Mikroba Enzim dalam Bioremediasi
3.1. Mikroba Oxidoreductase. The detoxifikasi adalah senyawa organik yang beracun oleh berbagai bakteri, jamur [9] dan tanaman yang lebih tinggi [10] melalui kopling oksidatif dimediasi dengan oksidoreduktase. Mikroba mengekstrak energi melalui energi menghasilkan reaksi biokimia dimediasi oleh enzim ini untuk membelah ikatan kimia dan untuk membantu transfer elektron dari substrat organik berkurang (donor) ke yang lain senyawa ical Kimia (akseptor). Selama reaksi oksidasi-reduksi tersebut, kontaminan yang akhirnya teroksidasi menjadi tak merugikan senyawa (ITRC 2002).

Para oksidoreduktase berpartisipasi dalam Humifikasi berbagai zat fenolik yang dihasilkan dari dekomposisi lignin dalam lingkungan tanah. Dengan cara yang sama, oksidoreduktase memindai juga oxicxenobiotics detoxifyt, seperti fenolik atau senyawa anilinic, melalui polimerisasi, kopolimerisasi dengan substrat lain, atau mengikat zat humat [11]. Enzim mikroba telah dimanfaatkan dalam dekolorisasi dan degradasi azodyes [1, 12, 13].

Banyak bakteri mengurangi logam radioaktif dari bentuk larut teroksidasi menjadi bentuk larut berkurang. Selama proses produksi energi, bakteri mengambil elektron dari senyawa organik andUse logam radioaktif sebagai akhirnya akseptor elektron. Beberapa spesies bakteri mengurangi logam radioaktif secara tidak langsung dengan bantuan donor elektron menengah. Akhirnya tergesa-gesa dapat dilihat sebagai hasil dari reaksi redoks dalam bakteri logam-mengurangi [2].

Senyawa fenolik yang diklorinasi yaitu salah satu limbah yang paling banyak ditemukan di effuents yang dihasilkan oleh industri kertas. Senyawa ini diproduksi pada degradasi parsial lignin selama proses pemutihan bubur kertas. Banyak spesies jamur yang dianggap cocok untuk menghilangkan senyawa fenolik chlorinated dari lingkungan yang terkontaminasi. Kegiatan jamur terutama karena aksi enzim oksidoreduktase ekstraseluler, seperti lakase, peroksidase mangan, dan lignin peroksidase, yang dibebaskan dari miselium jamur ke lingkungan terdekat mereka. Menjadi fi lamentous, jamur dapat mencapai polutan tanah lebih efektif daripada bakteri [14

Air yang tercemar dengan senyawa fenolik dapat didekontaminasi oleh tanaman dengan bantuan enzim memancarkan oleh akar mereka. Pabrik keluarga Fabaceae, Gramineae, dan Solanaceae ditemukan untuk melepaskan oksidoreduktase yang mengambil bagian dalam degradasi oksidatif konstituen tanah tertentu. Fitoremediasi kontaminan organik telah Ini pada umumnya difokuskan pada tiga kelas senyawa: pelarut diklorinasi, bahan peledak, dan hidrokarbon minyak bumi [15, 16].].

3.1.1. Mikroba oksigenase.

Oksigenase termasuk dalam kelompok oksidoreduktase enzim. Mereka berpartisipasi dalam oksidasi berkurang substrat dengan mentransfer oksigen dari molekul oksigen (O2) memanfaatkan FAD / NADH / NADPH sebagai kosubstrat. Oksigenase dikelompokkan menjadi dua kategori yang monooxygenases dan oksigease berdasarkan jumlah atom oksigen yang digunakan untuk oksigenasi. Mereka memainkan peran penting dalam metabolisme senyawa organik dengan meningkatkan reaktivitas atau kelarutan air atau membawa tentang pembelahan cincin aromatik. Oksigenase memiliki berbagai substrat yang luas dan aktif terhadap berbagai senyawa, termasuk aliphatic diklorinasi. Umumnya pengenalan atom O2 ke dalam molekul organik dengan hasil oxygenase di pembelahan cincin aromatik. Secara historis, enzim yang paling banyak dipelajari dalam bioremediasi adalah mono bakteri atau oksigease. Sebuah studi rinci tentang peran oxygenases dalam proses biodegradasi tersedia [18-20]

Senyawa organik terhalogenasi terdiri dari kelompok terbesar dari polusi lingkungan akibat digunakan secara luas sebagai herbisida, insektisida, fungisida, hidrolik dan perpindahan panas fluida, plastik, dan intermediet untuk sintesis kimia. Degradasi polutan ini dicapai dengan spesifik oksigenase. Oksigenase juga memediasi reaksi dehalogenation dari metana terhalogenasi, etana, dan ethylenes berkaitan dengan enzim multifungsi [19].

3.1.2. Monooxygenases. Monooxygenases menggabungkan satu atom molekul oksigen ke dalam substrat. Genases Monooxy- yang diklasifikasikan menjadi dua subclass berdasarkan kofaktor kehadiran: monooxygenases fl avindependent dan P450 monooxygenases.monooxygenases Flavindependent mengandung fl avin sebagai gugus prostetik dan memerlukan NADP atau NADPH sebagai koenzim. P 450 monooxygenases yang heme- mengandung oksigenase yang ada di kedua organisme eukariotik dan prokaryrotic. Para monooxygenases terdiri superfamili serbaguna enzim yang mengkatalisis reaksi oksidatif substrat mulai dari alkana molekul endogen kompleks seperti steroid dan asam lemak. Monooxygenases bertindak sebagai biocatalysts dalam bioremediasi process dan kimia sintetik karena selektivitas yang sangat daerah dan stereoselektivitas pada berbagai substrat. Mayoritas mono-oksigenase dipelajari sebelumnya yang memiliki kofaktor, tetapi ada monooxygenases tertentu yang fungsi tion independen kofaktor. Enzim ini membutuhkan oksigen hanya molekul untuk kegiatan mereka dan memanfaatkan substrat sebagai pereduksi [8, 22].

            Desulfurisasi, dehalogenation, denitrifikasi, Amon fi kasi, hidroksilasi, biotransformasi, dan degradasi bio berbagai senyawa aromatik dan alifatik yang dikatalisasi oleh monooxygenases. Properti ini telah dieksplorasi dalam beberapa tahun terakhir untuk aplikasi penting dalam biodegradasi dan biotransformasi senyawa aromatik [8]. Enzim Methane monooxygenase adalah dicirikan satu yang terbaik, antara monooxygenases. Enzim ini terlibat dalam degradasi hidrokarbon seperti substi- tuted metana, alkana, sikloalkana, alkena, haloalkenes, eter, dan aromatik dan heterosiklik hidrokarbon [23, 24] (Gambar 2). Dalam kondisi yang kaya oksigen, mono-oksigenase mengkatalisis reaksi dehalogenation oksidatif, sedangkan di bawah kadar oksigen rendah, deklorinasinya reduktif terjadi. Oksidasi substrat dapat menyebabkan dehalogenation sebagai akibat dari pembentukan produk labil yang mengalami dekomposisi kimia berikutnya [19, 25, 26].

            3.1.3. Mikroba oksigease. Oksigease adalah sistem enzim ponent Multicom yang memperkenalkan molekul oksigen ke dalam substrat mereka. Oksigease hidrokarbon aromatik, milik keluarga besar Rieske oxygenases besi non-heme. Oksigease ini mengkatalisis fi enantiospeci Cally oksigenasi berbagai substrat. Oksigease terutama mengoksidasi senyawa aromatik dan, oleh karena itu, memiliki aplikasi dalam rehabilitasi lingkungan. Semua anggota keluarga ini memiliki satu atau dua protein transpor elektron sebelumnya komponen oxygenase mereka. Struktur kristal naftalena dioksigenase memiliki kehadiran Rieske (2Fe-2S) klaster dan besi mononuklear di setiap subunit alpha [4].

            Oksigenase katekol berfungsi sebagai bagian dari strategi alam untuk merendahkan molekul aromatik di Lingkungan. Mereka ditemukan dalam bakteri tanah dan terlibat dalam transformasi prekursor aromatik menjadi produk alifatik. The intradiol membelah enzim memanfaatkan Fe (III), sedangkan extradiol yang membelah enzim memanfaatkan Fe (II) dan Mn (II) dalam beberapa kasus [17] (Gambar 3).

            3.2. Mikroba laccasa. Laccasa (pdiphenol: dioksigen oksidoreduktase) merupakan keluarga oksidase multicopper yang dihasilkan oleh tanaman tertentu, jamur, serangga, dan bakteri, yang mengkatalisis oksidasi berbagai berkurang fenolik dan substrat aromatik dengan pengurangan seiring molekul oksigen ke dalam air [9, 29]. Laccasa diketahui terjadi dalam berbagai bentuk isoenzim yang masing-masing dikodekan oleh gen terpisah [30], dan dalam beberapa kasus, gen telah dinyatakan secara berbeda tergantung pada sifat dari inducer [31].

            Banyak mikroorganisme menghasilkan laccasa intra dan ekstraseluler mampu mengkatalis oksidasi, Aminophenol, polifenol, poliamina, lignin, dan diamina aril serta beberapa ion anorganik [29,32,33] .Laccases tidak hanya mengoksidasi asam phenolicand methoxyphenolic (Gambar 4) , tetapi juga mengalami dekarboksilasi mereka dan menyerang kelompok metoksi mereka (demethylation). Enzim ini terlibat dalam depolimerisasi lignin, yang menghasilkan berbagai fenol. Selain itu, senyawa ini digunakan sebagai nutrisi untuk mikroorganisme atau repolymerized bahan humat oleh laccase [34]. Di antara agen biologis, laccasa mewakili kelompok yang menarik dari mana-mana, enzim oksidoreduktase yang menunjukkan janji menawarkan potensi besar untuk bioteknologi dan bioremediasi aplikasi [9].

            substrat spesifik dan afinitas lakase dapat bervariasi dengan perubahan pH. Lakase dapat dihambat oleh berbagai reagen seperti halida (termasuk iodida), azida, sianida, dan hidroksida [35]. Laccasa yang berbeda tampaknya memiliki berbeda toleransi terhadap penghambatan oleh halida,-individu cating diferensial aksesibilitas halida. Produksi lakase sensitif terhadap konsentrasi nitrogen dalam jamur. Tingkat nitrogen yang tinggi biasanya diperlukan ingreateramounts toobta lakase. Lakase rekombinan dapat diproduksi oleh salah satu homolog atau heterolog cara [9].

            3.3. Peroksidasa mikroba. Peroksidase (donor: oksidoreduktase hidrogen peroksida) adalah enzim-enzim di mana-mana yang mengkatalisis oksidasi lignin dan senyawa fenolik lainnya
dengan mengorbankan hidrogen peroksida (H2O2) dengan adanya mediator. Peroksidase ini bisa protein hem dan nonhaem. Pada mamalia, mereka yang terlibat dalam proses biologis seperti sistem kekebalan tubuh atau peraturan hormon. Pada tumbuhan, mereka terlibat dalam auksin metabolisme, lignin dan suberin formasi, silang komponen dinding sel, pertahanan terhadap patogen, atau sel elongasi [37, 38].

            Para hemeperoxidases telah diklasifikasikan ke dalam dua kelompok yang berbeda seperti yang ditemukan hanya pada hewan dan ditemukan dalam tanaman, jamur, dan prokariota. Para peroksidase Kelompok kedua telah dibagi menjadi tiga kelas berdasarkan urutan perbandingan. Kelas I adalah enzim intraseluler termasuk ragi sitokrom c peroksidase, peroksidase askorbat (APX) dari tanaman, dan bakteri gen-digandakan katalase peroksidase. Kelas II terdiri dari peroksidase jamur sekretorik seperti lignin peroksidase (LiP) dan mangan peroksidase (MNP) dari Phanerochaete chrysosporium, dan Coprinus cinereus peroksidase atau Arthromyces ramosus peroksidase (ARP). Peran utama dari kelas II peroksidase tampaknya menjadi degradasi lignin dalam kayu. Kelas III berisi peroksidase tanaman sekresi seperti yang dari lobak (HRP), barley, atau kedelai. Peroksidase ini tampaknya enzim biosintesis yang terlibat dalam proses seperti pembentukan dinding sel tanaman dan spesifikasi-ligni [37, 38].

            Peroksidase Nonhaem tidak evolusioner terkait dan bentuk lima keluarga independen. Mereka adalah peroksidase thiol, alkylhydroperoxidase, haloperoxidase nonhaem, mangan katalase dan NADH peroksidase. Di antara semua ini peroksidase tiol adalah yang terbesar dan memiliki dua anak suku seperti peroksidase glutation dan redoxins peroksi [38].

            Peroksidase Nonhaem tidak evolusioner terkait dan bentuk lima keluarga independen. Mereka adalah peroksidase thiol, alkylhydroperoxidase, haloperoxidase nonhaem, mangan katalase dan NADH peroksidase. Di antara semua ini peroksidase tiol adalah yang terbesar dan memiliki dua anak suku seperti peroksidase glutation dan redoxins peroksi [38]. (MNP), dan peroksidase serbaguna (VP) telah dipelajari paling karena potensi tinggi untuk menurunkan zat-zat beracun di alam.

            (1) Mikroba Lignin Peroksidase. Peroksidase Lignin adalah metabolisme sekunder. Di hadapan kosubstrat H2O2 dan mediator seperti veratril alkohol LIP mendegradasi lignin dan senyawa fenolik lainnya. Selama reaksi, H2O2 akan dikurangi menjadi H2O dengan memperoleh elektron dari LIP, (yang dengan sendirinya akan teroksidasi). The LIP (teroksidasi) dengan mendapatkan elektron dari veratril alkohol kembali berkurang negara asalnya, dan veratril aldehida terbentuk. Veratril aldehida sekali lagi akan berkurang kembali ke veratril alkohol dengan memperoleh elektron dari substrat. Hasil ini dalam oksidasi senyawa fenolik terhalogenasi, senyawa aromatik polisiklik dan senyawa aromatik lainnya diikuti oleh serangkaian reaksi nonenzimatik (Gambar 5) [40, 41]. Lignin peroksidase (LiP) memainkan peran sentral dalam biodegradasi sel tanaman lignin dinding konstituen. LIP mampu mengoksidasi senyawa aromatik dengan potensi redoks yang lebih tinggi dari 1.4V (NHE) oleh abstraksi tunggal-elektron, tetapi mekanisme redoks yang tepat masih kurang dipahami [42].

            (2) MicrobialManganesePeroxidases. Enzim heme MnPisanextracellular dari lignin-merendahkan Basidiomycetes jamur, yang mengoksidasi Mn2 + ke oksidan Mn3 + dalam reaksi bertingkat. Mn2 + merangsang produksi MNP dan berfungsi sebagai substrat untuk MNP. The Mn3 +, yang dihasilkan oleh MNP, bertindak sebagai mediator untuk oksidasi berbagai senyawa fenolik. Dihasilkan Mn3 + kelat oksalat yang cukup kecil untuk berdifusi ke wilayah yang tidak terjangkau bahkan untuk enzim, seperti dalam kasus lignin atau struktur analog seperti polutan xenobiotik (Gambar 6) yang terkubur di dalam tanah, yang belum tentu tersedia untuk enzim [41].

            (3) Mikroba serbaguna Peroksidasa. VP enzim dapat langsung mengoksidasi Mn2 +, methoxybenzenes, fenolik substrat aromatik seperti itu dari MNP, LIP, dan horseradish peroksidase. VP memiliki luar biasa luas substrat spesifik dan kecenderungan untuk mengoksidasi substrat dengan tidak adanya mangan bila dibandingkan dengan peroksidase lainnya. Hal ini juga telah menunjukkan bahwa VP mampu mengoksidasi baik fenolik dan nonphenolic dimer Model lignin [43]. Oleh karena itu, sistem VP berlebih sangat efisien diinginkan untuk aplikasi bioteknologi dalam proses industri dan bioremediasi polutan bandel [27, 44].

4. Mikroba hidrolitik Enzim
Pencemaran tanah dan air dengan bahan kimia industri dan hidrokarbon minyak bumi adalah masalah serius dunia modern. Karena penggunaan luas mereka, mereka ditemukan sebagai kontaminan lingkungan di berbagai ekosistem air dan darat. Penggunaan teknologi bioremediasi untuk menghilangkan kotoran ini menyediakan alternatif yang aman dan ekonomi umum digunakan perlakuan fisik-kimia. Aktivitas bakteri adalah proses utama yang terlibat dalam hidrolisis polutan organik (Tabel 1). Aktivitas enzim ekstraseluler merupakan langkah kunci dalam degradasi dan pemanfaatan polimer organik, karena hanya senyawa dengan massa molekul yang lebih rendah dari 600 dalton dapat melewati pori-pori sel [46].

            Enzim hidrolitik mengganggu ikatan kimia utama dalam molekul beracun dan hasil dalam pengurangan toksisitas mereka. Mekanisme ini berlaku efektif untuk biodegradasi tumpahan minyak dan organo fosfat dan insektisida karbamat. Insektisida organoklorin seperti DDT dan heptaklor stabil dalam tanah yang aerasi tapi mudah menurunkan dalam lingkungan anaerobik [12, 46, 47]. Hidrolase juga mengkatalisis beberapa reaksi terkait termasuk kondensasi dan alkoholisis. Keuntungan utama dari kelas enzim ini adalah ity availabil- siap, kurangnya selektivitas kofaktor stereo, dan mentolerir penambahan pelarut air-larut. Hidrolase milik kelompok 3 kelas enzim dan mungkin lebih bisa diklasifikasikan sesuai dengan jenis obligasi dihidrolisis [48].

            Enzim hidrolitik ekstraseluler seperti amilase, protease, lipase, DNases, pullulanases, dan xilanase memiliki penggunaan potensi yang cukup beragam di daerah yang berbeda seperti industri makanan, aditif pakan, ilmu biomedis, dan industri kimia [49]. The hemiselulase, selulase, dan glikosidase yang begitu penting karena penerapannya dalam degradasi biomassa [39].

            4.1. Lipase mikroba. Lipase menurunkan lipid yang berasal dari berbagai macam mikroorganisme, hewan dan tumbuhan. Karya terbaru menunjukkan bahwa lipase berkaitan erat dengan polutan organik yang ada di dalam tanah. Aktivitas lipase bertanggung jawab atas drastis pengurangan jumlah hidrokarbon dari tanah yang terkontaminasi. Penelitian yang dilakukan di daerah ini

            kemungkinan untuk kemajuan pengetahuan dalam bioremediasi minyak tumpahan [50, 51]. Lipase telah diekstraksi dari bakteri, tumbuhan, actinomycetes, dan sel hewan. Di antaranya lipase mikroba lebih fleksibel karena aplikasi potensial dalam industri. Enzim ini dapat mengkatalisis berbagai reaksi hidrolisis suchas, alkoholisis dan aminolysis [52].

            Lipase adalah enzim di mana-mana yang mengkatalisis hidrolisis triasilgliserol menjadi gliserol dan asam lemak bebas. Reaksi lipolitik terjadi pada antarmuka air lipid, di mana substrat lipolitik biasanya membentuk keseimbangan antara monomer, misel, dan negara-negara emulsi. Lipase telah diklasifikasikan menjadi dua jenis berdasarkan kriteria seperti (a) peningkatan aktivitas enzim segera setelah trigliserida membentuk emulsi dan (b) lipase dengan lingkaran protein (tutup) yang mencakup di situs aktif [53

            Trigliserida merupakan komponen utama minyak alami atau lemak. Hal ini dapat menghidrolisis berturut-turut untuk diasilgliserol, monoasilgliserol, gliserol, dan asam lemak. Gliserol dan asam lemak yang banyak digunakan sebagai bahan baku, misalnya, monoasilgliserol digunakan sebagai agen pengemulsi dalam industri makanan, kosmetik, dan farmasi. Penelitian ini dilakukan pada triolein hidrolisis dari Candida rugosa lipase dalam sistem minyak-air biphasic yang terbukti efektif. Lipase adsorbsi pada antarmuka minyak-air di sebagian besar fase air. Lipase kemudian istirahat obligasi ester dari triolein untuk menghasilkan
berturut-turut diolein, monoolein, dan gliserol. Selama katalis asam oleat terbentuk pada setiap tahap reaksi berturut-turut. Gliserol yang terbentuk adalah hidrofilik dan dengan demikian larut ke dalam fase air [36] (Gambar 7).

            Aktivitas lipase ditemukan parameter indikator yang paling berguna untuk menguji degradasi hidrokarbon di dalam tanah [50, 51]. Lipase adalah banyak menarik dalam produksi regiospe- ci fi c senyawa yang bekerja di industri farmasi. Seiring dengan penggunaan diagnostik dalam bioremediasi, lipase memiliki banyak aplikasi potensial dalam makanan, chemi- kal, manufaktur deterjen, kosmetik, dan industri pembuatan kertas, tetapi biaya produksinya telah membatasi penggunaan industri yang [53, 54].

            4.2. Mikroba selulase. Selulase sekarang menjanjikan suatu potensi untuk mengubah limbah bahan selulosa menjadi makanan untuk memenuhi populasi yang berkembang dan telah menjadi subjek penelitian intensif [55]. Beberapa organisme menghasilkan sel terikat, amplop sel yang berhubungan, dan beberapa selulase ekstra selular. Selulase ekstraselular, hemicellulases, dan pectinases telah terbukti secara konstitutif diekspresikan pada tingkat yang sangat rendah oleh beberapa bakteri dan jamur [56, 57].

            Selulase biasanya campuran dari beberapa enzim. Setidaknya: tiga kelompok utama selulase yang terlibat dalam proses hidrolisis (1) endoglukanase (EG, glucanohydrolase endo 1,4-D) yang menyerang daerah kristalinitas rendah selulosa, menciptakan rantai gratis berakhir; (2) canase exoglu- atau cellobiohydrolase (CBH, 1,4-bD-glukan hidrolase cellobio-) yang menurunkan molekul selulosa lebih lanjut dengan menghapus unit selobiosa dari rantai ujung bebas; (3) β- glukosidase yang menghidrolisis selobiosa menjadi glukosa unit. Seiring dengan enzim utama, beberapa enzim tambahan juga hadir. Selama hidrolisis enzimatik, selulosa
terdegradasi oleh selulase untuk mengurangi gula (Gambar 8) yang dapat difermentasi oleh ragi atau bakteri untuk etanol [58].

            Enzim selulase mampu menurunkan kristal selulosa menjadi glukosa. Selulase telah digunakan dalam pembuatan deterjen sejak awal 1990-an. Selulase menghilangkan mikro selulosa, yang terbentuk selama mencuci dan penggunaan kain berbahan kapas. Hal ini juga diamati sebagai cerah warna dan bahan pelunakan dalam industri tekstil. Selulase Alkaline diproduksi oleh Bacillus strain dan selulase netral dan asam oleh Trichoderma dan Humicola jamur. Dalam industri kertas dan pulp, selulase memiliki telah bekerja untuk menghilangkan tinta pada kertas daur ulang. Para selulase ditambahkan selama pembuatan bir untuk meningkatkan pembebasan jus dari daging buah dan untuk produksi etanol dari biomassa selulosa [59].

4.3. Mikroba Protease. Protease menghidrolisis pemecahan zat protein yang memasuki atmosfer karena shedding dan moulting pelengkap, kematian hewan, dan juga sebagai produk sampingan dari beberapa industri seperti unggas, dan kulit. Protease milik kelompok enzim yang menghidrolisis ikatan peptida dalam lingkungan berair dan mensintesis mereka dalam lingkungan berair. Protease memiliki berbagai aplikasi dalam makanan, kulit, deterjen, dan industri farmasi [60, 61].

            Protease dibagi sebagai endopeptidases dan exopeptidases dasar jangan hecataly .Endopeptidases lanjut dikelompokkan berdasarkan posisi situs aktif seperti
sebagai endopeptidase serin, sistein peptidase, peptidase endo aspartat, dan metallopeptidases. Enzim yang reaksi mekanisme tion benar-benar dijelaskan dikelompokkan dalam (Gambar 9). Para exopeptidases bertindak hanya dekat amino terminal atau posisi karboksilat rantai. Protease yang bekerja pada amino bebas, dan terminal karboksil disebut sebagai aminopeptidase dan Carboxypeptidase, masing-masing.

            Endopeptidase yang bekerja pada daerah bagian dalam rantai peptida. Kehadiran amino bebas dan terminal karboksil akan berdampak negatif terhadap aktivitas enzim [62].

            Protease telah digunakan dalam pembuatan industri manufaktur keju dan deterjen sejak bertahun-tahun. Protease alkalin yang digunakan dalam industri kulit untuk menghilangkan rambut dan bagian yang hadir pada kulit hewan. Protease telah digunakan untuk produksi dipeptida aspartam, yang merupakan noncalor stapel manis-ener. Dalam industri farmasi, yang bervariasi dan spesifik protease yang digunakan dalam mengembangkan agen terapi yang efektif. Klostridial kolagenase atau Subtilisin digunakan dalam kombinasi dengan antibiotik spektrum luas dalam pengobatan luka bakar dan luka [63].