Poligalakturonase
Poligalakturonase adalah kelompok enzim yang mendepolimersasi asam pektin dengan memutus ikatan glikosida melalui reaksi hidrolisis. Enzim ini tesusun sekitar 376 asam amino. Membentuk struktur 10 beta-heliks paralel dimana sisi aktifnya pada paralel beta-sheet satu pada pad a strands ke 4,5,6,7 dan 8 pada E pada E carotovora sp. sp. Enzim ini mempunyai sisi aktif berupa asam amino Aspartat, Histidin, Glutamat, Lisin, Arginin, dan Treonin.
Sisi katalitik dari enzim poligalakturonase adalah asam amino Histidin dan Asam Aspartat. Enzim Poligalakturonase melibatkan 2 Asam Aspartat pada sisi katalitiknya dimana satu bertindak sebagai donor proton sedangkan satunya tersedia sebagai nukleofil. Menurut hasil analisi kristalografi X-ray pada sisi katalitik enzim PG, asam amino histidin bertindak sebagai donor proton dalam reaksi pemutusan ikatan glikosida Berikut mekanisme dari enzim poligalakturonase:
Memposisikan sisi aktif dari enzim poligalakturonase yakni asam amino Asam Aspartat201 diwakili oleh gugus karboksilatnya dan asam amino Histidin223 diwakili gugus aminanya pada daerah yang bisa dijangkau oleh ikatan glikosida pektin. NTD adalah daerah yang terdiri dari asam amino Threonin45 yang akan membentuk ikatan hidrogen dengan uracil pada subtrat. RIK adalah daerah enzim yang terdiri dari asam amino. Arginin dan Lisin yang akan mengikat erat daerah ikatan glikosida yang akan diputus dengan interaksi ikatan hidrogen. NTD dan RIK layaknya bertindak seperti dua tangan yang memegang substrat yang menghasilkan tegangan dan distorsi yang dibutuhkan subtrat dalam hidrolisis ikatan glikosida nantinya.
Ikatan glikosida terputus dengan dihasilkannya produk pertama dan secara simultan membentuk ikatan kovalen antara subtrat dengan sisi katalitik Asam Aspartat201.
Sisi katalitik lainya yaitu residu asam Aspartat202 memposisikan molekul air untuk melakukan serangan nukleofil. Serangan tersebut menghasilkan produk k edua dan pemulihan sisi aktif dari enzim. Enzim poligalakturonase terdapat di daging buah tomat matang tepatn ya di dalam sel. Berdasarkan letak enzim, enzim poligalakturonase termasuk kelompok endo. Enzim poligalakturonase diproduksi mulai dari proses pematangan buah tomat. Enzim poligalakturonase berfungsi mengkatalis proses perusakan dinding sel dengan cara memutuskan ikatan glikosida dari polisakarida penyusun dindin g sel. Protein katalitik poligalakturonase diproduksi selama pematangan buah tomat (Bird et al, 1988). Enzim poligalakturonase aktif pada saat proses pematangan (Dellapenna et al, 1989). Meskipun hanya satu jenis polipeptida enzim poligalakturonase yang dihasilkan, dua isoenzim poligalakturonase sebagian besar diekstrak dari dinding sel buat tomat matang. Enzim poligalakturonase 1 dan 2 mampu mendegradasi dinding sel pektin secara in vitro. (Pressey and Avants, 1973; Tucker et al., 1980). Enzim poligalakturonase stabil pada pH 4,5 – 5,6 dengan pH optimum 5,5. Suhu optimum dari enzim ini adalah 42oC. Enzim poligalakturonase terlibat pada proses pelunakan di beberapa buah seperti tomat, persik, pear, alpukat dan mangga. Enzim ini termasuk dalam enzim hidrolase. Enzim ini terdiri dari dua enzim yakni ekso poligalakturonase (ekso PG)
dan endo poligalakturonase (endo PG) (Ghazahl, HM and Leong,CK (1987) Tomat mengalami pematangan dengan aktifnya enzim poligalakturonase. Poligalakturonase merupakan enzim yang memecah dinding sel pada waktu pematangan buah tomat dan menyebabkan tomat berwarna jingga kemerahan Uji aktivitas enzim poligalakturonase dilakukan dengan penambahan substrat pektin dan variasi pH. Substrat pektin yang diperoleh dengan cara ekstraksi pektin dari buah tomat. Buah tomat dibelah, dikeluarkan isinya dan dicuci dengan ai r untuk menghilangkan kotoran. Buah tomat yang sudah bersih diblender sampai halus untuk mengeluarkan pektin dari dinding sel. buah Buah tomat yang sudah diblender ditambahkan air dan HCl 1% serta pemanasan pada pH 1.5 yang berfungsi untuk menghidrolisis protopektin menjadi pektin. Hasil dari penasan berupa bubur yang kemudian disaring untuk mendapatkan filtrate pektin. Filtrat pektin yang diperoleh dipekatkan dengan cara dipanaskan kembali sampai volume filtrate menjadi setengahnya. Alkohol asam yang dibuat dari campuran etanol 99% dan HCl pekat ditambahkan untuk memisahkan pektin dari filtrat dengan cara diendapkan. Filtrat didiamkan selama 14 jam untuk mendapatkan hasil endapan p ektin yang sempurna. Endapan pektin yang terbentuk kemudian disaring menggunakan kertas saring dan dilarutkan dengan aquademin. Pektin yang terlarut dalam aquademin disimpan dalam lemari pendingin untuk pengujian aktivitas enzim yang berfungsi sebagai substrat dari enzim poligalakturonase.
DAFTAR PUSTAKA
Bird et al. 1988. Fruit quality characteristics of transgenic tomato fruit with altered polygalacturonase activity. USA: HortScience DellaPenna, D. 1989. Polygalacturonase isozymes and pectin depolymerization in transgenic rin tomato fruit . New York: Plant Physiol Pressey, R and Avants. 1973. Extraction and assay of tomato polygalacturonases. USA: HortScience Ghazahl, HM and Leong, CK. 1987. Methodology for Enzyme. ePlantscience:FoodChem.
