CHYMOSIN dari
Aspergillus niger Click here to add text
Click here to add text. Click here to add text. Click here to add text. Click here to add text. Click here to add text. Click here to add text.
Kelompok 7 Nindya Sulistyani Risky Az Azlia lia Edrina Septi Niawati Wendi Anat Anataa Yosia Mars Marsino ino
(1206212501) (1206237151) (1206212294) (1206240631) (1206248426)
Place logo or logotype here, otherwise
Kelompok 7 Nindya Sulistyani Risky Az Azlia lia Edrina Septi Niawati Wendi Anat Anataa Yosia Mars Marsino ino
(1206212501) (1206237151) (1206212294) (1206240631) (1206248426)
Place logo or logotype here, otherwise
SUMBER MIKROBA CHYMOSIN Nama scientific : : Aspergillus niger var. awamori Phylum : Deuteromycota Deuteromyc ota (anamorphic fungi) Class : anamorphic fungi Order : anamorphic fungi Aspergillus niger van Tieghem var. awamori (Nakazawa) A1-Musallam, direvisi dari spesies Aspergillus hitam. Thesis Ph. D., University of Utrecht. 1980. Habitat : daun busuk, tanah
CHYMOSIN IUB No. 3.4.4.3 Protein yang terdiri rantai tunggal polipeptida yang terdiri dari 323 asam amino dengan hubungan intramolekular disulfida Chymosin terdiri dari 2 macam yaitu A dan B yang dibedakan berdasarkan residuenya pada posisi basa ke-286. chymosin A= asam aspartam dan chymosin B=glysin
CHYMOSIN A
Eschericia coli K-12
Chymosin Kluyveromyces Lactis
B Aspergillus niger var. awamori
CHYMOSIN Chymosin, biasa disebut rennin, merupakan enzim proteolitik yang disintesis oleh sel di lambung.
Perannya adalah mengkoagulasi susu dalam lambung. Jika susu tidak dikoagulasi, susu akan mengalir dengan cepat melalui lambung dan protein di dalamnya tidak akan tercerna dengan baik.
Chymosin mengubah susu cair menjadi semi-padat seperti keju sehingga dapat bertahan lebih lama di lambung. Sekresi chymosin pada puncaknya pada beberapa hari setelah kelahiran, menurun setelahnya, dan digantikan oleh pepsin.
CHYMOSIN Chymosin disekresi sebagai proenzim inaktif yang disebut prochymosin yang diaktifasi jika terekspos pada asam. Chymosin paling aktif pada lingkungan asam.
Chymosin secara alami berada pada lambung hewan. Namun secara rekombinan dapat dihasilkan oleh mikroba yaitu umumnya Aspergillus niger
CHYMOSIN Seperti halnya protease asam dari asam lambung, chymosin disekresikan sebagai prekursor tidak aktif, prochymosin •
Prekursor stabil pada pH jelek unsur alkali dimana aktivitas enzim terdenaturasi pada pH diatas 7 •
Pada pH dibawah 5 enzim prochymosin dikonversi menjadi chymosin dengan proteolisis terbatas selama segmen peptida diputus dari N-terminal •
Aktivitas proteolytic chymosin optimum pada pH 3-5
•
MEKANISME KERJA CHYMOSIN Chymosin menghancurkan ikatan peptida k-casein antara Phe 105 dan Met 106 Bagian berwarna biru adalah bagian hidrofobik dan hijau adalah bagian hidrofilik Substrat asli enzim ini adalah K-Kasein. Muatan enzim yang berlawanan dengan substrat dapat berinteraksi dengan enzim . Inhibisi dari substrat ini adalah betahairpin. K-casein adalah kappa casein, casein yang tidak dapat dipresipitasi oleh kalsium. K-casein pada umumnya menjaga protein pada susu agar tetap terlarut dan tidak terkoagulasi. •
•
• •
•
MEKANISME KERJA CHYMOSIN Chymosin akan memotong secara proteolitik dan menginaktivasi K-casein, mengubahnya menjadi para-k-casein dan makropeptida. Para-k-casein tidak dapat menstabilisasi protein susu untuk tetap berada dalam kondisi terlarut, sehingga casein akan terpresipitasi. •
•
Gambaran Umum Proses Produksi Rekombinan Chymosin Aspergillus mengandung gen B prochymosin sapi muda Proses produksi rekombinan chymosin (sumber : http://www.ncbe.reading.ac.uk/ ncbe/gmfood/chymosin.html)
Gambaran Umum Proses Produksi Rekombinan Chymosin Mengambil lapisan pada perut sapi muda Mengisolasi DNA dari selnya
1
P E T
Amplifikasi gen chymosin dengan menggunakan PCR untuk meningkatkan jumlah fragmen gen Pilihan lain yaitu mengisolasi mRNA secara langsung dan mengubahnya menjadi cDNA menggunakan enzim retrotranskriptase
S
Gambaran Umum Proses Produksi Rekombinan Chymosin Mengenalkan sekuens gen ke plasmid yang akan diperkenalkan ke target mikroba ( Aspergilus niger ) Biasanya gen diperkenalkan setelah adanya sekuens promotor untuk meningkatkan ekspresi gennya
2
P E T
Terjadi produksi chymosin Purifikasi kolom dimana chimosin akan melekat pada kolom berdasarkan afinitas untuk matriks di dalam kolom sedangkan protein lainnya tidak melekat
S
Gambaran Umum Proses Produksi Rekombinan Chymosin Strategi untuk meningkatkan produksi chymosin
1. Pada Aspergilus niger, terbentuk glucoamilase. 2. Adanya tambahan daerah kontrol transkripsi dan translasi pada host ke gen yang tidak mungkin hanya promotor spesifik tetapi terminator transkripsi spesifik 3. Penambahan promotor, misalnya untuk E.coli ditambahkan molekul IPTG
3
P E T S
Mutan glucoamilase dihasilkan dari strain Aspergillus niger NRRL 3112 dilakukan mutagenesis dan seleksi untuk mengisolasi mutan pyrG dan argB Strain disilangkan dan mutan ganda pyrG dan argB diisolasikan dari primer dan didesain menjadi GC12 Strain GC12 dimodifikasi dengan mengganti kode gen untuk aspergillopepsin A, sebuah extracellular aspartic proteinase yang dapat mendegradasi chymosin dan menyebabkan rasa keju berkurang, dengan gen A. nidulans argB
Gambaran Spesifik Proses Produksi Rekombinan Chymosin
Transformasi strain GC12 ke aspergillopepsin A dan gen A. nidullans argB Vektor ekspresi mendesign pGAMpR yang dikonstruksi pada basis plasmid pBR322
FERMENTATION IN LARGE SCALE
Inokulasi ke dalam fermentor
Sel tumbuh secara aerobik dibawah kondisi yang sesuai (pH , suhu, komposisi nutrisi,dll)
Chymosin mencapai level yang diinginkan dalam fermentor
Fermentas i dihentikan
Sel jamur diinkativas i dan dipisahkan dari liquid
Chymosin dipisahkan dari broth dengan satu atau dua metode
PEMISAHAN CHYMOSIN DARI BROTH
Difilter, purifikasi kromatografi daan kromatografi konsentrasi chymosin
Tahap kromatografi diganti dengan ekstraksi chymosin dari broth fermentasi
Aliran Fermentasi Produksi Chymosin (FPC) Kultur primer dari bakteri Aspergillus niger difermentasi dengan soy, maltose atau glukosa
1
Proses inaktivasi jamur dalam fermentor yang kemudian biomassa difiltrasi, Cake hasil filtrat disisihkan
2
SKALA INDUSTRI
Aliran Fermentasi Produksi Chymosin (FPC) Chymosin dipurifikasi dengan menggunakan kromatografi dan terjadi pemisahan pengotor dan limbah berupa amilase
3 Lalu dilakukan filtrasi untuk mensterilkan chymosin dimana cake yang tertahan adalah mikroorganisme
4
SKALA INDUSTRI
Aliran Fermentasi Produksi Chymosin (FPC) Dilakukan standardisasi untuk mendapatkan kekuatan yang sama : 200 IMCU/ml dan 1000 IMCU/ml
5 Lalu dikemas dan siap dipasarkan
6
SKALA INDUSTRI
Produksi Keju dari Chymosin
VIDEO
Kekurangan dan Kelebihan Chymosin
1.
Chymosin adalah bahan alami yang tidak 1. Biaya operasi pabrik mahal berbahaya 2. Biaya peralatan lebih mahal 2. Umumnya pembuatan keju ditambahkan sedikit asam untuk memperkuat susu, tetapi Chymosin mendapatkan keju dari susu 3. Low cost untuk membeli asam 4. Kualitas keju lebih baik
CHY-MAXTM CHY-MAXTM merupakan chymosin yang diproduksi oleh perusahaan biotech Chr. Hansen dengan proses fermentasi Aspergillus niger var. awamori dan calf gen. CHY-MAXTM telah disertifikasi Kosher, Halal, Vegetarian dan bebas GMO.
CHY-MAXTM memiliki paten sebagai berikut: EP 0429490, US 6509171, US 5840570, CA 1333777, US 5364770, US 6103490 dll.
Perusahaan Penghasil Enzim Chymosin CHR. HANSEN
Chr. Hansen Singapore Pte Ltd
Chr. Hansen, Inc. 9015 W. Maple St., Milwaukee, WI 53214, USA Phone: +1 800-558-0802
Chr. Hansen A/S 10-12 Bøge Allé, DK-2970 Hørsholm, Denmark Phone: +45 45 74 74 74
COMPANY PROFILE
COMPANY PROFILE More than 135 years of experience in cheese coagulants Chr. Hansen is a global biotechnology company that provides natural ingredients to the food, dairy, dietary supplement, infant formula, pharmaceutical, and agricultural industries. In 1874 Christian D.A. Hansen defi ned the benchmark with his standardized animal rennet. In 1989, CHY-MAX® was launched as the new standard. Today, more than 50% of the world’s cheese is produced with a 1st generation FPC. With over 1,500 customers and 20 years in the market Chr..Hansen’s CHY-MAX® is the undisputed quality yard-stick and market leader in coagulants. CHYMAX® M is now taking it to the next level.
CHY-MAX® DAN MAXIREN® Fermentasi-Produced Chymosin (FPC) adalah Chymosin Rekombinan Saat ini, FPC yang diproduksi baik oleh jamur Aspergillus niger dan dikomersialisasikan di bawah merek dagang CHY-MAX® oleh perusahaan Denmark Chr. Hansen , maupun diproduksi oleh Kluyveromyces lactis dan dikomersialisasikan di bawah merek dagang MAXIREN® oleh perusahaan Belanda DSM .
CHY-MAX® DAN MAXIREN® CHY-MAX® has established itself as a market leader in virtually all cheese-producing countries. Because CHY-MAX® coagulants are very pure, they can be used to optimize the cheese production process and obtain high cheese quality. CHY-MAX® offers high milk-clotting performance and optimal flavour and texture development. CHY-MAX® is offered in different volumes and strengths, in both liquid and granulated forms.
MARKET AND PRICE Annual production
An example of a recombinant rennet is Chymosin which is the most commonly used enzyme used for cheese making. In 1999, about 60% of U.S. hard cheese was made with genetically engineered chymosin and it has up to 80% of the global market share for rennet. By 2008, approximately 80 - 90% of commercially made cheeses in the United States were made utilizing GMO-based rennet. Hence the production of rennet varies depending on the demand on cheese.
Pricing of rennet
Chy-Max is a genetically engineered rennet created by Pfizer and marketed by Chr. Hansen. It contains a synthetic version of chymosin, an enzyme that causes milk to curdle. One gallon of Chy-max is about 85 to 90 dollars. This price is more expensive than rennet but the price is relatively stable and Pfizer guarantee a steady supply. A gallon of Chy-Max, Pifizer’s brand chymosin is enough to turn 85,000 gallons of milk into 8500 pound of cheese
Sekitar 7 €/ton Keju
MICROBIAL RENNET Tube with 20 Natural (Calf) Rennet Tablets. Each rennet tablet is good for 20 l milk and each tablet can easily be broken in four quarter tablets. Making cheese of quantities of 5L milk possible. Dissolve the tablet in a little cool, clean water and add it to the milk. Simply does it! When ordering, feel free to advise what type of cheese you intend to make and we will try to supply a recipe to help you on your way.
Jurnal 5 Tahun Terakhir Screening of Chymosin Producing Bacterium from Soil and the Influence Factors of Chymosin Production Activity (2013) (SONG Xi & CHEN Yan-bing) College of Agriculture and Foresty,Longdong University,Qingyang 745000,Gansu & Department of Biological Sciences and Technology,Changzhi University,Changzhi 046011,Shanxi
Jurnal 5 Tahun Terakhir Isolasi enzim chymosin hasil produksi bakteri dari tanah Yak Ginzang, Tianzu serta screening bakteri yang mempunyai aktivitas chymosin yang tinggi, namun memiliki aktivitas proteolitik yang rendah. Pemakaian C5 dengan strain target untuk mempelajari faktor yang kira – kira akan mempengaruhi seperti fermentasi medium, waktu, serta penambahan penginduksi dan CA2+. Eksperimen orthogonal menunjukkan bahwa faktor yang paling mempengaruhi adalah konsentrasi sertapenambahan kuantitas dari Ca2+ dan yang terakhir adalah casein. Aktivitas chymosin yang paling tinggi adalah 169.27SU/mL.
Jurnal 5 Tahun Terakhir Study on Isolation,Purification and Enzymological Characteristics of Chymosin Produced from Rhizopus sp.Strain (2011) Pan Daodong & Han Lingling (Life Science and Biotechnology Faculty of Ningbo University,Ningbo 315211,Zhejiang & Branch of National Dairy Processing Technology Developing Center,Nanjing Normal University,Nanjing 210097)
Jurnal 5 Tahun Terakhir Crude chymosin didapat dengan ekstraksi menggunakan 75% ethanol sebagai pelarut dan dihasilkan dalam ekstrak dengan konsentrasi ethanol sebesar 52,65% . Setelah itu digunakan DE-52 dan Sephadex G-75 untuk pemurnian dan freeze dryer untuk pengeringan. Perolehan dari metode tersebut didapat aktivitas 1 813.74 SU/g serta 11,25% chymosin. Hasil penelitian menyimpulkan Tempertatur dan pH optimum untuk chymosin adalah 5,7 dan 45 ℃. Chymosin stabil pada pH 5,0 sampai dengan 7,5 dan akan inaktivasi pada suhu 60 ℃ dalam waktu 20 menit. Larutan Ca2+, Fe2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+, Al3+ menunjukkan efek stimulus yang sangat jelas pada aktivitas chymosin terutama untuk Ca2+ dan Al3+. Akan tetapi Na+ dan K+ dapat menghambat aktivitas chymosin. Berat molekul dari chymosin adalah sekitar 35 kDa yang diukur menggunakan SDS-PAGE
Microbial Production of Recombinant Chymosin [online], https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Microbial_production _of_recombinant_chymosin, diakses pada tanggal 3 November 2014 pukul 19.45 WIB Lin, F.S.D. Chymosin A and B from Genetically Modified Microorganisms [online], http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v28je08.ht m, diakses pada tanggal 3 November 2014 pukul 18.00 WIB http://cdn.chr-hansen.de/uploads/tx_tcdownloadables/CHYMAX_M_Trifolder__Oct_2011.pdf http://www.iisc.ernet.in/currsci/jul10/articles22.htm http://cdn.chrhansen.com/uploads/tx_tcdownloadablessecure/CHYMAX_M_Trifolder__Oct_2011.pdf
Daftar Pustaka
Place logo or logotype here, otherwise
