Katalase Ekstremofilik

Katalase ekstremofilik  mempunyai half life time atau waktu paruh 330 jam pada suhu 80 derajat celcius, lebih tinggi dibandingkan dengan katalase komersial konvensional yang hanya  mempunyai waktu paruh 15 detik pada suhu yang sama. Dengan kata lain terjadi peningkatan hampir 80.000 kali peningkatan aktivitas enzim dibandingkan dengan katalase konvensional pada suhu yang sama. Ekstremozim ini juga mempunyai waktu paruh 15 hari pada pH 10 dan suhu 70 derajat celcius, sementara enzim katalase dari sumber lainnya hanya 4 jam pada pH sama dan suhu yang lebih rendah (60 derajat celcius). Waktu paruh adalah waktu inkubasi enzim pada suatu suhu atau pH tertentu sampai enzim berkurang keefektifannya sehingga aktivitas enzim tinggal separuh dari semula. Waktu paruh memang biasa digunakan oleh peneliti untuk membandingkan stabilitas enzim.

Para peneliti dari lembaga riset Departemen Energi Amerika Serikat mengisolasi enzim katalase ultrastabil dari mikroba penyuka lingkungan ekstrem (extremophile) yaitu Thermus brockianus yang hidup pada suhu 70 derajat celcius. Ekstremophiles ini sendiri diisolasi dari Taman Nasional Yellow Stone yang selama ini terkenal sebagai habitat ekstremofil. Hingga saat ini masih belum diketahui mengapa enzim ini tahan panas sekaligus tahan kondisi alkali. Sifat tahan panas bisa ditelusuri dari kesukaan Thermus brockianus hidup di lingkungan suhu tinggi. Akan tetapi, mikroba ini juga menyukai habitat dengan pH moderat.

Katalase ultrastabil diimmobilisasi secara kimiawi pada plastic beads seukuran butir pasir. Lalu, plastic beads yang telah berikatan dengan katalase ekstremofilik siap digunakan. salah satu aplikasi katalase ekstremofilik adalah penggunaan dalam filtrasi air limbah proses bleaching yang banyak mengandung senyawa beracun hidrogen peroksida. Enzim ini dimasukkan ke dalam kolom tabung yang digunakan sebagai filter untuk menyaring air buangan proses bleaching dan menguraikan hidrogen peroksida. Melalui proses immobilisasi seperti ini, ekstremozim menjadi lebih stabil, dan reusable. Sehingga penyaringan berulang-ulang untuk volume limbah lainnya dapat dilakukan dan biaya pengelolaan limbah dapat ditekan.