17
2.2. Kimia Kayu Sengon
Sengon termasuk dalam kategori pohon yang cepat tumbuh fast growing tree dan merupakan kayu kelas awet IV-V. Hasil analisis komposisi kimia serbuk
gergajian kayu sengon dapat dilihat pada Tabel 1. Kandungan selulosa tumbuhan ini termasuk tinggi dan kadar ligninnya termasuk dalam kategori sedang yaitu
berkisar antara 18-33 Pari, 1996. Semua jenis kayu yang memiliki serat selulosa dapat digunakan sebagai
bahan baku pulp kertas atau rayon. Namun dalam proses pelaksanaannya perlu dilakukan pembatasan terhadap faktor teknis dan ekonomis. Faktor teknis seperti
jenis dan sifat kayu merupakan hal yang paling penting dalam pemilihan kayu untuk memperoleh kualitas pulp yang baik, biaya produksi lebih ekonomis dan
kertas yang dihasilkan memiliki kekuatan dan nilai jual yang tinggi Kartiwa, 2006.
Tabel 1. Komposisi kimia serbuk kayu sengon Pari, 1996 Komponen Kandungan
Hemiselulosa Selulosa
Lignin Pentosan
Abu Air
70,52 40,99
27,88 16,89
1,38 5,64
Secara umum faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan kayu untuk pulp diantaranya adalah kulit kayu tipis sampai sedang, batang lurus tidak
terpuntir, tidak banyak mata kayu, tidak mengeluarkan banyak getah dan relatif tahan dalam proses penyimpanan. Kayu yang sudah baku dan terseleksi secara
komersial untuk pulp sudah banyak digunakan secara rutin dan dibudidayakan. Saat ini ada beberapa kayu yang digunakan sebagai bahan baku alternatif untuk
18 pembuatan pulp, walaupun belum diketahui jenis dan manfaatnya. Akhir-akhir ini
dikenal kayu dengan sebutan Mixed Tropical Hardwood MTH yang terdiri dari dua jenis atau lebih kayu yang memiliki variasi berbeda. Kelompok ini sering
digunakan sebagai bahan baku pulp untuk memenuhi kebutuhan dan menjaga kelangsungan produksi pulp dan memenuhi kebutuhan kertas dunia saat ini. Hasil
analisis komponen kimia kayu sengon memungkinkan untuk memanfaatkan sengon sebagai alternatif kayu substitusi pada industri pulp dan kertas Kartiwa,
2006.
2.3. Biosintesis Selulosa
Selulosa merupakan penyusun utama dinding sel kayu berupa polimer alami yang terdiri dari residu
β-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosida seperti pada Gambar 2. Walaupun biosintesis selulosa merupakan salah
satu proses biologi yang membedakan tumbuhan dan hewan, mekanisme biosintesis selulosa masih belum sepenuhnya diketahui Read, 2002.
Gambar 2. Biosintesis selulosa Bohinsky, 1987 Selulosa dibentuk oleh kurang lebih 25000 molekul glukosa membentuk
satu rantai polimer. Rantai polimer selulosa akan berikatan dengan rantai selulosa yang lain melalui ikatan hidrogen membentuk mikrofibril. Satu mikrofibril
19 dibentuk dari 30-100 rantai selulosa dan gabungan mikrofibril tersebut akan
membentuk struktur dinding sel kayu yang kuat Lea, 1994 Biosintesis selulosa berlangsung di membran plasma dimana uridin
difosfat atau UDP-glukosa bertindak sebagai donor residu glukosa. Proses biosintesis selulosa dikatalisis oleh enzim selulosa sintase. Enzim selulosa sintase
memiliki dua situs katalitik yang mentransfer dua unit glukosil dari UDP-glukosa ke rantai selulosa yang sedang mengalami perpanjangan sehingga enzim ini
diklasifikasikan sebagai golongan enzim glukosiltransferase Bohinski, 1987. Sukrosa bertindak sebagai pensuplai glukosa yang terikat ke UDP. Selulosa
sintase mengkatalisis pembentukan satu rantai glukan yang akan bergabung dengan rantai lain membentuk mikrofibril. Selain selulosa sintase, enzim yang
terlibat dalam sintesis selulosa adalah 1,4 β-glukanase, terutama untuk
pembentukan mikrofibril Lea, 1994. Penelitian biosintesis selulosa yang dilakukan pada pohon poplar
Populus sp dapat dijadikan sebagai model biosintesis selulosa pada tanaman kehutanan yang lain. Informasi genetik poplar, terutama untuk biosintesis selulosa
pada pohon berkayu relatif lebih lengkap. Poplar merupakan salah satu jenis pohon yang banyak terdapat di Amerika dan Eropa. Karena sifatnya yang relatif
tahan terhadap serangan hama, membuat tanaman ini banyak dikembangkan sebagai sumber bahan baku kayu untuk industri, terutama untuk industri pulp dan
kertas. Selain itu, beberapa tahun terakhir, poplar juga dikembangkan sebagai alternatif bahan baku untuk produksi bioetanol ORNL Review, 2007.
Proses biosintesis selulosa pada poplar secara umum terbagi menjadi tiga tahap dan melibatkan kerja beberapa enzim seperti terlihat pada Gambar 3. Pada
tahap pertama, sukrosa sintase pada membran plasma menyediakan substrat UDP- glukosa ke mesin sintesis selulosa. Selulosa sintase selanjutnya menggunakan
substrat UDP-glukosa untuk membentuk rantai glukan, sedangkan UDP akan digunakan kembali oleh sukrosa sintase. Terakhir, enzim Korrigan selulase pada
membran mengedit atau memonitor perubahan rantai glukan menjadi mikrofibril selulosa Delmer dan Haigler, 2002.
20 Keterangan :
SUSY : Sukrosa sintase CESA : Selulosa Sintase
Kategori