jumlah input substrat dan laju dekomposisi substrat maka dapat dibuat perhitungan untuk volume tangki digesternya Seadi et al, 2008.
2.6. Trace Metal Sebagai Nutrisi Esensial Pada Mikroorganisme
Logam tertentu memainkan peranan penting dalam pertumbuhan dan metabolisme mikroba, tetapi logam-logam tersebut dapat juga menjadi racun bila
berada pada konsentrasi yang tinggi. Kebutuhan akan trace metal tersebut tergantung pada kinerjanya dalam enzim sebagai kofaktor tertentu dalam metabolism mikroba.
Tabel 2.7. menunjukkan trace metal yang umum dan dibutuhkan pada pertumbuhan methanogenic arcaea.
Tabel 2.7. Unsur Yang Berperan Dalam Metabolisme Methanogenic Archaea
Enzim Logam
Reaksi
Methyltransferase Methyl-CoM
reductase Formylmethanofuran
dehydrogenase Carbon Monoxide
dehydrogenase Hydrogenase
Co Ni
W,Se, Fe Mo,Se, Fe
Ni, Fe
Fe Fe, Ni, Se
MeOH + CoM CH
3
CH -CoM
3
-CoM + 2 H CH
4
+ CoM
CO
2
+ MFR CHO-MFR + H
2
O CO + H
2
O CO
2
+ 2e
-
+ 2H
+
H
2
2e
-
+ 2H
+
Jiang, 2006 Diantara logam-logam tersebut seperti cobalt, nikel, tungsten dan
molybdenum merupakan logam yang berperan penting dalam metabolisme
Universitas Sumatera Utara
metanogenik dan homoasetogenik. Logam-logam tersebut berperan sebagai co-faktor dalam enzim, misalnya seperti kobal dalam corronoid, nikel dalam F430, hidrogenase
dan dehidrogenase karbon monoksida. Kedua logam ini tidak dapat diganti dengan logam lain Jiang, 2006.
Trace metal diperlukan bagi hampir semua mikroorganisme, tetapi ketersediaannya secara alami bagi proses anaerobik tidak mencukupi sehingga perlu
dilakukan penambahan agar proses fermentasi dapat berlangsung secara optimum. Kurangnya konsentrasi trace metal dalam proses anaerobik menyebabkan
berkurangnya konversi propionate dan senyawa volatile fatty acid VFA lainnya menjadi metan sehingga menghambat proses anaerobik karena menumpuknya VFA
dalam sistem Osuna et al, 2003. Metan diproduksi oleh berbagai macam bakteri metanogen yang masing-masing membutuhkan trace metal dan kondisi yang
berbeda-beda. Kurangnya konsentrasi salah satu trace metal dalam proses anaerobik dapat menghambat keseluruhan proses. Walaupun trace metal bukan merupakan
kebutuhan pokok pada proses anerobik tetapi keberadaannya dapat meningkatkan produksi metan Speece, 1996. Kebutuhan akan trace metal tersebut tergantung pada
kinerja dalam enzim sebagai kofaktor tertentu dalam metabolisme mikroba. Kofaktor 430 dan koenzim-M merupakan senyawa yang dibutuhkan dalam proses
pembentukan metana, dan kedua senyawa tersebut perlu asupan trace metal dalam reaksinya. Gambar 2.3 merupakan siklus pembentukan metan yang dikatalisis oleh
kofaktor F430 dan koenzim-M.
Universitas Sumatera Utara
Jones et al, 1985 Gambar 2.3. Jalur Pembentukan Metan
Gambar 2.3 memperlihatkan jalur pembentukan metan di mana metanogen tumbuh pada substrat metanogenik yang berbeda dari jalur metanogenik. Jalurnya
berbeda karena memiliki beberapa koenzim yang unik seperti koenzim-M HS-CoM, faktor F420 dan F430, methanofuran, tetrahydromethanofuran and 7-
mercaptoheptanonylthreonine phosphate, yang tidak terdapat pada kelompok mikroorganisme lain. Aktifasi methanol pada jalur ini dilakukan oleh dua corrinoid
yang mengandung methyltransferases, menghasilkan methylated coenzyme-M. pembentukan metan dari methyl-CoM dikatalisa oleh methyl CoM reductase, yaitu
enzim yang mengandung F430 Jiang, 2006.
Universitas Sumatera Utara
2.7. Berbagai Penelitian Tentang Penggunaan Trace Metal Pada Pengolahan
