5 polihidroksivalerat PHV dengan 5 atom karbon. Ralstonia eutropha
merupakan bakteri yang dapat mensintesis PHB. Sedangkan PHA rantai menengah biasa disintesis oleh kelompok Pseudomonas, seperti Pseudomonas
oleovorans dan Pseudomonas aeruginosa Poirier et al., 2001. Struktur umum PHA dapat dilihat pada Gambar 1.
Penamaan PHA ditentukan berdasarkan gugus alkil R pada unit monomer penyusunnya. Disebut PHB poli-3-hidroksibutirat jika R adalah
CH
3
metil, PHV poli-3-hidroksivalerat jika R adalah CH
2
CH
3
etil, PHC poli-3-hidroksikaproat jika R adalah n-propil, PHH poli-3-
hidroksiheptanoat jika R = n-butil, PHO poli-3-hidroksioktanoat jika R = n- pentil, PHN poli-3-hidroksinanoat jika R=n-heksil, PHD poli-3-
hidroksidekanoat jika R = n-heptil, PHUD poli-3-hidroksi undekanoat jika R = n-oktil dan PHDD poli-3-hidroksidodekanoat jika R = n-nonil Atkinson
dan Mavituna, 1991; Brandl et al., 1990.
2. Ralstonia eutropha dan Biosintesis PHB
Terdapat lebih dari 300 jenis mikroorganisme yang dapat mensintesis PHA 30-80 dari berat kering selnya namun hanya sejumlah bakteri
termasuk Alcaligenes eutrophus, Alcaligenes latus, Azotobacter venelandii, Chromobacterium violaceum, metilotrof, pseudomonas, dan rekombinan E.
coli yang prospektif digunakan dalam komersialisasi produksi PHA karena produktifitasnya lebih besar dari 2 gLjam Lee, 1996; Lee dan Choi, 2001.
Berdasarkan kajian sekuens dan hibridisasi 16S RNA, Alcaligenes eutrophus sekarang dikelompokkan ke dalam genus Ralstonia dengan nama
baru Ralstonia eutropha Klem, 1999 di dalam Robinson et al., 2000. R. eutropha termasuk bakteri gram negatif, aerob obligat, motil, suhu optimum
O R
O O
n
PHA rantai pendek R = H, CH
3
, CH
2
CH
3
PHA rantai menengah R = CH
2 2
CH
3
–CH
2 8
CH
3
Gambar 1. Struktur umum molekul PHA Atkinson dan Mavituna, 1991
6 20-37
o
C, koloni pada NA Nutrient Agar tidak berwarna, termasuk oksidase positif dan katalase positif, tidak memproduksi indol, kemoorganotrofik atau
dapat menggunakan berbagai macam asam organik dan asam amino sebagai sumber karbon, dapat mereduksi NO
3 -
menjadi NO
2 -
dan dapat tumbuh secara anaerobik dengan adanya NO
3 -
. Habitat alaminya adalah tanah dan air tapi juga dapat ditemukan pada usus vertebrata John et al., 1994.
Menurut Ayorinde et al. 1998, galur bakteri dan sumber karbon yang digunakan sangat berpengaruh terhadap PHA yang dihasilkan. Ralstonia
eutropha dapat memproduksi PHB poli-ȕ-hidroksibutirat menggunakan glukosa dan PHV poli-ȕ-hidroksivalerat menggunakan glukosa dan asam
propionat. PHB dapat disintesa oleh Ralstonia eutropha jika salah satu elemen
nutrisi seperti N, P, S, O atau Mg ada dalam jumlah terbatas namun sumber karbon ada dalam jumlah berlebih Lee dan Choi, 2001. Sumber karbon yang
dapat digunakan untuk pertumbuhannya adalah D-glukosa mutan, D- fruktosa, D-glukonat, asetat, adipat, itakonat John et al., 1994. Bailey dan
Ollis 1991 menyatakan bahwa PHB merupakan polimer cadangan makanan bagi bakteri. Polimer ini terbentuk sebagai granula-granula di dalam sel. Saat
pasokan nutrisi tidak memadahi, sel-sel akan memecah cadangan makanan ini sehingga menghasilkan asam ȕ-hidroksibutirat yang bersifat dapat larut dan
mudah dicerna. Struktur molekul PHB dapat dilihat pada Gambar 2.
Pada R. eutropha terdapat operon tunggal yang mengandung 3 jenis gen yang diperlukan untuk sintesis PHB, yaitu phbA, phbB dan phbC. PhbA
suatu ketothiolase bergabung dengan dua molekul asetil-KoA untuk menghasilkan asetoasetil-KoA yang kemudian direduksi menjadi R-ȕ-
O O
n
CH
3
| CH
CH
2
O ||
C
Gambar 2. Struktur Molekul PHB Laferty et al., 1988
7 hidroksibutiril-KoA oleh phbB yaitu suatu reduktase asetosetil-CoA yang
membutuhkan NADPH. Molekul R-ȕ-hidroksibutiril-KoA membentuk unit monomer PHB, kemudian dipolimerisasi melalui ikatan ester oleh phbC
suatu PHB sintase. Pada lingkungan yang kaya, PHB secara enzimatis didegradasi menjadi asetil-KoA yang masuk ke jalur primer metabolisme dan
dimineralisasi menjadi CO
2
. Degradasi dimulai oleh depolimerase yang dikode sebagai gen phbZ Klem, 1999. Jalur metabolisme dan degradasi PHB
oleh Ralstonia eutropha dari karbohidrat dapat dilihat pada Gambar 3.
3. Kultivasi PHA
