II. TINJAUAN PUSTAKA A.
Substrat Pati Sagu
Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik yang
terdiri dari dua fraksi yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa mempunyai struktur rantai lurus dengan ikatan
α-1,4-D-glukosa sedangkan amilopektin selain mempunyai rantai lurus juga mempunyai cabang dengan ikatan
α-1,6-D-glukosa sebanyak 4-5 dari berat total Winarno, 1989.
Sirup glukosa hidrolisat pati adalah cairan jernih dan kental dengan komponen utama glukosa dan diperoleh dari hidrolisa pati dengan cara kimia atau
enzimatik SNI 01-2978-1992. Konversi pati secara enzimatis terdiri dari dua tahap, yaitu likuifikasi dan sakarifikasi. Likuifikasi terjadi setelah gelatinisasi
dengan adanya aktifitas enzim α-amilase yang memecah ikatan α-1,4 dibagian
dalam rantai polisakarida secara acak sampai menghasilkan glukosa, maltosa, maltodekstrin dan
α-limit dekstrin. Sakarifikasi dengan enzim amiloglukosidase AMG selanjutnya akan mengubah maltodekstrin menjadi glukosa. Tidak seperti
likuifikasi yang hanya memakan waktu sekitar 60 menit, sakarifikasi biasanya memakan waktu yang lebih lama yaitu 24-96 jam.
B. Poli-
β-Hidroksialkanoat
Poli- β-Hidroksialkanoat PHA adalah suatu famili poliester termoplastis
bermolekul tinggi yang terbentuk secara alami atau melalui cara bioteknologi khusus Utz et al., 1991 . Menurut Lee dan Choi 1999, PHA terbagi dalam dua
kelompok berdasarkan jumlah unit monomernya yaitu PHA berantai pendek Short-chain-length yang terdiri dari 3 sampai 5 atom karbon dan PHA berantai
panjang Medium-chain-length yang terdiri dari 6 sampai 14 atom karbon. Struktur molekul PHA dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur PHA Atkinson dan Mavituna, 1991 Timmins et al. 1993 menyatakan bahwa PHA dibentuk dalam sitoplasma
sel dalam bentuk granula yang sebagian dapat menjadi kristal dan sebagian lagi tidak. Granula tersebut mengandung PHA depolimerase yang terdapat dalam
membran protein atau pada sitoplasma yang menyebabkan terjadinya degradasi polimer. PHA memiliki karakterisktik kimia dan fisik yang dibutuhkan bagi
penggunaannya sebagai termoplastik komersial. Polimer ini dapat digunakan lebih lanjut melalui pencetakan larutan maupun pelelehan untuk membentuk serat, film,
plastik fleksibel dan plastik rigid. Kelompok poliester PHA terdiri atas: 1 poli-
β-hidroksibutirat PHB denga metil sebagai gugus alkilnya, 2 poli-
β-hidroksivalerat PHV dengan etil sebagai alkilnya, 3 poli-
β-hidroksikaproat PHC dengan propil sebagai gugus alkilnya, 4 poli-
β-hidroksiheptanoat PHH dengan butil sebagai gugus alkilnya, 5 poli-
β-hidroksioktanoat PHO dengan pentil sebagai gugus alkilnya, 6 poli- β-hidroksinonanoat PHN dengan heksil sebagai gugus alkilnya, 7 poli-β-
hidroksidekanoat PHD dengan heptil sebagai gugus alkilnya, 8 poli- β-
hidroksiundekanoat PHUD dengan oktil sebagai gugus alkilnya, dan 9 poli- β-
hidroksidodekanoat PHOD dengan nonil sebagai gugus alkilnya Atkinson dan Mavituna, 1991.
Menurut Ayorinde et al. 1998, galur-galur bakteri yang dikenal dapat memproduksi PHA adalah Pseodomonas oleovorans, Alcaligenes extorquens dan
Pseudomonas cepacia . Galur-galur bakteri tersebut dan sumber karbon yang
digunakan sangat berpengaruh terhadap PHA yang dihasilkan. PHA yang paling banyak diteliti secara intensif adalah poli-
β- hidroksibutirat PHB serta kopolimer poli-
β-hidroksivalerat PHB-co-PHV.
Menurut Dawes dan Sutherland 1976, PHA tergolong homopolimer mikroba linier yang tersusun atas monomer yang sama.
Holmes 1986 menyatakan bahwa PHB dan kopolimer-kopolimernya dapat didegradasi secara sempurna oleh berbagai bakteri dan jamur menjadi
karbondioksida, air dan energi. Enzim ekstraseluler yang dikeluarkan oleh organisme akan membelah molekul PHB di permukaan polimer. Selain itu,
membran lipida bakteri mengandung dua PHB depolimerase spesifik yang berbeda. Enzim yang satu dapat memecah polimer berbobot molekul tinggi
menjadi dimer, sedangkan enzim yang lainnya memecah dimer menjadi monomer. Poli-
β-Hidroksibutirat PHB adalah termoplastik biodegradable yang disintesis oleh mikroorganisme. Di dalam sel, PHB adalah cadangan makanan
intraseluler yang disintesis selama kondisi pertumbuhan tidak seimbang. Beberapa bakteri mampu mensintesis dan mengakumulasi PHB selama fase pertumbuhan
stasioner saat sel kekurangan zat nutrisi tetapi sumber karbon berlebih. Toshiomi,1997.
PHB adalah materi atau bahan dengan berbagai sifat yang diinginkan, contohnya serat kaca glass fiber yang ditambahkan dapat meningkatkan
kekuatan tarik. PHB juga sesuai untuk jaringan tubuh manusia dan memiliki sifat barrier
atau menghambat terhadap gas yang serupa dengan film-film pelapis yang terbaik. PHB bersifat biodegradable dan apabila dicampurkan dengan polimer
yang bukan biodegradable dapat menghasilkan plastik biodegradable bioplastik Toshiomi, 1997.
C. Ralstonia eutropha
Kategori