10 Pada konsentrasi yang tinggi dengan menurunnya kristalinitas, maka
polimer ini lunak dan liat seperti polietilen. Meskipun PHB lebih rapuh dan lebih sensitif terhadap pelarut dibandingkan dengan poliester komersial,
namun PHB memiliki resistansi yang lebih besar terhadap radiasi ultraviolet dan bersifat dapat didegradasi Crueger dan Crueger di dalam Brock, 1984.
Ketahanan kimia PHB terhadap minyak sangat baik dan polimer tersebut juga bersifat tahan terhadap cairan dan impermeable Kemmis, 1993.
Penggunaan PHB memberikan keuntungan dari sisi pertimbangan lingkungan karena sifatnya yang dapat didegradasi secara biologis. Dawes dan
Sutherland 1976 menyatakan bahwa PHB merupakan polimer linier. Degradasinya memerlukan aktivitas proteolitik yang diikuti dengan hidrolisis
oleh PHB depolimerase menjadi dimer dan selanjutnya dipecah menjadi monomer-monomer.
Menurut Hrabak 1992, PHB mempunyai karakteristik mirip polipropilen dengan tiga keunikan, yaitu termoplastik, 100 tahan air, dan
100 biodegradable. Lindsay 1992 dan Holmes di dalam Bassett 1988 menambahkan bahwa PHB mempunyai beberapa karakteristik yang banyak
diinginkan seperti ketahanan terhadap uap air dan tidak larut di air. Karakter inilah yang membedakan PHB dengan biodegradable plastik yang lain. PHB
juga mempunyai impermeabilitas yang baik terhadap oksigen.
E. Ralstonia eutropha
Menurut Ishizaki dan Tanaka 1991 Ralstonia eutropha merupakan bakteri kemoautotrof fakultatif yang dapat mengakumulasi poli-
β- hydroksyalkanoates PHA sebagai cadangan energi dalam kondisi kultur
yang mengandung sedikit mineral atau oksigen. Genus Ralstonia eutropha berbentuk batang, batang bulat atau bulat dengan diameter 0,5-1,0 mikrometer
dan panjang 0,5-2,6 mikrometer. Ralstonia eutropha memiliki flagel berbentuk peritrichous dan bersifat aerob obligat.
11 Gambar 6. Polimer PHB dalam sel Ralstonia eutropha
www.metabolix.com, 2006 Ralstonia eutropha termasuk dalam bakteri gram negatif yang mampu
mengakumulasi PHA Poly- β-Hydroxyalkanoates sebagai cadangan energi di
bawah kondisi kultur yang mengandung sedikit mineral atau oksigen Ishizaki dan Tanaka, 1991. Akumulasi PHA terjadi setelah kondisi keterbatasan
oksigen terjadi. Bobot kering sel dan perolehan PHA lebih tinggi pada kondisi keterbatasan oksigen dibandingkan kondisi keterbatasan amonium. Kemmish
1993 mengatakan bahwa Ralstonia eutropha mampu mengakumulasi hingga 80 polimer dalam berat kering sel.
Klem di dalam Robinson et al. 1999 menyatakan berdasarkan kajian sekuens dan hibridisasi 16S RNA, Alcaligenes eutrophus sekarang
dikelompokkan ke dalam genus Ralstonia dengan nama baru Ralstonia eutropha. Pada R. eutropha terdapat operon tunggal yang mengandung tiga
jenis gen yang diperlukan untuk sintesa PHB, yaitu phaA, phbB, dan phbC. PhbA yaitu ketothiolase bergabung dengan dua molekul asetil-KoA untuk
menghasilkan asetoasetil-KoA yang kemudian direduksi menjadi D- β-
hidroksibutiril-KoA oleh phbB yaitu suatu reduktase asetosetil-CoA yang membutuhkan NADPH. Molekul D-
β-hidroksibutiril-KoA membentuk unit monomer PHB, kemudian dipolimerisasi melalui ikatan ester oleh phbC yaitu
suatu PHB sintetase. Pada lingkungan yang kaya, PHB secara enzimatis didegradasi menjadi asetil-KoA yang masuk ke jalur primer metabolisme dan
dimineralisasi menjadi karbondioksida. Degradasi dimulai oleh dipolimerase
12 yang dikode sebagai gen phbZ. Jalur metabolisme dan degradasi PHB oleh R.
eutropha dari karbohidrat secara lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 1. Babel et al. di dalam Scheper 2001 menyatakan bahwa meskipun
faktor-faktor pembatas ammonium, oksigen, fosfat, sulfat, K
+
, Mg
2+
atau Fe
2+
memiliki peran dan pengaruh fisiologis yang berbeda, namun secara kualitatif bakteri merespon pembatasan-pembatasan tersebut dalam bentuk
yang hampir sama. Konsentrasi intraseluler asetil-KoA yang tinggi akan menunjang sintesis asetoasetil-KoA, sementara itu ekivalen pereduksi
reducing equivalent harus ada untuk menarik asetoasetil-KoA yang terbentuk dari reaksi kesetimbangan. Secara umum, pasokan nutrisi yang
tidak seimbang, misalnya nitrogen atau oksigen, akan menurunkan kompleksitas metabolisme dan menyalurkan rangkaian karbon ke jalur sintesis
PHB. Ketika siklus TCA dihambat maka laju pelepasan 2H melalui siklus TCA dan jumlah 2H yang tersedia menurun. Jika siklus TCA terhenti maka
reaksi sebelum siklus TCA harus menyediakan 2H yang dibutuhkan untuk mereduksi asetoasetil-KoA menjadi 3-hidroksibutiril-KoA. Dengan demikian,
jika ditambahkan glukosa maka siklus TCA tertunda dan sintesis PHB terjadi Babel et al. di dalam Scheper, 2001.
F. PROSES PRODUKSI PHA
