B. Selulosa Mikrobial dan Biosintesis
Selulosa mikrobial merupakan jenis selulosa yang dihasilkan oleh mikroorganisme seperti genus Acetobacter, Agrobacterium, Rhizobium,
Sarcina, dan Valonia Yamanaka et al., 1989. Namun, Penghasil selulosa mikrobial yang paling efisisen adalah dari genus Acetobacter terutama bakteri
Acetobacter xylinum Brown, 1987. Acetobacter xylinum merupakan bakteri gram negatif yang menghasilkan serat
– serat ultrafine selulosa sehingga dapat membantuk suatu jaringan pada permukaan antara udara dan cairan
yang disebut pelikel nata. Tebal pelikel yang dihasilkan sekitar 10 mm tergantung oleh masa pertumbuhan mikroba. Acetobacter xylinum ini akan
mensintesis selulosa dari beberapa sumber karbon seperti glukosa, fruktosa, pentose, dan beberapa senyawa asam seperti
asam asetat, asam piruvat, gliserol dan dihidroksi aseton Benziman, 1982.
Acetobacter xylinum dapat mengubah 19 persen gula menjadi selulosa. Selulosa yang terbentuk merupakan benang
– benang yang bersama- sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu lapisan tebal atau
pelikel Thiman dan Kenneth, 1955. Enzim yang berperan pada biosintesis selulosa oleh bakteri adalah cellulose synthase yang terdapat dalam membran
sel bakteri Williams dan Cannon, 1989. Hassid dan Basllow 1970 menyatakan bahwa polisakarida bakteri yang dibentuk oleh enzim
– enzim bakteri Acetobacter xylinum berasal dari suatu perkusor yang berikatan
dengan β-1,4 glikosidik yang tersusun atas komponen gula berupa glukosa, mannosa, ribosa, dan ramnosa. Prekusor dari polisakarida tersebut adalah
GDP-glukosa. Menurut Scramm dan Hestrin 1954 sintesis selulosa dari glukosa
dalam suspensi bakteri yang berkembang biak merupakan pengaruh dari fungsi oksigen. Produksi selulosa tidak terlalu banyak dipengaruhi oleh
nitrogen. Kecepatan produksi selulosa dapat disebabkan karena konsentrasi sel pada pertumbuhan kultur dalam zona permukaan yang diaerasi. Gas CO
2
dihasilkan bersamaan dengan pertumbuhan kultur ditandai dengan munculnya gas CO
2
yang mengangkat jaringan ke permukaan.
Keterangan : CS cellulose synthase, GK glucokinase, FBP fructose-1,6-biphosphate phosphatase, FK fructokinase, 1FPk fructose-1-phosphate kinase, PGI phosphoglucoisomerase, PMG phosphoglucomutase,
PTS system of phosphotransferases, UGP pyrophosphorylase uridine diphosphoglucose, UDPGlc uridine diphosphoglucose, G6PDH glucose-6-phosphate dehydrogenase, NAD nicotinamide adenine dinucleotide,
NADP nicotinamide adenine dinucleotide phosphate.
Gambar 2. Biosintesis Selulosa Mikroba Brown, 1987
C. Karakteristik Selulosa Kayu dan Selulosa Mikrobial
Selulosa mikrobial mempunyai karakteristik yang unik dan relatif lebih unggul dari selulosa kayu terutama tingkat kemurniaannya White dan
Brown, 1983. Pada tanaman kayu, selulosa yang dihasilkan masih berikatan kuat dengan senyawa lignin dan hemiselulosa. Persentase
kandungan selulosa, lignin dan hemiselulosa adalah 42 , 16 dan 25 dari kayu lunak atau kayu daun lebar Sjostrom, 1995. Pada umumnya
selulosa terdiri dari selulosa α dan selulosa β. Selulosa kayu dan selulosa mikrobial terdiri dari kedua selulosa tersebut, hanya memiliki perbedaan
komposisi. Pada sel ulosa kayu, kandungan selulosa α lebih tinggi yaitu
sekitar 70 dan sisanya 30 adalah selulosa β. Sedangkan pada selulosa
bakteri kandungan selulosa β lebih besar yaitu sebanyak 60. Denstitas selulosa α lebih besar dari densitas selulosa β, maka densitas selulosa
mikrobial lebih kecil dibandingkan dengan selulosa kayu Sugiyama et al., 1991.
Dalam beberapa hal lainnya, selulosa kayu memiliki perbedaan dengan selulosa mikrobial. Pada selulosa kayu terdapat lamela atau
ultrastruktur sel serat sedangkan selulosa mikrobial memiliki ultrafine sel
Kategori