PROSES PRODUKSI BIOENERGI BERBASISKAN BIOTEKNOLOGI
Proses
Produksi
Bioenergi
Berbasiskan
Bioteknologi
Review
PROSES
PRODUKSI
BIOENERGI
BERBASISKAN
BIOTEKNOLOGI
Dessy
Agustina
Sari,
Hadiyanto
ABSTRAK
:
Bioenergi
merupakan
energi
yang
berasal
dari
biomassa
sebagai
fraksi
produk
biodegradasi,
limbah,
dan
residu
dari
pertanian
(baik
nabati
maupun
hewani).
Harapan
dengan
adanya
bioteknologi
adalah
peningkatan
genetik
varietas
tanaman
dan
populasi
hewan
dan
konservasi
sumber
daya
genetik.
Bioenergi
berupa
bioetanol,
biodiesel,
dan
biogas
yang
digunakan
sebagai
bahan
bakar
bagi
kebutuhan
rumah
tangga,
industri
maupun
transportasi
masyarakat.
Ketersediaan
bahan
bakunya
sebagai
produk
bioenergi
masih
bersinggungan
dengan
kebutuhan
pangan
seperti
kedelai,
selulosa,
dan
pati.
Bioteknologi
menjadi
solusi
bahan
baku
bioenergi
guna
mengurangi
biaya
produksi
bioenergi,
khususnya
lignoselulosa
etanol.
Isu-‐isu
utama
termasuk
domestifikasi
yang
cepat,
mengatasi
perlawanan,
kerusakan
efisiensi
selulosa,
dan
meningkatkan
produksi
biomassa
dan
lipid
untuk
etanol
dan
biodiesel.
Hal
tersebut
berupa
modifikasi
biosintesis
lignin,
rekayasa
metabolik,
peningkatan
produksi
biomassa
dan
yield,
dan
kemandulan
dan
biokontaminan.
Tujuannya
adalah
meningkatkan
bahan
baku
bioenergi
melalui
modifikasi
genetik
dan
menjadikannya
sebagai
bidang
yang
penuh
kesempatan
untuk
membentuk
kembali
pasokan
energi
yang
keberlanjutan.
Kata
kunci
:
biodiesel,
bioenergi,
bioetanol,
biogas,
bioteknologi
PENDAHULUAN
Secara
terus-‐menerus,
dunia
meningkatkan
penggunaan
energi
diikuti
peningkatan
jumlah
populasi
manusia,
dan
hendak
mencapai
standar
kehidupan.
Penggunaan
energi
tentunya
berdampak
pada
lingkungan
seperti
semakin
banyaknya
produksi
gas
karbon
dioksida
(CO2)
terhadap
iklim
sehingga
dibutuhkan
analisis
kembali
tanaman
yang
berpotensi
dalam
menghasilkan
bioenergi.
Hal
ini
mendukung
perkembangan
energi
alternatif
dan
sumber
energi
terbaharukan
(Jones,
et
al.,
2011).
Sampai
saat
ini,
dunia
mengkonsumsi
energi
sekitar
15
TW
(terawatt)
per
tahun
dan
hanya
7,8%-‐nya
didapatkan
dari
sumber
energi
terbaharukan.
Padahal,
daya
total
sinar
matahari
pada
permukaan
bumi
setiap
tahunnya
sekitar
85.000
TW.
Pengantian
bahan
bakar
fosil
dengan
sumber
energi
terbaharukan
diturunkan
dari
matahari
seperti
energi
angin,
sinar
matahari,
air,
atau
biomassa.
Sumber
energi
ini
memiliki
kepadatan
energi
yang
lebih
rendah,
tidak
dapat
dikontrol
dengan
“menghidupkan
dan
mematikan
saklar”,
dan
sebagian
besar
jauh
lebih
mahal
dari
bahan
bakar
fosil
(BP
Global.,
2011).
Kepadatan
energi
yang
tinggi,
kemudahan
bertransportasi,
dan
penyimpanan
transportasi
bahan
bakar
minyak
cair
menjadikan
pengelola
kesulitan
untuk
menggantikannya
dengan
sumber
energi
terbaharukan
secara
komersial.
Dalam
hal
ini,
subyek
bioenergi
telah
sangat
aktif.
Di
seluruh
dunia,
pemerintah
dan
pembuat
kebijakan
terlibat.
Sangat
penting
untuk
mengatasi
dan
peluang
yang
ditimbulkan
oleh
biofuel
sebagai
pembangunan
ketahanan
pangan
dan
energi
yang
berkelanjutan
(FAO).
Adanya
peran
Artikel
dikirim
tanggal
8
Agustus
2013,
diterima
tanggal
30
Agustus
2013.
Para
penulis
adalah
dari
Program
Studi
Magister
Teknik
Kimia,
Fakultas
Teknik,
Universitas
Diponegoro,
Semarang.
Kontak
langsung
dengan
penulis:
Dessy
Agustina
Sari
(dessyagustina8@yahoo.com).
@2013
Indonesian
Food
Technologist
Community
Available
online
at
www.journal.ift.or.id
penerapan
bioteknologi
dalam
produksi
bioenergi
di
berbagai
negara
berkembang
dan
fokus
utama
pada
biofuel
cair.
Bioteknologi
Dan
Bioenergi
Bioteknologi
merupakan
kumpulan
peralatan
yang
dapat
digunakan
untuk
berbagai
keperluan
seperti
peningkatan
genetik
varietas
tanaman
dan
populasi
hewan
terhadap
kenaikan
yield-‐nya
atau
karakteristik
genetik
dan
konservasi
sumber
daya
genetik.
Saat
ini
kontribusi
dan
aplikasi
bioteknologi
telah
dapat
diterapkan
pada
produksi
bioenergi
seperti
produksi
biomassa
dan
konversi
dari
biomassa
untuk
generasi
pertama
atau
biofuel
cair
pada
generasi
kedua,
selain
produksi
biodiesel
dari
mikroalga
dan
produksi
biogas
(Ruane
et
al.,
2010).
Bioenergi
adalah
energi
yang
diperoleh
dari
biomassa
sebagai
fraksi
produk
biodegradasi,
limbah,
dan
residu
dari
pertanian
(berasal
dari
nabati
dan
hewani),
industri
kehutanan
dan
terkait,
dan
sebagian
kecil
biodegradasi
dari
limbah
industri
dan
kota
(FAO).
Bioenergi
berperan
penting
pada
pencapaian
target
dalam
menggantikan
petroleum-‐
didasarkan
pada
bahan
bakar
transportasi
dengan
bahan
bakar
alternatif
dan
pereduksian
emisi
karbon
dioksida
dalam
jangka
panjang.
Berbagai
sumber
biomassa
dapat
digunakan
untuk
menghasilkan
bioenergi
berbagai
bentuk.
Contohnya,
makanan,
serat
dan
kayu
sebagai
residu
dari
sektor
industri,
energi
dan
rotasi
pendek
tanaman
dan
limbah
pertanian,
dan
hutan
dan
hutan
pertanian
(agroforestry)
sebagai
residu
dari
sektor
kehutanan
dimana
seluruhnya
dapat
digunakan
untuk
menghasilkan
listrik,
panas,
gabungan
panas
dan
tenaga,
dan
bentuk-‐bentuk
bioenergi.
Bioenergi
modern
bergantung
pada
konversi
teknologi
yang
efisien
untuk
aplikasi
skala
rumah
tangga,
usaha
kecil,
dan
industri.
Input
biomassa
padat
atau
cair
dapat
diproses
untuk
menjadi
energi
yang
lebih
nyaman.
Ini
termasuk
biofuel
yang
solid
(misalnya
kayu
bakar,
serpihan
kayu,
pellet,
arang,
dan
briket),
biofuel
gas
(biogas,
gas
108
Vol.
2
No.
3
Th.
2013
–
Jurnal
Aplikasi
Teknologi
Pangan
Proses
Produksi
Bioenergi
Berbasiskan
Bioteknologi
Gambar
1.
Platform
proses
untuk
produksi
biofuel
yang
berbeda
sintesis,
hidrogen),
dan
biofuel
cair
(misalnya
bioetanol,
biodiesel)
(GBEP.
2007).
Produksi
Bioenergi
Dalam
bentuk
bioenergi
modern,
etanol,
biodiesel,
dan
biogas
adalah
produk
utama
bioenergi.
Etanol
dan
biodiesel
dapat
digunakan
sebagai
bahan
bakar
transportasi,
dan
etanol
juga
produk
mentah
penting
dalam
industri
kimia.
Produksi
etanol
berperan
penting
dalam
transformasi
petroleum
terhadap
biomassa
berdasarkan
ekonomi,
ketahanan
pangan,
dan
lingkungan.
Platform
Proses
Etanol
Etanol
dapat
diproduksi
menggunakan
produk
pertanian
seperti
tepung
dan
gula,
atau
lignoselulosa
biomassa.
Saat
ini,
lebih
dari
10
milyar
gallon
etanol
diproduksi
secara
global
per
tahun
dari
tepung
(tepung
jagung)
dan
gula
(tebu
dan
bit
gula)
melalui
prosedur
industri,
termasuk
hidrolisis
pati
dan
fermentasi
gula
(Gambar
1)
(Rass-‐Hansen,
J.
et
al.
2007
Goldemberg,
J.
2007).
Pati
dan
gula
berbasis
etanol
sering
disebut
sebagai
biofuel
pada
generasi
pertama.
Sebagaimana
tampak
pada
Gambar
1,
dimana
(a)
tepung
dan
gula
didasarkan
sebagai
generasi
pertama
etanol.
Dalam
platform
ini,
tepung
dapat
dihidrolisis
menjadi
monosakarida,
dimana
gula
dapat
difermentasi
selanjutnya
menjadi
etanol.
(b)
Lignoselulosa
etanol.
Produksi
lignoselulosa
etanol
mempunyai
penanganan
awal
material
biomassa,
hidrolisis
untuk
produksi
monosakarida,
dan
fermentasi
untuk
memproduksi
etanol.
Lignoselulosa
etanol
dijadikan
sebagai
generasi
kedua
bioetanol.
(c)
Biodiesel.
Produksi
biodiesel
sering
mempunyai
proses
transesterifikasi
asam
lemak.
(d)
Gasifikasi
biomassa.
Biomassa
dapat
digunakan
utnuk
memproduksi
metanol,
karbon
monoksida,
hidrogen,
atau
gas
lainnya
yang
terbentuk
dalam
proses
gasifikasi.
Meskipun
produksi
etanol
dari
pati
merupakan
pilihan
yang
paling
aman
dan
teknis
lanjutan
untuk
bioenergi
di
Amerika
Serikat.
Hal
tersebut
akan
mengakibatkan
persaingan
berat
antara
energi
dan
bahan
pangan
yang
mungkin
tidak
berkelanjutan
dalam
jangka
panjang.
Dan
juga
mengingat
bahwa
energi
bersih
dan
keseimbangan
karbon
dioksida
dari
platform
ini
adalah
tidak
menguntungkan
(Tabel
1)
(
Farrell,
A.E.
et
al.
2006,
De
Oliveira,
M.E.D.
et
al.
2005).
Oleh
karena
itu,
daerah
yang
beriklim
menjadi
pilihan
terbaik
untuk
produksi
biofuel
(bioetanol
untuk
saat
ini)
dari
lignoselulosa
biomassa
jika
kunci
rintangan
teknis
dapat
ditingkatkan.
Bahan
baku
lignoselulosa
dapat
diperoleh
baik
dari
tanaman
berdedikasi
biomassa
atau
kehutanan
dan
residu
pertanian(Sims,
R.E.H.
et
al.
2006;
Smeets,
E.M.W.
and
Faaij,
A.P.C.
2007;
Monti,
A.
et
al.
2007;
Somleva,
M.N.
2006
Sanderson,
M.A.
et
al.
2006;
Boerjan,
W.
2005).
Sebagaimana
tampak
dalam
Tabel
1,
NEB
(net
energy
balance)
adalah
perbedaan
antara
energi
keluar
dan
energi
masuk
untuk
produksi
biomassa
dan
pengolahan.
NER
(net
energy
ratio)
adalah
pengukuran
alternatif
untuk
mendapatkan
energi
yang
terdiri
dari
rasio
energi
keluar
dan
energi
masuk
untuk
produksi
biomassa
dan
pengolahan.
Keseimbangan
CO2
dihitung
sebagai
CO2
yang
dipancarkan
oleh
produksi
biomassa
dan
dikurangi
penggunaan
dari
CO2
tetap
dalam
bahan
tanaman
baik
di
atas
maupun
di
bawah
tanah
sehingga
diperoleh
keseimbangan
karbon
negatif
yang
diinginkan.
Hambatan
utama
untuk
transisi
dari
pati
ke
lignoselulosa
biofuel
adalah
rumitnya
struktur
dinding
sel
yang
oleh
alam,
tahan
terhadap
kerusakan-‐masalah
perlawanan.
Saat
ini,
proses
untuk
lignoselulosa
biomassa
termasuk
penanganan
awal,sakarifikasi
(hidrolisis)
dan
fermentasi
(Gambar
1b)
(Ragauskas,
A.J.
et
al.
2006).
Peningkatan
atau
penggantian
proses
ini
sangat
penting
untuk
meningkatkan
efisiensi
dan
mengurangi
biaya
produksi
biofuel.
Penghindaran
penanganan
awal
bersama
dengan
sakarifikasi
dan
fermentasi
secara
simultan
adalah
109
Vol.
2
No.
3
Th.
2013
–
Jurnal
Aplikasi
Teknologi
Pangan
Proses
Produksi
Bioenergi
Berbasiskan
Bioteknologi
Tabel
1.
Perbandingan
perbedaan
platform
dan
tanaman
bioenergi
a
beberapa
platform
dan
tanaman
dibandingkan
sintesis
dalam
mengintegrasikan
informasi
dari
berbagai
penelitian
dua
faktor
penting
dalam
mengurangi
biaya
produksi
etanol
lignoselulosa.
Biodiesel
Biodiesel
merupakan
biofuel
yang
membutuhkan
teknologi
pengolahan
yang
jauh
lebih
sederhana
dibandingkan
etanol.
Biodiesel
adalah
campuran
solar
dengan
minyak
dari
biji
tanaman,
alga
atau
sumber
hayati
lainnya
seperti
penyumbangan
hewan
yang
telah
ditransesterifikasi
untuk
menghilangkan
gliserol.
Berbagai
spesies
tanaman
untuk
produksi
biodiesel
termasuk
kedelai,
rapeseed
dan
kanola,
bunga
matahari,
dan
kelapa
sawit.
Setelah
minyak
diekstrak
dari
bagian
tanaman
tersebut,
selanjutnya
ditransesterifikasi
sehingga
diperoleh
metil
biodiesel
atau
etil
ester
(Gambar
1c).
Pilihan
potensial
lain
untuk
biodiesel
termasuk
menggunakan
produk
terpenoid
dari
spesies
Copaifera
sebagai
biodiesel
secara
langsung.
Atau,
rekayasa
tanaman
jalur
terpenoid
untuk
menghasilkan
sejumlah
besar
seskuiterpen
dan
diterpenes.
Sebagai
alternatif
sebagai
bahan
bakar
diesel,
biodiesel
sudah
memiliki
bagian
dalam
transportasi
saat
ini,
sistem
bahan
bakar
dan
secara
luas
digunakan,
tetapi
produksi
relatif
rendah.
Sumber
dan
bentuk
biodiesel
sangat
beragam,
dan
itu
penting
untuk
mempertimbangkan
lingkungan
dan
faktor-‐faktor
ekonomi
yang
berlaku
dalam
produksi
yang
berbeda
dari
jenis
biodiesel
(Ma,
F.R.
and
Hanna,
M.A.
1999).
Misalnya,
bahan
baku
yang
beragam
seperti
kedelai
dan
limbah
minyak
goreng.
Pengolahannya
relatif
sederhana,
produksi
luas,
tetapi
kualitias
bervariasi.
Biogas
Sebuah
pilihan
modern
yang
ketiga
untuk
bioenergi
adalah
biogas
dari
berbagai
limbah
organik
termasuk
tanaman
jerami
melalui
gasifikasi
(Gambar
1d).
biogas
termasuk
metana,
hidrogen,
dan
karbon
monoksida.
Saat
ini,
gasifikasi
menggunakan
teknologi
dengan
rendahnya
keseimbangan
energi
bersih
dan
kegunaannya
karena
mungkin
terbatas
(Bo¨rjesson,
P.
and
Berglund,
M.
2007).
Selain
biogas
tradisional,
produksi
hidrogen
dengan
ganggang
hijau
dan
mikroba
telah
diusulkan
sebagai
potensi
sumber
untuk
biofuel
generasi
ketiga
(Sims,
R.E.H.,
et
al.
2006).
Tidak
seperti
produksi
hidrogen
dari
sumber
biomassa
lainya,
produksi
hidrogen
berbasis
alga
menggunakan
air
secara
biologi-‐reaksi
pemisahan
dimana
hidrogenase
menggunakan
rantai
transport
elektron
fotosintesis
untuk
mereduksi
proton
produksi
hidrogen.
Rekayasa
hidrogenase
meningkatkan
toleransi
oksigen
dan
sistem
biologi
meneliti
gen
dan
jalur
yang
terlibat
dalam
produksi
hidrogen
untuk
mewujudkan
potensi
platform
ini
(Ghirardi,
M.L.
et
al.,
2007).
Tanaman
Bioteknologi
Untuk
Solusi
Bioenergi
Novel
memungkinkan
bioteknologi
sangat
penting
untuk
mengurangi
biaya
produksi
bioenergi,
khususnya
lignoselulosa
etanol.
Isu-‐isu
utama
termasuk
domestifikasi
yang
cepat,
mengatasi
perlawanan,
kerusakan
efisiensi
selulosa,
dan
meningkatkan
produksi
biomassa
dan
lipid
untuk
etanol
dan
biodiesel
(Himmel,
M.E.
2007).
Modifikasi
Biosintesis
Lignin
Lignin
mungkin
molekul
paling
penting
yang
membutuhkan
modifikasi
untuk
bahan
baku
lignoselulosa.
Adanya
penetapan
bahwa
pengurangan
biosintesis
lignin
dapat
menyebabkan
perlawanan
yang
lebih
rendah
dan
efisiensi
sakarifikasi
tinggi
(Boerjan,
W.
2005).
Penelitian
terbaru
telah
menunjukkan
dua
aspek
penting
untuk
modifikasi
lignin.
Pertama,
kadar
dan
komposisi
lignin
adalah
penting.
Meskipun
proses
kodependen
dalam
efisiennya
proses
terhadap
fraksionasi
lignin,
lebih
seragam
struktur
lignin
mungkin
memfasilitasi
sel
lebih
efisien-‐degradasi
dinding
untuk
produksi
bahan
bakar.
Kedua,
penanganan
awal
biomassa
mungkin
perlu
diberikan
jka
kadar
lignin
jauh
dari
ambang
batas
kritis
sehingga
akan
meningkatkan
sakarifikasi
enzimatik
secara
hilir
dan
langkah-‐langkah
fermentasi
untuk
meningkatkan
efisiensi.
Oleh
karena
itu,
switchgrass,
miskantus
atau
poplar
dengan
modifikasi
lignin
110
Vol.
2
No.
3
Th.
2013
–
Jurnal
Aplikasi
Teknologi
Pangan
Proses
Produksi
Bioenergi
Berbasiskan
Bioteknologi
mampu
meningkatkan
efisiensi
konversi
biomassa
menjadi
(1999).
Bioteknologi
bisa
melakukan
perbaikan
secara
cepat
gula
terfermentasi
(Chen,
F.
and
Dixon,
R.A.
2007).
pada
bahan
baku
bioenergi
menggunakan
perbaikan
Biosintesis
lignin
dalam
spesies
monokotil
harus
dipelajari
genomik.
Misalnya,
jalur
gen
GA
seperti
Dgai
(giberalat
acid-‐
lebih
lanjut
sehingga
dapat
memodifikasi
biosintesis
lignin
insentive)
dapat
dimasukkan
ke
switchgrass
tanaman
kerdil
secara
cerdas
sebagai
bahan
baku
rumput
abadi.
dimana
menghasilkan
tanaman
dengan
peningkatan
biomassa
tahunan
yang
lebih
mudah
panen
(Peng,
J.
et
al.
Rekayasa
Metabolik
1997).
Selain
itu,
pengkerdilan
mungkin
juga
membantu
Rekayasa
metabolik
akan
memainkan
peran
untuk
mengubah
isi
lignin
dari
biomassa
secara
keseluruhan.
penting
dalam
meningkatkan
produksi
biodiesel,
biomassa,
Pengkerdilan
berikut
alokasi
biomassa
harus
bergeser
ke
dan
gula.
Masa
depan
biodiesel
bergantung
pada
rekayasa
daun.
Daun
switchgrass
telah
terbukti
mengandung
proporsi
metabolik
untuk
meningkatkan
kandungan
minyak
dan
lignin
yang
rendah
dibandingkan
batang
(Jung,
H.J.G.
and
komposisi
dalam
biji
(Ma,
F.R.
and
Hanna,
M.A.
1999,
Vogel,
K.P.
1992).
Pengkerdilan
meningkatkan
kandungan
Chapman,
K.D.
et
al.
2001,
Thelen,
J.J.
and
Ohlrogge,
J.B.
selulosa
yang
dibutuhkan
sebagai
pakan
atau
sakarifikasi
2002,
Vigeolas,
H.
et
al.
2007,
Wu,
G.
et
al.
2005)
[25,31-‐34].
dan
fermentasi
untuk
produksi
etanol.
Salah
satu
tujuan
Sebelumnya,
penelitian
biji
minyak
mempunyai
fokusan
utama
dari
domestikasi
poplar
adalah
untuk
menghasilkan
terutama
perubahan
profil
asam
lemak,
untuk
tujuan
gizi
pohon
kerdil-‐jalur
yang
dikendalikan
oleh
auksin,
GA,
dan
(Thelen,
J.J.
and
Ohlrogge,
J.B.
2002,
Wu,
G.
et
al.
2005).
brasinosteroid
yang
secara
potensial
digunakan
untuk
Upaya
terbaru
juga
menyebabkan
peningkatan
produksi
lipid
mencapai
tujuan
tersebut(Peng,
J.
et
al.
1999,
Sasaki,
A.
et
melalui
ekspresi
induksi
gen
utama
eksogen
biosintesis
lipid
al.
2002,
Sakamoto,
T.
et
al.
2006,
Morinaka,
Y.
et
al.
2006,
(Vigeolas,
H.
et
al.
2007
).
Rekayasa
metabolik
dapat
juga
Peng,
J.
et
al.
1999)
Kedua,
perkembangan
pemrograman
kebutuhan
membantu
produksi
gula
dan
tepung
untuk
produksi
etanol
menggunakan
platform
saat
ini
(Wu,G.
and
Birch,
R.G.
2007).
bahan
baku
harus
diubah
untuk
meningkatkan
produksi
Contohnya,
penelitian
sebelumnya
telah
mengindikasikan
biomassa.
Contohnya,
menunda
timbulnya
bunga
yang
telah
bahwa
ekspresi
yang
berlebihan
dari
sebuah
isomerasi
dilaporkan
bahwa
akan
mengakibatkan
peningkatan
bakteri
sukrosa
dalam
vakuola
menjadikan
yield
sukrosa
2x
biomassa
(Salehi,
H.
et
al.
2005).
Ketiga,
produksi
biomassa
lipat
pada
tebu
(Wu,G.
and
Birch,
R.G.
2007).
Rekayasa
dapat
juga
ditingkatkan
oleh
modifikasi
genetik
dinding
sel
metabolik
akan
menjadi
penting
dalam
meningkatan
bahan
biosintesis
dan
modifikasi
enzim.
Berlebihnya
sintesis
bakar
bioproduk
dan
kemajuan
bioproduk
bisa
paling
besar
selulosa
pada
poplar
menyebabkan
lebih
tingginya
jangka
waktu
keuntungannya
yang
saat
ini
menghentikan
biosintesis
lignoselulosa
biomassa
(Shoseyov,
O.
et
al.
2003
penelitian
biofuel.
Meskipun
ada
kemungkinan
bahwa
).
Secara
keseluruhan,
produksi
biomassa
dapat
lebih
beberapa
alternatif,
non-‐berbasiskan
bio,
bahan
bakar
meningkat
dengan
rekayasa
gen
hormon
respon
pada
akhirnya
dapat
menggantikan
minyak,
plastik,
dan
tanaman
atau
gen
yang
terlibat
dalam
proses
perkembangan
bioproduk
lainnya
dimana
membutuhkan
bahan
baku
baru
(Peng,
J.
et
al.
1999
dalam
Peng,
J.
et
al.1997,
Sasaki,
A.
et
al.
karena
ketiadaan
bahan
baku
minyak
bumi.
Secara
2002,
Sakamoto,
T.
et
al.
2006,
Morinaka,
Y.
et
al.
2006,
keseluruhan,
bioteknologi
tanaman
akan
berperan
penting
Peng,
J.
et
al.
1999,
Salehi,
H.
et
al.
2005,
Sakamoto,
T.
et
al.
pada
generasi
selanjutnya
opsi
bioenergi
untuk
2003,
Dodd,
A.N.
et
al.
2005)
.
memproduksi
bahan
baku
lignoselulosa
dengan
yield
yang
tinggi,
efisiensi
penggunaan
air
yang
lebih
baik,
peningkatan
Kemandulan
dan
Biokontaminan
Kemandulan
adalah
fitur
lain
yang
diinginkan
untuk
energi
bersih
semakin
lebih
besar,
perlawanan
yang
lebih
pengembangan
bahan
baku
dalam
mencegah
transgen
rendah,
peningkatan
toleransi
tekanan
abiotik,
dan
meningkatkan
manfaat
ekologi
seperti
fiksasi
karbon
yang
genetik
pemodifikasian
bahan
baku
(Stewart,
C.N.
2007).
Induksi
kemandulan
adalah
salah
satu
pendekatan
untuk
lebih
baik,
dan
koservasi
air
dan
tanah.
membatasi
aliran
transgen.
Kemandulan
dapat
diinduksi
pada
tanaman
dengan
menghancurkan
ekspresi
gen
penting
Peningkatan
Produksi
Biomassa
dan
Yield
Pentingnya
mengubah
pertumbuhan
dan
pada
perkembangan
polen
atau
serbuk
sari,
pembungkaman
perkembangan
tanaman
untuk
meningkatkan
produksi
khusus
metabolik
gen
utama
(Ariizumi,
T.
et
al.
2004,
Li,
S.F.
biomassa
untuk
bioenergi
tidak
dapat
terlalu
ditekankan.
et
al.
2007,
Khan,
M.S.
2005).
Pendekatan
lainnya
adalah
Mengingat
bahwa
lignoselulosa
biomassa
calon
tanaman
mencegah
aliran
eksisi
transgen
serbuk
sari
melalui
serbuk
relatif
tidak
domestik,
kemajuan
pesat
harus
dicapai.
sari
aktivitas
rekombinasi
spesifik
(Mlynarova,
L.
et
al.
2006,
Pertama,
mekanisme
molekular
pengendalian
arsitektur
Luo,
K.
et
al.
2007).
Sebagian
besar
tanaman
bioenergi
yang
molekul
tanaman
harus
dipahami
dengan
baik.
Pengetahuan
diusulkan
tersebut
seperti
switchgrass
memiliki
kerabat
liar,
saat
ini,
lahan
dapat
diterjemahkan
ke
dalam
dan
aliran
transgen
dijadikan
isu
utama
yang
membatasi
pengembangan
bahan
baku
bioenergi
seperti
fitur
arsitektur
aplikasi
rekayasa
genetik
setiap
spesies.
Pencegahan
aliran
yang
diinginkan
seperti
bertubuh
kerdil
dan
daun
tegak.
transgen
adalah
isu
penting
bagi
peningkatan
bahan
baku
Telah
terbukti
bahwa
fitur
tersebut
dapat
dicapai
dengan
melalui
modifikasi
genetik.
memodifikasi
biosintesis
atau
sinyal
transduksi
utnuk
hormon
utama
pertumbuhan
tanaman
termasuk
GA
KESIMPULAN
Uraian
yang
telah
dipaparkan
dapat
disimpulkan
(giberelat
acid),
IAA
(indole-‐3-‐acetic
acid),
dan
brasinosteroid
(Peng,
J.
et
al.
1999
dalam
Peng,
J.
et
al.
bahwa
masa
depan
bioenergi
bergantung
pada
terobosan
111
Vol.
2
No.
3
Th.
2013
–
Jurnal
Aplikasi
Teknologi
Pangan
Proses
Produksi
Bioenergi
Berbasiskan
Bioteknologi
teknologi.
Namun,
pentingnya
penelitian
dasar
pada
jalur
De
Oliveira,
M.E.D.
et
al.
2005.
Ethanol
as
fuels
:
energy,
carbon
dioxide
balances,
and
ecological
footprint.
dan
gen
yang
terlibat
dalam
biosintesis
dinding
sel,
perkembangan
tanaman,
produksi
metabolit
tidak
boleh
Bioscience
55.
pp
:
593–602.
diabaikan.
Teknik
mempelajari
gen,
protein,
dan
metabolit
Sims,
R.E.H.
et
al.
2006.
Energy
crops
:
current
status
and
dari
yang
berbeda
di
berbagai
tahapan
perkembangan
future
prospects.
Glob.
Change
Biol.
12.
pp
:
2054–
dalam
mengkorelasikan
fitur
dan
struktur
dinding
sel
dengan
2076.
gen.
Hal
ini
akan
membawa
penemuan
gen
lebih
lanjut
dan
Smeets,
E.M.W.
and
Faaij,
A.P.C.
2007.
Bioenergy
potentials
perbaikan
bahan
baku
berbasis
bioteknologi.
from
forestry
in
2050
–
an
assessment
of
the
drivers
Kedepannya,
bioenergi
tidak,
dan
bisa
tidak,
that
determine
the
potentials.
Clim
Change
81.
pp
:
terbatas
pada
tanaman
lebih
tinggi,
meskipun
tanaman
lebih
353–390.
tinggi
cenderung
menyediakan
bahan
baku
paling
penting
Monti,
A.
et
al.
2007.
A
full
economic
analysis
of
switchgrass
untuk
pertama
dan
generasi
kedua
biofuel.
Penelitian
under
different
scenarios
in
Italy
estimated
by
BEE
mikroba
telah
mempunyai
kapasitas
merombak
dinding
sel
model.
Biomass.
Bioen.
31.
pp
:
177–185.
tanaman
dan
juga
penting
komponennya
sebagai
penelitian
Somleva,
M.N.
2006.
Switchgrass
(Panicum
virgatum
L.).
bioenergi.
Selain
itu,
alga
harus
dipertimbangkan
sebagai
Methods
Mol.
Biol.
344.
pp
:
65–73.
pilihan
bahan
baku
yang
berpotensial
jika
teknologi
lebih
Sanderson,
M.A.
et
al.
2006.
Switchgrass
as
a
biofuels
matang
sehingga
terciptanya
terobosan
rekayasa.
Secara
feedstock
in
the
USA.
Can.
J.
Plant
Sci.
86.
pp
:
1315–
keseluruhan,
penelitian
bioenergi
muncul
sebagai
bidang
1325.
dengan
penuh
kesempatan
untuk
membentuk
kembali
Boerjan,
W.
2005.
Biotechnology
and
the
domestication
of
pasokan
energi
masyarakat
di
dunia.
forest
trees.
Curr.
Opin.
Biotechnol.
16.
pp
:
159–166.
Tilman,
D.
et
al.
2006.
Carbon-‐negative
biofuels
from
low-‐
input
high
diversity
grassland
biomass.
Science
314.
DAFTAR
PUSTAKA
pp
:
1598–1600.
Jones,
Carla
S;
Mayfield,
Stephen
P.
2011.
Algae
biofuels
:
versatility
for
the
future
of
bioenergy.
SciVerse
Venturi,
P.
and
Venturi,
G.
2003.
Analysis
of
energy
comparison
for
crops
in
European
agricultural
ScienceDirect.
Biotechnology.
BP
Global.
2011
BP
statistical
review
of
world
energy.
systems.
Biomass.
Bioen.
25.
pp
:
235–255.
London,
UK.
(www.bp.com).
This
publication
provides
Hill,
J.
2007.
Environmental
costs
and
benefits
of
a
comprehensive
review
of
world
energy
markets
transportation
biofuel
production
from
food-‐
and
including
production
and
consumption
of
primary
lignocellulose-‐based
energy
crops.
A
review.
Agron.
energy
including
fossil
fuels
and
renewable
resources.
Sustain.
Dev.
27.
pp
:
1–12.
FAO.
Report
of
the
high-‐level
conference
on
world
food
Agrawal,
R.
et
al.
2007.
Sustainable
fuel
for
the
security
:
the
challenges
of
climate
change
and
transportation
sector.
Proc.
Natl.
Acad.
Sci.
U.
S.
A.
bioenergy.
Rome
:
FAO
Headquarters,
104.
pp
:
4828–4833.
Wu,
X.
et
al.
2007.
Factors
impacting
ethanol
production
http://www.fao.org/foodclimate/
from
grain
sorghum
in
the
dry-‐grind
process.
Cereal
conference/doclist/en/?no_cache¼1;
3-‐5
June
2008
Chem.
84.
pp
:
130–136.
[accessed
26.3.10].
Ruane,
John;
Sonnino,
Andrea,
dan
Agostini,
Astrid.
2010.
Wu,
M.
et
al.
2006.
Energy
and
emission
benefits
of
alternative
transportation
liquid
fuels
derived
from
Bioenergy
and
the
potential
contribution
of
switchgrass:
a
fuel
life
cycle
assessment.
Biotechnol.
agricultural
biotechnologies
in
developing
countries.
Prog.
22.
pp
:
1012–1024.
ScienceDirect.
Biomass
&
Bioenergy.
FAO.
Opportunities
and
challenges
of
biofuel
production
for
Zabek,
L.M.
and
Prescott,
C.E.
2006.
Biomass
equations
and
carbon
content
of
aboveground
leafless
biomass
of
food
security
and
the
environment
in
Latin
America
th
hybrid
poplar
in
coastal
British
Columbia.
For.
Ecol.
and
the
Caribbean.
Document
prepared
for
the
30
Manage.
223.
pp
:
291–302.
Session
of
the
FAO
Regional
Conference
for
Latin
America
and
the
Caribbean,
held
in
Brasilia,
Brazil;
Ragauskas,
A.J.
et
al.
2006.
The
path
forward
for
biofuels
and
biomaterials.
Science
311.
pp
:
484–489.
14-‐18
April
2008.
Available
from:
Ma,
F.R.
and
Hanna,
M.A.
1999.
Biodiesel
production:
a
http://www.fao.org/Unfao/Bodies/RegConferences/L
review.
Biores.
Tech.
70.
pp
:
1–15.
arc30/Index_en.htm
[accessed
26.3.10].
GBEP.
2007.
A
review
of
the
current
state
of
bioenergy
Bo¨rjesson,
P.
and
Berglund,
M.
2006.
Environmental
systems
analysis
of
biogas
systems–part
1:
fuel-‐cycle
development
in
G8
þ
5
countries.
Global
Bioenergy
emissions.
Biomass.
Bioen.
30.
pp
:
469–485
Partnership.
Available
from
:
Bo¨rjesson,
P.
and
Berglund,
M.
2007.
Environmental
http://www.fao.org/docrep/010/a1348e/
systems
analysis
of
biogas
systems–part
II:
the
a1348e00.htm
[accessed
26.3.10].
environmental
impact
of
replacing
various
reference
Rass-‐Hansen,
J.
et
al.
2007.
Bioethanol
:
fuel
or
feedstock.
J.
systems.
Biomass.
Bioen.
31.
pp
:
326–344.
Chem.
Tech.
Biotechnol.
82.
pp
:
329–333.
Goldemberg,
J.
2007.
Ethanol
for
a
sustainable
energy
Ghirardi,
M.L.
et
al.
2007.
Hydrogenases
and
hydrogen
photoproduction
in
oxygenic
photosynthetic
future.
Science
315.
pp
:
808–810.
organisms.
Annu.
Rev.
Plant
Biol.
58.
pp
:
71–91.
Farrell,
A.E.
et
al.
2006.
Ethanol
can
contribute
to
energy
and
Himmel,
M.E.
2007.
Biomass
recalcitrance:
engineering
environmental
goals.
Science
311.pp
:
506–508.
112
Vol.
2
No.
3
Th.
2013
–
Jurnal
Aplikasi
Teknologi
Pangan
Proses
Produksi
Bioenergi
Berbasiskan
Bioteknologi
brassinosteroid
deficiency
increase
biomass
plants
and
enzymes
for
biofuels
production.
Science
production
and
grain
yield
in
rice.
Nat.
Biotechnol.
24,
315.
pp
:
804–807.
105–109.
Chen,
F.
and
Dixon,
R.A.
2007.
Lignin
modification
improves
fermentable
sugar
yields
for
biofuel
production.
Nat.
Morinaka,
Y.
et
al.
2006.
Morphological
alteration
caused
by
brassinosteroid
insensitivity
increases
the
biomass
Biotechnol.
25.
pp
:
759–761.
and
grain
production
of
rice.
Plant
Physiol.
141.
pp
:
Chapman,
K.D.
et
al.
2001.
Transgenic
cotton
plants
with
924–931.
increased
seed
oleic
acid
content.
J.
Am.
Oil
Chem.
Salehi,
H.
et
al.
2005.
Delay
in
flowering
and
increase
in
Soc.
78.
pp
:
941–947.
biomass
of
transgenic
tobacco
expressing
the
Thelen,
J.J.
and
Ohlrogge,
J.B.
2002.
Metabolic
engineering
Arabidopsis
floral
repressor
gene
FLOWERING
LOCUS
of
fatty
acid
biosynthesis
in
plants.
Metab.
Engin.
4.
C.
J.
Plant
Physiol.
162.
pp
:
711–717.
pp
:
12–21.
Vigeolas,
H.
et
al.
2007.
Increasing
seed
oil
content
in
oil-‐ Shoseyov,
O.
et
al.
2003.
Modulation
of
wood
fibers
and
paper
by
cellulose-‐binding
domains.
In
Application
of
seed
rape
(Brassica
napus
L)
by
over-‐expression
of
a
Enzymes
to
Lignocellulosics.
ACS
Symposium
Series
yeast
glycerol-‐3-‐phosphate
dehydrogenase
under
the
855
(Mansfield,
S.D.
and
Saddler,
J.N.,
eds).
pp
:
116–
control
of
a
seed-‐specific
promoter.
Plant
Biotechnol.
131.
American
Chemical
Society
J.
5.
pp
:
431–441.
Wu,
G.
et
al.
2005.
Stepwise
engineering
to
produce
high
Sakamoto,
T.
et
al.
2003.
Genetic
manipulation
of
gibberellins
metabolism
in
transgenic
rice.
Nat.
yields
of
very
long-‐chain
polyunsaturated
fatty
acids
Biotechnol.
21.
pp
:
909–913.
in
plants.
Nat.
Biotechnol.
23.
pp
:
1013–1017.
Wu,G.
and
Birch,
R.G.
2007.
Doubled
sugar
content
in
Dodd,
A.N.
et
al.
2005.
Plant
circadian
clocks
increase
photosynthesis,
growth,
survival,
and
competitive
sugarcane
plants
modified
to
produce
a
sucrose
advantage.
Science
309.
pp
:
630–633.
isomer.
Plant
Biotechnol.
J.
5.
pp
:
109–117.
Peng,
J.
et
al.
1999.
“Green
revolution”
genes
encode
Stewart,
C.N.
2007.
Biofuels
and
biocontainment.
Nat.
Biotechnol.
25.
pp
:
283–284.
mutant
gibberellin
response
modulators.
Nature
400.
Ariizumi,
T.
et
al.
2004.
Disruption
of
the
novel
plant
protein
pp
:
256–261.
NEF1
affects
lipid
accumulation
in
the
plastids
of
the
Peng,
J.
et
al.
1999.
Overexpression
of
DWARF4
in
the
tapetum
and
exine
formation
of
pollen,
resulting
in
brassinosteroid
biosynthetic
pathway
results
in
male
sterility
in
Arabidopsis
thaliana.
Plant
J.
39.
pp
:
increased
vegetative
growth
and
seed
yield
in
170–181.
Arabidopsis.
Plant
J.
26.
pp
:
573–582.
Peng,
J.
et
al.
1997.
The
Arabidopsis
GAI
gene
defines
a
Li,
S.F.
et
al.
2007.
Suppression
and
restoration
of
male
fertility
using
a
transcription
factor.
Plant
Biotechnol.
signaling
pathway
that
negatively
regulates
J.
5.
pp
:
297–312.
gibberellin
responses.
Genes
Dev.
11.
pp
:
3194–
Khan,
M.S.
2005.
Plant
biology–engineered
male
sterility.
3205.
Nature
436.
pp
:
783–785.
Jung,
H.J.G.
and
Vogel,
K.P.
1992.
Lignification
of
switchgrass
(Panicum
virgatum)
and
big
bluestem
(Andropogon
Mlynarova,
L.
et
al.
2006.
Directed
microspore-‐specific
recombination
of
transgenic
alleles
to
prevent
pollen-‐
gerardii)
plant
parts
during
maturation
and
its
effect
mediated
transmission
of
transgenes.
Plant
on
fiber
degradability.
J.
Sci.
Food
Agric.
59.
pp
:
169–
Biotechnol.
J.
4.
pp
:
445–452.
176.
Sasaki,
A.
et
al.
2002.
Green
revolution:
a
mutant
Luo,
K.
et
al.
2007.
“GM-‐gene-‐deletor”:
fused
loxP-‐FRT
recognition
sequences
dramatically
improve
the
gibberellinsynthesis
gene
in
rice
–
new
insight
into
efficiency
of
FLP
or
CRE
recombinase
on
transgene
the
rice
variant
that
helped
to
avert
famine
over
excision
from
pollen
and
seed
of
tobacco
plants.
Plant
thirty
years
ago.
Nature
416.
pp
:
701–702.
Biotechnol.
J.
5.
pp
:
263–274.
Sakamoto,
T.
et
al.
2006.
Erect
leaves
caused
by
113
Vol.
2
No.
3
Th.
2013
–
Jurnal
Aplikasi
Teknologi
Pangan