Tag Archives: lignin

Suprasturktur Lignin Peroksidase, Enzim Pendegradasi Lignin

Lignin peroksidase (LiP) adalah salah satu enzim yang dapat memecah lignin. Enzim ini umumnya dihasilkan oleh jamur pelapuk putih. Berikut ini model struktur lignin peroksidase.

jamur pelapuk putih
Jamur pelapuk putih yang menghasilkan LiP

LIGNIN: Struktur Kimia Lignin

Lignin merupakan salah satu komponen lignoselulosa yang banyak diteliti. Beberapa usulan model struktur kimia lignin telah dikembangkan oleh beberapa ahli. Berikut ini struktur lignin yang pernah diusulkan.

lignin structure freudeberg
Freudenberg (1965)

Glasser and Glasser (1974)

lignin structure alder
Alder (1977)

lignin struktur brunow
Brunow et al. (1998)

Vanholme R. et.al. Plant Physiol. 2010:153:895-905


Usulan struktur model lignin yang terbaru dari Vanholme 2010

Referensi Lignin: Lundquist and Parkås (2011). Different types o phenolic units in lignins. Bioresourses 6(2), 920-926
Artikel tentang kimia lignin yang ditulis oleh Knut Lundquist bisa dilihat di sini: Lignin Lundquist.


Referensi yang berkaitan:
cellulosic cell wall

Download Metode Penelitian Biomassa Lignosellulosa

CARA MENDOWNLOAD

Klik dua kali pada dokumen yang akan didownload. Kemudian ikuti perintah selanjutnya. Kalau ada iklan yang muncul, klik aja iklannya atau langsung ke SKIP ADD yang ada di pojok kanan atas.
Ok. Semoga sukses presentasinya.

Download buku yang lebih lengkap silahkan klik di sini: Daftar Buku Gratis.

Untuk sementara link-link di bawah ini tidak berfungsi, silahkan gunakan link yang ada di atas, mulai nomor urut ke-30.


Berikut ini beberapa dokumen penting untuk penelitian biomassa lignosellulosa. Dokumen ini dari NREL (National Renewable Energy Laboratory) Paklik Sam, USA. Silahkan didownload bin sedot gratis.

  1. Summative Mass Closure — Laboratory Analytical Procedure Review and Integration: Feedstocks, April 2010
  2. Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass, April 2008
  3. Determination of Extractives in Biomass, July 2005
  4. Preparation of Samples for Compositional Analysis, August 2008
  5. Determination of Total Solids in Biomass and Total Dissolved Solids in Liquid Process Samples, March 2008
  6. Determination of Ash in Biomass, July 2005
  7. Determination of Sugars, Byproducts, and Degradation Products in Liquid Fraction Process Samples, December 2006
  8. Determination of Protein Content in Biomass, May 2008
  9. Rounding and Significant Figures, July 2005
  10. Determination of Insoluble Solids in Pretreated Biomass Material, March 2008
  11. Measurement of Cellulase Activities, August 1996
  12. Enzymatic Saccharification of Lignocellulosic Biomass, March 2008
  13. SSF Experimental Protocols: Lignocellulosic Biomass Hydrolysis and Fermentation, October 2001

Prosedur analisa di atas sangat diperlukan oleh temen-temen yang sedang penelitian tentang renewable energi dari biomassa lignoselulosa, terutama bioetanol generasi kedua.
Semoga bermanfaat.

Download buku dan referensi lain: Klik Di Sini.


Referensi yang berkaitan:
cellulosic cell wall
Posted from WordPress for Android

Keunikan Jamur Pelapuk Putih: Selektif mendegradasi lignin

grafik jamur pelapuk putih
Grafik perubahan komponen lignoselulosa (selulosa, hemiselulosa, HWS, dan lignin setelah diinkubasi dengan jamur pelapuk putih). Perhatikan lignin terdegradasi dengan cepat, sedangkan selulosa relatif konstants


Jamur pelapuk putih memiliki keistimewaan yang unik, yaitu kemampuannya untuk mendegradasi lignin. Jamur pelapuk putih sanggup menguraikan lignin secara sempurna menjadi air (H2O) dan karbondioksida (CO2). Lebih menajubkan lagi, dia lebih suka ‘makan’ lignin daripada selulosa.

Secara garis besar selulosa terdiri dari 3 komponen utama, yaitu lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Selulosa berbentuk serat panjang. Rantai selulosa menyatu dengan ikatan hidrogen membentuk serat selulosa. Serat-serat ini diikat menjadi satu oleh hemiselulosa membentuk benang halus. Beberapa serat diikat dan diselubungi oleh lignin.

Hemiselulosa adalah komponen yang paling mudah didegradasi. Selanjutnya, selulosa ‘agak’ mudah terdegradasi. Kebanyakan mikroba suka ‘makan’ selulosa & hemiselulosa ini. Sedangkan lignin adalah komponen yang paling sulit didegradasi, sangat cocok untuk tugasnya sebagai pelindung.  Pelindung lignin ini yang membatasi pemanfaatan biomassa lignoselulosa sebagai bahan baku produk2 lain.

Kekuatan lignin ini bisa dicontohkan sebagai berikut. Dalam proses pembuatan kertas, lignin ini harus dihilangkan. Untuk mengurangi & melarutkan lignin ini dipergunakan asam kuat. Misalnya saja H2SO4, bahan air aki. Air aki saja kalau kena baju langsung bolong. Konsentrasi asam yg digunakan sampai 20% dan dilakukan pada suhu >180oC, takanan 2 bar, selama sekitar 2 jam. Luar biasa energi yang diperlukan untuk melarutkan lignin ini. Pantesan saja banyak mikroba yang tidak suka.

Namun, ternyata lignin ini ada musuhnya, yaitu jamur pelapuk putih. Jamur pelapuk putih hobinya makan lignin, makan yang keras-keras. Heran juga saya. Si jamur ini memngeluarkan enzim yang sangat kuat yang disebut enzim ligninolitik. Paling tidak ada empat enzim, yaitu: LiP, MnP, Lac, dan VP.

Sudah lama aku baca diliteratur klo jamur ini lebih memilih makan lignin daripada holoselulosa. Ada  juga yang mengatakan kalau jamur ini makan lignin dan sedikit makan holoselulosa. Aku lebih percaya pendapat kedua daripada pendapat pertama. Awalnya seperti itu.

Beberapa hari ini aku sedang mengkoreksi data penelitian temen. Data percobaan degradasi lignoselulosa dengan jamur. Awalnya data itu ditampilkan agak membingungkan. Kemudian aku minta data mentahnya. Aku coba olah sendiri. Hitung sana, hitung sini. Bandingkan antar data. Buat grafiknya. Dan coba analisis statistiknya.

Datanya benar-benar mengejutkan aku. Biomassa lignoselulosa mengalami degradasi. Lignin dan hemiselulosa terdegradasi sangat cepat. Tetapi, selulosanya tidak terdegradasi sama sekali. Massa selulosa relatif tetap sama dari awal  sampai akhir percobaan. Aku minta temen dicek ulang data ini untuk lebih meyakinkan lagi. Datanya masih sama. Data ini memperkuat pendapat bahwa jamur pelapuk putih lebih suka makan lignin daripada selulosa.

Hanya saja ada fonomena penurunan kecepatan degradasi lignin dan hemiselulosa. Aku belum tahu kenapa seperti ini.
Data ini masih awal dan saya belum tahu penjelasannya. Perlu analisa pendukung untuk mencari jawabannya.

Namun demikian, hasil ini membuka peluang pemanfaatan jamur yang lebih luas. Dengan bantuan jamur ini selulosa bisa dipanen tanpa perlu melakukan proses yang membutuhkan energi dan biaya tinggi. Setelah selulosa bisa dipanen, mau diolah jadi apa saja bisa.

Jamur mudah ditumbuhkan, mudah diperbanyak, syarat tumbuhnya juga mudah. Ini sangat potensial dilakukan dalam skala sangat besar.

Saat ini penelitian mesti lebih fokus lagi. Pertama, melakukan optimasi dan memepercepat prosesnya. Kalau itu berhasil, target berikutnya adalah melakukannya dalam skala yang besar. Insya Allah.


Artikel saya tentang pemanfaatan jamur pelapuk putih:
BIOLOGICAL PRETREATMENT OF LIGNOCELLULOSES WITH WHITE-ROT FUNGI AND ITS APPLICATIONS: A REVIEW


Posted from WordPress for Android

Jamur Pelapuk Putih Kesayanganku

Hari-hariku terakhir ini kutumpahkan untuk makhluk yang namanya Jamur Pelapuk Putih (JPP). Dengan terpaksa aku lupakan yang lain demi JPP-ku. Mau ngak mau, dalam beberapa hal, masa depanku kupertaruhkan untuk JPP. Perhatianku, waktuku, pikiranku, dan tenagaku untuk sementara ini untuk JPP saja.

Jamur Pelapuk Putih

JPP tumbuh subur di atas TKKS tanpa sterilisasi


Continue reading

Polimerizasi berbagai macam lignin oleh laccase

Mattinen, M.-L.; Suortti, T.; Gosselink, R.; Argyropoulos, D. S.; Evtuguin, D.; Suurnakki, A.; de Jong, E. & Tamminen, T. Polymerization of Different Lignins by laccase BioResources, 2008, 3(2), 549-565


Download literatur pdf


Analisis Kandungan Selulosa dan Lignin dengan metode Chesson (Datta, 1981)

Berikut ini adalah metode untuk mengukur kandungan selulosa dan lignin berdasarkan metode Datta yang dikemukakan oleh Chesson (1981).

  1. Satu g sampel kering (berat a) ditambahkan 150 mL H2O atau alkohol-benzene dan direfluk pada suhu 100oC dengan water bath selama 1 jam.
  2. Hasilnya disaring, residu dicuci dengan air panas 300 mL.
  3. Residu kemudian dikeringkan dengan oven sampai beratnya konstan dan kemudian ditimbang (berat b).
  4. Residu ditambah 150 mL H2SO4 1 N, kemudian direfluk dengan water bath selama 1 jam pada suhu 100oC.
  5. Hasilnya disaring dan dicudi sampai netral (300 mL) dan residunya dikeringkan hingga beratnya konstan. Berat ditimbang (berat c).
  6. Residu kering ditambahkan 100 mL H2SO4 72% dan direndam pada suhu kamar selama 4 jam.
  7. Ditambahkan 150 mL H2SO4 1 N dan direfluk pada suhu 100oC dengan water bath selama 1 jam pada pendingin balik.
  8. Residu disaring dan dicuci dengan H2O sampai netral (400 mL).
  9. Residu kemudian dipanaskan dengan oven dengan suhu 105oC sampai beratnya konstant dan ditimbang (berat d).
  10. Selanjutnya residu diabukan dan ditimbang (berat e)

Perhitungan kadar selulosa dan kadar lignin menggunakan rumus berikut ini:

Kadar selulosa = (c-d)/a x 100%

Kadar lignin = (d-e)/a x 100%

Chesson, A. 1981. Effects of sodium hydroxide on cereal straws in relation to the enhanced degradation of structural polysaccharides by rumen microorganisms. J. Sci. Food Agric. 32:745–758

Download buku dan referensi lain: Klik Di Sini.


Referensi yang berkaitan:
cellulosic cell wall
Posted from WordPress for Android

Kehebatan Jamur Pelapuk Putih

JPP cawan

Phanerochaete chrysosporium

Salah satu keistimewaan jamur pelapuk putih (JPP) adalah kemampuannya dalam mendegradasi lignin secara total menjadi CO2 dan H2O. Kemampuan ini tidak dimiliki oleh mikroorganisme lain. Percobaan-percobaan di laboratorium yang dilaporkan di jurnal-jurnal ilmiah internasional membuktikan hal ini.

JPP memiliki enzim-enzim yang dapat mendegradasi lignin, antara lain adalah: laccase, lignin peroksidase, dan Mn peroksidase. Enzim-enzim ini adalah oksidator yang sangat kuat. Enzim ini dapat memecah lignin. Seperti yang kita tahu lignin adalah makromolekul yang sangat komplek dan sangat kuat. Lignin adalah senyawa pelindung, sehingga sangat kuat dan sangat resisten.

Kemampuan unik JPP ini bisa dimanfaatkan untuk banyak hal. Misalnya saja yang sudah luama zekali dilakukan adalah untuk mendekomposisi bahan organik yang banyak mengandung lignin. Kemudian digunakan untuk biopulping, biobleaching, dan mendegradasi bahan-bahan pencemar berbahaya.
Continue reading

Karakteristik Lignoselulosa

Lignoselulosa terutama tersusun atas lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Kandungannya bervariasi tergantung pada jenis dan umur tanaman.

Lignin

Lignin adalah polimer tri-dimensional phenylphropanoid yang dihubungkan dengan beberapa ikatan berbeda antara karbon-ke-karbon dan beberapa ikatan lain antara unit phenylprophane yang tidak mudah dihirolisis (33). Di alam lignin ditemukan sebagai bagian integral dari dinding sel tanaman, terbenam di dalam polimer matrik dari selulosa dan hemiselulosa. Lignin adalah polimer dari unit phenylpropene: unit guaiacyl (G) dari prekusor trans-coniferyl-alcohol, syringyl (S) unit dari trans-sihapyl-alcohol, dan p-hydroxyphenyl (H) unit dari prekursor trans-p-coumaryl alcohol. Komposisi lignin di alam sangat bervariasi tergantung pada spesies tanaman. Pengelompokan seperti kayu lunak, kayu keras, dan rumput-rumputan, lignin dapat dibagi menjadi dua kelompok utama, yaitu: guaiacyl lignin dan guaiacyl-syringyl lignin (Gibbs, 1958 in (34)). Guaiacyl lignin adalah produk polimerisasi yang didominasi oleh coniferyl alcohol, sedangkan guaiacyl-syringlyl lignin tersusun atas beberapa bagian dari inti aromatic guaiacyl dan syringyl, bersama dengan sejumlah kecil unit p-hydroxyphenyl. Kayu lunak terutama tersusun atas unit guaiacyl, sedangkan kayu keras juga tersusun atas unit syringyl. Kayu lunak ditemukan lebih resisten untuk didelignifikasi dengan ekstraksi basa daripada kayu keras (35). Hal ini menimbulkan dugaan bahwa guaiacyl lignin membatasi pemekaran (swelling) serat dan dengan demikian menghalangi serangan enzim pada syringyl lignin. Struktur yang lebih resisten dari guaiacyl lignin juga telah diobservasi di dalam study degradasi dari lignin sintetis oleh fungi perombak lignin Phanerochaeta chrysosporium (Faix et al., 1985). Continue reading