Delignification of Sawdust White Teak (Gmelina arborea Roxb.) by Fungi Phanerochaete chrysosporium Irradiated Gamma Ray
Abstract
Abstrak
Biomassa lignoselulosa yang merupakan limbah pemanenan kayu harus dilakukan proses untuk memisahkan selulosa, hemiselulosa dan lignin sehingga dapat termanfaatkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas inokulan fungi Phanerochaete chrysosporium iradiasi gamma dan pretreatment kimia terhadap percepatan delignifikasi serbuk kayu jati putih (Gmelina arborea Roxb.) sehingga dapat dimanfaatkan dalam proses pulping. Pada penelitian ini dilakukan pretreatment substrat kayu jati putih (Gmelina arborea Roxb.) menggunakan larutan NaOH 1% dan H2SO4 1% serta iradiasi gamma Co-60, yang mempunyai daya ionisasi kecil, daya tembus yang tinggi serta Co-60 dapat memancarkan sinar gamma dengan waktu paruh pendek. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, tahap pertama penentuan dosis optimum iradiasi gamma terhadap fungi Phanerochaete chrysosporium (0 Gy, 200 Gy, 400 Gy, 600 Gy, 800 Gy, dan 1000 Gy) dan tahap kedua analisis karakteristik substrat kayu jati putih yang telah di pretreatment dengan metode Solid State Fermentation (SSF) selama 21 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis optimum pemberian iradiasi gamma pada fungi Phanerochaete chrysosporium yaitu pada dosis 600 Gy yang dapat meningkatkan aktivitas enzim lignin peroksidase (LiP) sebesar 22.18 U/mL. Proses pretreatment kimia dengan menggunakan H2SO4 1% dapat mempercepat proses biodelignifikasi yang menghasilkan efisiensi degradasi lignin tertinggi yaitu sebesar 25.65%.
Kata kunci: Lignoselulosa, delignifikasi, Solid State Fermentation (SSF), Phanerochaete chrysosporium,iradiasi gamma.
Abstract
Lignocellulose biomass is waste wood harvesting should be a process for separating cellulose, hemicellulose and lignin that can be utilized. This study aims to determine the effectiveness of the inoculant fungi Phanerochaete chrysosphorium gamma irradiation and chemical pretreatment to accelerate delignification powder white teak (Gmelina arborea Roxb.). In this research, pretreatment of substrate wood white teak (Gmelina arborea Roxb.) Using a solution of NaOH 1% and H2SO4 1% and gamma-ray irradiation Co-60, have the power of ionization is small, high penetrating power, and Co-60 which can emit gamma rays a short half-life time. This research was conducted in two stages, the first stage of determining the optimum dose gamma irradiation for fungi Phanerochaete chrysosphorium (0 Gy, 200 Gy, 400 Gy, 600 Gy, 800 Gy, and 1000 Gy) and the second stage of the analysis of the characteristics of the substrate wood white teak has been in pretreatment by methode Solid State Fermentation (SSF) for 21 days. The results showed that the optimum dose administration of gamma irradiation on fungi Phanerochaete chrysosphorium is a dose of 600 Gy which can increase the activity of enzymes lignin peroxidase (LiP) amounted to 22.18 U / mL. Chemical pretreatment process using H2SO4 1% biodelignification can accelerate the process of lignin degradation that produces the highest efficiency of 25.65%.
Keywords: Lignocellulose, delignification, Solid State Fermentation (SSF), Phanerochaete chrysosporium, gamma irradiation.
Keywords
References
Badan Standar Nasional (BSN). 1992. Cara Uji Makanan dan Minuman. 01-2891-1992. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta: BSN.
Baharuddin. 2005. Pemanfaatan Serbuk Kayu Jati (Tectona grandis L) yang Direndam Dalam Air Dingin sebagai Media Tumbuh Jamur Tiram (Pleorotus comunicipae). Jurnal Perrenial: 2(1). 1-5.
Bonnen AM, Anton LH, Orth AB. 1994. Lignin-degrading enzymes of the commercial button mushroom, agaricus bisporus. Appl. Environ. Microbiol. 60: 960-965.
Hamzah A, Zarin MA, Hamid AA. 2012. Optimal physical and nutrient parameters for growth of trichoderma virens. Sains Malaysiana. 41(1): 71-79.
Irawati D. 2006. Pemanfaatan Serbuk Kayu untuk Produksi Etanol. [Tesis]. Bogor: Sekolah Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor.
Julfana R. 2012. Hidrolisis enzimatik selulosa dari ampas sagu menggunakan campuran selulase dari trichoderma reesei dan Aspergillus Niger. Kimia Kehutanan. 2(1): 52-57.
Kartasasmita M, Solikhin A, Alfajri M. 2011. Potensi Fungi Melanotus sp. dan Phanerochaete chrysosporium sebagai Biodelignifikasi Ramah Lingkungan dalam Proses Pulping. Institut Pertanian Bogor, PKM GT.
Kenneth WB. 1970. Handbook of pulp and paper technology (2nd ed.). Van Nostrand Reinhold Company, New York.
Murni R. 2008. Buku ajar teknologi pemanfaatan limbah untuk pakan. laboratorium makanan ternak. Jambi: Universitas Jambi [Online].
Pelczar MJJr, Chan ECS. 2006. Dasar-dasar mikrobiologi. Volume 1. Hadioetomo RS, Imas T, Tjitrosomo SS, Angka SL. Penerjemah; Jakarta: UI Pr. Terjemahan dari: Elements of microbiology.
Prabakhar A, Krishnaiah K, Janaun J, Bono A. 2005. Review article an overview engineering aspects of solid state fermentation. Malaysian of Microbiology. 1(2): 10 -16.
Rini DS. 2002. Minimalisasi limbah industri pulp and paper. Lembaga kajian Ekologi dan Konservasi Basah.
Safaria S. 2013. Efektivitas campuran enzime selulase dari aspergilus niger dan trichoderma reesei dalam menghidrolisis substrat sabut kelapa. ISSN: 2303-1077. 2(1): 46-51
Shah AR, Madamwar D. 2005. Xylanase production under solid-state fermentation and its characterization by an isolated strain of aspergillus foetidus in India. World of Microbiology & Biotechnology. 21: 233–243.
Siagian EC. 1980. Mikrobiologi dasar. Pusdiklat BATAN, Jakarta.
Somda MK, Aly S, Nicolas B, Philippe T, Alfred ST. 2011. Effect of minerals salts in fermentation process using mango residues as carbon source for bioethanol production. Asian of Indust. Engineering. 3(1): 29-38.
Sudaryati YS, Djajasukma E. 1990. Pengaruh Iradiasi Sinar Neutron terhadap Produksi Enzim Selulase dan Amilase oleh Aspergillus niger pada Media Dedak. BATAN, Jakarta.
Utomo RS, Soejono. 1987. Singkronisasi Degradasi Energi dan Protein Dalam Rumen Pada Ransum Basal Jerami Padi Untuk Meningkatkan Kecernaan Nutrien Sapi Potong. Laporan Penelitian. Lembaga Penelitian Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Wahyudi P, Suwahyono U, Harsoyo, Mumpuni A, Wahyuningsih D. 2005. Pengaruh pemaparan sinar gamma isotop cobalt-60 dosis 0,25-1 kgy terhadap daya antagonistik t. harzianum pada f. oxysporum. Berk. Penel. Hayati. 10 : 143-151
Waluyo L. 2004. Mikrobiologi umum. Malamg: Universitas Muhamadiyah Press.
DOI: 10.15408/jkv.v2i2.3079
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright (c) 2019 Nurhasni Nurhasni, Tri Retno Dyah Larasati, Afinanisa Iksan
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
