Pustaka Ilmiah Universitas Padjadjaran

Abstrak

Peranan Ion Logam untuk Meningkatkan Toleransi Ragi (Saccharomyces cerevisiae) Terhadap Cekaman Lingkungan untuk Meningkatkan Perolehan Bioetanol

Pada proses fermentasi, sel ragi S. cerevisiae terpapar cekaman lingkungan seperti suhu, osmolaritas, radikal bebas, kekurangan nutrisi dan asam lemah. Selain itu, etanol yang dihasilkan oleh ragi juga dapat menjadi salah satu faktor cekaman. Ketika sel ragi terpapar faktor-faktor cekaman tersebut, maka dapat mengurangi kemampuan sel ragi untuk menghasilkan etanol sehingga akan menurunkan perolehan etanol pada akhir fermentasi. Berbagai usaha dapat dilakukan untuk meningkatkan toleransi sel ragi S. cerevisiae terhadap faktor-faktor cekaman tersebut, seperti rekayasa genetika, supplementasi media fermentasi atau kombinasi keduanya. Dengan meningkatkan toleransi sel ragi S. cerevisiae terhadap faktor-faktor cekaman, diharapkan dapat meningkatkan kinerja sel ragi dalam memproduksi bioetanol. Pada penelitian ini dilakukan suplementasi ion logam, yaitu logam Zn 2+ pada media fermentasi. Pada penelitian ini digunakan medium dengan komposisi yang diketahui untuk meminimalisir faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi eksperimen. Pengaruh suplementasi ion logam terhadap pertumbuhan sel dan kinerja fermentasi dalam menghasilkan bioetanol ditentukan. Pengaruh suplementasi ini pada tingkat toleransi sel ragi terhadap beberapa faktor cekaman (seperti etanol, osmolaritas, asam lemah dan radikal bebas) juga akan dipelajari. Tingkat pertumbuhan sel ragi sangat dipengaruhi oleh keberadaan ion logam Zn dalam media fermentasi, ditunjukkan dengan nilai densitas optik yang lebih tinggi untuk sel yang ditumbuhkan dengan adanya ion logam Zn 2+ dalam media. Meskipun demikian, nilai viabilitas sel untuk sel ragi yang ditumbuhkan dengan adanya ion logam Zn lebih rendah dibandingkan dengan sel ragi yang ditumbuhkan tanpa ion logam Zn 2+. Ukuran sel ragi juga menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Dengan adanya ion logam Zn2+ dalam media fermentasi, ukuran sel menjadi lebih besar dibandingkan dengan sel yang ditumbuhkan tanpa ion logam Zn 2+. Tingkat konsumsi glukosa pada media yang disuplementasi dengan Zn 2+ lebih tinggi dan sejalan dengan hal tersebut, kadar etanol yang dihasilkan juga lebih tinggi pada media yang disuplementasi dengan Zn mencapai ~28 mg/mL (2,8% v/v) pada waktu fermentasi 96 jam, sedangkan tanpa adanya ion logam Zn hanya mencapai ~18 mg/mL (1,8% v/v). Hasil pengujian daya tahan sel ragi terhadap cekaman lingkungan menunjukkan bahwa ion logam Zn 2+ dapat meningkatkan daya tahan terhadap cekaman lingkungan, dimana perlindungan terhadap cekaman oksidatif merupakan perlindungan terbaik.