BIODEGRADASI LIMBAH TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) OLEH JAMUR LIGNOSELULOLITIK
2. METODOLOGI Alat dan Bahan
3.3. Kadar Hemiselulosa selama Proses Fermentasi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit
Hemiselulosa berbeda dengan selulosa dalam hal komposisi unit gula penyusun, rantai molekul hemiselulosa lebih pendek dan memiliki percabangan rantai molekul. Hemiselulosa memiliki berat molekul rendah dan biasanya berjumlah antara 15-30% dari berat kering bahan lignoselulosa (Taherzadeh dan Karimi, 2007).
Persentase penurunan kadar hemiselulosa limbah tandan kosong kelapa sawit setelah fermentasi akan dianalisis secara statistik dengan menggunakan Analisis Varian (ANAVA). Hasil Analisis Varian tersebut menunjukkan bahwa faktor jenis jamur dan faktor dosis inokulum memberikan terhadap penurunan kadar hemiselulosa. Selain itu terdapat interaksi faktor jenis jamur dan faktor dosis inokulum dalam menghasilkan penurunan kadar hemiselulosa.
Penurunan kadar hemiselulosa yang dihasilkan dalam proses fermentasi limbah tandan kosong kelapa sawit, dianalisis dengan Uji Jarak Berganda Duncan dengan taraf nyata 5%. Uji interaksi spesies jamur dan dosis inokulum terhadap persentase penurunan kadar hemiselulosa limbah tandan kosong kelapa sawit setelah proses fermentasi dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Uji Interaksi Antara Jenis Jamur dan Dosis Inokulum terhadap Persentase Penurunan Kadar Hemiselulosa (%) Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit
Keterangan : huruf kecil dibaca ke segala arah dan huruf kecil yang sama menunjukkan tidak berbeda pada taraf 5%
Jenis Jamur (J) dan Dosis Inokulum (D) Persentase Penurunan Kadar Hemiselulosa (%) Kontrol 6,73 ab Rhizopus oryzae 5% 4,33 a Rhizopus oryzae 10% 15,97 e Penicillium citrinum 5% 11,97 cd Penicillium citrinum 10% 15,59 e Aspergillus nidulans 5% 14,07 de Aspergillus nidulans 10% 11,06 c
Konsorsium R. oryzae, P. citrinum dan A. nidulans
5%
11,27 cd
Konsorsium R. oryzae, P. citrinum dan A. nidulans
10%
62
Berdasarkan Tabel 3 dapat dilihat bahwa perlakuan jamur Rhizopus oryzae dosis inokulum 10%, Penicillium citrinum dosis inokulum 10% dan Aspergillus nidulans dosis inokulum 5% menghasilkan penurunan kadar hemiselulosa yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan konsorsium ketiganya. Rhizopus oryzae, Penicillium citrinum dan Aspergillus nidulans merupakan jamur yang bersifat selulolitik karena dapat menghasilkan enzim selulase. Enzim selulase yang dihasilkan tidak hanya dapat merombak selulosa tetapi juga dapat merombak hemiselulosa yang terkadung dalam limbah tandan kosong kelapa sawit. Berdasarkan hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa perlakuan dengan menggunakan
Rhizopus oryzae dosis inokulum 10%,Penicillium citrinum dosis inokulum 10% dan Aspergillus nidulans dosis inokulum 5% lebih efektif digunakan untuk menghasilkan penurunan kadar hemiselulosa yang tinggi pada limbah tandan kosong kelapa sawit. Grafik kadar hemiselulosa limbah tandan kosong kelapa sawit pada awal dan akhir fermentasi dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Grafik kadar hemiselulosa limbah tandan kosong kelapa sawit pada awal dan akhir fermentasi.
Berdasarkan grafik pada Gambar 3, kadar hemiselulosa limbah tandan kosong kelapa sawit pada awal biodegradasi adalah sebesar 28,75%. Perlakuan Rhizopus oryzae mampu memberikan persentase penurunan kadar hemiselulosa yang tertinggi, yaitu sebesar 15,97%, dari 28,75% menjadi 24,16%. Rhizopus oryzae merupakan salah satu jamur yang dapat menghasilkan enzim protease (Gandjar dan Syamsurizal, 2006). Hemiselulosa umumnya dilaporkan berasosiasi secara kimia dengan polisakarida, protein atau lignin (Isroi, 2008). Sehingga Rhizopus oryzae diduga dapat mendegradasi hemiselulosa yang berikatan dengan protein dalam limbah tandan kosong kelapa sawit.
Wachid (2011) membuktikan bahwa dalam fermentasi kulit ari kedelai dengan kandungan utama hemiselulosa yang sama dengan bonggol jagung oleh Rhizopus oryzae
dalam kondisi anaerob tidak terkendali dapat menghasilkan etanol dengan kadar 3%. Hal tersebut membuktikan bahwa Rhizopus oryzae juga mampu menghasilkan enzim yang dapat mengdegradasi hemiselulosa dalam limbah tandan kosong kelapa sawit melalui proses fermentasi.
Berdasarkan hasil uji selulolitik, Rhizopus oryzae mampu menghasilkan enzim selulase sehingga dapat mendegaradasi selulosa yang terkandung dalam medium selulosa (PDA + 5% CMC). Kemampuan Rhizopus oryzae dalam mendegradasi selulosa dapat dilihat dari zona bening yang terbentuk pada medium. Enzim selulase ini tidak hanya dapat merombak selulosa, akan tetapi juga diketahui dapat merombak hemiselulosa (Lynd, dkk., 2002).
63 4.KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Penicillium citrinum secara tunggal pada dosis inokulum 5% memiliki kemampuan yang efektif dalam menurunkan kadar lignin limbah tandan kosong kelapa sawit sebesar 20,31%, selulosa 9,42% dan hemiselulosa 11,97% sedangkan konsorsium Rhizopus oryzae, Penicillium citrinum dan Aspergillus nidulans pada dosis inokulum 10% efektif menurunkan kadar lignin sebesar 11,50%, selulosa 9,86% dan hemiselulosa 9,53%. 2. Dosis inokulum padat yang efektif dalam proses fermentasi limbah tandan kosong
kelapa sawit adalah dosis inokulum 5% yang dapat menurunkan kadar lignin sebesar 20,31%, selulosa 9,42%, dan hemiselulosa 11,97%.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih ini penulis tujukan kepada Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam; Laboratorium Analisis Pakan Ternak, Fakultas Peternakan; serta seluruh pihak yang terkait dalam penelitian ini atas seluruh bantuan yang diberikan selama penelitian berlangsung.
DAFTAR PUSTAKA
Bhende, V. dan Dawande, A.Y., 2010. Production and characteristics analysis of ligninperoxidase from Penicillium citrinum, Fusarium oxysporum and Aspergillus terreus using n-propanol as substrate. Asiatic J. Biotech. Res.2010; 01: 1-7.
Budiman, N. 2010. Fermentasi. (Diunduh 28 Januari 2012).Tersedia dari : http://www.kompas.com/kompas-cetak /0302 /28/Ilpeng/151875.htm.
Gandjar, I. dan W. Syamsurizal, 2006. Mikologi Dasar dan Terapan. Yayasan Obor Indonesia. Jakarta.
Goenadi, D., H. Away dan Y. Sukin, 1998. Teknologi Produksi Kompos Bioaktif Tandan Kosong Kelapa Sawit. Pertemuan Teknis Bioteknologi Perkebunan Untuk Praktek. Unit Penelitian Bioteknologi Perkebunan. Bogor. hal. 1-4, 10-11.
Gunam, I.B.W., K. Buda, I M.Y.S. Guna, 2010. Pengaruh Perlakuan Delignifikasi dengan Larutan NaOH dan Konsentrasi Substrat Jerami Padi terhadap Produksi Enzim Selulase dari Aspergillus niger NRRL A-II, 264. Jurnal Biologi, 14(2): 55-61.
Islam, N.F. dan Borthakur S.K., 2011. Study of fungi associated with decomposition of rice stubble and their role in degradation of lignin and holocellulose. Mycosphere .2(6):627-635.
Isroi., 2008. Karakteristik Lignoselulosa sebagai Bahan Baku Bioetanol. (Diunduh 28 Januari 2012). Tersedia dari :
http:// isroi.wordpress.com/2008/05/01/karakteristik-lignoselulosa-sebagai-bahan-baku-bioetanol/.
Karmakar, M. dan R.R. Ray, 2011. Saccharification of agro wastes by the Endoglucanase of Rhizopus oryzae. Annals of Biological Research. 2 (1) : 201-208.
Lynd L.R., P.J. Weimer, W.H. van Zyl WH dan I.S. Pretorius, 2002. Microbial Cellulose Utilization: Fundamentals and Biotechnology. Microbiol, Mol. Biol. Rev.66(3):506-577. Prescott, S.C., dan Dune, C. G., 1982. Industrial Microbiology. McGraw-Hill. New York. Robert, A. S., Ellen S. H. dan Connie A. N. 1981. Introduction to Food-Borne Fungi.
Centraalbureau voor Schimmelcultures. The Netherlands.
Sillia, S.B., 2003. Enviromental Application of Biotechnology. (Diunduh 28 Januari 2012). Tersedia dari :http://.fbae.org.
Swisher, R. D., 1987. Surfactant Biodegradation. (Diunduh 28 Januari 2012). Tersedia dari http://www.lasinfo.org/las_ environment.html.
Taherzadeh, M. J. dan Karimi K., 2007. Process for ethanol from lignocellulosic materials I : Acid-based hydrolysis processes. BioResources 2(3). 472-449.
64
Wachid M., 2011. Penelitian Pendahuluan Ethanol Bonggol jagung oleh Rhizopus oryzae. FPP. UMM. Malang.
Wardani, D. I., 2012. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) sebagai Alternatif Pupuk Organik. (Diunduh 28 Januari 2012). Tersedia dari :
http://uwityangyoyo.wordpress.com/2012/01/04/tandan-kosong-kelapa-sawit-tkks-sebagai-alternatif-pupuk-organik/.
Wymelenberg, A.V., 2006. Structure Organization and Transcriptional Regulation of A Family of Copper Radical Oxidase Genes in Lignin Degrading Phanerochaete chrysosporium.
Applied And Environmental Microbiology. 72 (7): 4871-4877.
Zabel, R. A. dan Morrell, J. J., 1992. Wood Microbiology : Decay and Its Prevention. Academic Press Inc. New York.
65
KOLABORASI ILMIAH DI PERGURUAN TINGGI DAN LEMBAGA PENELITIAN SEBAGAI