Dokumen tersebut membahas tentang enzim selulase, termasuk mikroba penghasil (Trichoderma reesei), proses produksi, dan pemanfaatannya dalam industri seperti tekstil, deterjen, makanan dan minuman, serta kertas.

1. Ervi Afifah
(1006470)
BIOLOGI UPI BANDUNG

2. A
•Enzim Selulase
B
•Bahan Baku yang digunakan dalam Pembuatan Enzim
Selulase
C
•Mikroba yang Digunakan dalam Pembuatan Enzim Selulase
D
•Kondisi Kultur yang Dibutuhkan dalam Produksi Enzim
Selulase
E
•Proses Produksi Enzim Selulase

3.  Selulase merupakan kumpulan dari beberapa
enzim yang bekerja bersama untuk hidrolisis
selulosa. Mikroorganisme tertentu menghasilkan
partikel yang dinamakan selulosom. Partikel inilah
yang akan terdisintegrasi menjadi enzim-enzim,
yang secara sinergis mendegradasi selulosa (Belitz
dkk, 2008).
 Sedikitnya ada tiga enzim yang terlibat dalam
degradasi atau hidrolisis selulosa, yaitu endo-β-
glukanase, ekso-β-glukanase, dan β-glukosidase.
Reaksi hidrolisis selulosa oleh selulase adalah sebagai
berikut:

4.  Endoglukanase akan
menghancurkan
crystalinity region pada
serat selulosa dan
membuat rantai bebas.
 Exoglucanase selanjutnya
akan mendegradasi rantai
gula bebas dengan
memindahkan unit selobisa
(dimer glukosa)
 Selobisa kemudian akan
dipotong menjadi glukosa
oleh ƀ-glukosidase
(Wyman, 1996 dalam
Taherzadeh, 2007).
Gambar 1. Tahapan-tahapan hidrolisis
selulosa
(sumber: Taherzadeh, 2007)

5.  Teknologi hidrolisis
selulosa adalah penemuan
mikroorganisme yang
mampu mengubah
selulosa menjadi gula
pada tahun 1950-an.
 Elwyn Reese berhasil
mengidentifikasi
mikroorganisme
penghasil enzim selulase.
Mikroorganisme ini adalah
Trichoderma viride, yang
akhirnya diberi nama
Trichoderma reesei pada
tahun 1977,
Gambar 2. Percobaan produksi
selulase secara kontinu tahun 1975
(sumber: Allen dkk, 2009)

6.  Selulosa merupakan polisakarida, dengan
glukosa sebagai monomernya.
 Selulosa adalah senyawa organik yang paling
melimpah di alam. Ada dua tipe dasar
selulosa yang terdapat di alam, yaitu
pektoselulosa, seperti rami yang
mengandung 80% selulosa dan lignoselulosa
yang terdiri dari selulosa, hemiselulosa, dan
lignin.
 Contoh bahan baku yang dapat digunakan
dalam proses ini adalah jerami, bongkol
jagung, serasah, dst.

8.  Kompleks enzim selulase yang terdiri dari
tiga komponen utama yaitu endo-β-
glukanase, ekso-β-glukanase, dan β-
glukosidase. T. reesei merupakan salah
satunya dengan kemampuan menghasilkan
enzim selulase dalam jumlah besar. (Ericson,
2002 dalam Sarah, 2007).
Gambar 2.1. Trichoderma reesei strain
QM6a
(sumber: www.science.energy.gov)

9.  Mandels dkk. (1956) menemukan bahwa beberapa ion logam diperlukan
untuk produksi selulase. Magnesium (Mg2+) diperlukan untuk produksi
selulase, tetapi ketika konsentrasinya ditingkatkan, menunjukkan
aktivitas inhibisi. Kalsium diperlukan untuk menghasilkan selulase,
tetapi tidak untuk pertumbuhan kecuali dalam selulosa murni. Ion
anorganik lain yang diperlukan adalah mangan, zinc, fosfat, sulfat,
kobalt, dan besi.
 Bahan lain yang perlu ditambahkan sebagai medium fermentasi meliputi
substrat (selulosa atau substrat lain), anti-foaming, dan ekstrak ragi
(Warzywoda dkk, 1988). Menurut Cho (1990), proses fermentasi
menggunakan T. reesei harus dilakukan dalam kondisi aerobik.
 Menurut Tengborg (2001), suhu optimal untuk enzim adalah 380 C
dengan pH 4,9 dan waktu inkubasi selama 144 jam (Taherzadeh, 2007).

10.  Proses produksi enzim
selulase dengan cara
fermentasi submerged
(SmF) dan solid state
cultivation (SSC). Jika
fermentasi dilakukan
secara submerged
maka diperlukan
proses downstream
untuk mendapatkan
enzim dari cairan hasil
fermentasi, sedangkan
fermentasi solid state
tidak memerlukannya
(Zhuang, 2006)

11. Gambar 2.5. Spesifikasi proses untuk produksi enzim selulase dengan metode fermentasi solid state (sumber: Zhuang, 2006)

12.  Industri tekstil
Selulase merupakan enzim yang paling sukses digunakan dalam
pemrosesan tekstil basah, terutama bagian proses akhir tekstil
berbasis selulosa, dengan tujuan meningkatkan kualitas.
 Industri deterjen
Enzim selulase menghidrolisis selulosa pada kapas atau
paduannya untuk memberi keuntungan dalam pencucian dan
perawatan bahan.
 Industri makanan dan minuman
Tekstur, rasa, dan aroma dari buah dan sayur dapat ditingkatkan
dengan mengurangi rasa pahit berlebih dengan infusi enzim
pektinase dan β-glukosidase.
 Industri kertas dan pulp
penggunaan enzim untuk proses deinking adalah mengurangi
penggunaan alkali, meningkatkan kecerahan fiber,
mempertahankan kekuatan kertas, dan mengurangi partikel-
partikel halus dalam pulp (Anthony, 2012).

13.  Taherzadeh, et.al. (2007). Enzyme-Based
Hydrolisis Processes for Ethanol From
Lignocellulolisic Materials: A Review.
Bioresources2(4), 707-738.
 Sarah, et,al. (2007) Improving Cellulose
Hydrolisis with New Cellulose Composition.
Novozymes.
 Anthony. (2012). Isolasi Enzim Selulase.
Bandung: ITB.