Seleksi Jamur Xilanolitik dan pemanfaatannya pada biodegradasi Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk produksi Xilosa

MARYNA, Liana, Prof.Dr.Ir. Kapti Rahayu K., M.Sc

2005 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah pengolahan ekstraksi minyak sawit dari tandan segar kelapa sawit. Jumlah limbah TKKS sangat banyak dan belum termanfaatkan secara optimal. Komponen lignoselulosa pada TKKS potensial untuk didegradasi menjadi senyawa yang lebih bernilai ekonomi, salah satunya adalah dengan memanfaatkan xilan TKKS untuk memproduksi xilosa dengan cara biodegradasi. Empatbelas jamur yang sebagian besar diisolasi dari limbah pengolahan kelapa sawit diseleksi berdasarkan kemampuannya tumbuh pada media selektif TKKS dan aktivitas xilanasenya. Crude enzymes empat jamur terpilih dimanfaatkan pada biodegradasi TKKS untuk produksi xilosa. Biodegradasi dilakukan terhadap TKKS yang telah mengalami pretreatment menggunakan autoclave 121oC selama 1 jam. Xilosa yang diproduksi selama biodegradasi diukur menggunakan HPLC. Aspergillus sp-TnP32, Aspergillus sp-BT703, Trichoderma sp-PK1J2 dan Aspergillus niger IFO 31125 IFO 31125 merupakan jamur terpilih dengan aktivitas enzim xilanase berturut-turut 7,55 U/ml, 6,80 U/ml, 6,74 U/ml dan 6,16 U/ml. Produksi enzim oleh keempat jamur, paling tinggi terjadi pada jam ke 72 dari pertumbuhannya. Aktivitas tertinggi enzim xilanase dari Aspergillus sp-TnP32 dicapai pada suhu 60oC ;pH 5, Aspergillus niger IFO 31125 IFO 31125 dan Trichoderma sp-PK1J2 pada suhu 50oC; pH 5, serta Aspergillus sp-BT703 pada suhu 40oC;pH 7. Trichoderma sp-PK1J2 membebaskan xilosa sebanyak 10,23 gram/100 gram TKKS atau sekitar 56% dari komponen xilan TKKS, sementara. Aspergillus sp-BT703, Aspergillus niger IFO 31125 IFO 31125, dan Aspergillus sp- TnP32 masing-masing memproduksi xilosa sebanyak 4,87 4,8; dan 4,41 gram/100 gram TKKS atau sekitar 26,64%, 26,27%, dan 24,11% dari xilan TKKS. Trichoderma sp-PK1J2 menghasilkan komplek enzim lignselulolitik dan xilanolitik yang lebih lengkap dibanding jamur lainnya. Aksi sinergi enzim pemecah rantai utama xilan dan pemecah rantai samping meningkatkan jumlah xilosa yang dibebaskan pada biodegradasi xilan TKKS. Trichoderma sp-PK1J2 merupakan jamur yang paling potensial dimanfaatkan sebagai penghasil enzim pendegradasi xilan TKKS untuk produksi xilosa.

Oil palm empty fruit bunches (EFB) are abundant lignocellulosic waste from oil palm extraction. They’re present in large amount and potentially posses an ability to degrade to more beneficial compound such as xylose by biodegradation. In this study, fourteen fungi mostly isolated from oil palm side products were screened based on their growth on the selective media contain oil palm EFB, and their xylanase activity. Four isolate were selected as xylanese producers and use for further experiment. The crude enzyme of four selected fungi were characterized and use for biodegradation of oil palm EFB. The biodegradation was done on the oil palm EFB substrate after pretreated in the autoclave at 121 o C for 1 hour. The producing xylose during biodegradation was measured by HPLC. The isolate of Aspergillus sp-TnP32, Aspergillus sp-BT703 , Trichoderma sp-PK1J2, and Aspergillus niger IFO 31125, were selected as xylanase producers, which has xylanase activity 7,55 U/ml, 6,80 U/ml, 6,74 U/ml and 6,16 U/ml respectively. The optimum enzyme production by those fungi was at 72 hour of their cultivation. The highest xylanase activity of Aspergillus sp-TnP32 was reached at 60oC ;pH 5, Aspergillus niger IFO 31125 and Trichoderma sp-PK1J2 at 50oC; pH 5, and Aspergillus sp-BT703 at 40oC;pH7. The xylanase of Trichoderma sp-PK1J2 released 10,23 g xylose /100 g of oil palm EFB equivalent to 56% of the xylan, while Aspergillus sp-BT703, Aspergillus niger IFO 31125, and Aspergillus sp-TnP32, produce 4.87, 4.80 and 4.41 g/100 g of oil palm EFB equivalent to 26.67%, 26.27% and 24.11% of oil palm EFB xylan respectively. Trichoderma sp-PK1J2 may produce more complete of lignocellulolytic and xylanolytic enzymes than the others. Synergy of backbone degrading enzyme and side chain degrading enzyme may increase xylose that liberated from xylan biodegradation. Hence, Trichoderma sp-PK1J2 were chosen as the most potential fungi for producing xylan degrading enzyme for oil palm EFB biodegradation to produce xylose.

Kata Kunci : Biodegradasi,Tandan Kososng Kelapa Sawit,Jamur Xilanolitik, empty fruit bunches, xylanolytic fungi, biodegradation, xylose