Indonesia merupakan salah satu negara penghasil kelapa sawit terbesar di dunia. Pada tahun 1911, pohon kelapa sawit pertama kali dikenalkan di Indonesia, dan ini terus berkembang sehingga kelapa sawit menjadi salah satu komoditas terbesar pada tahun 1970. Seiring dengan peningkatan produksi kelapa sawit, maka meningkat juga produk hasil samping (by-product) kelapa sawit di Indonesia. Produksi hasil samping kelapa sawit tersebar di sekitar 65% wilayah penanaman kelapa sawit di Indonesia. Produk samping tersebut biasanya terdiri dari pelepah, daun dan batang kelapa sawit yang selama proses produksi kelapa sawit, produk samping tersebut belum dimanfaatkan dengan maksimal. Dalam rangka mendukung implementasi ekonomi hijau, maka riset pengolahan produk samping hasil agrobisnis kelapa sawit penting dilakukan. Langkah ini juga memperkuat capaian tujuan pembangunan berkelanjutan (SDGs 13 dan 15).
Produk samping hasil pengolahan kelapa sawit seperti pelepah, daun, tandan dan batang kelapa sawit mempunyai kandungan hemiselulosa yang sangat tinggi. Limbah-limbah ini mempunyai kandungan karbohidrat seperti selulosa dan hemiselulosa sekitar 80%. Hemiselulosa merupakan suatu polisakarida yang tersusun dari monosakarida yang berbeda diantaranya D-xilosa, D-manosa, D-galaktosa, D-glukosa, L-arabinosa, dan D-asam galakturonat. Monosakarida tersebut merupakan sumber energi yang mempunyai potensi besar untuk bahan baku industri, misalnya untuk pembuatan pelarut organik, produksi xilitol dan produksi bioetanol. Hemiselulosa perlu didegradasi untuk mendapatkan monosakaridanya. Proses degradasi ini menggunakan kompleks enzim xilanolitik. Gen penyandi enzim xilanolitik dari bakteri termofilik Geobacillus thermoleovorans IT-08 telah berhasil diisolasi dari kawah Gunung Pancar, Bogor, Jawa Barat, Indonesia dengan melalui proses shotgun cloning ke dalam pBluescript dan dinamakan pTP510 dalam E. coli DH5α. Enzim ini merupakan salah satu koleksi isolat asal Indonesia di Laboratorium Proteomik, PUIPT- Pusat Riset Rekayasa Molekul Hayati, Research Center for Bio-Molecule Engineering (BIOME), Universitas Airlangga.
Proses penelitian ini berhasil dilakukan di Laboratorium Proteomik, Pusat Riset Rekayasa Molekul Hayati, Research Center for Bio-Molecule Engineering (BIOME), Universitas Airlangga. Hemiselulosa didapatkan dengan melakukan isolasi dari daun kelapa sawit. Hemiselulosa didegradasi dengan menggunakan komplek enzim xilanollitik (pTP510) untuk mendapatkan monomer-monomernya. Pada proses ini dilakukan optimasi suhu untuk mendapatkan suhu terbaik dalam proses degradasi hemiselulosa sehingga didapatkan monomer-monomer yang mempunyai konsentrasi maksimal. Optimasi degradasi dilakukan pada pH 6 pada suhu 50, 60, 70 dan 80⁰C.
Studi pada penelitian ini berhasil melakukan isolasi hemiselulosa dari daun kelapa sawit dengan konsentrasi NaOH 3 M dengan waktu refluks 6 jam dan mendapatkan suhu optimal dalam menghidrolisis hemiselulosa pada suhu 60⁰C dengan monomer yang dihasilkan adalah xilosa (120,231 ppm), arabinosa (21,069 ppm) dan xilooligosakarida (240,465 ppm). Konsentrasi monomer dianalisa menggunakan alat High Performace Liquid Chromatography (HPLC).
Penulis: Ni Nyoman Tri Puspaningsih
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://doi.org/10.1063/5.0111424
Anita Kurniati, Ni Nyoman Purwani, Galih Ayhusta Laras, Rohmawati, Ali Rohman, Afaf Baktir, Hery Suwito, Kazuo Sakka, Makiko Sakka, Ni Nyoman Tri Puspaningsih. (2023).
Optimalization of Enzymatic Degradation on Oil Palm Leaves Hemicellulose. AIP Conference Proceedings 2679, 050006 (2023)
