Kajian pengaruh pH, jenis dan konsentrasi sumber karbon pada produksi selulosa oleh Acetobacter xylinum 85-I

Abstract

Mikroorganisme merupakan salah satu sumber penghasil selulosa yang disebut microbial cellulose atau bacterial cellulose. Mikroorganisme yang telah diketahui dapat memproduksi selulosa adalah Acetobacter xylinum. Bacterial cellulose tidak mengandung bahan-bahan non-selulosa seperti lignin dan hemiselulosa sehingga diharapkan dapat memberikan alternatif pengganti sumber selulosa kayu yang masih mengandung bahan-bahan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh pH, jenis, dan konsentrasi sumber karbon pada produksi selulosa, serta menemukan kondisi kultivasi yang memberikan rendemen selulosa tertinggi. Pada penelitian ini digunakan isolat lokal A. xylinum 85-I dalam media air kelapa. Kultivasi produksi selulosa dilakukan pada kondisi kultivasi diam. Analisa dilakukan terhadap rendemen (g/l), kadar gula sisa (g/l), dan pH akhir. Tahap penelitian pendahuluan terdiri dari pengujian pengaruh penambahan konsentrasi glukosa pada lima taraf (%b/v), yaitu 2.0, 5.0, 7.5, 10.0, dan 12.0 dan pengujian pengaruh pH awal media pada 8 taraf (3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, dan 7.0). Rancangan percobaan pada tahap ini digunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Tahap penelitian lanjutan dari penelitian ini yaitu produksi selulosa pada perlakuan kondisi kultivasi yang merupakan kombinasi 3 taraf pH (5.0, 5.5, 6.0), 3 taraf konsentrasi (1 %, 2%, 3%) dan 3 jenis sumber karbon (glukosa, fruktosa, gliserol). Rancangan percobaan pada tahap ini digunakan Rancangan Tersarang Faktorial (RTF). Kondisi kultivasi yang memberikan rendemen selulosa tertinggi diuji pada media sintetis Hestrin and Schramm (HS). Hasil penelitian menunjukkan penambahan konsentrasi glukosa tidak berpengaruh terhadap rendemen selulosa tetapi berpengaruh terhadap pH akhir dan kadar gula sisa. Nilai pH akhir menurun seiring dengan penurunan rendemen selulosa sedangkan kadar gula sisa meningkat dengan meningkatnya jumlah glukosa yang ditambahkan pada media. Nilai pH awal berpengaruh nyata terhadap rendemen selulosa. Nilai pH optimal untuk pertumbuhan A. xylinum 85-I adalah pH 5.5. Rendemen selulosa tertinggi yang dicapai pada kondisi kultivasi tersebut adalah 8.553 gram/liter. Nilai pH awal media kultivasi juga berpengaruh terhadap kadar gula sisa. Hasil produksi selulosa pada tahap penelitian lanjutan menunjukkan bahwa jenis sumber karbon tidak berpengaruh terhadap rendemen selulosa. Rendemen selulosa dipengaruhi oleh pH awal media kultivasi dan interaksi antara pH awal media kultivassi dengan jenis sumber karbon yang digunakan.