Konstruksi dan Seleksi Mutan Isolat Pichia spp. Toleran Cekaman Oksidatif dan Osmotik Untuk Optimasi Produksi Bioetanol

Abstract

Lignoselulosa merupakan biomassa organik yang tersusun dari polimer selulosa, hemiselulosa dan lignin. Komponen gula terbesar pada lignoselulosa adalah gula pentosa dan heksosa. Dalam penelitan sebelumnya telah diketahui bahwa Pichia spp. merupakan kelompok khamir yang mampu mengonversi gula pentosa maupun heksosa menjadi etanol melalui proses fermentasi. Cekaman oksidatif dan osmotik yang terjadi saat proses fermentasi, dapat menghambat viabilitas khamir untuk produksi etanol. Teknik mutasi adaptif merupakan salah satu cara konstruksi khamir mutan agar toleran terhadap cekaman oksidatif dan osmotik yang tinggi. Penelitian ini bertujuan mengonstruksi dan menyeleksi mutan Pichia spp. yang resisten terhadap cekaman oksidatif dan osmotik, serta menganalisis kemampuannya dalam memproduksi etanol menggunakan substrat gula pentosa (xilosa) dan heksosa (glukosa). Konstruksi mutan dilakukan dengan teknik mutasi adaptif terhadap 3 isolat Pichia spp. tipe liar E, R, dan T. Teknik mutasi adaptif menghasilkan 11 isolat mutan yaitu E2, E3, E5, R1, R2, R4, R7, T4, T8, T9, dan T10. Proses seleksi 11 isolat mutan melalui metode spot test menghasilkan 2 isolat mutan terpilih yaitu E5 dan R7, yang resisten terhadap cekaman oksidatif (H2O2) dan osmotik (NaCl) tinggi. Selama proses fermentasi 54 jam, produksi etanol dari substrat glukosa oleh isolat Pichia spp. mutan E5 dan R7 mencapai 107.5% (v/v) dan 99.7% (v/v) atau lebih tinggi 18.5% dan 1.79% dari masing-masing tipe liarnya. Produksi etanol dari substrat xilosa hanya dihasilkan oleh isolat Pichia spp. mutan E5 dan R7, yaitu 6.51% (v/v) dan 3.55% (v/v).