Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

20
Pemanfaatan Bakteri Eschericia coli sebagai Pembuatan Biodiesel Penulis : Muhammad Ahdan 0915041037 Manuel Siregar 0915041034 Ngudi Waluyo 0915041040 Mata Kuliah : Aplikasi Bioteknologi Industri Dosen : Panca Nugrahaini F., S.T., M.T. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung Bandar Lampung 2010

Transcript of Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

Page 1: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

Pemanfaatan Bakteri Eschericia coli sebagai Pembuatan Biodiesel

Penulis : Muhammad Ahdan 0915041037 Manuel Siregar 0915041034 Ngudi Waluyo 0915041040

Mata Kuliah : Aplikasi Bioteknologi Industri Dosen : Panca Nugrahaini F., S.T., M.T.

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lampung Bandar Lampung

2010

Page 2: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

Pemanfaatan Bakteri Eschericia coli sebagai Pembuatan Biodiesel

Penulis : Muhammad Ahdan 0915041037 Manuel Siregar 0915041034 Ngudi Waluyo 0915041040

Mata Kuliah : Aplikasi Bioteknologi Industri Dosen : Panca Nugrahaini F., S.T., M.T.

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lampung Bandar Lampung

2010

 

Page 3: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

KATA PENGANTAR  

Segala puji dan syukur bagi Tuhan Yang Maha Esa, yang telah menolong

dalam menyelesaikan pembuatan makalah ini. Tanpa pertolongan-Nya mungkin

penyusun tidak akan sanggup menyelesaikan makalah ini dengan baik.

Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang

Pemanfaatan Bakteri Eschericia coli sebagai Pembuatan Biodiesel, yang kami

sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber dan tinjauan pustaka.

Makalah ini di susun oleh penyusun dengan berbagai rintangan. Baik itu yang

datang dari diri penyusun maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh

kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya makalah ini dapat

terselesaikan dengan baik.

Makalah ini memuat tentang ”Pemanfaatan Bakteri Eschericia coli sebagai

Pembuatan Biodiesel”. Walaupun makalah ini mungkin kurang sempurna tapi

juga memiliki detail yang cukup jelas sehingga pembaca lebih mengerti maksud

dan tujuan pembuatan makalah ini.

Penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada Dosen Mata kuliah

Aplikasi Bioteknologi yaitu Ibu Panca Nugrahaini yang telah memberi

kepercayaan dalam membuat makalah ini.

Sebagai bentuk perbaikan, kami penulis menerima saran dan kritik dari

pembaca. Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas

kepada pembaca.

Terima kasih.

Page 4: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

ii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR .................................................................................. i

DAFTAR ISI ................................................................................................. ii

I. PENDAHULUAN ................................................................................... 1

a. LATAR BELAKANG ....................................................................... 1

b. TUJUAN ............................................................................................ 2

II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3

III. SIMPULAN ............................................................................................. 15

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 16

Page 5: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Krisis Energi dalam beberapa tahun belakangan ini telah menjadi isu

global yang sering dibicarakan di berbagai pertemuan antar negara. Tentu

saja, Indonesia juga harus melakukan langkah-langkah antisipatif untuk

meminimalisir dampak dari krisis energi global. Di Negara kita, khususnya,

yang masyarakatnya memiliki tingkat konsumtif yang tinggi, harus menyadari

tentang krisis energi global.

Semua orang tahu, sumber energi minyak dan gas (migas) yang

selama ini digunakan semakin lama akan semakin habis. Cadangan migas

yang terus menipis, seiring dengan konsumsinya yang semakin meningkat

menimbulkan kekhawatiran yang serius. Begitupula efek emisi karbon yang

dihasilkannya diduga ikut menaikkan suhu bumi.

Untuk mengatasi krisis energi ini, orang ramai-ramai berusaha

mencari energi alternatif yang selain bisa diperbarui juga lebih ramah

lingkungan. Maka jangan heran, jika kemudian berbagai negara seakan

berlomba menunjukkan hasil inovasi energi terbarukannya. Sebagai contoh,

biogasoline yang merupakan campuran 10% bioethanol dan 90% gasoline

telah digunakan luas di Amerika Serikat. Begitu pula di Brazil, Finlandia,

Jepang, Thailand, dan negara-negara lainnya.

Kalau kita perhatikan, sumber bahan bakar terbarukan yang digunakan

sebagai campuran bahan bakar reguler seperti bioethanol pada biogasoline,

diolah dari bahan baku pangan yang selama ini juga dikonsumsi manusia.

Misalnya bioethanol, yang selama ini digunakan sebagai campuran

Page 6: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

biogasoline di AS berasal dari bahan baku jagung dan di Brazil berasal dari

bahan baku tebu. Sedangkan kita tahu bahwa 1000 liter bioethanol dapat

diperoleh dari 2300 kg jagung, 2800 kg gandum, 10000 kg bit gula atau

13000 kg tebu (Sumber: Pertamina.com).

Kalau sampai penggunaan biofuel tidak diimbangi dengan budidaya

besar-besaran bahan bakunya, sangat dimungkinkan suatu saat krisis energi

akan berubah menjadi krisis pangan. Biodiesel merupakan bahan bakar yang

terdiri dari campuran mono-alkyl ester dari rantai panjang asam lemak yang

dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari

sumber terbaharui seperti minyak sayur atau lemak hewan. Dia merupakan

kandidat yang paling dekat untuk menggantikan bahan bakar fosil sebagai

sumber energi transportasi utama dunia, karena ia merupakan bahan bakar

terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol di mesin sekarang ini dan

dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan infrastruktur sekarang ini.

Bakteri Eschericia coli umumnya dikenal sebagai bakteri merugikan

pemicu penyakit. Namun, berdasarkan hasil penelitian para ilmuwan Amerika

Serikat bakteri itu bisa dimanfaatkan dalam pembuatan biodiesel.

2. Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan karya tulis yang berjudul “Pemanfaatan

Bakteri Eschericia coli sebagai Pembuatan Biodiesel” ini adalah untuk

mengkaji ilmu pengetahuan yang berlandaskan konservasi energi biomassa

menjadi biofuel ramah lingkungan dan ekonomis dengan menggunakan

mikroorganisme Eschericia coli.

Page 7: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

TINJAUAN PUSTAKA

1. BIODIESEL Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif

yang berasal dari trigliserida. Trigliserida merupakan

penyusun utama minyak nabati dan lemak hewani,

sehingga dapat dikatakan bahwa biodiesel bisa dibuat

dari sumber minyak nabati. Sumber minyak nabati

ini bisa berupa minyak sawit, minyak kelapa,

minyak biji jarak, dan lain-lain. Rumus kimia

trigliserida adalah CH2COOR-CHCOOR’-

CH2COOR”, dimana R, R’, dan R” masing-masing adalah sebuah rantai alkil

yang panjang.

Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-

alkyl ester dari rantai

panjang asam lemak,

yang dipakai sebagai

alternatif bagi bahan

bakar dari mesin diesel.

Ester adalah suatu

senyawa organik yang

terbentuk melalui

penggantian satu (atau

lebih) atom hidrogen

pada gugus hidroksil

Gambar 1. Gugus Ester Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Ester"

Gambar 2. Biodiesel, Sumber : http://alathematbbm.wordpress.com/2010/02/10/biodiesel/) 

Page 8: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

dengan suatu gugus organik (biasa dilambangkan dengan R'). Asam oksigen

adalah suatu asam yang molekulnya memiliki gugus -OH yang hidrogennya

(H) dapat terdisosiasi menjadi ion H+.

Sebuah proses dari trans esterifikasi lipid digunakan untuk mengubah

minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang asam lemak

bebas. Setelah melewati proses ini, tidak seperti minyak sayur langsung,

biodiesel memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel (solar) dari

minyak bumi, dan dapat menggantikannya dalam banyak kasus. Biodiesel

merupakan modifikasi dari minyak goreng.

Biodiesel biasanya dibuat pada ester asam lemak dari minyak goreng

cair yang mempunyai sifat lebih encer tidak mudah membeku terutama jika

dipergunakan di negara ‘dingin’ seperti Eropa. Sedang kekurangannya adalah

bahan ini dapat melarutkan atau merusak karet yang biasanya tahan terhadap

minyak diesel. Biodiesel mempunyai efek samping minimum untuk daerah

perairan, laut, sumber air, hutan, penangkapan ikan, dan terutama yang

sensitif terhadap adanya tumpahan minyak.

Gambar 3. Reaksi transesterifikasi trigliserida (minyak nabati) dengan metanol untuk menghasilkan biodiesel atau fatty acid methyl esters (Y Zhang et al, 2003). Sumber: http://dwienergi.blogspot.com/2007/07/reaksi-transesterifikasi.html

Page 9: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

Bahan Baku Biodiesel Minyak nabati sebagai sumber utama biodiesel dapat dipenuhi oleh

berbagai macam jenis tumbuhan tergantung pada sumber daya utama yang

banyak terdapat di suatu tempat/negara. Indonesia mempunyai banyak

sumber daya untuk bahan baku biodiesel.

Beberapa sumber minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku

Biodiesel.

Nama Lokal Nama Latin Sumber Minyak

Isi % Berat Kering

P / NP

Jarak Pagar Jatropha Curcas Inti biji 40-60 NP Jarak Kaliki Riccinus Communis Biji 45-50 NP Kacang Suuk Arachis Hypogea Biji 35-55 P

Kapok / Randu

Ceiba Pantandra Biji 24-40 NP

Karet Hevea Brasiliensis Biji 40-50 P Kecipir Psophocarpus Tetrag Biji 15-20 P Kelapa Cocos Nucifera Inti biji 60-70 P Kelor Moringa Oleifera Biji 30-49 P

Kemiri Aleurites Moluccana Inti biji 57-69 NP Kusambi Sleichera Trijuga Sabut 55-70 NP Nimba Azadiruchta Indica Inti biji 40-50 NP

Saga Utan Adenanthera Pavonina Inti biji 14-28 P Sawit Elais Suincencis Sabut dan biji 45-70 + 46-54 P

Nyamplung Callophyllum

Lanceatum Inti biji 40-73 P

Randu Alas Bombax Malabaricum Biji 18-26 NP Sirsak Annona Muricata Inti biji 20-30 NP

Srikaya Annona Squosa Biji 15-20 NP

Tabel 1. Bahan Baku Biodiesel Sumber : http://www.energiterbarukan.net/index.php?option=com_content&task=view&id=26&Itemid=42) Membuat biodiesel Pada skala kecil dapat dilakukan dengan bahan minyak goreng 1 liter

yang baru atau bekas, methanol sebanyak 200 ml atau 0.2 liter, soda api atau

NaOH 3,5 gram untuk minyak goreng bersih, jika minyak bekas diperlukan

Page 10: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

4,5 gram atau mungkin lebih. Kelebihan ini diperlukan untuk menetralkan

asam lemak bebas atau FFA yang banyak pada minyak goreng bekas. Dapat

pula mempergunakan KOH namun mempunyai harga lebih mahal dan

diperlukan 1,4 kali lebih banyak dari soda.

Proses pembuatan : Soda api dilarutkan dalam Methanol dan kemudian dimasukan

kedalam minyak dipanaskan sekitar 55 oC, diaduk dengan cepat selama 15-

20 menit kemudian dibiarkan dalam keadaan dingin semalam. Maka akan

diperoleh biodiesel pada bagian atas dengan warna jernih kekuningan dan

sedikit bagian bawah campuran antara sabun dari FFA, sisa methanol yang

tidak bereaksi dan gliserin sekitar 79 ml. Biodiesel yang merupakan cairan

kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan mudah dengan menuang dan

menyingkirkan bagian bawah dari cairan. Untuk skala besar produk bagian

bawah dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin yang berharga mahal,

juga sabun dan sisa methanol yang tidak bereaksi.

2. Escherichia Coli

Escherichia coli, atau biasa

disingkat E. coli, adalah salah satu jenis

spesies utama bakteri gram negatif.

Pada umumnya, bakteri yang

ditemukan oleh Theodor Escherich ini

dapat ditemukan dalam usus besar

manusia. Kebanyakan E. Coli tidak

berbahaya, tetapi beberapa, seperti E.

Coli tipe O157:H7, dapat

mengakibatkan keracunan makanan

yang serius pada manusia. E. Coli yang

Gambar 3. Escherichia coli Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli

Page 11: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

tidak berbahaya dapat menguntungkan manusia dengan memproduksi vitamin

K2, atau dengan mencegah baketi lain di dalam usus.

E. coli banyak digunakan dalam teknologi rekayasa genetika. Biasa

digunakan sebagai vektor untuk menyisipkan gen-gen tertentu yang

diinginkan untuk dikembangkan. E. coli dipilih karena pertumbuhannya

sangat cepat dan mudah dalam penanganannya.

3. Asam Lemak

Asam lemak (bahasa Inggris: fatty acid, fatty acyls) adalah adalah

senyawa alifatik dengan gugus karboksil. Bersama-sama dengan gliserol,

merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan

baku untuk semua lipida pada

makhluk hidup. Asam ini mudah

dijumpai dalam minyak masak

(goreng), margarin, atau lemak

hewan dan menentukan nilai gizinya.

Secara alami, asam lemak bisa

berbentuk bebas (karena lemak yang

terhidrolisis) maupun terikat sebagai

gliserida.

Asam lemak tidak lain adalah

asam alkanoat atau asam karboksilat

dengan rumus kimia R-COOH or R-

CO2H. Contoh yang cukup sederhana

misalnya adalah H-COOH yang

adalah asam format, H3C-COOH yang adalah asam asetat, H5C2-COOH yang

adalah asam propionat, H7C3-COOH yang adalah asam butirat dan seterusnya

mengikuti gugus alkil yang mempunyai ikatan valensi tunggal, sehingga

membentuk rumus bangun alkana.

Gambar 5. Perbandingan model asam stearat (C18:0, atas), poke (C18:1, tengah), dan asam α-linolenat (C18:3, bawah). Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_lemak

Page 12: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

Karena berguna dalam mengenal ciri-cirinya, asam lemak dibedakan

menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh

hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya,

sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di

antara atom-atom karbon penyusunnya.

Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi

sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27° Celsius).

Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga

semakin sukar larut.

Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi)

daripada asam lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh

mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal

istilah bilangan oksidasi bagi asam lemak.

Keberadaan ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh menjadikannya

memiliki dua bentuk: cis dan trans. Semua asam lemak nabati alami hanya

memiliki bentuk cis (dilambangkan dengan "Z", singkatan dari bahasa Jerman

zusammen). Asam lemak bentuk trans (trans fatty acid, dilambangkan dengan

"E", singkatan dari bahasa Jerman entgegen) hanya diproduksi oleh sisa

metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Akibat polarisasi atom H,

asam lemak cis memiliki rantai yang melengkung. Asam lemak trans karena

atom H-nya berseberangan tidak mengalami efek polarisasi yang kuat dan

rantainya tetap relatif lurus.

Ketengikan (Ingg. rancidity) terjadi karena asam lemak pada suhu

ruang dirombak akibat hidrolisis atau oksidasi menjadi hidrokarbon, alkanal,

atau keton, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol). Bau yang kurang sedap

muncul akibat campuran dari berbagai produk ini.

Page 13: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

Gambar 4. Rekayasa Bakteri E. Coli untuk Biodiesel Sumber: http://codered12.blogspot.com/2010_02_01_archive.html

4. Pemanfaatan Bakteri Eschericia coli sebagai Pembuatan Biodiesel  

Bakteri Eschericia coli umumnya dikenal sebagai bakteri merugikan

pemicu penyakit. Namun, berdasarkan hasil penelitian para ilmuwan Amerika

Serikat bakteri itu bisa

dimanfaatkan dalam

pembuatan biofuel. Bakteri

Eschericia coli umumnya

dikenal sebagai bakteri

merugikan pemicu

penyakit. Namun,

berdasarkan hasil penelitian

para ilmuwan Amerika

Serikat bakteri itu bisa

dimanfaatkan dalam

pembuatan biofuel. Selama

ini, bakteri Eschericia coli

(E.coli) dikenal sebagai bakteri merugikan yang bisa menyebabkan penyakit

diare. Namun, jangan dulu skeptis terhadap bakteri itu. Pasalnya, tidak semua

jenis E.coli merugikan. Mikroorganisme itu, selain di temukan di dalam usus

besar manusia, terdapat di alam. Pada dasarnya, E.coli aman bagi kesehatan

manusia, namun saat terelaborasi dengan virus atau bakteri patogen, bakteri

tersebut akan bertransformasi menjadi mikroba berbahaya.

Bakteri yang dapat memproduksi vitamin K2 itu juga biasa

dimanfaatkan dalam bidang rekayasa genetika, terutama sebagai vektor

penyisip gen. Pertumbuhan dan metabolismenya yang sangat cepat

menjadikan bakteri E.coli cocok dimanfaatkan di bidang rekayasa genetika.

Jika dibandingkan dengan bakteri jenis Actinomycetes yang mampu

merombak struktur kimiawi sebuah tanaman dalam waktu 12 jam, E.coli

hanya memerlukan waktu enam jam.

Page 14: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

10 

Demi meningkatkan sisi positif E.coli, sekelompok peneliti dari US

Department of Energy (DOE), Amerika Serikat (AS), mengembangkan teknik

menuai bahan bakar biodiesel dari asam lemak bakteri gram negatif itu.

Adalah Jay Keasling, ahli biologi sintetis dari DOE Joint Bioenergy

Institute (JBEI), yang terpilih mengepalai penelitian tersebut. Dalam

melakukan penelitian, JBEI berkolaborasi dengan tim dari LS9, sebuah

industri bioteknologi swasta di San Fran cisco, AS.

Keasling mengatakan fakta bahwa E.coli dapat langsung menjadi

biomassa (bahan dasar pembuat bahan bakar) tanpa modifikasi kimia

tambahan merupakan penemuan menarik dan penting untuk dijaga

kesinambungannya.

Dia memperkirakan ongkos untuk membuat biodiesel dari E.coli lebih rendah

dari biaya saat menyuling etanol untuk menjadi biodiesel.

“Kami memercayai hasil yang kami dapat berpengaruh signifikan

dengan tujuan utama untuk memproduksi bahan bakar hayati (biofuel) yang

efektif dan dapat direproduksi dari bahan kimia terbarukan,” papar Keasling

seperti dikutip Reuters.

Pati dan Gula Bahan bakar hayati merupakan bahan bakar yang dapat

berupa padatan, cairan, atau gas dan dihasilkan dari bahan organik.

Ada biofuel yang berbahan baku tanaman, ada pula biofuel yang merupakan

hasil dari pengolahan bahan buangan, seperti limbah industri, komersial,

domestik, atau pertanian. Ada tiga opsi yang umum diberlakukan dalam

pembuatan bahan bakar hayati konvensional. Pertama, pembakaran limbah

organik kering.

Page 15: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

11 

Kedua, fermentasi limbah basah. Ketiga, proses fermentasi tanaman

seperti tebu atau jagung. Proses-proses itu akan menghasilkan jenis-jenis

biofuel generasi pertama, seperti minyak sayur, biodiesel, bioalkohol, dan

biogas.

Untuk memproduksi biofuel konvensional, para produsen memiliki

dua strategi yang diterapkan. Strategi pertama ialah menanam tanaman yang

mengandung gula semisal tebu, bit gula, dan sorgum manis atau tanaman

yang kaya kandungan pati, seperti jagung.

Pemilihan tanaman-tanaman yang mengandung gula dan pati

berdasarkan alasan tanaman-tanaman tersebut mengandung glukosa yang jika

difermentasikan dengan ragi dapat menghasilkan etil alkohol.

Strategi kedua, menanam tanaman-tanaman yang berkadar minyak

nabati tinggi, seperti kelapa sawit, kedelai, alga, atau jathropa.

Apabila dipanaskan, kekentalan minyak nabati akan berkurang dan

dapat langsung dibakar di dalam mesin, tepatnya mesin diesel. Namun, agar

dapat beradaptasi penuh dengan mesin diesel, bahan bakar hayati dari minyak

nabati itu harus diproses secara kimia hingga menjadi biodiesel.

Peneliti dari pusat penelitian bioteknologi Lembaga Ilmu Pe

ngetahuan Indonesia (LIPI), Yopi, mengatakan pada pembuatan biofuel

konvensional, bakteri berperan sebagai perombak susunan struktur kimiawi

dari biomassa sehingga dapat dikonversi menjadi bahan bakar hayati.

“Misalkan pada tumbuhan pati, agar dapat menjadi etanol, maka

susunannya direkayasa dengan penambahan bakteri perombak,” jelasnya.

Meski cukup efektif menghasilkan etanol, proses tersebut memakan waktu

lama dan menghabiskan dana besar.

Page 16: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

12 

Menurut Dwi Sulistyaningsih, peneliti dari pusat penelitian

bioteknologi LIPI, untuk dapat menciptakan biofuel murni yang memiliki

titik nyala 70 hingga 80 persen, dibutuhkan proses penyulingan lebih dari

empat kali.

“Umumnya, dalam satu kali penyulingan menggunakan mikroba

hanya menghasilkan 40 sampai 60 persen etanol,” ujarnya. Proses yang

panjang itulah yang coba dipangkas agar tercapai efisiensi.

Salah satu caranya ialah dengan memanfaatkan E.coli yang bukan

ditujukan sebagai bakteri perombak asam lemak nabati pada tumbuhan, tetapi

sebagai sumber asam lemak untuk biodiesel.

Asam lemak merupakan sebuah molekul kaya energi yang ditemukan

dalam minyak tumbuhan dan hewani. Dari temuan DOE, E.coli dapat secara

natural menyintesiskan asam lemak dan relatif mudah untuk diubah secara

genetik. Hal itu membuat bakteri temuan Theodor Escherich tersebut menjadi

mikroorganisme ideal untuk penelitian biofuel.

Bekerjasama dengan Eric Steen, ahli biologi JBEI, Keasling

menggunakan reaksi biokimia untuk memproduksi struktur biodiesel,

alkohol, dan lilin langsung dari ekstrak E.coli. Para ahli menginjeksikan gen

yang dapat membuat E.coli mengeluarkan enzim yang biasa bertugas

memecah material terkuat dalam tumbuhan, yaitu enzim selulosa atau lebih

spesifiknya hemiselulosa. Enzim itu akan memproduksi gula yang dibutuhkan

untuk proses pembuatan biodiesel dan bisa di katakan enzim tersebut

merupakan biomassa selulosa.

Karena modifikasi itulah E.coli dapat memproduksi biodiesel secara

langsung dari tubuhnya. Hal itu membuat proses distilasi dan purifikasi bisa

dipangkas.

Page 17: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

13 

”Sebagai perbandingan, apabila menggunakan lemak atau minyak dari

tumbuhan, maka harus melewati proses esterifikasi terlebih dahulu sebelum

dapat digunakan,” jelas Keasling.

Lebih jauh, Keasling menerangkan proses pengkloningan gen berasal

dari Clostridium stercorarium dan Bacteroides ovatus (bakteri yang tumbuh

subur di tanah dan usus binatang herbivora) yang memproduksi enzim

pemecah selulosa.

Para peneliti juga menambahkan kode genetik tambahan untuk

membentuk asam amino pendek agar E.coli dapat mengeluarkan enzim

hemiselulosa dan mengubahnya menjadi gula. Gula itulah yang kemudian

diolah menjadi biodiesel.

Proses tersebut memang terbilang sempurna untuk pembuatan

hidrokarbon, namun belum bisa mencapai tahap pembuatan bensin.

Karenanya, para peneliti kini bermaksud memaksimalkan efisiensi dari

pengolahan modifikasi turunan E.coli. Mereka juga telah mengeksplorasi

berbagai cara untuk meningkatkan jumlah biodiesel yang diproduksi dari

reaksi tunggal.

5. Biosintesis asam lemak

Pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada

bagian lain tumbuhan dan pada sel hewan (dan manusia), asam lemak dibuat

di sitosol. Proses esterifikasi (pengikatan menjadi lipida) umumnya terjadi

pada sitoplasma, dan minyak (atau lemak) disimpan pada oleosom. Banyak

spesies tanaman menyimpan lemak pada bijinya (biasanya pada bagian

kotiledon) yang ditransfer dari daun dan organ berkloroplas lain. Beberapa

tanaman penghasil lemak terpenting adalah kedelai, kapas, kacang tanah,

jarak, raps/kanola, kelapa, kelapa sawit, jagung dan zaitun.

Page 18: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

14 

Proses biokimia sintesis asam lemak pada hewan dan tumbuhan relatif

sama. Berbeda dengan tumbuhan, yang mampu membuat sendiri kebutuhan

asam lemaknya, hewan kadang kala tidak mampu memproduksi atau

mencukupi kebutuhan asam lemak tertentu. Asam lemak yang harus dipasok

dari luar ini dikenal sebagai asam lemak esensial karena tidak memiliki enzim

untuk menghasilkannya.

Biosintesis asam lemak alami merupakan cabang dari daur Calvin,

yang memproduksi glukosa dan asetil-KoA. Proses berikut ini terjadi pada

daun hijau tumbuh-tumbuhan dan memiliki sejumlah variasi.

Kompleks-enzim asilsintase III (KAS-III) memadukan malonil-ACP

(3C) dan asetil-KoA (2C) menjadi butiril-ACP (4C) melalui empat tahap

(kondensasi, reduksi, dehidrasi, reduksi) yang masing-masing memiliki enzim

tersendiri.

Pemanjangan selanjutnya dilakukan secara bertahap, 2C setiap

tahapnya, menggunakan malonil-KoA, oleh KAS-I atau KAS-IV. KAS-I

melakukan pemanjangan hingga 16C, sementara KAS-IV hanya mencapai

10C. Mulai dari 8C, di setiap tahap pemanjangan gugus ACP dapat dilepas

oleh enzim tioesterase untuk menghasilkan asam lemak jenuh bebas dan

ACP. Asam lemak bebas ini kemudian dikeluarkan dari kloroplas untuk

diproses lebih lanjut di sitoplasma, yang dapat berupa pembentukan ikatan

ganda atau esterifikasi dengan gliserol menjadi trigliserida (minyak atau

lemak).

Page 19: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

15 

SIMPULAN

Berdasarkan literatur dan sumber sumber pada tinjauan pustaka, maka

penulis dapat simpulkan bahwa Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri

dari campuran mono-alkyl ester, yaitu senyawa organik yang terbentuk melalui

penggantian satu atau lebih atom hidrogen dalam gugus hidroksil dengan gugus

organik di sebuah rantai asam lemak. Berdasar sumber pada tinjauan pustaka,

Eschericia coli dapat digunakan sebagai sumber asam lemak dalam pembuatan

biodiesel, bahkan bisa langsung menghasilkan biodiesel dengan rakayasa

genetika. Oleh karena itu biodiesel dapat dipakai sebagai alternatif bahan bakar

mesin diesel pengganti bahan bakar fosil yang ramah lingkungan dengan biaya

produksi rendah dan ekonomis dibandingkan bahan bakar fosil yang berasal dari

fraksi minyak bumi.

Page 20: Makalah Aplikasi Bioteknologi_Pemanfaatan Bakteri Eschericia Coli Sebagai Pembuatan Biodiesel

16

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Asam lemak. http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_lemak. Diakses 3 Oktober 2010

Anonim. 2010. Bakteri Penyebab Diare Penghasil Biodiesel.

http://bataviase.co.id/node/91451. Diakses 3 Oktober 2010 Anonim. 2010. Biodiesel. http://id.wikipedia.org/wiki/Biodiesel. 3 Oktober 2010 Anonim. 2010. Escherichia coli . http://id.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli .

Diakses 3 Oktober 2010 Anonim. 2010. Ester . http://id.wikipedia.org/wiki/Ester. Diakses 3 Oktober 2010 Anonim.2007. Biodiesel.

http://www.energiterbarukan.net/index.php?option=com_content&task=view&id=26&Itemid=42. Diakses 3 Oktober 2010

Kadal Reseach & Tech Team .2010. Ansitipasi Dunia Menghadapi Krisis Energi

di Masa Mendatang. http://codered12.blogspot.com/2010_02_01_ archive.html. Diakses 3 Oktober 2010

Wahyuningsih , Merry . 2010. Bakteri Penyebab Diare Bisa Jadi Sumber Energi

Masa Depan . http://www.kreatifweb.net/umum/bakteri-penyebab-diare-bisa-jadi-sumber-energi-masa-depan. Diakses 3 Oktober 2010

Wildan. 2010. BIODIESEL FUEL.

http://alathematbbm.wordpress.com/2010/02/10/biodiesel/. Diakses 3 Oktober 2010