pustaka sekunder

Proses Produksi Bioenergi Berbasiskan Bioteknologi

Vol. 2 No. 3 Th. 2013 – Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan 108

Review PROSES PRODUKSI BIOENERGI BERBASISKAN BIOTEKNOLOGI Dessy Agustina Sari, Hadiyanto ABSTRAK : Bioenergi merupakan energi yang berasal dari biomassa sebagai fraksi produk biodegradasi, limbah, dan residu dari pertanian (baik nabati maupun hewani). Harapan dengan adanya bioteknologi adalah peningkatan genetik varietas tanaman dan populasi hewan dan konservasi sumber daya genetik. Bioenergi berupa bioetanol, biodiesel, dan biogas yang digunakan sebagai bahan bakar bagi kebutuhan rumah tangga, industri maupun transportasi masyarakat. Ketersediaan bahan bakunya sebagai produk bioenergi masih bersinggungan dengan kebutuhan pangan seperti kedelai, selulosa, dan pati. Bioteknologi menjadi solusi bahan baku bioenergi guna mengurangi biaya produksi bioenergi, khususnya lignoselulosa etanol. Isu-‐isu utama termasuk domestifikasi yang cepat, mengatasi perlawanan, kerusakan efisiensi selulosa, dan meningkatkan produksi biomassa dan lipid untuk etanol dan biodiesel. Hal tersebut berupa modifikasi biosintesis lignin, rekayasa metabolik, peningkatan produksi biomassa dan yield, dan kemandulan dan biokontaminan. Tujuannya adalah meningkatkan bahan baku bioenergi melalui modifikasi genetik dan menjadikannya sebagai bidang yang penuh kesempatan untuk membentuk kembali pasokan energi yang keberlanjutan. Kata kunci : biodiesel, bioenergi, bioetanol, biogas, bioteknologi

PENDAHULUAN

Secara terus-‐menerus, dunia meningkatkan penggunaan energi diikuti peningkatan jumlah populasi manusia, dan hendak mencapai standar kehidupan. Penggunaan energi tentunya berdampak pada lingkungan seperti semakin banyaknya produksi gas karbon dioksida (CO2) terhadap iklim sehingga dibutuhkan analisis kembali tanaman yang berpotensi dalam menghasilkan bioenergi. Hal ini mendukung perkembangan energi alternatif dan sumber energi terbaharukan (Jones, et al., 2011).

Sampai saat ini, dunia mengkonsumsi energi sekitar 15 TW (terawatt) per tahun dan hanya 7,8%-‐nya didapatkan dari sumber energi terbaharukan. Padahal, daya total sinar matahari pada permukaan bumi setiap tahunnya sekitar 85.000 TW. Pengantian bahan bakar fosil dengan sumber energi terbaharukan diturunkan dari matahari seperti energi angin, sinar matahari, air, atau biomassa. Sumber energi ini memiliki kepadatan energi yang lebih rendah, tidak dapat dikontrol dengan “menghidupkan dan mematikan saklar”, dan sebagian besar jauh lebih mahal dari bahan bakar fosil (BP Global., 2011). Kepadatan energi yang tinggi, kemudahan bertransportasi, dan penyimpanan transportasi bahan bakar minyak cair menjadikan pengelola kesulitan untuk menggantikannya dengan sumber energi terbaharukan secara komersial.

Dalam hal ini, subyek bioenergi telah sangat aktif. Di seluruh dunia, pemerintah dan pembuat kebijakan terlibat. Sangat penting untuk mengatasi dan peluang yang ditimbulkan oleh biofuel sebagai pembangunan ketahanan pangan dan energi yang berkelanjutan (FAO). Adanya peran

penerapan bioteknologi dalam produksi bioenergi di berbagai negara berkembang dan fokus utama pada biofuel cair.

Bioteknologi Dan Bioenergi Bioteknologi merupakan kumpulan peralatan yang

dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti peningkatan genetik varietas tanaman dan populasi hewan terhadap kenaikan yield-‐nya atau karakteristik genetik dan konservasi sumber daya genetik. Saat ini kontribusi dan aplikasi bioteknologi telah dapat diterapkan pada produksi bioenergi seperti produksi biomassa dan konversi dari biomassa untuk generasi pertama atau biofuel cair pada generasi kedua, selain produksi biodiesel dari mikroalga dan produksi biogas (Ruane et al., 2010).

Bioenergi adalah energi yang diperoleh dari biomassa sebagai fraksi produk biodegradasi, limbah, dan residu dari pertanian (berasal dari nabati dan hewani), industri kehutanan dan terkait, dan sebagian kecil biodegradasi dari limbah industri dan kota (FAO). Bioenergi berperan penting pada pencapaian target dalam menggantikan petroleum-‐didasarkan pada bahan bakar transportasi dengan bahan bakar alternatif dan pereduksian emisi karbon dioksida dalam jangka panjang. Berbagai sumber biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan bioenergi berbagai bentuk. Contohnya, makanan, serat dan kayu sebagai residu dari sektor industri, energi dan rotasi pendek tanaman dan limbah pertanian, dan hutan dan hutan pertanian (agroforestry) sebagai residu dari sektor kehutanan dimana seluruhnya dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, panas, gabungan panas dan tenaga, dan bentuk-‐bentuk bioenergi. Bioenergi modern bergantung pada konversi teknologi yang efisien untuk aplikasi skala rumah tangga, usaha kecil, dan industri. Input biomassa padat atau cair dapat diproses untuk menjadi energi yang lebih nyaman. Ini termasuk biofuel yang solid (misalnya kayu bakar, serpihan kayu, pellet, arang, dan briket), biofuel gas (biogas, gas

Artikel dikirim tanggal 8 Agustus 2013, diterima tanggal 30 Agustus 2013. Para penulis adalah dari Program Studi Magister Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang. Kontak langsung dengan penulis: Dessy Agustina Sari ([email protected]).

@2013 Indonesian Food Technologist Community Available online at www.journal.ift.or.id



sintesis, hidrogen), dan biofuel cair (misalnya bioetanol, biodiesel) (GBEP. 2007).

Produksi Bioenergi

Dalam bentuk bioenergi modern, etanol, biodiesel, dan biogas adalah produk utama bioenergi. Etanol dan biodiesel dapat digunakan sebagai bahan bakar transportasi, dan etanol juga produk mentah penting dalam industri kimia. Produksi etanol berperan penting dalam transformasi petroleum terhadap biomassa berdasarkan ekonomi, ketahanan pangan, dan lingkungan.

Platform Proses Etanol

Etanol dapat diproduksi menggunakan produk pertanian seperti tepung dan gula, atau lignoselulosa biomassa. Saat ini, lebih dari 10 milyar gallon etanol diproduksi secara global per tahun dari tepung (tepung jagung) dan gula (tebu dan bit gula) melalui prosedur industri, termasuk hidrolisis pati dan fermentasi gula (Gambar 1) (Rass-‐Hansen, J. et al. 2007 Goldemberg, J. 2007). Pati dan gula berbasis etanol sering disebut sebagai biofuel pada generasi pertama.

Sebagaimana tampak pada Gambar 1, dimana (a) tepung dan gula didasarkan sebagai generasi pertama etanol. Dalam platform ini, tepung dapat dihidrolisis menjadi monosakarida, dimana gula dapat difermentasi selanjutnya menjadi etanol. (b) Lignoselulosa etanol. Produksi lignoselulosa etanol mempunyai penanganan awal material biomassa, hidrolisis untuk produksi monosakarida, dan fermentasi untuk memproduksi etanol. Lignoselulosa etanol dijadikan sebagai generasi kedua bioetanol. (c) Biodiesel. Produksi biodiesel sering mempunyai proses transesterifikasi asam lemak. (d) Gasifikasi biomassa. Biomassa dapat digunakan utnuk memproduksi metanol, karbon monoksida, hidrogen, atau gas lainnya yang terbentuk dalam proses gasifikasi.

Meskipun produksi etanol dari pati merupakan

pilihan yang paling aman dan teknis lanjutan untuk bioenergi di Amerika Serikat. Hal tersebut akan mengakibatkan persaingan berat antara energi dan bahan pangan yang mungkin tidak berkelanjutan dalam jangka panjang. Dan juga mengingat bahwa energi bersih dan keseimbangan karbon dioksida dari platform ini adalah tidak menguntungkan (Tabel 1) ( Farrell, A.E. et al. 2006, De Oliveira, M.E.D. et al. 2005). Oleh karena itu, daerah yang beriklim menjadi pilihan terbaik untuk produksi biofuel (bioetanol untuk saat ini) dari lignoselulosa biomassa jika kunci rintangan teknis dapat ditingkatkan. Bahan baku lignoselulosa dapat diperoleh baik dari tanaman berdedikasi biomassa atau kehutanan dan residu pertanian(Sims, R.E.H. et al. 2006; Smeets, E.M.W. and Faaij, A.P.C. 2007; Monti, A. et al. 2007; Somleva, M.N. 2006 Sanderson, M.A. et al. 2006; Boerjan, W. 2005).

Sebagaimana tampak dalam Tabel 1, NEB (net energy balance) adalah perbedaan antara energi keluar dan energi masuk untuk produksi biomassa dan pengolahan. NER (net energy ratio) adalah pengukuran alternatif untuk mendapatkan energi yang terdiri dari rasio energi keluar dan energi masuk untuk produksi biomassa dan pengolahan. Keseimbangan CO2 dihitung sebagai CO2 yang dipancarkan oleh produksi biomassa dan dikurangi penggunaan dari CO2 tetap dalam bahan tanaman baik di atas maupun di bawah tanah sehingga diperoleh keseimbangan karbon negatif yang diinginkan.

Hambatan utama untuk transisi dari pati ke lignoselulosa biofuel adalah rumitnya struktur dinding sel yang oleh alam, tahan terhadap kerusakan-‐masalah perlawanan. Saat ini, proses untuk lignoselulosa biomassa termasuk penanganan awal,sakarifikasi (hidrolisis) dan fermentasi (Gambar 1b) (Ragauskas, A.J. et al. 2006). Peningkatan atau penggantian proses ini sangat penting untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya produksi biofuel. Penghindaran penanganan awal bersama dengan sakarifikasi dan fermentasi secara simultan adalah

Gambar 1. Platform proses untuk produksi biofuel yang berbeda



dua faktor penting dalam mengurangi biaya produksi etanol lignoselulosa. Biodiesel

Biodiesel merupakan biofuel yang membutuhkan teknologi pengolahan yang jauh lebih sederhana dibandingkan etanol. Biodiesel adalah campuran solar dengan minyak dari biji tanaman, alga atau sumber hayati lainnya seperti penyumbangan hewan yang telah ditransesterifikasi untuk menghilangkan gliserol. Berbagai spesies tanaman untuk produksi biodiesel termasuk kedelai, rapeseed dan kanola, bunga matahari, dan kelapa sawit. Setelah minyak diekstrak dari bagian tanaman tersebut, selanjutnya ditransesterifikasi sehingga diperoleh metil biodiesel atau etil ester (Gambar 1c). Pilihan potensial lain untuk biodiesel termasuk menggunakan produk terpenoid dari spesies Copaifera sebagai biodiesel secara langsung. Atau, rekayasa tanaman jalur terpenoid untuk menghasilkan sejumlah besar seskuiterpen dan diterpenes. Sebagai alternatif sebagai bahan bakar diesel, biodiesel sudah memiliki bagian dalam transportasi saat ini, sistem bahan bakar dan secara luas digunakan, tetapi produksi relatif rendah. Sumber dan bentuk biodiesel sangat beragam, dan itu penting untuk mempertimbangkan lingkungan dan faktor-‐faktor ekonomi yang berlaku dalam produksi yang berbeda dari jenis biodiesel (Ma, F.R. and Hanna, M.A. 1999). Misalnya, bahan baku yang beragam seperti kedelai dan limbah minyak goreng. Pengolahannya relatif sederhana, produksi luas, tetapi kualitias bervariasi.

Biogas

Sebuah pilihan modern yang ketiga untuk bioenergi adalah biogas dari berbagai limbah organik termasuk tanaman jerami melalui gasifikasi (Gambar 1d). biogas termasuk metana, hidrogen, dan karbon monoksida. Saat ini, gasifikasi menggunakan teknologi dengan rendahnya keseimbangan energi bersih dan kegunaannya karena mungkin terbatas (Bo¨rjesson, P. and Berglund, M. 2007).

Selain biogas tradisional, produksi hidrogen dengan ganggang hijau dan mikroba telah diusulkan sebagai potensi sumber untuk biofuel generasi ketiga (Sims, R.E.H., et al. 2006). Tidak seperti produksi hidrogen dari sumber biomassa lainya, produksi hidrogen berbasis alga menggunakan air secara biologi-‐reaksi pemisahan dimana hidrogenase menggunakan rantai transport elektron fotosintesis untuk mereduksi proton produksi hidrogen. Rekayasa hidrogenase meningkatkan toleransi oksigen dan sistem biologi meneliti gen dan jalur yang terlibat dalam produksi hidrogen untuk mewujudkan potensi platform ini (Ghirardi, M.L. et al., 2007). Tanaman Bioteknologi Untuk Solusi Bioenergi

Novel memungkinkan bioteknologi sangat penting untuk mengurangi biaya produksi bioenergi, khususnya lignoselulosa etanol. Isu-‐isu utama termasuk domestifikasi yang cepat, mengatasi perlawanan, kerusakan efisiensi selulosa, dan meningkatkan produksi biomassa dan lipid untuk etanol dan biodiesel (Himmel, M.E. 2007).

Modifikasi Biosintesis Lignin

Lignin mungkin molekul paling penting yang membutuhkan modifikasi untuk bahan baku lignoselulosa. Adanya penetapan bahwa pengurangan biosintesis lignin dapat menyebabkan perlawanan yang lebih rendah dan efisiensi sakarifikasi tinggi (Boerjan, W. 2005). Penelitian terbaru telah menunjukkan dua aspek penting untuk modifikasi lignin. Pertama, kadar dan komposisi lignin adalah penting. Meskipun proses kodependen dalam efisiennya proses terhadap fraksionasi lignin, lebih seragam struktur lignin mungkin memfasilitasi sel lebih efisien-‐degradasi dinding untuk produksi bahan bakar. Kedua, penanganan awal biomassa mungkin perlu diberikan jka kadar lignin jauh dari ambang batas kritis sehingga akan meningkatkan sakarifikasi enzimatik secara hilir dan langkah-‐langkah fermentasi untuk meningkatkan efisiensi. Oleh karena itu, switchgrass, miskantus atau poplar dengan modifikasi lignin

Tabel 1. Perbandingan perbedaan platform dan tanaman bioenergi

abeberapa platform dan tanaman dibandingkan sintesis dalam mengintegrasikan informasi dari berbagai penelitian



mampu meningkatkan efisiensi konversi biomassa menjadi gula terfermentasi (Chen, F. and Dixon, R.A. 2007). Biosintesis lignin dalam spesies monokotil harus dipelajari lebih lanjut sehingga dapat memodifikasi biosintesis lignin secara cerdas sebagai bahan baku rumput abadi.

Rekayasa Metabolik

Rekayasa metabolik akan memainkan peran penting dalam meningkatkan produksi biodiesel, biomassa, dan gula. Masa depan biodiesel bergantung pada rekayasa metabolik untuk meningkatkan kandungan minyak dan komposisi dalam biji (Ma, F.R. and Hanna, M.A. 1999, Chapman, K.D. et al. 2001, Thelen, J.J. and Ohlrogge, J.B. 2002, Vigeolas, H. et al. 2007, Wu, G. et al. 2005) [25,31-‐34]. Sebelumnya, penelitian biji minyak mempunyai fokusan terutama perubahan profil asam lemak, untuk tujuan gizi (Thelen, J.J. and Ohlrogge, J.B. 2002, Wu, G. et al. 2005). Upaya terbaru juga menyebabkan peningkatan produksi lipid melalui ekspresi induksi gen utama eksogen biosintesis lipid (Vigeolas, H. et al. 2007 ). Rekayasa metabolik dapat juga membantu produksi gula dan tepung untuk produksi etanol menggunakan platform saat ini (Wu,G. and Birch, R.G. 2007). Contohnya, penelitian sebelumnya telah mengindikasikan bahwa ekspresi yang berlebihan dari sebuah isomerasi bakteri sukrosa dalam vakuola menjadikan yield sukrosa 2x lipat pada tebu (Wu,G. and Birch, R.G. 2007). Rekayasa metabolik akan menjadi penting dalam meningkatan bahan bakar bioproduk dan kemajuan bioproduk bisa paling besar jangka waktu keuntungannya yang saat ini menghentikan penelitian biofuel. Meskipun ada kemungkinan bahwa beberapa alternatif, non-‐berbasiskan bio, bahan bakar akhirnya dapat menggantikan minyak, plastik, dan bioproduk lainnya dimana membutuhkan bahan baku baru karena ketiadaan bahan baku minyak bumi. Secara keseluruhan, bioteknologi tanaman akan berperan penting pada generasi selanjutnya opsi bioenergi untuk memproduksi bahan baku lignoselulosa dengan yield yang tinggi, efisiensi penggunaan air yang lebih baik, peningkatan energi bersih semakin lebih besar, perlawanan yang lebih rendah, peningkatan toleransi tekanan abiotik, dan meningkatkan manfaat ekologi seperti fiksasi karbon yang lebih baik, dan koservasi air dan tanah.

Peningkatan Produksi Biomassa dan Yield

Pentingnya mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman untuk meningkatkan produksi biomassa untuk bioenergi tidak dapat terlalu ditekankan. Mengingat bahwa lignoselulosa biomassa calon tanaman relatif tidak domestik, kemajuan pesat harus dicapai. Pertama, mekanisme molekular pengendalian arsitektur molekul tanaman harus dipahami dengan baik. Pengetahuan saat ini, lahan dapat diterjemahkan ke dalam pengembangan bahan baku bioenergi seperti fitur arsitektur yang diinginkan seperti bertubuh kerdil dan daun tegak. Telah terbukti bahwa fitur tersebut dapat dicapai dengan memodifikasi biosintesis atau sinyal transduksi utnuk hormon utama pertumbuhan tanaman termasuk GA (giberelat acid), IAA (indole-‐3-‐acetic acid), dan brasinosteroid (Peng, J. et al. 1999 dalam Peng, J. et al.

(1999). Bioteknologi bisa melakukan perbaikan secara cepat pada bahan baku bioenergi menggunakan perbaikan genomik. Misalnya, jalur gen GA seperti Dgai (giberalat acid-‐insentive) dapat dimasukkan ke switchgrass tanaman kerdil dimana menghasilkan tanaman dengan peningkatan biomassa tahunan yang lebih mudah panen (Peng, J. et al. 1997). Selain itu, pengkerdilan mungkin juga membantu untuk mengubah isi lignin dari biomassa secara keseluruhan. Pengkerdilan berikut alokasi biomassa harus bergeser ke daun. Daun switchgrass telah terbukti mengandung proporsi lignin yang rendah dibandingkan batang (Jung, H.J.G. and Vogel, K.P. 1992). Pengkerdilan meningkatkan kandungan selulosa yang dibutuhkan sebagai pakan atau sakarifikasi dan fermentasi untuk produksi etanol. Salah satu tujuan utama dari domestikasi poplar adalah untuk menghasilkan pohon kerdil-‐jalur yang dikendalikan oleh auksin, GA, dan brasinosteroid yang secara potensial digunakan untuk mencapai tujuan tersebut(Peng, J. et al. 1999, Sasaki, A. et al. 2002, Sakamoto, T. et al. 2006, Morinaka, Y. et al. 2006, Peng, J. et al. 1999)

Kedua, perkembangan pemrograman kebutuhan bahan baku harus diubah untuk meningkatkan produksi biomassa. Contohnya, menunda timbulnya bunga yang telah dilaporkan bahwa akan mengakibatkan peningkatan biomassa (Salehi, H. et al. 2005). Ketiga, produksi biomassa dapat juga ditingkatkan oleh modifikasi genetik dinding sel biosintesis dan modifikasi enzim. Berlebihnya sintesis selulosa pada poplar menyebabkan lebih tingginya biosintesis lignoselulosa biomassa (Shoseyov, O. et al. 2003 ). Secara keseluruhan, produksi biomassa dapat lebih meningkat dengan rekayasa gen hormon respon pada tanaman atau gen yang terlibat dalam proses perkembangan (Peng, J. et al. 1999 dalam Peng, J. et al.1997, Sasaki, A. et al. 2002, Sakamoto, T. et al. 2006, Morinaka, Y. et al. 2006, Peng, J. et al. 1999, Salehi, H. et al. 2005, Sakamoto, T. et al. 2003, Dodd, A.N. et al. 2005) .

Kemandulan dan Biokontaminan

Kemandulan adalah fitur lain yang diinginkan untuk pengembangan bahan baku dalam mencegah transgen genetik pemodifikasian bahan baku (Stewart, C.N. 2007). Induksi kemandulan adalah salah satu pendekatan untuk membatasi aliran transgen. Kemandulan dapat diinduksi pada tanaman dengan menghancurkan ekspresi gen penting pada perkembangan polen atau serbuk sari, pembungkaman khusus metabolik gen utama (Ariizumi, T. et al. 2004, Li, S.F. et al. 2007, Khan, M.S. 2005). Pendekatan lainnya adalah mencegah aliran eksisi transgen serbuk sari melalui serbuk sari aktivitas rekombinasi spesifik (Mlynarova, L. et al. 2006, Luo, K. et al. 2007). Sebagian besar tanaman bioenergi yang diusulkan tersebut seperti switchgrass memiliki kerabat liar, dan aliran transgen dijadikan isu utama yang membatasi aplikasi rekayasa genetik setiap spesies. Pencegahan aliran transgen adalah isu penting bagi peningkatan bahan baku melalui modifikasi genetik. KESIMPULAN

Uraian yang telah dipaparkan dapat disimpulkan bahwa masa depan bioenergi bergantung pada terobosan



teknologi. Namun, pentingnya penelitian dasar pada jalur dan gen yang terlibat dalam biosintesis dinding sel, perkembangan tanaman, produksi metabolit tidak boleh diabaikan. Teknik mempelajari gen, protein, dan metabolit dari yang berbeda di berbagai tahapan perkembangan dalam mengkorelasikan fitur dan struktur dinding sel dengan gen. Hal ini akan membawa penemuan gen lebih lanjut dan perbaikan bahan baku berbasis bioteknologi.

Kedepannya, bioenergi tidak, dan bisa tidak, terbatas pada tanaman lebih tinggi, meskipun tanaman lebih tinggi cenderung menyediakan bahan baku paling penting untuk pertama dan generasi kedua biofuel. Penelitian mikroba telah mempunyai kapasitas merombak dinding sel tanaman dan juga penting komponennya sebagai penelitian bioenergi. Selain itu, alga harus dipertimbangkan sebagai pilihan bahan baku yang berpotensial jika teknologi lebih matang sehingga terciptanya terobosan rekayasa. Secara keseluruhan, penelitian bioenergi muncul sebagai bidang dengan penuh kesempatan untuk membentuk kembali pasokan energi masyarakat di dunia. DAFTAR PUSTAKA Jones, Carla S; Mayfield, Stephen P. 2011. Algae biofuels :

versatility for the future of bioenergy. SciVerse ScienceDirect. Biotechnology.

BP Global. 2011 BP statistical review of world energy. London, UK. (www.bp.com). This publication provides a comprehensive review of world energy markets including production and consumption of primary energy including fossil fuels and renewable resources.

FAO. Report of the high-‐level conference on world food security : the challenges of climate change and bioenergy. Rome : FAO Headquarters, http://www.fao.org/foodclimate/ conference/doclist/en/?no_cache¼1; 3-‐5 June 2008 [accessed 26.3.10].

Ruane, John; Sonnino, Andrea, dan Agostini, Astrid. 2010. Bioenergy and the potential contribution of agricultural biotechnologies in developing countries. ScienceDirect. Biomass & Bioenergy.

FAO. Opportunities and challenges of biofuel production for food security and the environment in Latin America and the Caribbean. Document prepared for the 30th Session of the FAO Regional Conference for Latin America and the Caribbean, held in Brasilia, Brazil; 14-‐18 April 2008. Available from: http://www.fao.org/Unfao/Bodies/RegConferences/Larc30/Index_en.htm [accessed 26.3.10].

GBEP. 2007. A review of the current state of bioenergy development in G8 þ 5 countries. Global Bioenergy Partnership. Available from : http://www.fao.org/docrep/010/a1348e/ a1348e00.htm [accessed 26.3.10].

Rass-‐Hansen, J. et al. 2007. Bioethanol : fuel or feedstock. J. Chem. Tech. Biotechnol. 82. pp : 329–333.

Goldemberg, J. 2007. Ethanol for a sustainable energy future. Science 315. pp : 808–810.

Farrell, A.E. et al. 2006. Ethanol can contribute to energy and environmental goals. Science 311.pp : 506–508.

De Oliveira, M.E.D. et al. 2005. Ethanol as fuels : energy, carbon dioxide balances, and ecological footprint. Bioscience 55. pp : 593–602.

Sims, R.E.H. et al. 2006. Energy crops : current status and future prospects. Glob. Change Biol. 12. pp : 2054–2076.

Smeets, E.M.W. and Faaij, A.P.C. 2007. Bioenergy potentials from forestry in 2050 – an assessment of the drivers that determine the potentials. Clim Change 81. pp : 353–390.

Monti, A. et al. 2007. A full economic analysis of switchgrass under different scenarios in Italy estimated by BEE model. Biomass. Bioen. 31. pp : 177–185.

Somleva, M.N. 2006. Switchgrass (Panicum virgatum L.). Methods Mol. Biol. 344. pp : 65–73.

Sanderson, M.A. et al. 2006. Switchgrass as a biofuels feedstock in the USA. Can. J. Plant Sci. 86. pp : 1315–1325.

Boerjan, W. 2005. Biotechnology and the domestication of forest trees. Curr. Opin. Biotechnol. 16. pp : 159–166.

Tilman, D. et al. 2006. Carbon-‐negative biofuels from low-‐input high diversity grassland biomass. Science 314. pp : 1598–1600.

Venturi, P. and Venturi, G. 2003. Analysis of energy comparison for crops in European agricultural systems. Biomass. Bioen. 25. pp : 235–255.

Hill, J. 2007. Environmental costs and benefits of transportation biofuel production from food-‐ and lignocellulose-‐based energy crops. A review. Agron. Sustain. Dev. 27. pp : 1–12.

Agrawal, R. et al. 2007. Sustainable fuel for the transportation sector. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104. pp : 4828–4833.

Wu, X. et al. 2007. Factors impacting ethanol production from grain sorghum in the dry-‐grind process. Cereal Chem. 84. pp : 130–136.

Wu, M. et al. 2006. Energy and emission benefits of alternative transportation liquid fuels derived from switchgrass: a fuel life cycle assessment. Biotechnol. Prog. 22. pp : 1012–1024.

Zabek, L.M. and Prescott, C.E. 2006. Biomass equations and carbon content of aboveground leafless biomass of hybrid poplar in coastal British Columbia. For. Ecol. Manage. 223. pp : 291–302.

Ragauskas, A.J. et al. 2006. The path forward for biofuels and biomaterials. Science 311. pp : 484–489.

Ma, F.R. and Hanna, M.A. 1999. Biodiesel production: a review. Biores. Tech. 70. pp : 1–15.

Bo¨rjesson, P. and Berglund, M. 2006. Environmental systems analysis of biogas systems–part 1: fuel-‐cycle emissions. Biomass. Bioen. 30. pp : 469–485

Bo¨rjesson, P. and Berglund, M. 2007. Environmental systems analysis of biogas systems–part II: the environmental impact of replacing various reference systems. Biomass. Bioen. 31. pp : 326–344.

Ghirardi, M.L. et al. 2007. Hydrogenases and hydrogen photoproduction in oxygenic photosynthetic organisms. Annu. Rev. Plant Biol. 58. pp : 71–91.

Himmel, M.E. 2007. Biomass recalcitrance: engineering



plants and enzymes for biofuels production. Science 315. pp : 804–807.

Chen, F. and Dixon, R.A. 2007. Lignin modification improves fermentable sugar yields for biofuel production. Nat. Biotechnol. 25. pp : 759–761.

Chapman, K.D. et al. 2001. Transgenic cotton plants with increased seed oleic acid content. J. Am. Oil Chem. Soc. 78. pp : 941–947.

Thelen, J.J. and Ohlrogge, J.B. 2002. Metabolic engineering of fatty acid biosynthesis in plants. Metab. Engin. 4. pp : 12–21.

Vigeolas, H. et al. 2007. Increasing seed oil content in oil-‐seed rape (Brassica napus L) by over-‐expression of a yeast glycerol-‐3-‐phosphate dehydrogenase under the control of a seed-‐specific promoter. Plant Biotechnol. J. 5. pp : 431–441.

Wu, G. et al. 2005. Stepwise engineering to produce high yields of very long-‐chain polyunsaturated fatty acids in plants. Nat. Biotechnol. 23. pp : 1013–1017.

Wu,G. and Birch, R.G. 2007. Doubled sugar content in sugarcane plants modified to produce a sucrose isomer. Plant Biotechnol. J. 5. pp : 109–117.

Peng, J. et al. 1999. “Green revolution” genes encode mutant gibberellin response modulators. Nature 400. pp : 256–261.

Peng, J. et al. 1999. Overexpression of DWARF4 in the brassinosteroid biosynthetic pathway results in increased vegetative growth and seed yield in Arabidopsis. Plant J. 26. pp : 573–582.

Peng, J. et al. 1997. The Arabidopsis GAI gene defines a signaling pathway that negatively regulates gibberellin responses. Genes Dev. 11. pp : 3194–3205.

Jung, H.J.G. and Vogel, K.P. 1992. Lignification of switchgrass (Panicum virgatum) and big bluestem (Andropogon gerardii) plant parts during maturation and its effect on fiber degradability. J. Sci. Food Agric. 59. pp : 169–176.

Sasaki, A. et al. 2002. Green revolution: a mutant gibberellinsynthesis gene in rice – new insight into the rice variant that helped to avert famine over thirty years ago. Nature 416. pp : 701–702.

Sakamoto, T. et al. 2006. Erect leaves caused by

brassinosteroid deficiency increase biomass production and grain yield in rice. Nat. Biotechnol. 24, 105–109.

Morinaka, Y. et al. 2006. Morphological alteration caused by brassinosteroid insensitivity increases the biomass and grain production of rice. Plant Physiol. 141. pp : 924–931.

Salehi, H. et al. 2005. Delay in flowering and increase in biomass of transgenic tobacco expressing the Arabidopsis floral repressor gene FLOWERING LOCUS C. J. Plant Physiol. 162. pp : 711–717.

Shoseyov, O. et al. 2003. Modulation of wood fibers and paper by cellulose-‐binding domains. In Application of Enzymes to Lignocellulosics. ACS Symposium Series 855 (Mansfield, S.D. and Saddler, J.N., eds). pp : 116–131. American Chemical Society

Sakamoto, T. et al. 2003. Genetic manipulation of gibberellins metabolism in transgenic rice. Nat. Biotechnol. 21. pp : 909–913.

Dodd, A.N. et al. 2005. Plant circadian clocks increase photosynthesis, growth, survival, and competitive advantage. Science 309. pp : 630–633.

Stewart, C.N. 2007. Biofuels and biocontainment. Nat. Biotechnol. 25. pp : 283–284.

Ariizumi, T. et al. 2004. Disruption of the novel plant protein NEF1 affects lipid accumulation in the plastids of the tapetum and exine formation of pollen, resulting in male sterility in Arabidopsis thaliana. Plant J. 39. pp : 170–181.

Li, S.F. et al. 2007. Suppression and restoration of male fertility using a transcription factor. Plant Biotechnol. J. 5. pp : 297–312.

Khan, M.S. 2005. Plant biology–engineered male sterility. Nature 436. pp : 783–785.

Mlynarova, L. et al. 2006. Directed microspore-‐specific recombination of transgenic alleles to prevent pollen-‐mediated transmission of transgenes. Plant Biotechnol. J. 4. pp : 445–452.

Luo, K. et al. 2007. “GM-‐gene-‐deletor”: fused loxP-‐FRT recognition sequences dramatically improve the efficiency of FLP or CRE recombinase on transgene excision from pollen and seed of tobacco plants. Plant Biotechnol. J. 5. pp : 263–274.

pustaka sekunder

Documents

Transcript of pustaka sekunder