NASETJOURNALNASETJOURNAL
Natural Sciences Engineering and Technology JournalNatural Sciences Engineering and Technology JournalTransisi global menuju bioekonomi sirkular yang berkelanjutan secara mendesak memerlukan platform inovatif untuk mengkonversi aliran limbah terbarukan menjadi produk bernilai tambah. Biomassa lignoselulosa, khususnya residu pertanian seperti jerami padi, merupakan sumber karbon yang luas namun kurang dimanfaatkan. Penelitian ini menjelaskan rekayasa metabolik sistematis pada Saccharomyces cerevisiae untuk produksi poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) yang efisien, sebuah bioplastik terbiodegradasi, dari hidrolisat jerami padi. Pendekatan biologi sintetik multiaspek diterapkan pada S. cerevisiae CEN.PK2-1C. Jalur ko-utilisasi xilosa yang kuat diintegrasikan menggunakan gen yang dioptimalkan kodon dari Scheffersomyces stipitis. Jalur biosintesis PHB dari Cupriavidus necator diperkenalkan menggunakan rangkaian promotor kuat dan konstitutif (pTDH3, pTEF1, pPGK1). Untuk memaksimalkan aliran karbon menuju PHB, jalur kompetitif utama dihilangkan melalui knockout gen CRISPR‑Cas9 pada gen dehidrogenase alkohol primer (GPD1). Kinerja strain rekayasa akhir dievaluasi dalam fermentasi fed‑batch berdensitas sel tinggi menggunakan hidrolisat jerami padi yang telah detoksifikasi dari Palembang, Indonesia. Strain rekayasa akhir, YL‑PHB‑05 (Δadh1 Δgpd1), menunjukkan performa superior. Pada kultur bioreaktor fed‑batch, strain ini mencapai berat kering sel akhir sebesar 33,8 ± 1,5 g/L dan titer PHB sebesar 15,2 ± 0,7 g/L, dengan akumulasi PHB intraseluler sebesar 45,0 ± 1,2 % berat kering sel. Hal ini setara dengan hasil tinggi sebesar 0,28 g PHB per gram gula yang dikonsumsi. Secara signifikan, PHB yang dihasilkan memperlihatkan berat molekul rata‑rata (Mw) superior sebesar 1,2 × 10⁶ Da dengan indeks polidispersitas 2,1. Kesimpulannya, pekerjaan ini berhasil menunjukkan strategi rekayasa yang kuat untuk menghasilkan S. cerevisiae yang memproduksi bioplastik berkualitas tinggi dari aliran limbah pertanian yang relevan secara global. Titer tinggi, hasil, dan sifat polimer superior yang dicapai merupakan kemajuan signifikan dalam upaya mewujudkan proses produksi bioplastik yang secara ekonomi layak dan berkelanjutan dalam kerangka bioekonomi sirkular.
Sebagai kesimpulan, penelitian ini berhasil merekayasa pabrik sel Saccharomyces cerevisiae yang kuat untuk valorizasi limbah lignoselulosa secara efisien menjadi bioplastik berkualitas tinggi, sekaligus menjadi demonstrasi kuat bahwa rekayasa metabolik terarah dapat berkontribusi langsung pada tujuan bioekonomi sirkular dengan mengubah limbah pertanian menjadi produksi bioplastik yang berkelanjutan.
Saran penelitian lanjutan: (1) Bagaimana kinerja strain YL‑PHB‑05 ketika diaplikasikan pada berbagai jenis biomassa lignoselulosa, seperti jerami jagung atau bagas kelapa, dalam skala pilot untuk menilai konsistensi produksi PHB? (2) Dapatkah evolusi laboratorium adaptif meningkatkan toleransi strain terhadap inhibitor yang terdapat pada hidrolisat tidak terdetoksifikasi, serta memperbaiki stabilitas genetik selama fermentasi berkelanjutan? (3) Apakah strategi rekayasa jalur metabolik simultan untuk produksi produk nilai tambah tambahan, misalnya asam asetat atau etanol, bersama dengan PHB dapat meningkatkan efisiensi ekonomi proses bioplastik? (4) Bagaimana analisis techno‑ekonomi yang komprehensif pada skala industri dapat mengidentifikasi faktor biaya kritis dan potensi pengurangan biaya produksi bioplastik dari limbah pertanian? (5) Dapatkah integrasi proses pemurnian dan modifikasi sifat polimer PHB, seperti pengontrolan berat molekul dan distribusi polidispersitas, meningkatkan kegunaan produk bioplastik dalam aplikasi komersial? Penelitian-penelitian ini akan memperluas aplikasi teknologi rekayasa sel, memperkuat ketahanan proses terhadap variasi bahan baku, dan meningkatkan kelayakan komersial produksi bioplastik berkelanjutan.
| File size | 1.03 MB |
| Pages | 13 |
| DMCA | Report |
Related /
ILININSTITUTEILININSTITUTE Hasil kegiatan mendapat respon positif dan baik dari peserta kegiatan. Peserta kegiatan dapat menerima dengan baik materi yang disampaikan, dapat memahamiHasil kegiatan mendapat respon positif dan baik dari peserta kegiatan. Peserta kegiatan dapat menerima dengan baik materi yang disampaikan, dapat memahami
UNIKSUNIKS Berdasarkan hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan bahwa penggunaan KBKF sampai taraf 15% dalam ransum itik hibrida dapat digunakan sebagai bahan pakanBerdasarkan hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan bahwa penggunaan KBKF sampai taraf 15% dalam ransum itik hibrida dapat digunakan sebagai bahan pakan
UNRAMUNRAM Metode yang digunakan dalam kegiatan ini adalah kombinasi penyuluhan dan bimbingan teknis sebagai berikut: (1) Menyampaikan materi dengan cara ceramahMetode yang digunakan dalam kegiatan ini adalah kombinasi penyuluhan dan bimbingan teknis sebagai berikut: (1) Menyampaikan materi dengan cara ceramah
UNIPASUNIPAS Potensi bahan baku pupuk organik dalam bentuk jerami padi pada satu kali panen mencapai sekitar 10,21 ton/ha, atau dari setiap 1 kg gabah dihasilkan 1,3Potensi bahan baku pupuk organik dalam bentuk jerami padi pada satu kali panen mencapai sekitar 10,21 ton/ha, atau dari setiap 1 kg gabah dihasilkan 1,3
MAHADEWAMAHADEWA Indikator berpikir kritis yang paling banyak dimiliki oleh mahasiswa pendidikan matematika IKIP PGRI Jember yaitu Interpretation, sedangkan indikator berpikirIndikator berpikir kritis yang paling banyak dimiliki oleh mahasiswa pendidikan matematika IKIP PGRI Jember yaitu Interpretation, sedangkan indikator berpikir
MAHADEWAMAHADEWA Berdasarkan hasil analisis hipotesis, dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh model pembelajaran Means Ends Analysis (MEA) terhadap apresiasi matematika danBerdasarkan hasil analisis hipotesis, dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh model pembelajaran Means Ends Analysis (MEA) terhadap apresiasi matematika dan
MAHADEWAMAHADEWA Penelitian korelasional ini bertujuan untuk mendeskripsikan hubungan antara disposisi matematika dengan kemampuan pembuktian matematika mahasiswa khususnyaPenelitian korelasional ini bertujuan untuk mendeskripsikan hubungan antara disposisi matematika dengan kemampuan pembuktian matematika mahasiswa khususnya
UNIMALUNIMAL Faktor pertama yaitu berbagai media tanam (M). Media serbuk kayu gergaji sengon (M1); Jerami padi; M2 dan daun pisang kering (M3). Faktor kedua yaitu pemberianFaktor pertama yaitu berbagai media tanam (M). Media serbuk kayu gergaji sengon (M1); Jerami padi; M2 dan daun pisang kering (M3). Faktor kedua yaitu pemberian
Useful /
LP3MKILLP3MKIL Hal ini dibuktikan dengan rata-rata nilai tes akhir sebesar 80,39, persentase jumlah siswa yang tuntas belajar mencapai 85,71%, dan hasil perhitungan statistikHal ini dibuktikan dengan rata-rata nilai tes akhir sebesar 80,39, persentase jumlah siswa yang tuntas belajar mencapai 85,71%, dan hasil perhitungan statistik
LP3MKILLP3MKIL Pada desain modul menuis surat pribadi bermuatan konstruktivisme menunjukan hasil valid walaupun dengan beberapa saran mengenai modul yang harus diperbaikiPada desain modul menuis surat pribadi bermuatan konstruktivisme menunjukan hasil valid walaupun dengan beberapa saran mengenai modul yang harus diperbaiki
YPSMYPSM Metode Resitasi berpengaruh positif dan signifikan terhadap hasil belajar siswa pada mata pelajaran IPS terpadu kelas VII di SMP Negeri 1 Telaga KabupatenMetode Resitasi berpengaruh positif dan signifikan terhadap hasil belajar siswa pada mata pelajaran IPS terpadu kelas VII di SMP Negeri 1 Telaga Kabupaten
UNIKSUNIKS Rata-rata pendapatan petani karet di Desa Tanah Bekali sebesar Rp 1. Tingkat kesejahteraan petani karet di lokasi penelitian berada dalam kategori miskinRata-rata pendapatan petani karet di Desa Tanah Bekali sebesar Rp 1. Tingkat kesejahteraan petani karet di lokasi penelitian berada dalam kategori miskin