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 /
ITBITB Melalui lima kali cross-validation, hasil menunjukkan bahwa hampir semua ekstraksi fitur yang dipadukan dengan SVM menghasilkan kinerja yang lebih baikMelalui lima kali cross-validation, hasil menunjukkan bahwa hampir semua ekstraksi fitur yang dipadukan dengan SVM menghasilkan kinerja yang lebih baik
ITBITB Penerapan sumber baru serta metode grid proporsional meningkatkan energi gelombang yang dipantulkan dan ditransmisikan, serta memperjelas batas lapisanPenerapan sumber baru serta metode grid proporsional meningkatkan energi gelombang yang dipantulkan dan ditransmisikan, serta memperjelas batas lapisan
POLITEKNIKJAMBIPOLITEKNIKJAMBI Cairan hasil hidrolisis kemudian difermentasi selama tujuh hari menggunakan Saccharomyces cerevisiae, dilanjutkan dengan proses distilasi dua tahap. HasilCairan hasil hidrolisis kemudian difermentasi selama tujuh hari menggunakan Saccharomyces cerevisiae, dilanjutkan dengan proses distilasi dua tahap. Hasil
NASETJOURNALNASETJOURNAL Selanjutnya, tanaman tersebut memperlihatkan induksi cepat dan kuat aktivitas PAL dan PPO (3,1‑ dan 2,8‑fold lebih tinggi dibanding kontrol pada 48 hpi).Selanjutnya, tanaman tersebut memperlihatkan induksi cepat dan kuat aktivitas PAL dan PPO (3,1‑ dan 2,8‑fold lebih tinggi dibanding kontrol pada 48 hpi).
JURNALFTIJAYABAYAJURNALFTIJAYABAYA Crude glycerol, yang sering dianggap limbah, memiliki potensi besar untuk diubah menjadi bioetanol melalui fermentasi. Tinjauan ini mengumpulkan dan menganalisisCrude glycerol, yang sering dianggap limbah, memiliki potensi besar untuk diubah menjadi bioetanol melalui fermentasi. Tinjauan ini mengumpulkan dan menganalisis
SALNESIASALNESIA Diharapkan pihak sekolah dapat menyelenggarakan kegiatan edukasi serupa untuk meningkatkan pengetahuan siswi mengenai anemia atau topik terkait lainnya,Diharapkan pihak sekolah dapat menyelenggarakan kegiatan edukasi serupa untuk meningkatkan pengetahuan siswi mengenai anemia atau topik terkait lainnya,
ITBITB Indikator kekuatan sinyal yang diterima (RSSI) merupakan metrik daya yang diukur oleh sensor pada penerima. Banyak teknologi penentuan posisi dalam ruanganIndikator kekuatan sinyal yang diterima (RSSI) merupakan metrik daya yang diukur oleh sensor pada penerima. Banyak teknologi penentuan posisi dalam ruangan
ITBITB Pada sistem ultrasonik, transduser berperan penting karena frekuensi resonansi, amplitudo getaran longitudinal, dan koefisien kopling elektro‑mekanikPada sistem ultrasonik, transduser berperan penting karena frekuensi resonansi, amplitudo getaran longitudinal, dan koefisien kopling elektro‑mekanik
Useful /
LP3MKILLP3MKIL Materi yang tedapat dalam modul tersebut berasal dari buku, internet, dan jurnal sebagai referensi yang disusun secara sistematis. Materi yang disajikanMateri yang tedapat dalam modul tersebut berasal dari buku, internet, dan jurnal sebagai referensi yang disusun secara sistematis. Materi yang disajikan
POLITEKNIK KEBUMENPOLITEKNIK KEBUMEN Strategi tersebut diwujudkan melalui pembagian peran yang merata, kepemimpinan partisipatif, komunikasi yang terbuka, serta evaluasi rutin pasca kegiatan.Strategi tersebut diwujudkan melalui pembagian peran yang merata, kepemimpinan partisipatif, komunikasi yang terbuka, serta evaluasi rutin pasca kegiatan.
JURNALFTIJAYABAYAJURNALFTIJAYABAYA Sensor api dapat bekerja dengan baik ketika masih dalam rentang pengukuran pendeteksian. Aplikasi gawai dapat digunakan sebagai media komunikasi berupaSensor api dapat bekerja dengan baik ketika masih dalam rentang pengukuran pendeteksian. Aplikasi gawai dapat digunakan sebagai media komunikasi berupa
JURNALFTIJAYABAYAJURNALFTIJAYABAYA Jika beban tersebut sudah melebihi 80% dari kapasitas transformator, maka transformator tersebut sudah dikatakan overload (beban lebih), maka salah satuJika beban tersebut sudah melebihi 80% dari kapasitas transformator, maka transformator tersebut sudah dikatakan overload (beban lebih), maka salah satu