PENDAHULUAN

Tanaman menghasilkan biomassa lignin atau lignoselulosa sebesar 50 juta ton setiap tahunnya. Sebagian besar biomassa lignin yang dihasilkan, masih berupa limbah yang belum termanfaatkan. Lignin merupakan bahan organik yang alot dengan kandungan karbohidrat nabati terbanyak ketiga setelah sukrosa dan selulosa. Akan tetapi lignin belum dapat dimanfaatkan menjadi etanol seperti sukrosa dan selulosa. Bahan organik yang alot ini berpotensi meningkatkan produksi biofuel dan memangkas gas rumah kaca.

PERTANYAAN

Bagaimana mengolah lignin menjadi biofuel dengan bantuan mikroba pada usus belalang?

PEMBAHASAN

Bahan bakar hayati atau biofuel adalah bahan bakar yang berupa padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk pembuatan biofuel: pembakaran limbah organik kering; fermentasi limbah basah tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas atau fermentasi untuk menghasilkan alkohol dan ester; dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar).

Lignoselulosa yang berasal dari limbah berbagai tanaman pangan, berupa kayu, jerami, rumput, dan ampas tebu dianggap sebagai alternatif bahan baku bioenergi yang paling potensial. Limbah industri pertanian dari batang padi (jerami) dan ampas tebu ini mencapai 230 juta ton setiap tahunnya. Jumlah ini bisa dikonversikan menjadi 17,618 miliar liter bioetanol.

Pada tumbuhan, kandungan lignoselulosa mencapai 90 persen total biomassa. Untuk memanfaatkan biomassa ini, harus memisahkan lignin atau zat kayu yang merupakan zat pengikat senyawa lain pada tanaman. Kandungan lignin bisa mencapai 15-30 persen. Lignin atau lignoselulosa ini dapat dikatalis secara alami untuk diubah menjadi bofuel.

Menurut jurnal ilmiah PloS Genetics tahun 2013, serangga herbivora seringkali mengandalkan mikroba simbiotik di dalam ususnya untuk mencerna biomassa karbohidrat ini, selulosa dan lignin, dari bahan tanaman. Didalam usus belalang mengandung enzim yang dapat memecah molekul selulosa dan lignin. Aktivitas spesifik enzim endoglukanase mikroba simbiotik dari usus belalang belasan kali lebih tinggi daripada enzim sejenis yang dari usus ulat hama. Demikian juga enzim silanasenya, enzim silanase (xylanase) dari belalang memiliki aktivitas spesifik yang lebih tinggi daripada yang dari ulat hama, meskipun hanya beberapa persen. Enzim silanase ini berperan penting dalam mendegradasi struktur ikatan kovalen xylan-lignin.

Di Indonesia, belalang (Lucusta sp.) masih merupakan serangga hama pada tanaman, termasuk pada tanaman yang menghasilkan limbah pertanian lignoselulosa terbesar, yaitu tanaman padi dan kelapa sawit [8][9]. Jerami dari padi dan tandan kosong dari kelapa sawit adalah dua jenis limbah tanaman yang melimpah di Indonesia. Temuan bahwa belalang mengandung enzim-enzim “sangat aktif” untuk mendegradasi biomassa limbah tersebut,

mengisyaratkan juga bagi Indonesia akan terobosan produksi biofuel generasi 2 yang ramah lingkungan dan menjaga keamanan pangan.