Xylanase Disusun oleh: Vina Octavia Azzahra (196090200011001) Taritsu Hazal Faradis (196090200011003) Imam Abu Hanifah (196090200011004) Fathia Rahmatul Azizah (196090200111009) Dosen Pengampu: Dr. Arie Srihardyahstutie, M.Kes. Green Manufacturing Hirarki Pengelolaan Limbah (Khan, N.M., et al., 2016) Pendahuluan Konsumsi Kertas Dunia Overview Polutan Proses Produksi Kertas (EPA., 2002) 1. Struktur Karakter Enzim Xylanase 1. Klasifikasi 1. Aktivitas Struktur dan Klasifikasi Xylanase memecah rantai xilo-oligosakarida β-xilosidase Klasifikasi berdasarkan fungsinya memecah rantai glikosidik endoxilanase http://www.ebi.ac.uk Hemiselulosa (Xylan) Substrat dari Enzim Xylanase Penyusun Hemiselulosa: 1. Xyloglucan (heteropolymer D-xylose dan D-glukosa) 1. Glucomannan (heteropolymer Dglukosa dan D-mannose) 2. Galactoglucomannan (heteropolymer D-galactose, Dglukosa dan D-mannose) 3. Arabinogalactan (heteropolimer Dgalaktosa dan arabinosa) (asyraafahmadi.com) (Collins, Gerday, dan Feller, 2005)) Aktivitas Enzim Xylanase Enzim dari kelas hidrolase yang berperan dalam mendegradasi polisakarida linear β-1,4-xylan menjadi xylosa http://istudy.pk/algal-cell-walls/xylans/ 1. Industri Kertas Pemanfaatan Xylanase 1. Industri Minuman (Jus dan Wine) 1. Pengolahan Limbah Pertanian Xylanase dalam Industri Kertas Kayu Debarking & Chipping Pemasakan Biopulping Jamur pelapuk putih, Lakase Pemutihan Stock Preparation BioBleaching Xylanase, Lakase, Lipase, αglucuronidase (Septiningrum, Pramuaji, 2017) Biopulping (Septiningrum, Pramuaji, 2017) Biobleaching Proses Bio-bleaching berkaitan dengan penggunaan enzim Xylanase : Konversi 4-O-metil-DGlukuronoxilan (HexA) menjadi Hexenuronoxilan (Septiningrum, Pramuaji, 2017) Mekanisme Biobleaching Xylanase PDB code : 1BVV Proses akhir pembentukan kertas: Stock Preparation Cleaner Heating Pressing Dryer (Montgomery, A.P, et.al, 2017) Manfaat Xylanase dalam Biobleaching 1. Meningkatkan kecepatan proses bleaching 2. Meningkatkan kecerahan pulp sehingga dapat mengurangi penggunaan bahan kimia pemutih (e.g klorin/klorin dioksida) 3. Meningkatkan kualitas pulp 4. Menurunkan KN (bilangan kappa), dan jumlah noda pada lembaran 5. Mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh penggunaan klorin/klorin dioksida 6. Menurunkan kandungan AOX (Adsorbable Organic Halides), COD dan BOD pada limbah (Septiningrum, Pramuaji, 2017) Tantangan dan Pengembangan Tantangan Bagi Konsumen : 1. 2. Meningkatnya kebutuhan enzim diberbagai sektor industri, sedangkan ketersediaan enzim di dalam negeri sangat minim. Harga enzim xylanase yang mahal Pengembangan Enzim Xilanase : 1. 2. 3. Untuk mendorong dan memberikan motivasi bagi pengusaha untuk pengembangan industri enzim yang selama ini masih impor Proses enzimatis ialah proses bersih lingkungan, terutama untuk xilanase yang dimanfaatkan untuk pemutih kertas. Dengan menggunakan bahan baku terbarukan (renewable raw material) yang ekonomis dari limbah pertanian untuk proses produksi enzim (Septiningrum, Pramuaji, 2017) Mikroorganisme Penghasil Xylanase (Richana, 2002) Pengolahan Limbah Pertanian Pemanfaatan Limbah Bungkul Jagung Utilisasi xylan bungkul jagung sebagai sumber karbon tunggal untuk biosintesis endo-1,4-β xylanase dari Aspergillus niger KBGE IB36 (Javed., et al., 2017) Rujukan Ince, O.; Kolukirik, M.; Cetecioglu, Z.; Eyice, O.; Tamerler, C. & Ince, B. 2007. Methanogenic and sulfate reducing bacterial population levels in a full-scale anaerobic reactor treating pulp and paper industry wastewater using fluorescence in situ hybridization. Water Science and Technology, Vol. 55, No. 10, pp. 183–191 Javed., et al., 2017. Utilization of corncob xylan as a sole carbon source for the biosynthesis of endo-1,4-β xylanase from Aspergillus niger KIBGE-IB36. Bioresour. Bioprocess. 4:19 Singh, S., et.al., 2002. Evaluation of the bleach-enhancing effect of xylanases on bagasse pulp. Biotechnologyin the Pulpand PaperIndustry: South Africa. Marques et al. 1998. Characterizatio of a thermotolerant and alkalotolerant xylanae from a Bacillus sp. Appl Biochem Biotechnol 73: 159-172. Septiningrum, K., Pramuaji, K., 2017. APLIKASI ENZIM DI INDUSTRI PULP DAN KERTAS: I. BIDANG PULP, Jurnal Selulosa, Vol. 7, No.1 : 1-16. Montgomery, A.P., et.al., 2017. Computational Glycobiology: Mechanistic Studies of Carbohydrate-Active Enzymes and Implication for Inhibitor Design, Advances in Protein Chemistry and Structural Biology : 1 - 42 Richana, N., 2002. Produksi dan Prospek Enzim Xilanase dalam Pengembangan Bioindustri di Indonesia ,Buletin AgroBio 5(1):29-36 Terima kasih