BAKTERU E. COLI

Bakteri Eschericia coli umumnya dikenal sebagai bakteri merugikan pemicu penyakit. Namun, berdasarkan hasil penelitian para ilmuwan Amerika Serikat bakteri itu bisa dimanfaatkan dalam pembuatan biofuel.Selama ini, bakteri Eschericia coli (E.coli) dikenal sebagai bakteri merugikan yang bisa menyebabkan penyakit diare. Namun, jangan dulu skeptis terhadap bakteri itu. Pasalnya, tidak semua jenis Exoli merugikan.
Mikroorganisme itu, selain ditemukan di dalam usus besar manusia, terdapat di alam. Pada dasarnya, E.coli aman bagi kesehatan manusia, namun saat terelaborasi dengan virus atau bakteri patogen, bakteri tersebut akan bertransformasi menjadi mikroba berbahaya.
Bakteri yang dapat memproduksi vitamin K2 itu juga biasa dimanfaatkan dalam bidang rekayasa genetika, terutama sebagai vektor penyisip gen. Pertumbuhan dan metabolismenya yang sangat cepat menjadikan bakteri Ecoli cocok dimanfaatkan di bidang rekayasa genetika.
Jika dibandingkan dengan bakteri jenis Actinomycetes yang mampu merombak struktur kimiawi sebuah tanaman dalam waktu 12 jam, E.coli hanya memerlukan waktu enam jam.Demi meningkatkan sisi positif E.coli, sekelompok peneliti dari US Department of Energy (DOE), Amerika Serikat (AS), me ngembangkan teknik menuai ba-han bakar biodiesel dari asam lemak bakteri gram negatif itu.
Adalah lay Keasling, ahli biologi sintetis dari DOE Joint Bio-energy Institute (IBEI), yang terpilih mengepalai penelitian tersebut. Dalam melalaikan penelitian, JBEI berkolaborasi dengan tim dari LS9, sebuah industri bioteknologi swasta di San Francisco, AS.
Keasling mengatakan fakta bahwa E.coli dapat langsung menjadi biomassa (bahan dasar pembuat bahan bakar) tanpa modifikasi kimia tambahain merupakan penemuan menarik dan penting untuk dijaga kesi-nambungannya. Dia memperkirakan ongkos untuk membuat biodiesel dari E.coli lebih rendah dari biaya saat menyuling etanol untuk menjadi biodiesel.
"Kami memercayai hasil yang kami dapat berpengaruh signifikan dengan tujuan utama untuk memproduksi bahan bakar hayati {biofuel] yang efektif dan dapat direproduksi dari bahan kimia terbarukan," papar Keasling seperti dikutip Reuters.
Pati dan Gula
Bahan bakar hayati merupakan bahan bakar yang dapat berupa padatan, cairan, atau gas dan dihasilkan dari bahan organik. Ada biofuel yang berbahan baku tanaman, ada pula biofuel yang merupakan hasil dari pengolahan bahan buangan, seperti limbah industri, komersial, domestik, atau pertanian.
Ada tiga opsi yang umum diberlakukan dalam pembuatan bahan bakar hayati konvensional. Pertama, pembakaran limbah organik kering. Kedua, fermentasi limbah basah. Ketiga, proses fermentasi tanaman seperti tebu atau jagung. Proses-proses itu akan menghasilkan jenis-jenis biofuel generasi pertama, seperti minyak sayur, biodiesel, bioalko-hol, dan biogas.
Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-alkyl ester, yaitu senyawa organik yang terbentuk melalui penggantian satu atau lebih atom hidrogen dalam gugus hidroksil dengan gugus organik di sebuah rantai asam lemak. Biodiesel dapat dipakai sebagai alternatif bahan bakar mesin diesel pengganti bahan bakar fosil.
Untuk memproduksi biofuel konvensional, para produsen memiliki dua strategi yang diterapkan. Strategi pertama ialah menanam tanaman yang mengandung gula semisal tebu, bit gula, dan sorgum manis atau tanaman yang kaya kandungan pati, seperti jagung.
Pemilihan tanaman-tanaman yang mengandung gula dan pati berdasarkan alasan tanaman-tanaman tersebut mengandung glukosa yang jika difermentasi-kan dengan ragi dapat menghasilkan etil alkohol.Strategi kedua, menanam tanaman-tanaman yang berkadar minyak nabati tinggi, seperti kelapa sawit, kedelai, alga, atau jathropa. Apabila dipanaskan,kekentalan minyak nabati akan berkurang dan dapat langsung dibakar di dalam mesin, tepatnya mesin diesel.
Namun, agar dapat beradaptasi penuh dengan mesin diesel, bahan bakar hayati dari minyak nabati itu harus diproses secara kimia hingga menjadi biodiesel.Peneliti dari pusat penelitian bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI),Yopi, mengatakan pada pembuatan biofuel konvensional, bakteri berperan sebagai perombak susunan struktur kimiawi dari biomassa sehingga dapat dikonversi menjadi bahan bakar hayati.
"Misalkan pada tumbuhan pati, agar dapat menjadi etanol, maka susunannya direkayasa dengan penambahan bakteri perombak," jelasnya.Meski cukup efektif menghasilkan etanol, proses tersebut memakan waktu lama dan menghabiskan dana besar. Menurut Dwi Sulistyaningsih, peneliti dari pusat penelitian bioteknologi LIPI, untuk dapat menciptakan biofuel murni yang memiliki titik nyala 70 hingga 80 persen, dibutuhkan proses penyulingan lebih dari empat kali.
"Umumnya, dalam satu kali penyulingan menggunakan mikroba hanya menghasilkan 40 sampai 60 persen etanol," ujarnya. Proses yang panjang itulah yang coba dipangkas agar tercapai efisiensi.Salah satu caranya ialah dengan memanfaatkan E.coli yang bukan ditujukan sebagai bakteri perombak asam lemak nabati pada tumbuhan, tetapi sebagai sumber asam . lemak untuk biodiesel.
Asam lemak merupakan sebuah molekul kaya energi yang ditemukan dalam minyak tumbuhan dan hewani. Dari temuan DOE, E.coli dapat secara natural menyintesis-kan asam lemak dan relatif mudah untuk diubah secara genetik. Hal itu membuat bakteri temuan Theodor Escherich tersebut menjadi mikroorganisme ideal untuk penelitian biofuel. Bekerja sama dengan Eric Steen, ahli biologi JBEI, Keasling menggunakan reaksi biokimia untuk memproduksi struktur biodiesel, alkohol, dan lilin langsung dari ekstrak E.coli.
Para ahli menginjeksikan gen yang dapat membuat E.coli mengeluarkan enzim yang biasa bertugas memecah material terkuat dalam tumbuhan, yaitu enzim selulosa atau lebih spesifiknya hemiselulosa. Enzim itu akan memproduksi gula yang dibutuhkan untuk proses pembuatan biodiesel dan bisa dikatakan enzim tersebut merupakan biomassa selulosa.
Karena modifikasi itulah E.coli dapat memproduksi biodiesel secara langsung dari tubuhnya. Hal itu membuat proses distilasi dan purifikasi bisa dipangkas."Sebagai perbandingan, apabila menggunakan lemak atau minyak dari tumbuhan, maka harus melewati proses esterifika-si terlebih dahulu sebelum dapat digunakan," jelas Keasling.
Lebih jauh, Keasling menerangkan proses pengkloningan gen berasal dari Clostridium ster-corarium dan Bacteroides ovalus (bakteri yang tumbuh subur di tanah dan usus binatang herbi-vora) yang memproduksi enzim pemecah selulosa.
Para peneliti juga menambahkan kode genetik tambahan untuk membentuk asam amino pendek agar E.coli dapat mengeluarkan enzim hemiselulosa dan mengubahnya menjadi gula. Gula itulah yang kemudian diolah menjadi biodiesel.
Proses tersebut memang terbilang sempurna untuk pembuatan hidrokarbon, namun belum bisa mencapai tahap pembuatan bensin. Karenanya, para peneliti kini bermaksud memaksimalkan efisiensi dari pengolahan modifikasi turunan E.coli. Mereka juga telah mengeksplorasi berbagai cara untuk meningkatkan jumlah biodiesel yang diproduksi dari reaksi tunggal