Bahan Bakar Bio-Limbah Batang Tebu: Alternatif Solusi Untuk Mengatasi Menipisnya Bahan Bakar Minyak

Bagikan Artikel ini di:

Gambar 1. Limbah Batang Tebu dari Penjual Es Tebu

Menipisnya cadangan bahan bakar fosil dan meningkatnya populasi manusia sangat kontras dengan kebutuhan energi bagi kelangsungan manusia beserta aktivitas ekonomi dan sosial. Sejak lima tahun terakhir, Indonesia mengalami penurunan produksi minyak nasional akibat menurunnya cadangan minyak pada sumur- sumur produksi secara alamiah, padahal dengan pertambahan jumlah penduduk, meningkat kebutuhan akan sarana transportasi dan aktivitas industri. Dengan permasalahan tersebut maka diperlukan solusi akan krisis bahan bakar dengan inovasi pengganti bahan bakar dengan penggunaan biofuel dari pemanfaatan batang tebu. Batang tebu merupakan limbah padat yang dihasilkan pasca panen. Sejauh ini pemanfaatannya sangat minim dan umumnya hanya digunakan untuk bahan minuman.

Gambar 2. Contoh Nira

Tanaman tebu merupakan famili Gramineae (keluarga rumput) dengan nama latin Saccharum officinarum yang sudah dibudidayakan sejak lama di daerah asalnya di Asia [1].

Kandungan sukrosa di dalam tanaman tebu sebesar 8-15% dari bobot batang tebu. Batang tebu mengandung serat dan kulit batang sebesar 12,5% dan nira sebesar 82,5%, yang terdiri dari gula, mineral, dan bahan-bahan non gula lainya, (Gountara & Wijandi, 1985). Menurut Soerjadi (1979), komposisi batang tebu terdiri dari monosakarida 0,5%-1,5%, sukrosa 11%-19%, zat organik abu 0,5%-1,5%, sabut (selulosa, pentosan) 11%-19%, asam organik 0,15%, bahan lain lilin, zat warna, ikatan N, air 65%-75%. Salah satu kandungan tebu adalah nira. Kandungan nira tebu terbanyak terdapat pada batang tebu sebesar 82,5%. Kandungan utama dari nira tebu adalah sukrosa, terdapat dalam nira tebu sebanyak 8 – 21 % dari jumlah nira tebu. Sukrosa atau gula merupakan disakarida dengan rumus kimia C12H22O11. Sukrosa ditemukan dalam bentuk bebas (tidak berikatan dengan senyawa lain) di dalam tanaman, umumnya terdapat pada tanaman tebu (Saccharum officinarum) dan bit (Beta vulgaris)[2].

Nira yang didapatkan dari batang tebu melalui proses ekstrasi (penggilingan) mempunyai ciri khas warna tertentu dan mengandung kadar glukosa yang tinggi. Menurut Puri (2005) menyatakan bahwa nira merupakan cairan hasil penggilingan tebu yang berwarna coklat kehijauan. Nira tebu dalam keadaan segar terasa manis, berwarna coklat kehijau-hijauan dengan pH 5,5-6,0. Santoso (1993) menyatakan bahwa nira sangat mudah mengalami kerusakan sehingga nira menjadi asam, berbuih putih, dan berlendir. Apabila nira telambat dimasak biasanya warna nira akan berubah menjadi keruh kekuningan, rasanya asam serta baunya menyengat. Kondisi dan sifat-sifat nira ini akan menentukan sifat dan mutu produk yang dihasilkan[3]. Umumnya nira terdiri atas 73-76% air, 11-16% serat, dan 11-16% padatan-padatan terlarut dan tersuspensi[4].

Gambar 3. Pengolahan Biofuel

Biofuel secara umum adalah bahan bakar dari biomassa (materi yang berasal dari tumbuhan dan hewan). Setiap produk biofuel diproduksi secara berbeda. Misalnya ethanol diproduksi dengan cara fermentasi jagung atau tebu, sedangkan biodiesel diproduksi dengan cara menghancurkan lemak hewani atau tumbuhan dengan adanya methanol. Minyak sawit mentah (Crude Palm Oil) melalui proses transesterifikasi, dimana secara kimia bereaksi dengan alkohol seperti methanol atau ethanol untuk memproduksi biodiesel.

Biofuel menawarkan kemungkinan memproduksi energi tanpa meningkatkan kadar karbon di atmosfer karena berbagai tanaman yang digunakan untuk memproduksi biofuel mengurangi kadar karbondioksida di atmosfer, tidak seperti bahan bakar fosil yang mengembalikan karbon yang tersimpan di bawah permukaan tanah selama jutaan tahun ke udara. Dengan begitu biofuel lebih bersifat carbon neutral dan sedikit meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfer (meski timbul keraguan apakah keuntungan ini bisa dicapai di dalam praktiknya). Penggunaan biofuel mengurangi pula ketergantungan pada minyak bumi serta meningkatkan keamanan energi.

Ada dua jenis utama bahan baku biofuel: dapat dikonsumsi dan tidak dapat dikonsumsi. Produk makanan manusia seperti gula, pati, atau minyak sayur dijadikan biofuel melalui metode konvensional yakni transesterifikasi (seperti yang telah disebutkan di atas). Biofuel juga dapat dihasilkan dari tanaman non pangan, limbah pertanian dan residu yang tidak dapat dikonsumsi manusia dengan menggunakan teknologi maju seperti hydrocracking. Pada proses ini bahan baku dipecah dengan adanya hidrogen dalam menghasilkan biofuel. Yang menarik adalah bahan baku seperti minyak kelapa sawit dapat digunakan untuk menghasilkan biofuel melalui metode konvensional dan lanjutan tergantung dari keadaannya.

Biofuel sering menjadi alternatif untuk bahan bakar konvensional yang digunakan untuk menyalakan mesin kendaraan kita. Namun sebenarnya biofuel dapat dimanfaatkan untuk semua kebutuhan energi manusia. Penggunaan biofuel meliputi:

Transportasi : Mobil, bus, sepeda motor, kereta api, pesawat terbang dan kendaraan air

Pembangkit Listrik : Peralatan listrik

Pemanas : Kompor dan peralatan memasak lainnya

Dunia telah mengalami mencairnya permukaan es, meningkatnya suhu udara dan terjadinya bencana alam. Ilmuwan mengemukakan bahwa salah satu alasan utama perubahan iklim yang drastis ini adalah akibat konsumsi bahan bakar fosil yang berlebihan dan terlepasnya gas rumah kaca ke atmosfir yang menipis.

Menurut Departemen Energi Amerika Serikat, biofuel seperti ethanol menghasilkan karbon dioksida hingga 48 persen lebih sedikit daripada bensin konvensional sementara penggunaan biodiesel hanya melepaskan seperempat jumlah karbon dioksida yang dikeluarkan diesel konvensional. Hal ini menjadi pilihan yang jauh lebih ramah lingkungan jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil.

Tidak seperti bahan lain yang tak terbaharui, biofuel dapat diproduksi terus-menerus karena kita selalu dapat menanam lebih banyak tanaman untuk menjadi bahan bakar. Terlebih lagi komunitas ilmuwan telah menunjukkan tingkat produktivitas tanaman nabati yang lebih tinggi dapat menangani beberapa masalah deforestasi yang erat kaitannya dengan biofuel. Oleh karena itu minyak kelapa sawit yang memiliki hasil panen tertinggi di antara tanaman nabati lainnya diyakini menjadi bahan baku paling ekonomis untuk biodiesel. Siklus hidup pohon kelapa sawit 30 tahun juga berarti nilai penyerapan karbon yang dilepaskan ke atmosfer tinggi.Pada masa yang akan datang mungkin tak ada lagi bahan bakar fosil dan kita dapat menggunakan biofuel sebagai sumber energi alternatif yang aman dan terbarukan.

Referensi

[1] Indrawanto, C., Purwono, Siswanto, M. Syakir, dan W. Rumini. 2010. Budidaya dan Pasca Panen Tebu. Jakarta: Eska Media.

[2] Paryanto, I., A. Fachruddin, dan W. Sumaryono. 1999. Diversifikasi Sukrosa Menjadi Produk Lain. P3GI. Pasuruan.

[3] Muchtadi TR, Sugiyono. 1992. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Bogor: PAU IPB.

[4] James, C.P. dan Chen. 1985. Cane sugar handbook. John Wiley and Sons. New York

 

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Terinsipirasi dari Senyawa Toksin, Antibiotik Baru yang Tidak Memicu Resistensi Berhasil Disintesis

Bagikan Artikel ini di:

Sejak dilaporkan pertama kali terjadi sekitar tahun 1950, resistensi bakteri terhadap satu atau lebih antibiotik terus berkembang menjadi ancaman serius bagi penyakit infeksi di seluruh dunia. Bahkan, pada tahun 2050 nanti, kematian akibat resistensi antibiotik diprediksi mencapai 4.7 juta per tahun di Asia, Afrika, Eropa, dan Amerika Serikat[1]. Di negara kita, telah banyak penelitian yang membuktikan bahwa mayoritas bakteri patogen yang diisolasi dari pasien rumah sakit, seperti Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomona saeruginosa, Acinetobacter spp., Klebsiella sp., dan Enterococcus spp. sudah tergolong resisten terhadap lebih dari satu antibiotik[2],[3],[4]. Oleh karena itu, Indonesia menempati peringkat ke-8 dari 27 negara di dunia dengan beban tertinggi dalam menghadapi bakteri multiresisten berdasarkan perkiraan World Health Organization yang dilansir oleh Kementerian Kesehatan pada tahun 2011[5].

Gambar 1. Ilustrasi Antibiotik[9]

            Terjadinya kondisi resistensi bakteri terhadap antibiotik dipicu oleh penggunaan antibiotik yang tidak tepat dosis, diagnostik, dan bakteri penyebabnya. Akibatnya, efektivitas antibiotik akan turun, sehingga membuat proses perawatan pasien yang menderita penyakit infeksi tertentu menjadi lebih lama, lebih mahal, bahkan menjadi mustahil. Dengan kata lain, sudah tidak ada lagi obat yang mempan untuk mengatasi penyakit infeksi yang diakibatkan oleh bakteri resisten tersebut. Untuk mengatasi hal ini, selain diperlukan strategi penggunaan antibiotik yang bijak dan rasional, harus diupayakan pula riset untuk mengembangkan antibiotik baru yang jauh lebih ampuh untuk mengatasinya.

Baru-baru ini, riset yang dilakukan oleh Prof. Brice Falden dan timnya dari Inserm and Universite’ de Rennes 1 yang bekerja sama dengan tim dari Rennes Institute of Chemical Sciences (ISCR) berhasil melakukan sintesis dua antibiotik baru yang efektif melawan bakteri gram positif dan negatif multiresisten serta tidak berpotensi dalam menimbulkan resistensi. Riset ini dimulai dari temuan sebuah senyawa toksin yang diproduksi oleh Staphylococcus aureus pada tahun 2011 lalu. Selain berfungsi memfasilitasi terjadinya infeksi, senyawa toksin tersebut ternyata juga dapat membunuh bakteri lain yang hidup di dalam tubuh manusia. Oleh karena itu, senyawa toksin tersebut dapat dikembangkan sebagai antibiotik apabila dipisahkan dari fungsi toksiknya.

Berdasarkan temuan itu, dilakukanlah riset lanjutan untuk menyintesis senyawa-senyawa peptida antibiotik baru dengan cara memotong dan memodifikasi rantai peptida dari senyawa toksin potensial yang sudah ada tersebut. Percobaan ini telah menghasilkan lebih dari 20 peptida dari famili baru peptidomimetik, yang disebut heptapseudopeptida siklik[6].

Senyawa-senyawa pseudopeptida tersebut diuji efek bakterisidalnya dalam melawan bakteri patogen multiresisten golongan gram positif dan negatif yang diisolasi dari sistem peredaran darah, saluran napas, dan saluran kemih manusia, sehingga diperoleh empat pseudopeptida yang terbukti efektif dalam melawan bakteri-bakteri itu, yaitu Pep 15, Pep 16, Pep 18, dan Pep 19[6]. Selanjutnya, untuk mengamati terbentuk resistensi, keempat pseudopeptida tersebut diuji daya hambatnya dalam melawan MRSA, Escherichia coli, dan Pseudomonas aeruginosa secara in vitro dalam periode dua minggu untuk dibandingkan nilai Minimum Inhibitory Concentration-nya (MIC) dengan rifampisin dan fosfomisin, yang merupakan dua antibiotik dengan frekuensi resistensi spontan yang tinggi[6]. Nilai MIC merujuk pada konsentrasi terendah suatu antibiotik yang diperlukan untuk menghambat pertumbuhan mikroba tertentu. Hal ini berarti bahwa semakin rendah nilai MIC suatu antibiotik, maka semakin poten antibiotik tersebut dalam membunuh kuman. Hasil dari uji itu adalah nilai MIC rifampisin dan fosfomisin menunjukkan kenaikan sebanyak 30.000 dan 1.000-2.000 kali lipat, sedangkan nilai MIC dari keempat senyawa pseudopeptida yang diuji cenderung tidak berubah atau hanya menunjukkan kenaikan sebesar 4 kali lipat saja[6]. Jadi, dapat disimpulkan bahwa keempat senyawa pseudopeptida bersifat menghambat terbentuknya resistensi bakteri.

Pada uji lebih lanjut, dua di antara empat pseudopeptida yang diteliti, yaitu Pep16 dan Pep19 tidak menunjukkan adanya toksisitas pada sel darah merah dan sel ginjal manusia, mencit, embrio, dan zebrafish[6]. Kedua pseudopeptida itu juga terbukti efektif dalam melawan Staphylococcus aureus yang resisten metisilin (MRSA), yang tergolong bakteri gram positif pada uji in vivo menggunakan mencit yang terkena penyakit sepsis ringan dan parah. Keduanya aman digunakan dalam kadar yang tepat atau melebihi dosis aktifnya tanpa berpotensi menimbulkan kerusakan ginjal. Adapun, efektivitas antibakteri pseudopeptida Pep16 dan Pep19 juga terbukti pada uji in vivo model lain dengan mencit yang terinfeksi kulitnya oleh bakteri gram negatif, Pseudomonas aeruginosa[6].

Aktivitas senyawa heptapseudopeptida dalam membunuh bakteri multiresisten ini dapat dijelaskan dengan melakukan pengamatan di bawah mikroskop elektron SEM dan TEM. Sel MRSA yang telah diberi perlakuan dengan pseudopeptida memiliki bentuk sel yang menggelembung dan menunjukkan adanya penyimpangan dari bentuk aslinya[6]. Dinding selnya terkikis, sedangkan membran selnya terlepas dan mengalami deformasi. Pep16 dan Pep19 diketahui memiliki aktivitas yang paling tinggi pada membran MRSA, selaras dengan aktivitasnya pada uji in pada mencit berpenyakit sepsis dan infeksi kulit. Pada pengamatan menggunakan sel bakteri gram negatif, yaitu E. coli, semua pseudopeptida dapat mengakibatkan kematian sel dengan cara menembus ke dalam lapisan membran dalam dan luar E. coli lalu menimbulkan gangguan di dalam sel[6]. Pep19 terbukti memiliki aktivitas yang paling tinggi dalam melawan bakteri gram negatif yang resisten. Aktivitas antibakteri pseudopeptida ini diduga kuat berasal dari kapasitas asam amino non-alami yang dapat memperkuat ikatan antara senyawa tersebut dengan membran sel bakteri. Kuatnya ikatan antar keduanya memicu permeabilitas membran dan kematian pada sel bakteri[7].

Gambar 2. Struktur molekul Pep19[6]

            Berdasarkan hasil risetnya, gabungan tim peneliti dari Prancis ini mengklaim bahwa kedua pseudopeptida, yaitu Pep16 dan Pep 19 yang disintesis dari senyawa toksin dari Staphylococcus aureus tersebut merupakan kandidat obat yang sangat menjanjikan untuk dikembangkan sebagai antibiotik baru. Selanjutnya, mereka berencana melakukan uji coba klinis fase 1 pada manusia[8]. Mereka juga telah memegang izin paten dan mendirikan start-up untuk kepentingan pengembangan senyawa obat ini. Diharapkan bahwa penelitian semacam ini dapat terus dikembangkan sebagai salah satu upaya untuk mengatasi masalah resistensi bakteri terhadap antibiotik di seluruh dunia.

REFERENSI

[1] Agung. 2017. Mewaspadai Ancaman Resistensi Antimikroba. https://ugm.ac.id/berita/13254-mewaspadai.ancaman.resistensi.antimikroba. Diakses pada 12 Juli 2019.

[2] Nismawati, Sjahril, R., dan Agus, R. 2018. Deteksi methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) pada pasien rumah sakit universitas hasanuddin dengan metode kultur. Prosiding Seminar Nasional Megabiodiversitas Indonesia. 15-21.

[3] Estiningsih, D., Puspitasari, I., dan Nuryastuti, T. 2016. Identifikasi infeksi multidrug resistant organisms (mdro) pada pasien yang dirawat di bangsal neonatalintensive care unit (nicu) rumah sakit. Jurnal Manajemen dan Pelayanan Farmasi 6: 243-248.

[4] Adrizain, R., Suryaningrat, F., Alam, A.,, dan Setiabudi, D. 2018. Incidence of multidrug resistant, extensively drug-resistant and pan-drug-resistant bacteria in children hospitalized at dr. hasan sadikin general hospital bandung Indonesia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 125:1-4.

[5] Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. 2011. Masalah Kebal Obat Masalah Dunia. http://www.depkes.go.id/article/view/1459/masalah-kebal-obatmasalah-dunia-.html. Diakses pada 12 Juli 2019.

[6] Nicolas, I., Bordeau, V., Bondon, A., Baudy-Floc’h, M., dan Felden B. 2019. Novel antibiotics effective against gram positive and negative multi-resistant bacteria with limited resistance. PLOS Biology 17 (7): 1-23.

[7] Anonim. 2019. New Antibiotics Effective Without Triggering Resistence, Mouse Study Shows. https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190709141249.htm. Diakses pada 12 Juli 2019.

[8] Inserm Press Office. 2019. New Antibiotics Developed by Inserm and Universite’ de Rennes 1.https://presse.inserm.fr/en/new-antibiotics-developed-by-inserm-and-universite-de-rennes 1/35666/. Diakses pada 12 Juli 2019.

[9] Anonim. 2018. Fast Facts: Antibiotic-Resistant Bacteria. https://vitalrecord.tamhsc.edu/fast-facts-antibiotic-resistant-bacteria/. Diakses pada 13 Juli 2019.

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Banyak Makan Tapi Kurus? Pahami Penyebabnya

Bagikan Artikel ini di:

Artikel ini akan membahas tentang penyebab orang susah gemuk walaupun sering banyak makan. Apakah kamu termasuk? Simak yuk !

Banyak Makan Tetap Kurus [1]

Sebagian orang ingin memiliki berat tubuh yang ideal (tidak gemuk/tidak kurus). Nah, bagaimana dengan orang yang sering makan namun tetap kurus? Tentunya hal itu akan membuat kamu khawatir kan, karena orang kurus identik dengan orang kurang gizi.

Kita harus ketahui terlebih dahulu apa saja yang bisa membuat berat badan bertambah?

Untuk menambah berat badan pada prinsipnya kamu harus memerhatikan jumlah asupan kalori. Pastikan jumlah kalori yang masuk, lebih besar daripada yang kamu keluarkan [1].

Dan juga tentunya karena pola makan yang tidak tepat, bisa karena genetik, dan juga kurangnya aktivitas sehingga orang gampang naik badan [2].

Anda pasti bertanya-tanya, kira-kira faktor apa saja yang membuat susah untuk naik badan ?

1. Makanan yang tidak cukup kalori
2. Kurang salah satu zat gizi, misalnya kurang karbohidrat, kurang lemak.
3. Olahraga berlebihan
4. Stress.
5. Penyakit kronis misalnya, mempunyai penyakit hipertiroid, diabetes, dan kanker [2].

Nah, setelah mengetahui faktor-faktor yang membuat susah untuk naik badan. Kira-kira apa saja yang bisa dilakukan untuk menambah berat badan?

1. Apabila mempunyai penyakit dasarnya coba untuk mengobati penyakitnya dulu.
2. Pola makannya harus tepat
3. Olahraga
4. Tidur yang cukup
5. Kendalikan stress dengan baik [2].

Makanan seperti apakah yang bisa menaikkan berat badan?

Tentunya pola makan yang baik yang mencakup makronutrien dan mikronutrien. Kemudian mencakup karbohidrat, lemak, protein, serat, vitamin, dan mineral. Batasi konsumsi garam, gula, dan minyak [3].

Akhir kata: Bagaimana? Kalian sudah tahu penyebab makan banyak tapi tetap kurus kan. Semoga bermanfaat ya.

Referensi:

[1] Alodokter. 2019. Makan Banyak Tapi Tetap Kurus? Ini Kemungkinan Penyebabnya.

[2] Life Health. 2019. Banyak Makan Tapi Kurus? Inilah Penyebabnya.

[3] Skwad Health. 2018. Susah Naik Berat Badan? Inilah Penyebab Makan Porsi Banyak Namun Tetap Kurus.

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di: