DEGRADASI KOMPONEN LIGNOSELULOSA
Pembentukan lignin terjadi secara intensif setelah proses penebalan dinding sel terhenti. Pembentukan dimulai dari dinding primer dan dilanjutkan ke dinding sekunder. Faktor lignin dalam membatasi fermeabilitas dinding sel tanaman dapat dibedakan menjadi efek kimia dan efek fisik. Efek kimia, yaitu hubungan lignin-karbohidrat dan asetilisasi hemiselulosa. Lignin secara fisik membungkus mikrofibril dalam suatu matriks hidrofobik dan terikat secara kovalen dengan hemiselulosa. Hubungan antara lignin karbohidrat tersebut berperan dalam mencegah hidrolisis polimer selulosa (Chahal dan Chahal 1998).
Gambar 3. Model Lignin (Hammel 1997)
Mikroorganisme pendegradasi lignin
Degradasi lignin membutuhkan enzim ekstraseluler yang tak spesifik karena lignin mempunyai struktur acak dengan berat molekul yang tinggi. Lignin biasanya terakumulasi selama proses degradasi lignoselulosa. Lignin selain dapat digedradasi oleh sekelompok mikroorganisme, dalam konsisi lingkungan tertentu dapat juga didegradasi oleh faktor abiotik seperti dengan senyawa alkali (Blanchette et al. 1991) atau radiasi ultra violet (Vähätalo et al. 1999), namun hanya kapang pelapuk putih yang mampu mendegradasi lignin secara efektif (Blanchette 1995). Degradasi lignin oleh bakteri seperti Streptomyces sp. (Crawford et al. 1983) dan Actinomycetes (Kirk dan Farrell 1987) terjadi seperti oksidasi yang dilakukan oleh kapang pelapuk putih, namun bakteri hanya mampu mendegradasi sebagian kecil molekul lignin. Spesies kapang yang mampu mendegradasi lignin dapat dikelompokkan menjadi white-rot, brown-rot dan soft-rot fungi.
White-rot fungi
White-rot fungi terdapat pada kelompok Basidiomycetes dan Ascomycetes. Kapang ini dapat mendegradasi lignin secara lebih cepat dan ekstensif dibanding mikroorganisme lain. Substrat bagi pertumbuhan mikroorganisme ini adalah selulosa dan hemiselulosa dan degradasi lignin terjadi pada akhir pertumbuhan primer melalui metabolisme sekunder dalam kondisi defisiensi nutrien seperti nitrogen, karbon atau sulfur (Hatakka 2001). Serangan kapang merupakan proses oksidatif dan tak spesifik, dengan mengurangi kandungan metoksi, fenolik dan alifatik lignin, memecah cincin aromatik dan membentuk grup karbonil baru (Kirk dan Farrell 1987; Hatakka 2001). Perubahan molekul lignin ini mengakibatkan depolimerasi dan produksi karbon dioksida.
Tingkat dan laju pengurangan polisakarida dan lignin dari substrat dapat berbeda diantara spesies white-rot fungi (Adaskaveg et al. 1995). Kapang ini ada yang mampu mendegradasi lignin secara selektif dan ada pula yang non selektif (Blanchette 1995; Hatakka 2001). Kapang pelapuk putih selektif (contoh: Ceriporiopsis subvermispora, Dichomitus squalens, Phanerochaete chrysosporium, Phlebia radiata), lignin dan hemiselulosa didegradasi lebih banyak dibanding selulosa, sedangkan kapang non selektif (contoh: Trametes versicolor and Fomes fomentarius), mendegradasi semua komponen lignoselulosa dalam jumlah yang sama (Rayner dan Boddy 1988; Blanchette 1995; Hatakka 2001).
