DEGRADASI KOMPONEN LIGNOSELULOSA

HIPA

Gambar 4. Skema sistem degradasi lignin oleh Phanerochaete chrysosporium (Akhtar et al. 1997)

LiP mengkatalis suatu oksidasi senyawa aromatik non fenolik lignin membentuk radikal kation aril (Johjima et al. 1999). Disamping itu, karena LiP merupakan oksidan yang kuat maka enzim ini juga mempunyai kemampuan mengokasidasi senyawa fenolik, amina, eter aromatik dan senyawa aromatik polisiklik (Perez et al. 2002). Oksidasi substruktur lignin yang dikatalis oleh LiP dimulai dengan pemisahan satu elektron cincin aromatik substrat donor dan menghasilkan radikal kation aril, yang kemudian mengalami berbagai reaksi postenzymatic (Hammel 1997). LiP memotong ikatan Ca-Cb molekul lignin (Gambar 5). Pemotongan ikatan pada posisi Ca-Cb merupakan jalur utama perombakan lignin oleh berbagai kapang pelapuk putih (Hammel 1996).

PROSES LIGNIN

Gambar 5. Pemotongan ikatan Ca-Cb molekul lignin dan pembentukan senyawa intermediet (Srebotnik et al 1994).

LiP dan MnP mempunyai siklus katalitik yang hampir sama. Produk rekasi utama LiP dengan H2O2 adalah senyawa I 2-elektron (LiPI) teroksidasi (Gambar 6). LiPI direduksi kembali menjadi enzim asal melalui langkah 2 elektron tunggal dengan senyawa II (LiPII) (Gold dan Alic 1993). Perbedaan utama antara LiP dan MnP adalah asal substrat perduksi. LiP mengkatalis oksidasi senyawa lignin non fenolik serupa dengan perubahan veratryl alcohol menjadi veratryl aldehyde.

ferric

Gambar 6. Siklus Katalitik pada LiP (Evan dan Hedger 2001)

Oksidasi lignin dan senyawa fenolik lain oleh MnP tergantung pada ion Mn bebas (Gold dan Alic 1993). Substrat pereduksi utama dalam siklus katalitik MnP adalah Mn2+ yang secara efisien mereduksi senyawa I (MnP-Compound I) menjadi senyawa II (MnP-Compound II), menghasilkan Mn3+ yang selanjutnya mengoksidasi substrat organik (Hofrichter 2002). Mn2+ berikatan dengan chelator asam organik untuk menstabilkan Mn3+ (Perez et al. 2002). Siklus katalitik MnP (Gambar 7, Hofrichter 2002) dimulai dengan pengikatan H2O2 atau peroksida organik dengan enzim ferric alami dan pembentukan kompleks peroksida besi.