Perpustakaan Digital ITB

Permintaan global akan sumber energi terbarukan yang terus meningkat menyoroti potensi signifikan bioetanol sebagai biofuel berkelanjutan. Saccharomyces cerevisiae menonjol dalam produksi bioetanol industri, namun akumulasi etanol selama fermentasi menimbulkan efek sitotoksik, menghambat pertumbuhan ragi dan mengurangi produktivitas. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan toleransi etanol S. cerevisiae melalui Adaptive Laboratory Evolution (ALE) di bawah dua kondisi stres yang berbeda: stres oksidatif yang diinduksi oleh hidrogen peroksida (H?O?) dan paparan langsung terhadap etanol (EtOH). Proses ALE dilakukan selama dua belas siklus untuk paparan EtOH, di mana konsentrasi etanol dalam medium pertumbuhan secara bertahap ditingkatkan dari 10% menjadi 15% (v/v). Secara paralel, enam siklus ALE dilakukan di bawah stres oksidatif, dengan konsentrasi H?O? berkisar antara 0,25 hingga 0,3 mM. Setiap siklus melibatkan periode paparan stres selama lima jam diikuti dengan fase pemulihan tujuh jam dalam medium yeast peptone dextrose (YPD). Toleransi etanol dievaluasi pada berbagai tahap proses ALE dengan menilai tingkat kesintasan kultur ragi setelah lima jam paparan 15% (v/v) EtOH, dibandingkan dengan kontrol yang tidak dipaparkan EtOH. Strain yang terevolusi melalui tiga siklus paparan H?O? (hingga 0,25 mM) menunjukkan tingkat kelangsungan hidup sekitar 63% relatif terhadap kelompok kontrol, yang secara statistik sebanding (p > 0,05) dengan strain yang mengalami sembilan siklus ALE paparan etanol langsung (hingga 15% v/v), yang menunjukkan tingkat kelangsungan hidup 68%. Sebaliknya, strain induk S. cerevisiae, yang belum menjalani ALE, menunjukkan tingkat kelangsungan hidup yang jauh lebih rendah: 23% pada 15% (v/v) EtOH dan 42% pada 10% (v/v) EtOH (p < 0,01). Temuan ini menunjukkan efektivitas ALE dalam mengembangkan strain S. cerevisiae yang toleran etanol dan menunjukkan bahwa evolusi yang diinduksi stres oksidatif melalui H?O? mungkin merupakan strategi yang lebih efisien daripada paparan etanol langsung. Penerapan strain yang berevolusi tersebut berpotensi meningkatkan produktivitas proses fermentasi bioetanol skala industri.