BIOKONVERSI GLUKOSA MENJADI FRUKTOSA

BIOKONVERSI GLUKOSA MENJADI FRUKTOSA

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia banyak menggunakan gula sebagai pemanis, baik dalam makanan maupun dalam minumannya. Umumnya, gula yang digunakan adalah sukrosa yang berasal dari gula tebu atau gula aren. Sukrosa merupakan disakarida yang terdiri atas 2 molekul glukosa. Tingkat kemanisan glukosa ini lebih rendah jika dibandingkan dengan fruktosa. Oleh karena itu, manusia berusaha melakukan konversi glukosa yang tingkat kemanisannya 100 menjadi fruktosa yang tingkat kemanisannya 170.

Fruktosa ini dapat digunakan sebagai pemanis pengganti glukosa pada penderita diabetes dan obesitas. Di samping itu, bagi kalangan industri yang menggunakan gula sebagai bahan baku, produk ini sangat efisien dan memberikan banyak manfaat.

Substrat utama untuk memproduksi sirup fruktosa adalah glukosa, sedangkan enzim yang digunakan adalah enzim glukosa isomerase. Glukosa dikonversi menjadi fruktosa melalui suatu proses yang disebut dengan proses isomerasi. Enzim glukosa isomerase yang digunakan dalam proses ini dapat diperoleh dari beberapa bakteri, seperti Aerobacter, Pseudomonas hydrophilia, Actinoplanes missouriensis, Bacillus Coagulan, dan kelompok Streptomyces sp. Kelompok Streptomyces sp. dikenal sebagai penghasil utama enzim ini. Enzim glukosa isomerase ini merupakan enzim yang bersifat termostabil dan bekerja secara reversible. Enzim ini mengubah D-glukosa menjadi D-fruktosa.

Pemanfaatan enzim glukosa isomerase untuk menghasilkan sirup fruktosa dilakukan dengan mengekstrak sel-sel mikroba karena enzim ini juga dikembangkan dengan cara pengikatan enzim/sel pada matriks yang tidak larut dalam air dan dikenal dengan enzim/sel tak bebas. Penggunaan enzim/sel tak bebas ini memberikan lebih banyak keuntungan  daripada enzim bebas. Keuntungan penggunaan enzim/sel tak bebas tersebut di antaranya adalah dapat dipakai berulang-ulang dan secara terus menerus dengan aktivitas katalitik yang tetap, mengurangi biaya produksi dan melindungi enzim dari kondisi lingkungan ekstrim yang dapat merusak/menginaktifkan enzim, dapat ditambahkan atau dihilangkan dengan mudah dari campuran reaksi, dan menghasilkan produk yang lebih banyak.

Sukses pertama penggunaan enzim tak bebas ini secara kmersial adalah untuk proses hidrolisis pati jagung dalam memproduksi gula jagung (High Fructose Corn Syrup) yang dilakukan oleh Clinton Corn Processing, Co. Proses hidrolisis pati jagung ini menggunakan enzim glukosa isomerase tak bebas dari Streptomyces.

Enzim glukosa isomerase akan mengubah glukosa menjadi fruktosa melalui proses isomerisasi. Isomerisasi dengan enzim ini dapat menghasilkan 42% fruktosa dan bila telah mengalami pemekatan akan diperoleh fruktosa dengan kadar 55%. Fruktosa yang dihasilkan dari proses ini dikenal dengan nama High Fructose Syrup (HFS), yaitu cairan hasil isomerasi yang masih mengandung glukosa selain fruktosa.

Selain dari jagung, saat ini Jepang juga telah menggunakan hampir 90% produksi ubi jalarnya untuk bahan pembuatan sirup fruktosa ini diharapkan dapat tercipta pemanis alternatif  yang lebih sehat dan dapat digunakan untuk penderita diabetes dan obesitas. Selain itu, dapat ditemukan sumber-sumber bahan pemanis baru sehingga untuk mendapatkan bahan pemanis baru sehingga untuk mendapatkan bahan pemanis tidak hanya tergantung pada gula tebu dan gula aren.