Produksi Asam Laktat

Asam laktat (Nama IUPAC: asam 2-hidroksipropanoat (CH3-CHOH-COOH), dikenal juga sebagai asam susu) adalah senyawa kimia penting dalam beberapa proses biokimia. Seorang ahli kimia Swedia, Carl Wilhelm Scheele, pertama kali mengisolasinya pada tahun 1780. Secara struktur, ia adalah asam karboksilat dengan satu gugus [hidroksil] yang menempel pada gugus karboksil. Dalam air, ia terlarut lemah dan melepas proton (H+), membentuk ion laktat. Asam ini juga larut dalam alkohol dan bersifat menyerap air (higroskopik).
Asam ini memiliki simetri cermin (kiralitas), dengan dua isomer: asam L-(+)-laktat atau asam (S)-laktat dan, cerminannya, iasam D-(-)-laktat atau asam (R)-laktat. Hanya isomer yang pertama (S) aktif secara biologi.
Asam laktat (lactic acid) adalah salah satu asam organik yang penting di industri, terutama di industri makanan. Di samping itu, penggunaannya sekarang lebih luas karena bisa dipakai sebagai bahan baku pembuatan polylactic acid, biodegradable plastics yang merupakan polimer dari asam laktat (Datta et al. 1995; Hofvendahl and Hahn-Hagerdal 2000).
Produksi asam laktat mayoritas dilakukan dengan fermentasi gula (glucose) oleh lactic acid bacteria, seperti Lactobacillus, yang memiliki high acid tolerance dan bisa direkayasa genetika untuk menghasilkan D-(-) atau L-(+) optical isomers dari asam ini secara selektif (Benthin and Villadsen 1995; Kyla-Nikkila et al. 2000; Zhou et al. 2003a). Namun bakteri jenis ini memerlukan medium kompleks yang bisa membuat proses pemurnian (downstream processing) sulit dan mahal. Ditambah, bakteri ini juga tidak mampu mengfermentasi gula pentosa dengan efektif. Solusinya adalah penggunaan bakteri lain jenis Escherichia coli yang telah direkayasa genetika guna produksi asam laktat secara optimum.
Beberapa penelitian telah dilakukan dengan menggunakan E. coli. Produksi optically pure D-lactic acid di mineral media bisa dilakukan hingga mencapai produktivitas 10.8 mM/hour dengan bahan baku glucose 50 g/l(Zhou et al. 2003a). Selain itu, L-lactic acid diproduksi dengan mengganti gen ldhA E. coli dengan ldhL dari Pediococcus acidilactici yang mampu menghasilkan optically pure L-lactic acid dengan laju 7.18 mM/hour (Zhou et al. 2003b). Sucrose dan mollases juga bisa dipakai dan menghasilkan D-lactic acid dengan yield sampai 97 % (Shukla et al. 2004; Zhou et al. 2005). Di samping itu, aplikasi growth-based selection technique sukses menghasilkan jenis E. coli yang memproduksi 28.6 mM/hour froD-lactic acid dari 100 g/l sucrose dalam LB medium (Zhou et al. 2005). Perlu juga diketahui jika genetically modified yeast S. cerevisiae yang membawa enam copy gen bovine L-LDH bisa memproduksi > 1 M L-lactic acid dengan kemurnian 99.9 % optical purity (Saitoh et al. 2005).