OLEH KELOMPOK 5: OLEH KELOMPOK 5: AISYATIR RODLIYAH B AISYATIR RODLIYAH B ERIL OCTAVIA FAUZIAH ERIL OCTAVIA FAUZIAH
PENGEMBANGAN GALUR
PENGEMBANGAN GALUR
MIKROBA
MIKROBIOLOGI INDUSTRI
MIKROBIOLOGI INDUSTRI
Mikrobiologi Industri adalah suatu proses produksi mikroorganisme dalam Mikrobiologi Industri adalah suatu proses produksi mikroorganisme dalam jumlah
jumlah besar besar dalam kondidalam kondisi si terkendali terkendali dengan dengan tujuan tujuan untuk untuk menghasilkanmenghasilkan produk yang mempunyai nilai ekonomi tinggi dan bermanfaat. Dilihat dari produk yang mempunyai nilai ekonomi tinggi dan bermanfaat. Dilihat dari su
sududut t ininduduststri, ri, mimikrkrooroorgaganinismsme e memeruprupakakanan ““papabrbrik ik zzat at kikimmiaia”” yang yang ma
mampmpu u memelalakukukakan n peperurubabahahan n yayang ng didikekehehendndakaki. i. MiMikrkrooororggananisismeme merombak bahan mentah (substrat) menjadi suatu produk baru :
merombak bahan mentah (substrat) menjadi suatu produk baru :
S
Suubbssttrraat t : : kkaarrbboohhiiddrraatt, , ppaattii, , mmoollaasssseess, , lliimmbbaah h hhaassiill pertanian, tebu, dsb.
pertanian, tebu, dsb. M
Miikkrorooorrggaanniissmme e : : bbaakktteerrii, , jjaammuurr, , yyiis s ddllll.. P
Prroodduuk k bbararu u : : eennzziimm, , aallccoohhooll, , aannttiibbiioottiic, c, vviittamamiinn, , hhoorrmmoonene steroid, asam amino, asam organic, protein steroid, asam amino, asam organic, protein sel tunggal.
sel tunggal.
S
MIKROBIOLOGI INDUSTRI
MIKROBIOLOGI INDUSTRI
Mikrobiologi Industri adalah suatu proses produksi mikroorganisme dalam Mikrobiologi Industri adalah suatu proses produksi mikroorganisme dalam jumlah
jumlah besar besar dalam kondidalam kondisi si terkendali terkendali dengan dengan tujuan tujuan untuk untuk menghasilkanmenghasilkan produk yang mempunyai nilai ekonomi tinggi dan bermanfaat. Dilihat dari produk yang mempunyai nilai ekonomi tinggi dan bermanfaat. Dilihat dari su
sududut t ininduduststri, ri, mimikrkrooroorgaganinismsme e memeruprupakakanan ““papabrbrik ik zzat at kikimmiaia”” yang yang ma
mampmpu u memelalakukukakan n peperurubabahahan n yayang ng didikekehehendndakaki. i. MiMikrkrooororggananisismeme merombak bahan mentah (substrat) menjadi suatu produk baru :
merombak bahan mentah (substrat) menjadi suatu produk baru :
S
Suubbssttrraat t : : kkaarrbboohhiiddrraatt, , ppaattii, , mmoollaasssseess, , lliimmbbaah h hhaassiill pertanian, tebu, dsb.
pertanian, tebu, dsb. M
Miikkrorooorrggaanniissmme e : : bbaakktteerrii, , jjaammuurr, , yyiis s ddllll.. P
Prroodduuk k bbararu u : : eennzziimm, , aallccoohhooll, , aannttiibbiioottiic, c, vviittamamiinn, , hhoorrmmoonene steroid, asam amino, asam organic, protein steroid, asam amino, asam organic, protein sel tunggal.
sel tunggal.
S
KELEBIHAN MIKROBIOLOGI INDUSTRI
KELEBIHAN MIKROBIOLOGI INDUSTRI
Mikroba tumbuh dengan cepat (dimana dalam waktu 20
Mikroba tumbuh dengan cepat (dimana dalam waktu 20 – – 30 30 menit mikroba sudah dapat berkembang biak),
menit mikroba sudah dapat berkembang biak), Tidak memerlukan lahan yang luas,
Tidak memerlukan lahan yang luas,
Tidak dipengaruhi iklim, mudah dikendalikan, Tidak dipengaruhi iklim, mudah dikendalikan,
Secara genetic mikroba mudah dimodifikasi sesuai dengan Secara genetic mikroba mudah dimodifikasi sesuai dengan kehendak,
kehendak,
Mikroorganisme dapat tumbuh pada berbagai limbah yang Mikroorganisme dapat tumbuh pada berbagai limbah yang memiliki nilai ekonomi rendah untuk diubah
memiliki nilai ekonomi rendah untuk diubah menjadi bahanmenjadi bahan dengan nilai ekonomi tinggi.
dengan nilai ekonomi tinggi.
Dalam suatu reaksi, memang mesti
Dalam suatu reaksi, memang mesti harus menggunakanharus menggunakan mikroba (tidak dapat digantikan oleh zat kimia).
Tidak semua mikroorganisme yang ada dapat digunakan dalam industri.
Mikroorganisme yang diisolasi dari alam memperlihatkan pertumbuhan sel seperti komponen fisiologi utamanya,
sedangkan mikroorganisme industri merupakan organisme yang dipilih secara hati-hati sehingga dapat membuat satu atau banyak produk khusus
PERANAN MIKROBA DALAM
INDUSTRI
STRAIN MIKROORGANSIME UNTUK INDUSTRI 1. Asal Strain Industri
2. Perbaikan Strain Untuk Industri
Diharapkan penambahan perbaikan dalam menghasilkan suatu produk. Peningkatan perbaikan yang paling dramatik, contohnya terjadi pada
penisilin, antibiotik yang dihasilkan oleh fungi Penicillium
chrysogenum. Pertamakali dihasilkan pada skala besar, penisilin diperoleh sebanyak 1-10 µg/ml.
Setelah beberapa tahun, sebagai hasil perbaikan strain dengan merubah kondisi pertumbuhan dan medium, hasilnya meningkat menjadi
SYARAT-SYARAT MIKROORGANISME INDUSTRI
Suatu mikroorganisme dianggap layak digunakan dalam industri, bukan saja mampu menghasilkan substansi yang menarik, tetapi harus lebih dari itu.
Mikroorganisme harus tersedia sebagai biakan murni, sifat genetiknya harus stabil, dan tumbuh dalam biakan berskala-besar.
Bikan juga harus dapat dipelihara dalam periode waktu yang sangat panjang di laboratorium dan dalam ‘plant’ industri. Biakan tersebut lebih disukai jika dapat menghasilkan spora dan bentuk sel reproduktif lain sehingga mikroba mudah
SIFAT PENTING LAIN YANG HARUS
DIMILIKI MIKROORGANISME INDUSTRI
1. Organisme 2. Medium 3. Hasil
4. Tidak berbahaya bagi manusia, dan secara ekonomik penting bagi hewan dan tumbuhan.
5. Harus non-patogen dan bebas toksin 6. Mudah dipindahkan dari medium biakan
7. Mikroorganisme lebih disukai jika berukuran besar
8. Mikroorganisme industri harus dapat direkayasa secara genetik
Proses pertumbuhan mikroorganisme dan tahap-tahapnya yang meliputi tahap: lag, log, dan fase stationer, sudah
diketahui sebelumnya.
Berbagai metabolit yang dibentuk pada fase-fase
pertumbuhan tersebut perlu diketahui, untuk memperoleh metabolit yang diharapkan dalam proses industri Terdapat dua bentuk dasar metabolit mikroorganisme yang disebut metabolit primer dan sekunder.
Metabolit primer
merupakan salah satu
yang dibentuk selama
fase pertumbuhan primer
mikroorganisme
Metabolit sekunder merupakan salah satu yang dibentuk
menjelang akhir fase pertumbuhan primer mikroorganisme, seringkali menjelang atau fase stationer
Produk komersial tersebut dapat dipisahkan menjadi
beberapa kelompok, yaitu :
sel
mikroorganisme itu sendiri
Molekul besar Produk metabolit primer
Produk metabolit sekunder
PRODUK MIKROBIOLOGI
INDUSTRI
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
MIKROORGANISME DALAM INDUSTRI
Suhu
Kelembaban pH
Ion-ion logam Iradiasi
Untuk mengetahui pengembangan
galur mikroba pemroses untuk industri
Untuk mengetahui proses dan teknologi
fermentasi galur mikroba
Sekelompok mikroorganisme
sejenis yang homozigot untuk
satu
atau
gabungan
karakteristik
tertentu
yang
akan menjadi ciri galur itu.
Terjadi apabila perkawinan dalam suatu galur antara dua mikroorganisme
menghasilkan keturunan
Isolasi adalah cara untuk memisahkan atau memindahkan mikroba tertentu dari
lingkungannya, sehingga diperoleh kultur galur murni atau biakan murni.
1) Cawan gores
Metode
MACAM
PENGEMBANGAN GALUR
MIKROBA UNTUK
Cara untuk meningkatkan produktivitas mikroorganisme industri
• Optimasi kondisi lingkungan
• Optimasi nutrisi mikroorganisme
• Modifikasi genetik: Mutasi, rekombinasi, kloning gen
OPTIMASI KONDISI
LINGKUNGAN
• Modifikasi parameter fisika (suhu, agitasi, dll)
• Modifikasi parameter kimia (pH, kadar O2,dll)
• Modifikasi parameter biologi (ko kultur,enzim,dll)
OPTIMASI NUTRISI
MIKROORGANISME
Sumber karbon Sumber nitrogen
Sumber mineral dan sumber nutrisi lain Penambahan prekursor
MODIFIKASI GENETIK
Mutasi (fisika, kimia atau kombinasi keduanya)
Fusi protoplas Rekombinasi Kloning gen
IA
MASING
OPTIMASI KONDISI
LINGKUNGAN
Keuntungan : sederhana, mudah untuk dilakukan dan tidak membutuhkan banyak biaya,
Kekurangan : hasil produktivitas mikroba yang tidak dapat dijamin produktifitasnya akan meningkat karena hanya dengan
kondisi lingkungan yang diubah tidak berpengaruh banyak pada genetik serta pengembangan galurnya.
OPTIMASI NUTRISI
MIKROORGANISME
Keuntungan: biaya yang dikelurkan yang tidak terlalu mahal, nutrisi umum yang dibutuhkan mikroorganisme mudah dijumpai dan dijual
secara bebas di masyarakat seperti karbon dan mineral,
Kerugian : hasil yang diperoleh dimungkinkan kurang mempengaruhi galur dari mikroba
tersebut sehingga apabila dikembalikan ke tempat dengan nutrisi yang kurang, maka produktivitasnya akan menurun kembali
MODIFIKASI GENETIK
Keuntungannya: hasil yang diharapkan sudah dapat diprediksi dari gen yang telah dimodifikasi sehingga produktifitas dari
mikroba tersebut lebih dapat dipastikan,
Kekurangan: biaya yang dikeluarkan cukup banyak,
membutuhkan waktu yang lama untuk memperoleh hasil yang sesuai serta memerlukan keterampilan, bahan dan alat khusus yang digunakan untuk memodifikasi genetik dari mikroorganisme .
Peningkatan produksi pada Penicllium chrysogenum untuk meningkatkan produksi
melalui seleksi bertingkat, mutasi dan
kawin silang.
Rekayasa genetika bakteri asam laktat dalam produk susu yang menghasilkan
senyawa metabolik atau sifat baru
Menghasilkan senyawa-senyawa penghambat
jasad renik yang merugikan. Merombak kolesterol menjadi senyawa lain
(coprostanol). Mampu menghasilkan
chymosin (renin) penjedal (clotting) susu.
Rekayasa genetika pada khamir dalam industri bir
menghasilkan khamir dengan sifat baru
Rekayasa genetika pada mikroba penghasil senyawa penyedap Contohnya : Ascoidea hylacoeti, Ceratocytis moniliformis, Penicillum decumbens, Trichoderma viridae. Bahan peptida pengasin
(orthyltaurine dan lysyl taurine).
CONTOH PENGAPLIKASIAN
DAN
TEKNOLO
FERMENTA
Aktifitas mikroba untuk memperoleh
energi yang diperlukan dalam
metabolisme & pertumbuhannya melalui
katabolisme secara anaerobik (tanpa
oksigen)
Ilmu teknik terapan yang
mendasari industri melalui
pemanfaatan terpadu dari cabang
mikrobiologi, biokimia, kimia,
keteknikan, rekayasa genetika
untuk menghasilkan pangan
fermentasi, enzim, asam amino,
vitamin, asam organik, antibiotika,
bioenergi, dan pengolahan limbah
(Candra, 2011).
TEKNOLOGI
FERMENTASI
Industri yang memanfaatkan kemampuan
mikroorganisme dalam menghasilkan produk.
Perkembangannya sejalan dengan
perkembangan mikrobiologi industri (Candra,
2011).
PROSES FERMENTASI
Proses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan dengan
menggunakan aktivitas microorganisme secara terkontrol untuk meningkatkan keawetan
pangan dengan dioproduksinya asam dan/atau alkohol, untuk menghasilkan produk dengan karekateristik flavor dan aroma yang khas,
atau untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan nilai yang lebih baik.
Contoh-contoh produk pangan fermentasi ini bermacam-macam; mulai dari produk
tradisional (misalnya tempe, tauco, tape, dll) sampai kepada produk yang modern (misalnya salami dan yoghurt).
