11

MIKROBIOLOGI INDUSTRI MIKROBIOLOGI INDUSTRI

INDUSTRI YANG INDUSTRI YANG

MEMANFAATKAN KINERJA MEMANFAATKAN KINERJA

MIKROORGANISMEMIKROORGANISME MIKROBA DIISOLASI DARI ALAM MIKROBA DIISOLASI DARI ALAM

YANG MEMILIKI KARAKTERISTIK YANG MEMILIKI KARAKTERISTIK

TERTENTU (pH, T, TERTENTU (pH, T, P, P, GARAMGARAM YG YG EKSTRIMEKSTRIM)) DIKOLEKSIDIKOLEKSI

22

KARAKTERISTIK MIKROBA KARAKTERISTIK MIKROBA INDUSTRIINDUSTRI

1.1. BAKTERI ALKALOFILIKBAKTERI ALKALOFILIK

2.2. BAKTERI ASIDOFILIKBAKTERI ASIDOFILIK

3.3. BAKTERI TERMOFILIKBAKTERI TERMOFILIK

4.4. BAKTERI MESOFILIKBAKTERI MESOFILIK

5.5. BAKTERI HALOFILIKBAKTERI HALOFILIK

33

MEDIA BIAKANMEDIA BIAKAN

UNTUK TUJUAN INDUSTRI:UNTUK TUJUAN INDUSTRI:

1.1. M. DEFINED (MINIMAL), MEDIA YG M. DEFINED (MINIMAL), MEDIA YG SETIAP KOMPONENNYA DIKETAHUI SETIAP KOMPONENNYA DIKETAHUI SECARA PASTI KOMPOSISI KIMIA SECARA PASTI KOMPOSISI KIMIA DAN JUMLAHNYA.DAN JUMLAHNYA.

2.2. M. KOMPLEKS (UNDEFINED), MEDIA M. KOMPLEKS (UNDEFINED), MEDIA YG SETIAP KOMPONENNYA TIDAK YG SETIAP KOMPONENNYA TIDAK DIKETAHUI SECARA PASTI DIKETAHUI SECARA PASTI KOMPOSISI KIMIANYA.KOMPOSISI KIMIANYA.

44

UNSUR-2 DLM MEDIAUNSUR-2 DLM MEDIA

MAKRONUTRIEN: MAKRONUTRIEN: C, H, O, DAN NC, H, O, DAN N, ,

DIBUTUHKAN DLM JML BESARDIBUTUHKAN DLM JML BESAR

MESONUTRIEN: MESONUTRIEN: Mg, P, DAN SMg, P, DAN S

DIBTHKAN DLM JML LEBIH DIBTHKAN DLM JML LEBIH

SEDIKITSEDIKIT

MIKRONUTRIEN: MIKRONUTRIEN: Fe, Cu, Zn, DAN Fe, Cu, Zn, DAN

MoMo, DIBTHKAN DLM JML SANGAT , DIBTHKAN DLM JML SANGAT

SEDIKIT.SEDIKIT.

55

1.1. MEDIA DEFINEDMEDIA DEFINED

MEMILIKI SUMBER:MEMILIKI SUMBER:

C: GLUKOSA, GLISEROL, SUKROSA.C: GLUKOSA, GLISEROL, SUKROSA.

N: NHN: NH44Cl, HISTIDIN, ASAM KASAMINO.Cl, HISTIDIN, ASAM KASAMINO.

P: NaP: Na22HPOHPO4, 4, KK22HPOHPO44

S: NaS: Na22SOSO44, (NH, (NH44))22SOSO44

MINERAL: ZnClMINERAL: ZnCl22, C, CooClCl22

SANGAT COCOK UNTUK MEMPELAJARI SANGAT COCOK UNTUK MEMPELAJARI PERTUMBUHAN DAN FISIOLOGI MIKROBA.PERTUMBUHAN DAN FISIOLOGI MIKROBA.

66

MEDIA GLISEROL-ASAM KASAMINOMEDIA GLISEROL-ASAM KASAMINO

1.1. GLISEROL 7,5 g/LGLISEROL 7,5 g/L

2.2. ASAM KASAMINO 2 g/LASAM KASAMINO 2 g/L

3.3. NATR. HIDROGEN FOSFAT 5,3 g/LNATR. HIDROGEN FOSFAT 5,3 g/L

4.4. NATR.DIHIDROGEN FOSFAT 4,5 g/LNATR.DIHIDROGEN FOSFAT 4,5 g/L

5.5. NATR.SULFAT ANHIDRAT 0,09 g/LNATR.SULFAT ANHIDRAT 0,09 g/L

6.6. MINERAL BEBAS S 10 mL/L. MINERAL BEBAS S 10 mL/L. (campuran garam-2 klorida dari Mn, (campuran garam-2 klorida dari Mn, Mo, Zn, Cu, Co)Mo, Zn, Cu, Co)

77

2.2. MEDIA KOMPLEKSMEDIA KOMPLEKS

MEDIA INI SANGAT COCOK UNTUK MEDIA INI SANGAT COCOK UNTUK PERTUMBUHAN MIKROBA SEBELUM PERTUMBUHAN MIKROBA SEBELUM DIPELAJARI LEBIH LANJUT.DIPELAJARI LEBIH LANJUT.

MENGANDUNG RAMUAN: HIDROLISAT MENGANDUNG RAMUAN: HIDROLISAT PROTEIN, EKSTRAK RAGI, TRIPTON, PROTEIN, EKSTRAK RAGI, TRIPTON, PEPTON DLL.PEPTON DLL.

KOMPONEN TSB MERUPAKAN KOMPONEN TSB MERUPAKAN NNUUTTRIEN PERTUMBUHAN YG CEPAT.RIEN PERTUMBUHAN YG CEPAT.

88

1.1. PEPTON, HSL HIDROLISIS PEPTON, HSL HIDROLISIS ENZIMATIK PROTEIN DAGING, ENZIMATIK PROTEIN DAGING, OLIGOPEPTIDA.OLIGOPEPTIDA.

2.2. ASAM KASAMINO, HSL HIDROLISIS ASAM KASAMINO, HSL HIDROLISIS SEMPURNA ASAM DARI KASEIN: SEMPURNA ASAM DARI KASEIN: CAMPURAN ASAM-2 AMINO, KEC.: CAMPURAN ASAM-2 AMINO, KEC.: TRIPTOFANTRIPTOFAN

3.3. EKSTRAK RAGI, BAGIAN YG LARUT EKSTRAK RAGI, BAGIAN YG LARUT DARI AUTOLISIS RAGI: VITAMIN-2, DARI AUTOLISIS RAGI: VITAMIN-2, ASAM AMINO, NUKLEOTIDA DAN ASAM AMINO, NUKLEOTIDA DAN NUTRIEN ORGANIK LAINNYA.NUTRIEN ORGANIK LAINNYA.

99

MEDIA LURIA-BERTANI (LB)MEDIA LURIA-BERTANI (LB)

1.1. TRIPTON 10 g/LTRIPTON 10 g/L

2.2. EKSTRAK RAGI 5 g/LEKSTRAK RAGI 5 g/L

3.3. NaCl 5 g/LNaCl 5 g/L

4.4. AIR BEBAS MINERAL 1 LAIR BEBAS MINERAL 1 L

1010

MEDIA BIAKAN ATAS DASAR MEDIA BIAKAN ATAS DASAR WWUJUDNYA:UJUDNYA:

1.1. MEDIA PADATMEDIA PADAT, UNTUK , UNTUK

PERTUMBUHAN, PENYIMPANAN, PERTUMBUHAN, PENYIMPANAN,

PERAWATAN MIKROBA.PERAWATAN MIKROBA.

MEDIA AGAR MIRING, MEDIA CAWAN MEDIA AGAR MIRING, MEDIA CAWAN

PATRI.PATRI.

2.2. MEDIA CAIRMEDIA CAIR, UNTUK MEMPELAJARI , UNTUK MEMPELAJARI

FISIOLOGI, PERTUMBUHAN DAN FISIOLOGI, PERTUMBUHAN DAN

PRODUKSI MIKROBIANYA.PRODUKSI MIKROBIANYA.

1111

KINETIKA PERTUMBUHAN SEL KINETIKA PERTUMBUHAN SEL DLM FERMENTASI BATCHDLM FERMENTASI BATCH

1.1. PENYIAPAN KOLONI TUNGGAL PENYIAPAN KOLONI TUNGGAL DALAM MEDIA PADAT.DALAM MEDIA PADAT.

2.2. PEMBUATAN STARTER DALAM PEMBUATAN STARTER DALAM MEDIA CAIRMEDIA CAIR

3.3. AKTIVASI, PEREMAJAAN SEL AGAR AKTIVASI, PEREMAJAAN SEL AGAR DIPEROLEH SEL YG AKTIF TUMBUH DIPEROLEH SEL YG AKTIF TUMBUH DAN MEMPRODUKSI METABOLIT.DAN MEMPRODUKSI METABOLIT.

1212

PRODUK INDUSTRI PRODUK INDUSTRI MIKROBIAMIKROBIA

1.1. SEL MIKROBA, MIKROORGANISME SEL MIKROBA, MIKROORGANISME

YG BERGUNA DLM INDUSTRI, SCPYG BERGUNA DLM INDUSTRI, SCP

2.2. METABOLIT PRIMER, ENZIM, METABOLIT PRIMER, ENZIM,

ETANOL, ASAM-ETANOL, ASAM-22 AMINO AMINO

3.3. METABOLIT SEKUNDER, ALKALOID,METABOLIT SEKUNDER, ALKALOID,

FLAVONOID,FLAVONOID, ANTIBIOTIKA, TOKSIN, ANTIBIOTIKA, TOKSIN,

PIGMENPIGMEN

1313

METABOLIT PRIMERMETABOLIT PRIMER

PRODUK METABOLISME YG DIPERLUKAN PRODUK METABOLISME YG DIPERLUKAN

OLEH MIKROORGANISME UNTUK HIDUP OLEH MIKROORGANISME UNTUK HIDUP

DAN REPRODUKSI. DAN REPRODUKSI.

DIPRODUKSI SEL MIKROBA SELAMA SEL DIPRODUKSI SEL MIKROBA SELAMA SEL

TSB HIDUP.TSB HIDUP.

DIPENGARUHI OLEH POTENSI SEL DAN DIPENGARUHI OLEH POTENSI SEL DAN

KONDISI LINGKUNGAN (KOMPOSISI MEDIA, KONDISI LINGKUNGAN (KOMPOSISI MEDIA,

SUHU, PH, AERASI) TEMPAT MIKROBA TSB SUHU, PH, AERASI) TEMPAT MIKROBA TSB

HIDUP.HIDUP.

1414

METABOLIT SEKUNDERMETABOLIT SEKUNDER PRODUK METABOLISME YG DIPERLUKAN PRODUK METABOLISME YG DIPERLUKAN

OLEH MIKROORGANISME UNTUK OLEH MIKROORGANISME UNTUK

MEMPERTAHANKAN KELANGSUNGAN MEMPERTAHANKAN KELANGSUNGAN

KEBERADAANNYA.KEBERADAANNYA.

DIPRODUKSI SEL MIKROBA SELAMA SEL DIPRODUKSI SEL MIKROBA SELAMA SEL

TSB MEMASUKI FASE STASIONER HIDUP.TSB MEMASUKI FASE STASIONER HIDUP.

DIPENGARUHI OLEH POTENSI SEL DAN DIPENGARUHI OLEH POTENSI SEL DAN

KONDISI LINGKUNGAN (KOMPOSISI MEDIA, KONDISI LINGKUNGAN (KOMPOSISI MEDIA,

SUHU, PH, AERASI) TEMPAT MIKROBA TSB SUHU, PH, AERASI) TEMPAT MIKROBA TSB

HIDUP.HIDUP.

1515

PERTUMBUHAN SEL PERTUMBUHAN SEL MIKROORGANISMEMIKROORGANISME

1.1. SEL MIKROORGANISME SEL MIKROORGANISME

BERKEMBANG BIAK MELALUI BERKEMBANG BIAK MELALUI

PEMBELAHAN SEL.PEMBELAHAN SEL.

2.2. BAGAIMANA KINETIKANYA?BAGAIMANA KINETIKANYA?

3.3. PARAMETER APA SAJAKAH YG DAPAT PARAMETER APA SAJAKAH YG DAPAT

DIGUNAKAN UNTUK UKURAN DIGUNAKAN UNTUK UKURAN

IDENTITASNYA?IDENTITASNYA?

4.4. APAKAH PARAMETER-2 TSB SAMA APAKAH PARAMETER-2 TSB SAMA

UNTUK SETIAP MIKROBA?UNTUK SETIAP MIKROBA?

1616

ADA 4 FASE PERTUMBUHAN ADA 4 FASE PERTUMBUHAN SELSEL

1.1. FASE LAG/ ADAPTASIFASE LAG/ ADAPTASI

2.2. FASE EKSPONENSIAL/ FASE EKSPONENSIAL/ PERTUMBUHAN SEJATIPERTUMBUHAN SEJATI

3.3. FASE STASIONER/ KESETIMBANGANFASE STASIONER/ KESETIMBANGAN

4.4. FASE KEMATIAN/ LISISFASE KEMATIAN/ LISIS

1717

PROFIL PRODUKSI PROFIL PRODUKSI METABOLIT PRIMERMETABOLIT PRIMER

00,20,40,60,81

1,21,41,61,8

0 8 16 24 32

Jam ke

[Se

l] g

/L

0

100

200

300

400

500

600

Ak

t. P

rote

as

e (

u/L

)A

B

A.A. PERTUMBUHAN SELPERTUMBUHAN SEL

B.B. METABOLIT PRIMERMETABOLIT PRIMER

1818

PROFIL PRODUKSI PROFIL PRODUKSI METABOLIT SEKUNDERMETABOLIT SEKUNDER

AA

BB

A.A. PERTUMBUHAN SELPERTUMBUHAN SEL

B.B. METABOLIT SEKUNDERMETABOLIT SEKUNDER

1919

Bacillus subtilisBacillus subtilis BAC4 BAC4

BAKTERI GRAM POSITIFBAKTERI GRAM POSITIF KANDUNGAN PEPTIDOGLIKAN TINGGIKANDUNGAN PEPTIDOGLIKAN TINGGI ANALISIS FILOGENIK ANALISIS FILOGENIK 84,44% 84,44% ANALISIS FINETIK GEN 16S rRNA ANALISIS FINETIK GEN 16S rRNA 98,6% 98,6%

DINDING SEL

MEMBRAN SEL SITOPLASMA

NUKLEOID

2020

DINDING SEL DINDING SEL MIKROORGANISMEMIKROORGANISME

1.1. APA FUNGSI DINDING SEL ?APA FUNGSI DINDING SEL ?

2.2. BAGAIMANA SISTEM BAGAIMANA SISTEM TRANSPORT PADA SEL ?PADA SEL ?

2121

TRANSFORMASI MIKROBIATRANSFORMASI MIKROBIA

1.1. MIKROORGANISME MEMILIKI MIKROORGANISME MEMILIKI KEMAMPUAN UNTUK MELAKUKAN KEMAMPUAN UNTUK MELAKUKAN MODIFIKASI SECARA KIMIA BERBAGAI MODIFIKASI SECARA KIMIA BERBAGAI SENYAWA ORGANIK.SENYAWA ORGANIK.

2.2. PROSES MODIFIKASI KIMIA TSB PROSES MODIFIKASI KIMIA TSB TERJADI OLEH PENGARUH AKTIVITAS TERJADI OLEH PENGARUH AKTIVITAS ENZIM, DAN DISEBUT TRANSFORMASI ENZIM, DAN DISEBUT TRANSFORMASI MIKROBIA ATAU BIOKONVERSI.MIKROBIA ATAU BIOKONVERSI.

2222

PROSES BIOKONVERSIPROSES BIOKONVERSI

1.1. SPESIFISITAS SUBSTRATSPESIFISITAS SUBSTRAT: HANYA SATU : HANYA SATU TAHAP REAKSI SPESIFIK DIKATALISIS ENZIMTAHAP REAKSI SPESIFIK DIKATALISIS ENZIM

2.2. REGIOSPESIFISITASREGIOSPESIFISITAS: JIKA ADA BBP GUGUS : JIKA ADA BBP GUGUS FUNGSI DLM SATU MOLEKUL, MAKA HANYA FUNGSI DLM SATU MOLEKUL, MAKA HANYA SATU POSISI SPESIFIK YG DIPENGARUHI.SATU POSISI SPESIFIK YG DIPENGARUHI.

3.3. STEREOSPESIFISITASSTEREOSPESIFISITAS: JIKA DIGUNAKAN : JIKA DIGUNAKAN CAMPURAN RASEMAT, MAKA HANYA SATU CAMPURAN RASEMAT, MAKA HANYA SATU ENANTIMER SPESIFIK YG DIUBAH.ENANTIMER SPESIFIK YG DIUBAH.

4.4. KONDISI REAKSIKONDISI REAKSI: REAKSI ENZIMATIS TIDAK : REAKSI ENZIMATIS TIDAK MENYEBABKAN DESTRUKSI SUBSTRAT-2 YG MENYEBABKAN DESTRUKSI SUBSTRAT-2 YG SENSITIF.SENSITIF.

2323

CONTOHCONTOH

1.1. HIDROKSILASI TRIPTOFAN MENJADI 5-HIDROKSILASI TRIPTOFAN MENJADI 5-HIDROKSI TRIPTOFAN.HIDROKSI TRIPTOFAN.

2.2. EPOKSIDASI 1,7-OKTADIENA MENJADI 7,8-EPOKSIDASI 1,7-OKTADIENA MENJADI 7,8-EPOKSI-1-OKTENA.EPOKSI-1-OKTENA.

3.3. KONVERSI NAFTALENA MENJADI ASAM KONVERSI NAFTALENA MENJADI ASAM SALISILAT.SALISILAT.

4.4. REDUKSI BENZALDEHID MENJADI BENZIL REDUKSI BENZALDEHID MENJADI BENZIL ALKOHOL.ALKOHOL.

5.5. REDUKSI NITRO PENTAKLOROBENZENA REDUKSI NITRO PENTAKLOROBENZENA MENJADI PENTAKLOROANILIN.MENJADI PENTAKLOROANILIN.

2424

APLIKASI BIOKONVERSIAPLIKASI BIOKONVERSI1.1. DLM BID. KESEHATANDLM BID. KESEHATAN::

-KONVERSI STEROID-2 DAN STEROL-KONVERSI STEROID-2 DAN STEROL-KONVERSI ANTIBIOTIKA-KONVERSI ANTIBIOTIKA-BIOSINTESIS ALKALOID-BIOSINTESIS ALKALOID

2.2. DLM BID. INDUSTRIDLM BID. INDUSTRI-INDUSTRI VITAMIN-INDUSTRI VITAMIN-INDUSTRI ASAM CUKA-INDUSTRI ASAM CUKA-INDUSTRI VITAMIN C-INDUSTRI VITAMIN C

3.3. DLM BID. LINGKUNGANDLM BID. LINGKUNGAN-DEGRADASI : PESTISIDA, FUNGISIDA, -DEGRADASI : PESTISIDA, FUNGISIDA, HERBISIDA, DAN ZAT WARNA TEKSTIL.HERBISIDA, DAN ZAT WARNA TEKSTIL.