Post on 13-Dec-2015
description
MAKALAH
PENGANTAR BIOTEKNOLOGI
SINGLE CELL PROTEIN (PROTEIN SEL TUNGGAL)
OLEH :
KELOMPOK 2
ANGGOTA : NOVIA LIZA. R (1210422042)
ANGGI ASHAYULI (1210423006)
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG, 2014
PROTEIN SEL TUNGGAL
Protein seltunggal (PST) merupakan sumber produksi protein yang besar, sejak tahun
60-an pada saat terjadi kelaparan dibeberapa tempat didunia berkaitan dengan masalah
ekonomi dan sosial, diikuti permasalahan peningkatan penduduk dunia yang tidak
diimbangi peningkatan produksi makanan, telah dilakukan upaya pengembangan protein
dari mikroorganisme sebagai sumber makanan sebagai alternative pengganti protein
daging (UgaldadanCastrillo, 2005).
PST merupakan produk biomassa berkadar protein tinggi yang berasal dari
mikrobia. Mikrobia penghasil PST umumnya tumbuh pada limbah yang memiliki unsur
karbon dan nitrogen yang biasannya terdapat dalam limbah hasil industri. Komponen
utama PST adalah asam amino dan mineral. PST dapat digunakan sebagai pengganti
protein dari sumber konvensional seperti hasil pertanian, perikanan, dan peternakan
(Nigam, 1998; Batubara, 2009) Mikrobia Penghasil PST dapat ditumbuhkan dalam
berbagai macam limbah cair organik. Penelitian sebelumnya di antaranya adalah
penggunaan substrat dari limbah pengalengan nanas oleh Candida utilis NRLL Y-900
(Nigam, 1998), whey keju oleh Kluyveromyces marxiamus PTCC 5193 (Somaye et al.,
2008), ampas tebu atau bagase oleh Saccharomyces cerevisiae (Susanti et al., 1997) dan
dari limbah cair tepung tapioka oleh Rhodopseudomonas palustris (Batubara, 2009).
Penggunaan mikroorganisme untuk mengubah dan membuat makanan sudah
dikenal sejak jaman purba. Mikroorganisme bersel satu sebagai sumber makanan untuk
manusia mulai dikembangkan pada awal ke-19. Penggunaan mikroorganisme secara
langsung sebagai bahan makanan manusia atau hewan sudah dilakukan. Penggunaan
ragi roti oleh orang-orang Jerman selama perang dunia I. Penggunaan Candida utilis
sebagai bahan makanan manusia atau hewan selama perang dunia II (Hariyum, 1986).
Pada tahun 1957 dilakukan percobaan pertama kali untuk membiakkan
miroorganisme dengan skala besar. Produk yang dibiaakan tersebut dikenal dengan
Single cell Protein (SCP) atau protein sel tunggal (PST). Protein sel tunggal yang
berasal dari mikroorganisme bersel tunggal, Scrimshaw (1963) dan Wilson (1966)
menamakan hasil sel yang telah dikeringkan tersebut sebagai PST. Tahun 1970 telah
dikembangkan suatu standar pemakaian PST sebagai konsumsi manusia. PST yang saat
ini sedang dikembangkan antara lain ganggang (Spirulina maxima, Chlorella spdan
Scenedesmussp), jamur benang (Agaricussp, aspergillussp, Fusariumsp, Penicilliumsp,
Endomycopsisfibuligera, Trichosporoncutaneum), bakteri (Bacillus sp, Cellidomonassp,
Acinobacter calceaceticus, Nocardiasp) dan jenis-jenis ragi lainnya (Candida utilis,
Candida lipolytica, Saccharomyces sp) (Hariyum, 1986).
Protein sel tunggal merupakan sumber protein yang berasal dari sel
mikroorganisme. Protein sel tunggal ini dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia
secara langsung ataupun secara tidak langsung. Peranan mikroorganisme sebagai sumber
protein baru, sangat erat hubungannya dengan sifat, bentuk dan lingkungannya yang
sangat berbeda jika dibandingkan dengan jasad hidup lainnya (Sutopo, 1986).
Single cell protein (SCP) mengacu pada mikroorganisme yang digunakan
sebagai makanan baik untuk manusia maupun hewan. Protein ini terdiri atas khamir,
ganggang atau bakteri, walaupun kebanyakan prosesor SCP pada akhir-akhir ini
menggunakan khamir. Produksi SCP memberikan metode pengubahan sumber
karbohidrat yang murah menjadi makanan yang dapat dimakan yang mengandung
sampai sebanyak 70 persen protein dan bobot kering maupun kebanyakan vitamin B
(Volk, 1990).
Substrat untuk produksi PST dapat rnenggunakan Iimbah industri, limbah
pertanian baik bentuk padat dan cair. Limhah cair meliputi melase, cairan whey susu,
sulfite liquor. Limbah pertanian berbentuk padat misalnya limbah pabrik tahu, limbah
pertanian yang mengandung selubiosa, gula. CO 2 dapat digunakan sebagai sumber
karbon bagi algae dan hidrogen bakteri.
Bakteri dan fungi tertentu (Graphium, Trichoderma) dapat menggunakan methan
dan methanol. Pati dari hasil sisa pembuatan kertas dapat ditumbuhi Endomycopsis
fibuliger dan Candida utilis dapat rnenghasilkan amilase. Hidrokarbon digunakan
sebagai substrat produksi PST oleh kebanyakan khamir dan fungi.
Genera khamir yang mampu menggunakan hidrokarbon alifatik untuk
pertumbuhan terbagi dua yaitu -alkana (paraffin) contoh bakteri adalah , Mycotorula,
Torulopsis, Cryptococcus, Pichia, Trichosporon, Endomycopsis, Rhodotorula,
Saccharomyces, Candida, Hasenula, dan 1-alkena (olefin) Candida, Hasenula,
Debaryomyces, Rhodotorula
Garam ammonium atau nitrat biasanva digunakan untuk mempelajari
kebutuhan sumber nitrogen oleh mikrobia. Kemudian pH medium untuk pertumbuhan
khamir perlu diatur asam (4,5-5,5), untuk bakteri membutuhkan pH netral (6,0-
9,5), sedang untuk bakteri hijau biru, Spirulina maxima memerlukan pH basa (9-11).
Temperatur optimum untuk pertumbuhan mikrobia bervariasi, ada yang tumbuh baik
pada suhu antara 28-40° C. Produksi khamir ada media minyak gas dipreparasi dalam
kondisi tidak steril, demikian juga algae yang ditumbuhkan di dalam danau terbuka,
selalu terjadi kontaminasi bakteri dan protozoa. Apabila produksi protein sel tunggal
menggunakan substrat hidrokarbon akan timbul banyak masalah karena kemungkinan
bersifat karsinogenik. Problemnya antara lain solubilitas hidrokarbon rendah.
Kandungan nutrisi protein sel tunggal dilihat dari kandungan asam amino
mikrobia sebesar 70-80 % dan seluruh N sel mikrobia. Mikrobia dapat bersintesa asam
amino essensial yang sangat berguna untuk pertumbuhan dan sumber nutrisi bagi
manusia. Asam amino essensial dari bermacarm-macam mikroorganisrne bila
dibandingkan dengan gandum dan albumen telur. Kandungan asam nukleat dalam
protein seltunggal terlalu tinggi akan menimbulkan hambatan nutrisi secara langsung
pada manusia usaha untuk mengurangi kadar asam nukleat menggunakan beberapa cara
antara lain heat shock, incubation lalu berkembang menjadi heat shock Bovin
Pancreatic Ribonucease pengendapan rnenggunakan asam dan hidrolisa menggunakan
asam dan basa.
Proses menggunakan mikroba fermentasi klasik telah diganti dengan cara baru
untuk produksi dan konversi menggunakan mikroba. Senyawa karotenoid dan steroid
diperoleh dari fungi. Sejak ditemukan bahwa Corynebacterium glutamicum
memproduksi glutamate dengan rendemen tinggi dari gula dan garam amonium, maka
telah diisolasi berbagai mutan dan dikembangkan proses baru yang memungkinkan
pembuatan banyak jenis asam amino, nukleotida, dan senyawa biokimia lain dalam
jumlah besar. Bakteri juga diikut sertakan oleh para ahli kimia pada katalisis sebagian
proses dalam rangkaian sintesis yang panjang; biokonversi oleh mikroba lebih spesifik
dengan rendemen lebih tinggi, mengungguli koversi secara kimia; amylase untuk
hidrolisispati, proteinase pada pengolahan kulit, pektinase untuk penjernihan sari buah
dan enzim-enzim lain yang digunakan di industri diperoleh dari biakan bakteri (Ali,
2008).
Bakteri yang menguntungkan kita, misalnya Enterobacteraerogenes,
Erwiniaherbicola, Leuconostocplantarum sangat berperan dalam pembuatan sauerkraut
(kubis fermentasi). Streptococcus thermophylusdanLactobacillus bulgaricus berperan
dalam pembuatan yogurt, Pedicoccuscerevisiae dan Micrococcus sp. Berperan dalam
pembuatan sosis.Acetobacterxylinum berperan dalam pembuatan nata de coco
(Budiyanto, 2002).
DAFTAR PUSTAKA
Batubara, U. M., 2009. Pembuatan Pakan Ikan dari Protein Sel Tunggal Bakteri Fotosintetik Anoksigenik dengan Memanfaatkan Limbah Cair Tepung Tapioka yang Diuji pada Ikan Nila (Oreochormis niloticus). Skripsi. Departemen Biologi. USU. Medan
Budiyanto, Moch Agus Kresno. 2002. Mikrobiologi Terapan. Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.
Hariyum, A. 1986. Pembuatan Protein Sel Tunggal. PT Waca Utama. Pramesti.
Nigam, J.N., 1998. Single cell Protein from Pineapple Cannery Effluent. World Journal of Microbiology & Biotechnology. 14: 693-696.
Somaye, F., M.N. Marizieh & N. Lale. 2008. Single Cell Protein (SCP) Production from UF Cheese When by Kluyveromyces marxianus. 18th National Congress on Food Technology, Iran. 16 -18 Oct.
Susanti, M. T., Wahyuningsih, I. Pujihastuti & E. Supryo. 1997. Optimasi Prosuksi Protein Sel Tunggal dari Bagase Terhidrolisis Dengan Fermentasi Oleh Saccaromyces cereviceae. Laporan Penelitian Dosen Muda (biaya DIK Rutin) Fak. Teknik. UNDIP Semarang.
Sutopo, Rs. Purwati S. Syafeidan Rahmat. 1986. Pemanfaatan Lumpur Serat Hasil Buangan Pabrik Pulp dan Kertas sebagai Media Produksi Protein Sel Tunggal (PST). Balai besar penelitian dan pengembangan industry selulosa. Bandung.
Ugalda UO and Castrillo JI. 2005. Single Cell Proteins from Fungi and Yeasts. Biochemistry Devision. Faculty of Chemistry. University of Manchester.
Volk, Wesley A dan Wheeler, Margaret F. 1990. Basic Microbilogy. Fifth edition. (diterjemahkan oleh Soenartono Adisoemarto. 1990. Mikrobiologi Dasar edisi kelima jilid 2). Erlangga. Jakarta.