BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Percobaan

Berbagai isu lingkungan, isu sosial dan fakta akan terbatasnya sumber bahan bakar fosil

telah menstimulasi upaya penggunaan dan pengembangan bahan bakar alternatif yang dapat

diperbaharui dan ramah lingkungan. Dewasa ini peningkatan dan ketidakstabilan harga minyak

dalam pasar internasional telah memotivasi para ilmuan untuk memproduksi bahan bakar

alternatif, seperti etanol yang penggunaannya lebih ramah lingkungan.

Produksi etanol sebagai alternatif sumber energi bahan bakar fosil menjadi obyek yang

menarik sejak krisis minyak era 1970-an. Etanol berfungsi sebagai penambah volume Bahan

Bakar Minyak (BBM), peningkat angka oktan, dan sebagai sumber oksigen untuk pembakaran

yang lebih bersih pengganti Metil Tersier-Butil Eter (MTBE). Etanol dapat juga meningkatkan

efisiensi pembakaran karena mengandung 35 % oksigen, disamping itu ramah lingkungan karena

emisi gas buangnya rendah kadar karbon monoksida, nitrogen oksida, dan gas-gas rumah kaca

yang lain.

Manfaat etanol tidak hanya sebagai bahan bakar tetapi juga digunakan sebagai pelarut

serta terdapat dalam berbagai produk kosmetika, minuman, farmasi, industri kimia dan beragam

produk industri lainnya.

Keunggulan sintesis etanol melalui fermentasi oleh mikroba adalah rendahnya biaya

produksi, persentase rendemen yang tinggi, prosesnya relatif lebih cepat, penanganannya

sederhana dan produk samping yang relatif lebih sedikit dan aman bagi lingkungan. Tren untuk

meningkatkan teknologi fermentasi etanol mencakup eksplorasi substrat yang tepat dan murah,

pencarian dan perbaikan galur mikroba, serta optimasi proses fermentasi.

Mikroba yang dapat digunakan dalam fermentasi etanol adalah Saccharomyces

cerevisiae. Upaya untuk meningkatkan efisiensi fermentasi etanol oleh Saccharomyces

cerevisiae diantaranya adalah dengan menerapkan sistem amobilisasi sel. Dengan sistem

amobilisasi, sel dapat digunakan berulang dan kontinyu, meningkatkan rendemen hasil karena

pertambahan biomassa diminimalisir, memudahkan pemisahan mikroba dari cairan fermentasi,

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 1

produk lebih spesifik, meningkatkan stabilitas sel, serta kemudahan mengontrol dan

menyeragamkan proses konversi sehingga dapat dimungkinkan digunakan dalam industri.

Mikroorganisme memiliki karakteristik dinding sel yang berbeda satu sama lain.

Perbedaan ini mempengaruhi efektifitas amobilisasinya pada berbagai bahan pendukung. Suatu

bahan pendukung tertentu dapat memberikan kualitas amobilisasi yang lebih baik dibandingkan

bahan pendukung lainnya karena lebih cocok dengan sel yang diamobilisasi, misalnya

disebabkan karena jumlah gugus hidrofil yang lebih sesuai antara bahan pendukung dan sel.

Metode amobilisasi sel terdiri dari beberapa variasi, sesuai dengan tipe mikroorganisme,

karakter matriks pengamobil dan sistem produksi. Dengan demikian sifat mikroorganisme dalam

gel tidak bisa digeneralisir.

Upaya eksplorasi matriks yang berpotensi untuk mengamobilisasi Saccharomyces

cerevisiae sangat penting dilakukan dalam rangka meningkatkan efisiensi fermentasi etanol.

Alginat merupakan biopolimer yang paling sering digunakan untuk pembentukan membran

semipermeabel. Hal ini dikarenakan beberapa kelebihan yang dimiliki, yaitu biokompatibel

(sesuai untuk sel hidup), penggunaannya yang relatif mudah dan harganya lebih murah.

Beberapa penelitian yang telah menggunakan alginat sebagai pengamobil yaitu Goksungur, dkk

(2000) yang menyatakan matriks alginat paling sering digunakan karena kemudahan dan

karakter non toksiknya. Hal ini mengindikasikan bahwa alginat sangat berpeluang sebagai

matriks pengamobil Saccharomyces cerevisiae

1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan laporan ini adalah dapat :

1. Membuat sel amobilisasi Saccharomyces cerevisiae di dalam bahan polimer alginat.

2. Menguji dan mengetahui aktivitas sel amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam media

fermentasi.

1.3 Batasan Percobaan

1. Objek pertama dari percobaan ini adalah aktivitas sel amobilisasi Saccharomyces

cerevisiae.

2. Media fermentasi yang digunakan adalah glukosa 15%

.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 2

1.4 Sistematika Penulisan

Laporan praktikum ini terdiri dari 4 bab,yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang percobaan,tujuan percobaan, batasan

percobaan dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi tentang mikroba dalam bioproses, Saccharomyces

cerevisiae, pertumbuhan bakter dan faktor-faktor yang mempengaruhinya,

kurva pertumbuhan mikroba dan analisis kuantitatif mikroba.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi tetntang alat dan bahan serta prosedur kerja percobaan sel

amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam media fermentasi

(glukosa 15%).

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini berisi tetntang tabel pengamatan disertai dengan kurva hasil

pengamatan percobaan sel amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam

media fermentasi (glukosa 15%).

BAB V PEMBAHASAN

Bab ini berisi tentang pembahasan data hasil pengamatan percobaan sel

amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam media fermentasi

(glukosa 15%).

BAB VI KESIMPULAN

Memaparkan kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Amobilisasi sel

Adanya perkembangan rekayasa enzim akan dapat mengatasi kekurangan dari

reaksi enzim biasa.Cara ini dikenal sebagai amobilisasi enzim. Amobilisasi enzim

adalah suatu metode untuk menjaga molekul enzim terlokalisasi pada suatu padatan

pendukung (carrier) yang tidak larut tanpa kehilangan aktivitas katalitiknya . Proses ini

dapat dilakukan dengan cara mengikatkan molekul enzim tersebut pada suatu bah an

pendukung (matriks) tertentu melalui pengikatan kimia atau menahan secara fisik dalam

suatu rongga bahan pendukung. Hal ini dimungkinkan karena molekul enzim yang

struktur globular (tertier maupun kuartener) mempunyai gugus hidrofilik yang

mengarah keluar dari permukaan melokul enzim.Gugus fungsi inilah yang berikatan

dengan gugus fungsi bahan pedukung untuk membentuk ikatan kovalen atau non

kovalen.

Enzim amobil memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan enzim

bebasnya, antara lain enzim dapat digunakan secara berulang kali serta merupakan suatu

cara yang efektif untuk meningkatkan kestabilan enzim. Amobilisasi menghasilkan

suatu sistem heterogen yang memungkinkan pemisahan enzim dari media reaksi menjadi

lebih mudah. Metode amobilisasi enzim harus dilakukan dengan baik, agar tidak

menyebabkan inaktivasi enzim, dan mampu mengikatkan sebanyak mungkin enzim pada

carrier. Morfologi carrier berperan penting dalam bioproses berkelanjutan menggunakan

biokatalis teramobilisasi. Tingkat penurunan aktivitas dan pembatasan difusional yang

diakibatkan oleh amobilisasi terutama bergantung pada sifat-sifat carrier dan kondisi

amobilisasi. Keuntungan lain yang diperoleh dengan imobilisasi enzim yaituenzim dapat

digunakan berulang, penghentian proses cepat (diambil dengan filtrasi, laju alir),

kestabilan lebih baik dengan adanya ikatan pada imobilisasi, hasil tidak terkontaminasi

enzim untuk pangan dan farmasi, dapat digunakan untuk tujuan analisis misalnya

menentukan umur tengah enzim dan perkiraan penurunan aktivitas, dapat digunakan

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 4

untuk proses kontinyu, dan pengontrolan lebih baik. Enzim dapat diamobilisasi dengan

berbagai metode, antara lain carrier binding (adsorpsi fisik, ikatan ionik, dan ikatan

kovalen), entrapment dan crosslinking.Prosedur yang digunakan dalam metode adsorpsi

fisik sangat sederhana dan mudah, sehingga sangat sering digunakan untuk amobilisasi

enzim, meskipun terlepasnya enzim dari carrier dapat terjadi karena ikatan yang tidak

kuat.Sebaliknya, metode ikatan kovalen dapat mengikat enzim lebih kuat, namun teknik

ini dapat menyebabkan denaturasi enzim akibat terjadinya modifikasi kimia pada

struktur enzim.

2.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja sel amobilisasi

2.2.1 Pengaruh Suhu

Suhu rendah yang memdekati titik beku biasanya tidak merusak enzim yang

dihasilkan oleh sel. Pada suhu dimana enzim masih aktif, kenaikan suhu sebanyak 10OC,

menyebabkan keaktifan menjadi 2 kali lebih besar (Q10 = 2). Pada suhu optimum reaksi

berlangsung paling cepat. Bila suhu dinaikan terus, maka jumlah enzim yang aktif akan

berkurang karena mengalami denaturasi. Enzim didalam tubuh manusia memiliki suhu

optimum sekitar 37oC.Enzim organismemikro yang hidup dalam lingkungan dengan suhu

tinggi mempunyai suhu optimum yang tinggi.

Sebagian besar enzim menjadi tidak aktif pada pemanasan sampai ±60oC. Ini

disebabkan karena proses denaturasi enzim. Dalam beberapa keadaan, jika pemanaasan

dihentikan dan enzim didinginkan kembali aktivitasnya akan pulih. Hal ini disebabkan

oleh karena proses denaturasi masih reversible. pH dan zat-zat pelindung dapat

mempengaruhi denaturasi pada pemanasan ini.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 5

Gambar 2.1 Hubungan antara aktivitas sel dan suhu

2.2.2 Pengaruh pH

Setiap enzim mempunyai pH optimum untuk bekerjayang berarti kerja

enzim dengan keaktifan yang maksimal pada daerah pH tertentu. Contohnya

enzim amylase yang berkerja secara optimum pada pH 7.

Gambar 2.2 Kurva pengaruh pH pada kerja enzim

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 6

Enzim sangat sensistif terhadap pH karena gugus katalisis pada enzim

tidak lain adalah asam amino.Diketahui asam amino terbagi beberapa golongan

berdasarkan gugusR -nya, dimana tiap asam amino mempunyai gugus R tertentu

yang memiliki karakterisasi pH tertentu dan pH juga berpengaruh terhadap

perubahan konformasi polipeptida.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 7

2.3 Metoda yang digunakan

Metoda yang digunakan juga berpengaruh pada kinerja sel imobilisasi. Hasil

produk yang dihasilkan secara batch akan berbeda dengan hasil produk secara semi-

batch. Juga hasil produk yang dihasilkan dengan inkubasi dan shaker akan berbeda

dengan hasil produk yang dihasilkan dari fixed batch.

2.4 Proses Amobilisasi

Penggunaan sistem sel amobil telah lama diterapkan terhadap mikrobia maupun enzim dengan

hasil yang menjanjikan, bahkan telah diterapkan dalam sekala industri.Penyediaan sel amobil pada

dasarnya adalah penjerapan sel dengan matriks tertentu. Polimer merupakan bahan yang banyak

digunakan dalam amobilisasi sel dan prinsip kerjanya ada tiga macam, yaitu pembentukan gel dengan

proses pengikatan-silang ionic dari polimer yang bermuatan, pembentukan gel dengan pendinginan

polimer yang dilarutkan dengan pemanasan, dan pembentukan gel dengan reaksi kimia. Secara berturut-

turut dari prinsip tersebut adalah gelatin yang berikatan silang dengan glutaraldehida, agar atau agarosa,

dan natrium alginat menjadi kalsium alginat. Walaupun sistem sel amobil dapat menyelesaikan masalah

yang timbul dalam kultur suspensi sel, namun juga timbul persoalan baru, antara lain keterbatasan partisi

dan difusi (perpindahan massa), pengukuran parameter sel, dan pembebasan dan perolehan produk. Untuk

membebasan produk dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain dengan pelarut organik,

ultrasonifikasi, dan ionoforetik atau elektropermeabilisasi.

Proses amobilisasi sel diawali dengan menginisiasi kalus dengan cara penanaman eksplan pada

media padat aseptis yang telah ditambahkan zat pengatur tumbuh. Setelah ditutup dengan kertas

aluminium, selanjutnya diinkubasi pada suhu (25 ± 3)° C hingga terbentuk kalus. Setelah kalus cukup

besar, dilakukan subkultur, yaitu memindahkan kalus yang telah dibagi ke media padat.Subkultur

dilakukan berulang kali hingga diperoleh kalus yang meremah (friable). Dari kalus tersebut dibuat kultur

suspensi sel dengan media cair; kemudian diinkubasikan dengan digojog pada gyrorotary shaker

(penggojog-berpusing). Selanjutnya dilakukan subkultur sehingga diperoleh biomasa yang

cukup.Suspensi sel yang diperoleh disaring.Biomasa yang lolos disebut sel halus dan yang tertinggal di

penyaring disebut sel kasar.Amobilisasi dilakukan terhadap suspensi sel halus dan suspensi sel kasar

dalam larutan natrium alginat.Manik-manik yang mengandung sel (sel amobil) diinkubasi dalam media

cair sebagai control, media produksi ditambah elisitor, ditambah elisitor dan prazat/precursor.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 8

Pertumbuhan sel untuk kultur sel amobil diamati berdasarkan berat kering (BK) sel. Sel yang

diamobilisasi tumbuh lebih lambat dari pada kultur suspensi sel. Kadar dalam sampel kultur sel amobil

dianalisis dengan menggunakan HPLC (High Performance Liquid Chromatography), yang dilengkapi

dengan detektor UV (λ=254 nm).

Menurut Soegihardjo, elisitasi akan meningkatkan metabolisme sekunder, sedangkan

penambahan elisitor dan prazat akan lebih meningkatkan metabolisme sekunder. Elisitor, selain ekstrak

khamir dapat pula dicoba dengan ekstrak air kapang lain. Demikian juga penambahan prazat, selain

kolesterol dapat dicoba pula, misalnya sitosterol atau bahkan skualena. Menurut Indrayanto, pemilahan

tanaman yang mempunyai kemampuan metabolism yang tinggi serta pemilihan eksplan juga dapat

menjadi modal untuk memperoleh galur sel unggul dengan kemampuan metabolism sekunder yang

optimal.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 9

2.5 Saccharomyces cerevisiae

Gambar 2.3 bakteri Saccharomyces cerevisiae

Klasifikasi ilmiah

Kerajaan: Fungi

Filum: Ascomycota

Kelas: Saccharomycetes

Ordo: Saccharomycetales

Famili: Saccharomycetaceae

Genus: Saccharomyces

Saccharomyces cerevisiae merupakan genus khamir/ragi/en:yeast yang memiliki

kemampuan mengubah glukosa menjadi alkohol dan CO2. Saccharomyces merupakan

mikroorganisme bersel satu tidak berklorofil, termasuk termasuk kelompok Eumycetes. Tumbuh

baik pada suhu 30oCdan pH 4,8. Beberapa kelebihan saccharomyces dalam proses fermentasi

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 10

yaitu mikroorganisme ini cepat berkembang biak, tahan terhadap kadar alkohol yang tinggi,

tahan terhadap suhu yang tinggi, mempunyai sifat stabil dan cepat mengadakan adaptasi.

Pertumbuhan Saccharomyces dipengaruhi oleh adanya penambahan nutrisi yaitu unsur C sebagai

sumber carbon, unsur N yang diperoleh dari penambahan urea, ZA, amonium dan pepton,

mineral dan vitamin. Suhu optimum untuk fermentasi antara 28 – 30 oC.Beberapa spesies yang

termasuk dalam genus ini diantaranya yaitu Saccharomyces cerevisiae.

Saccharomyces adalah genus dalam kerajaan jamur yang mencakup banyak jenis

ragi.Saccharomyces adalah dari berasal dari bahasa Latin yang berarti gula jamur.Banyak

anggota dari genus ini dianggap sangat penting dalam produksi makanan.Salah satu contoh

adalah Saccharomyces cerevisiae, yang digunakan dalam pembuatan anggur, roti, dan bir.

Anggota lain dari genus ini termasuk Saccharomyces bayanus, digunakan dalam pembuatan

anggur, dan Saccharomyces boulardii, digunakan dalam obat-obatan. Koloni dari

Saccharomyces tumbuh pesat dan jatuh tempo dalam 3 hari. Mereka rata, mulus, basah,

glistening atau kuyu, dan cream untuk cream tannish dalam warna. Ketidakmampuan untuk

memanfaatkan nitrat dan kemampuan untuk berbagai memfermentasi karbohidrat adalah

karakteristik khas dari Saccharomyces. Blastoconidia (sel tunas sisi) yang diamati. Mereka

adalah uniseluler, bundar, dan ellipsoid untuk memperpanjang dalam bentuk. Multilateral

(multipolar) budding ciri khasnya.Pseudohyphae, jika ada, yang belum sempurna. Hyphae yang

absen.

Saccharomyces memproduksi ascospores, khususnya bila tumbuh di V-8 media, asetat

ascospor agar, atau Gorodkowa media.Ascospores ini adalah bundar dan terletak di asci. Setiap

ascus berisi 1-4 ascospores. Asci tidak menimbulkan perpecahan pada saat jatuh tempo.

Ascospores yang berwarna dengan Kinyoun noda dan ascospore noda. Bila dikotori dengan noda

Gram, ascospores adalah gram negative sedangkan sel vegetative adalah gram positif.

Jamur Saccharomyces cerevisiae, atau di Indonesia lebih dikenal dengan nama jamur

ragi, telah memiliki sejarah yang luar biasa di industri fermentasi. Karena kemampuannya dalam

menghasilkan alkohol inilah, S. cerevisiae disebut sebagai mikroorganisme aman (Generally

Regarded as Safe) yang paling komersial saat ini. Dengan menghasilkan berbagai minuman

beralkohol, mikroorganisme tertua yang dikembangbiakkan oleh manusia ini memungkinkan

terjadinya proses bioteknologi yang pertama di dunia. Seiring dengan berkembangnya genetika

molekuler, S. cerevisiae juga digunakan untuk menciptakan revolusi terbaru manusia di bidang

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 11

rekayasa genetika. S. cerevisiae yang sering mendapat julukan sebagai super jamur telah menjadi

mikroorganisme frontier di berbagai bioteknologi modern.

Tentu saja kegunaan mikroorganisme ini pun menjadi semakin penting di dunia industri

fermentasi. Saat ini S. cerevisiae tidak saja digunakan dalam bidang fermentasi tradisional, tetapi

mikroorganisme-mikroorganisme S. cerevisiae baru yang didapatkan dari riset dan aplikasi

bioteknologi telah merambah sektor-sektor komersial yang penting, termasuk makanan,

minuman, biofuel, kimia, industri enzim, pharmaceutical, agrikultur, dan lingkungan.

Di masa depan, terutama karena krisis energi yang semakin sering terjadi, etanol yang

diproduksi oleh fermentasi jamur ragi ini agaknya akan mendapat perhatian khusus karena

potensinya sebagai biofuel. S. cerevisiae adalah jamur bersel tunggal yang telah memahat

milestones dalam kehidupan dunia. Jamur ini merupakan mikroorganisme pertama yang

dikembangbiakkan oleh manusia untuk membuat makanan (sebagai ragi roti, sekitar 100 SM,

Romawi kuno) dan minuman (sebagai jamur fermentasi bir dan anggur, sekitar 7000 SM, di

Assyria, Caucasia, Mesopotamia, dan Sumeria). Di Indonesia sendiri, jamur ini telah melekat

dalam kehidupan sehari-hari. Nenek moyang kita dan hingga saat ini kita sendiri

menggunakannya dalam pembuatan makanan dan minuman,seperti tempe, tape, dan tuak. Di

dunia sains, mikroorganisme ini adalah yang pertama kali diobservasi melalui mikroskop oleh

Bapak Ahli Mikrobiologi Antonie van Leewenhoek. Louis Pasteur, yang terkenal dalam

penemuannya mengenai cara pensterilan susu, menggunakannya sebagai bahan biokimia hidup

dalam proses transformasi.

Jamur ini juga digunakan sebagai pabrik tempat pembuatan vaksin hepatitis B

rekombinan yang pertama. Tak hanya itu, S. cerevisiae juga merupakan pabrik enzim makanan

pertama (chymosin, enzim yang digunakan dalam pembuatan keju) dan tentu saja penemuan

spektakuler dalam memecahkan seluruh sekuens genom S. cerevisiae merupakan langkah pionir

yang menentukan dalam menguak misteri sekuens genom manusia. Hampir semua teknologi

frontier, seperti genomik, proteomik, dan nanobioteknologi, menggunakan jamur ini sebagai

model. Tidak diragukan lagi bahwa inovasi sains dan teknologi juga akan semakin melaju di

bidang bioekonomi. S. cerevisiae, sebagai model sains dan mikroorganisme komersial yang

populer, akan terus memegang peranan penting di masa depan.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 12

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat

1. Erlenmeyer

2. Injection

3. Bunsen

4. Beaker glass

5. Refraktometer

6. Batang pengaduk

7. Hot plate

3.2 Bahan

1. Biakan murni Saccharomyces cerevisiae

2. Air garam steril

3. Media aktivasi

4. Starter

5. Natrium alginate atau carrageenan

6. Larutan CaCl2

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 13

3.3 Pembuatan sel Amobilisasi

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 14

35 ml35 ml

25 ml25 ml

10 ml10 ml

starter

Media aktivasi

Diinkubasi 300C selama 2 jam dalam shaker

25 ml25 ml

Natrium alginate 8%

Kulturcair

100 ml larutan CaCl2 2 %

Beads dibiarkan selama 1 jam

Menganalisa kadar etanol dengan

mengukur indeks bias larutan setiap 30

menit

Dicuci dengan aquadest

Dimasukan kedalam glukosa

Diinkubasi dalam shaker

BAB IV

DATA PENGAMATAN

4.1 Data Indeks Bias

t (jam) Indeks Bias

0 1,3512

0,5 1,3501

1 1,35

1,5 1,3498

2 1,3498

2,5 1,349

3 1,3486

3,5 1,3501

4 1,347

4,5 1,3492

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 15

4.2 Grafik Indeks Bias

Gambar 2.4 Grafik indeks bias terhadap waktu

Gambar 2.5 Grafik penghalusan indeks bias terhadap waktu

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 16

BAB V

PEMBAHASAN

Percobaan amobilisasi sel bertujuan untuk mengetahui kemampuan dari sel amobil

(Saccharomyces cerevisiae) dalam proses pembentukan etanol.Teknik yang digunakan untuk

membuat sel amobil adalah penjeratan dengan matriks polimer.Polimer yang digunakan adalah

Natrium alginat (C6H7O6Na)n. Natrium alginat merupakan matriks amobilisasi yang paling baik

karena efisien, mudah digunakan, dapat dimodifikasi, dan tidak bersifat toksik.Media fermentasi

yang digunakan adalah glukosa, glukosa berfungsi sebagai substrat yang akan difermentasi

menjadi etanol. Kadar glukosa yang digunakan sebesar 15% dengan indeks bias 1,3512.

Sel amobil berperan sebagai penghasil enzim untuk membantu pembentukan produk

yaitu etanol.Namun, tidak menutup kemungkinan yang terbentuk adalah biomassa.Pembentukan

produk atau biomassa dapat diketahui melalui perubahan indeks bias glukosa. Selain pengukuran

indeks bias glukosa, pembentukan produk juga dapat diketahui dengan pengukuran pH dan kadar

etanol yang terbentuk. Akan tetapi, pada praktiknya pengukuran pH dan kadar etanolyang

terbentuk tidak dilakukan sehingga tidak dapat diketahui dengan pasti substrat terkonversi

menjadi produk.

Sel amobil dalam media fermentasi diinkubasi pada T=30oC dan di-shaker dengan

kecepatan 110 rpm. Sampling dilakukan sebanyak 8 kali setiap 30 menit sekali.Setiap sampel

diukur besar indeks biasnya menggunakan refraktometer.Hasil pengukuran diplotkan ke dalam

grafik (grafik 2.4) dan diperoleh bentuk grafik yang mengalami kenaikan dan penurunan yang

tidak teratur.Kenaikan indeks bias yang signifikan pada t7 dan t9 dapat disebabkan oleh beberapa

faktor. Faktor-faktor tersebut antara lain adanya ketidaksempurnaan kontak antara substrat

dengan enzim disebabkan sel amobil yang bergerak secara tidak stabil akibat di-shaker, adanya

senyawa lain yang terukur saat pengukuran indeks bias dan kesalahan pembacaan saat

pengukuran oleh praktikan.

Untuk mendapatkan kurva yang baik, maka dilakukan penghilangan terhadap beberapa

titik yaitu titik t3,t5,t7,dan t9(grafik 2.5). Pada kurva tersebut terlihat bahwa indeks bias glukosa

berbanding terbalik terhadap waktu. Hal ini disebabkan proses reaksi pembentukan produk

berlangsung secara batch. Produk yang dihasilkan melalui sistem batch dipengaruhi oleh waktu,

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 17

semakin lama proses berlangsung maka substrat yang terkonversi menjadi produk akan

meningkat.Peningkatan produk dapat mengindikasikan bahwa sel amobil aktif.

Dari kurva (grafik 2.5) diperoleh persamaan garis

y = -0,0008x + 1,3512dengan nilai R = 0,953

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 18

BAB VI

KESIMPULAN

1. Semakin lama waktu reaksi maka semakin besar konversi substrat menjadi produk.

2. Indeks bias glukosa pada t0 1,3512 dan pada t8 1,347. Penurunan indeks bias

menunjukkan sel amobil (Saccharomyces cerevisiae) aktif.

AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 19