PRODUK BIOTEKNOLOGI YANG MENGGUNAKAN PROSES DOWNSTREAM

Salah satu produk bioteknologi yang menggunakan proses downstream, yaitu fermentasi. Fermentasi mikroba dapat diklasifikasikan kelompok-kelompok, yaitu :a. Produksi sel mikroba (biomassa) sebagai produk.b. Produksi metabolit mikroba.c. Produksi enzim mikroba.d. Modifikasi senyawa yang ditambahkan ke fermentasi proses transformasi.e. Produksi produk rekombinan

A. Mikrobial biomassaBiomassa mikroba diproduksi secara komersial sebagai protein sel tunggal (SCP) untuk konsumsi manusia atau pakan ternak dan sebagai sel ragi yang layak untuk industri pembuatan roti.

B. Metabolit mikrobialMetabolisme didefinisikan sebagai jumlah dari semua reaksi biokimia yang dilakukan oleh organisme. Jalur metabolik utama menyatu ke dalam beberapa produk akhir sementara jalur metabolik sekunder menyimpang ke banyak produk. Beberapa metabolit yang penting dalam industri dapat diproduksi oleh fermentasi. Contoh : asam sitrat, alkohol (etanol yang menggunakan Saccharomyces cereviseae), dan lain-lain.

C. Enzim mikrobialEnzim adalah sebuah biokatalis yang diproduksi oleh sel hidup untuk membawa reaksi biokimia spesifik ke dalam sel. Setiap rantai tunggal organisme memproduksi sejumlah besar enzim, yang menghidrolisis, mengoksidasi atau mereduksi, dan memetabolisme di alam. Contoh : Lipase, amylase, glukosidase, penisillinase, enzim fibrinolitik, Asparaginase, dan lain-lain. Dalam proses fermentasi, pemilihan rantai untuk produk komersial pada enzim spesifik dilakukan, yang memiliki kapasitas memproduksi enzim yang paling banyak. Enzim komersial yang diproduksi berasal dari strain jamur, bakteri dan ragi.

D. Produk rekombinanGen dari organisme tingkat tinggi dapat dimasukkan ke dalam sel mikrobial untuk menyintesis protein asing (atau heterolog). Contoh hostnya meliputi Escherichia coli,Saccharomyces cerevisiae dan ragi lain yang sebaik fungi berfilamen seperti Aspergillus niger var. Awamori. Produk-produk diproduksi dalam organisme yang dimanipulasi secara genetik, termasuk interferon, insulin, serum albumin manusia, faktor VIII dan faktor IX, faktor pertumbuhan epidermal, somatostatin dan kimosin sapi.Contoh : Produksi interferon, insulin, serum albumin manusia, faktor VIII dan faktor IX, faktor pertumbuhan epidermal, somatostatin dan kimosin sapi, proteins fusi, dan produksi antibiotik.

Pada jurnal yang kelompok kami acu, akan dibahas fermentasi berbagai produk yang terdiri dari :a. Produksi enzimEnzim merupakan salah satu produk yang paling signifikan yang diperoleh untukkebutuhan manusia melalui sumber mikroba. Enzim adalah katalis yang mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi. Sejumlah besar proses industri di bidang industri, lingkungan dan bioteknologi makanan memanfaatkan enzim pada beberapa tahap atau yang lain. Titik mulai untuk produksi enzim adalah vial dari rantai mikroorganisme yang terpilih. Vial tersebut akan dibina dan diberi nutrisi sampai berkembang biak beribu-ribu kali. Lalu, produk akhir yang diinginkan adalah yang telah dimurnikan dari kaldu fermentasi dan dijual sebagai produk terstandarisasi. Contoh : sellulase (untuk hidrolisis selulosa), -galaktosidase (untuk hidrolisis laktosa, yang mengonversikan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa).b. Produksi polisakaridaPolisakarida adalah struktur karbohidrat polimer, terbentuk dari unit berulang (baik mono- atau di sakarida) yang bergabung melalui ikatan glikosidik. Struktur ini sering linear, tapi mungkin berisi berbagai tingkat percabangan. Bakteri polisakarida mewakili berbagai variasi makromolekul yang terdiri peptidoglikan, bakteri selulosa, lipopolisakarida, kapsul dan ekspolisakarida; senyawa yang fungsinya berkisar dari komponen sel-dinding struktural (misalnya, peptidoglikan) dan kepala faktor virulensi (misalnya, Poly-Nasetilglukosamin pada S. aureus), untuk mengizinkan kelangsungan hidup bakteri dalam lingkungan yang keras (misalnya Pseudomonas aeruginosa dalam paru-paru manusia).

c. Produksi asam organikAsam organik merupakan senyawa organik dengan sifat asam. Asam organik yang paling umum adalah asam karboksilat, yang keasamannya dikaitkan dengan gugus karboksil mereka COOH. Konjugat dasar asam organik seperti sitrat dan laktat sering digunakan dalam larutan penyangga yang kompatibel secara biologis. Sistem biologis menghasilkan lebih banyak organik kompleks asam, seperti L-laktat, sitrat, dan asam D-glukuronat yang mengandung hidroksil atau gugus karboksil.

d. Produksi protein rekombinanProduksi protein rekombinan merupakan ekspresi protein yang telah diproduksi oleh teknologi rekombinan DNA. Proses ini dapat dibuat dalam jumlah yang besar, seperti produksi massal yang dilakukan baik di studi laboratorium maupun untuk produksi industri. Produksi protein rekombinan tingkat tinggi sebagai prasyarat untuk pemurnian subsekuen telah menjadi teknik standar. Aplikasi protein rekombinan yang penting adalah imunisasi, studi biokimia, analisis protein tiga dimensi dan penggunaan terapetik dan bioteknologi. Produksi protein rekombinan melibatkan kloning gen yang tepat ke dalam vektor ekspresi dibawah kontrol sebuah promoter yang diinduksi. Namun, ekspresi yang efisien pada gen rekombinan tergantung dari berbagi faktor, seperti : Sinyal ekspresi yang optimal (keduanya di level transkripsi dan translasi) Pengikatan protein yang tepat Karakteristik pertumbuhan selSalah satu protein rekombinan yang dilakukan adalah Human Interferon . Interferon (IFN) adalah protein sel-sinyal alami yang diproduksi oleh sel-sel dari sistem kekebalan tubuh pada kebanyakan vertebrata dalam menanggapi tantangan seperti virus, parasit dan sel tumor. Terapi interferon digunakan (dalam kombinasi dengan kemoterapi dan radiasi) untuk pengobatan untuk kanker, AIDS terkait Kaposi sarcoma, dan hepatitis B kronis dan C.