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.