tugas 1 bioproses~ fix
-
Upload
silva-kurniawan -
Category
Documents
-
view
22 -
download
4
description
Transcript of tugas 1 bioproses~ fix
Fermentasi banyak dilakukan pada media liquid, yang sering disebut dengan both,
namun ada juga yang dilakukan pada media solid. Media fermentasi harus menyediakan
semua nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme. Nutrisi harus diformulasikan untuk
mendukung sintesis dari produk yang menjadi target, biomasa sel atau sebuah metabolit yang
spesifik. Pada industri fermentasi ada beberapa tahap dimana media dibutuhkan, meliputi
beberapa inokulum (stater culture) pengembangbiakan, fermentasi skala pilot dan fermentasi
produk utama, medianya berbeda ditunjukkan dengan bedanya formulasi media. Jika yang
diinginkan adalah biomass maka media harus membuat mikroorganisme tumbuh optimal. Jika
metabolit sekunder yang diinginkan maka media akan dirancang untuk produksi tersebut,
biasanya salahsatu atau banyak nutrient (sumber karbon, fosfor, atau nitrogen) dibuat terbatas
dan pertumbuhan yang cepat menjadi berhenti.
Banyak fermentasi, kecuali yang menggunakan bahan solid, membutuhkan banyak air
dalam formula medianya. Umumnya media membutuhkan sumber karbon sebagai sumber
energy dan unit karbon untuk biosintesis dan sumber nitrogen, fosfor, dan sulfur. Minor dan
trace elemen harus juga disediakan, dan beberapa mikroorganisme membutuhkan tambahan
vitamin, seperti biotin dan ribofalvin. Fermentasi aerobik bergantung pada pemasukan
oksigen dan beberapa anerobik memebutuhkan aerasi media awal, seperti fermentasi beer.
Biasanya, media ditambahkan buffer atau pH dikontrol dengan penambahan asam dan alkali,
antifrom juga dibutuhkan. Untuk beberapa proses komponen prekursor, inducer atau inhibitor
harus dimasukkan pada tahap tertentu dalam fermentasi.
Tahap awal pada formulasi media adalah pemerikasaan seluruh proses berdasarkan
stoikiometri untuk tumbuh dan membentuk produk. Utamanya meliputi pertimbangan
pemasukan karbon dan sumber nitrogen mineral dan oksigen, dan konfersinya pada sell
biomas, produk metabolisme, karbon dioksida, air dan panas. Elemen biomass memiliki
formula yang khas dari sel mikroba sekitar C4H7O2N, dengan perbandingan kering 48% C,
7% H, 32% O dan 14% N. Komposisi elemen ragi contohnya C 3.72 H6.11 O1.95 N 0.61 S
0.017 P 0.035 dan K 0.056.
Pertama, kebutuhan mikroba akan elemen ditetapkan, nutrien yang sesuai dapat
digabungkan menjadi media untuk memenuhi kebutuhan. Akan tetapi, hal ini penting pada
media untuk mengetahui potensi masalah yang dapat terjadi jika menggunakan komponen
tertentu. Contohnya, dengan metabolisme yang cepat dapat menekan pembentukan produk.
Mengatasi hal ini, secara berkala atau secara kontinu ditambahkan medium baru untuk
menjaga konsentrasi rendah yang tidak menekan. Nutrisi media tertentu atau kondisi
lingkungan dapat berakibat tidak hanya psikologi dan biokimia tetapi juga morfologi dari
mikroorganisme. Beberapa ragi yang bersel satu akan berkembang menjadi pseudo-mycelium
atau flok-flok, dan filamen jamur menjadi pellet. Mungkin diinginkan atau tidak sebagai
perubahan morfologi dapat berpengaruh pada produk dan properti fermentasi yang lain.
Media yang dipakai juga bergantung pada skala fermentasi. Untuk fementasi skala
kecil (laboratorium), bahan kimia murni sering digunakan pada media. Tetapi, tidak mungkin
untuk skala industri, dikarenakan biaya. Skala industri biasanya menggunakan substrat
kompleks yang efektif jika dilihat dari segi biaya, di mana banyak sumber karbon dan
nitrogen hampir tidak dapat diuraikan. Banyak diperoleh dari tanaman alami dan hewan,
sering menggunakan produk samping dari industri dengan merubah komposisi.
Faktor yang utama yang berefek dalam pemilihan final pada bahan mentah adalah
Biaya dan kesediaan : idealnya, murah, kualitasnya tetap, ada dalam tahunan
Mudah ditangani untuk media padat dan cair : mudah dalam transportasi dan
penyimpanan, seperti kebutuhan untuk pengatur suhu.
Kebutuhan sterilisasi dan masalah denaturasi yang potensial
Formulasi, pengadukan, pelengkapan, dan viskositas yang dipengaruhi oleh
pengadukan, aerasi, dan munculnya busa selama fermentasi dan proses downstream.
Konsentrasi dari produk yang diinginkan
Level dan banyaknya impuritis, dan potensi dari terbentuknya produk samping
Kesehatan dan keamanan
Substrat mentah harus diselamatkan dulu biayanya, tetapi karena tingginya impuritis akan
memakan biaya yang lebih besar dan recovery yang lengkap serta proses purifikasi pada
downstream dan mungkin menambah lagi biaya pengolahan limbah. Ditambah lagi, sifat
fisika dan kimia substrat yang diformulasikan dapat menambah operasi sterilisasi. Medium
yang mudah disterilisasi dengan kerusakan panas minimum adalah sangat penting. Kerusakan
termal tidak hanya mengurangi komposisi spesifik tetapi juga menghasilkan inhibitor
potensial produk samping yang mungkin juga bercampur dengan proses downstream.
Karakteristik media lain dapat membuat produk recovery dan purifikasi dan mudah dengan
sel dapat dipisah dengan medium sisa.
A. Sumber Karbon
Sebuah sumber karbon dibutuhkan untuk semua biosintesis memimpin pada
reproduksi, pembentukan produk, dan memelihara sel, dan utamanya sebagai sumber energi.
Kebutuhan karbon mungkin dihitung dari koefisien hasil biomass (Y)
Y carbon (g/g) = biomass yang dihasilkan (g) / substrat karbon yang digunakan (g)
Untuk fermentasi komersil, perhitungan koefisien hasil untuk semua nutrisi lain biasanya
diperlukan. Masing-masing mungkin dihitung dengan melaksanakan serangkaian eksperimen
kultur batch dimana substrat yang spesifik hanya tumbuh – membatasi komponen media dan
semua nutrien yang lain adalah berlebih (chapter 2). Dengan variasi konsentrasi awal pada
pertumbuhan – membatasi substrat dan kemudian menggambarkan total pertumbuhan
berbanding dengan konsentrasi substrat untuk masing-masing batch, hasil pertumbuhan (Y)
dapat diperkirakan. Akan tetapi, jumlah yang dihasilkan berhubungan dengan pengaturan
kondisi operasi ; variasi pH, temperatur, dll, dapat merubah koefisien hasil.
Karbohidrat adalah sumber karbon tradisional untuk fermentasi mikroba, meskipun
sumber lain digunakan, seperti alkohol, alkana, dan asam organik. Lemak hewan dan minyak
tumbuhan juga ditambahkan pada media,sering suplemen menjadi sumber karbon.
Molases
Gula murni dan sukrosa jarang digunakan karena masalah biaya. Molases adalah
produk samping dari tebu dan proses pembuatan gula, yang harganya lebih murah dan lebih
tepat sebagai sumber sukrosa. Molases adalah sisa dari sukrosa yang tidak bisa mengkristal
lagi. Warnanya gelap, kental dengan kandungan 50-60% (w/v) karbohidrat, khususnya
sukrosa dengan 2% (w/v) adalah nitrogen dengan beberapa vitamindan mineral. Komposisi
keseluruhan bervariasi. Konsentrasi karbohidrat mungkin berkurang selama penyimpanan
oleh kontaminasi mikroba. Produk yang sama, hydrol molases juga dapat digunakan.
Ekstrak Malt
Ekstrak encer dari malted barley dapat dipekatkan menjadi sirup yang berguna
menjadi sumber karbon untuk pengembangan jamur filamen, ragi, dan actimonycates.
Kandungan ekstrak malt bervariasi tetapi biasanya mengandung kira-kira 90% karbohidrat,
pada basis kering. Perbandingannya 20% hexoses (glukosa dengan sedikit fruktosa), 55%
disakarida (umumnya maltosa, dan sedikit sekali sukrosa), dengan 10% maltotriosa, sebuah
trisakarida. Ditambah lagi, produk ini mengandung dextrin bercabang dan tidak bercabang
(15-20%) yang mungkin atau tidak dimetabolisme yang tergantung pada mikroorganisme.
Ekstrak malt juga mengandung beberapa vitamin dan sekitar 5% nitrogen, protein, peptida,
dan asam amino.
Sterilisasi media mengandung ekstrak malt yang mengandung ekstrak malt harus
secara cermat dikontrol untuk menghindari over heating. Jika dipanaskan dengan pH rendah
maka akan mudah terjadi reaksi Maillard dan mengurangi gula dan asam amino. Reaksi
Maillard akan membuat produk kondensasi berwarna coklat yang dihasilkan dari reaksi asam
amino (amina), asam amino dan protein dengan group karbonil yang mengurangi gula, keton,
dan aldehid. Tidak hanya warna yang berubah, tapi juga hilangnya material yang dapat
difermentasi dan menghasilkan produk yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba.
Kanji dan Dextrins
Polisakarida tidak dapat digunakan tetapi dapat langsung dimetabolisme dengan
amilase (diproduksi oleh mikroba), terutama jamur filamen. Enzim ekstraseluler
menghidrolisis substrat menjadi campuran glukosa , maltosa atau maltotriosa untuk
memproduksi macam-macam gula seperti yang ditemukan pada ekstrak malt.
Tepung jagung banyak digunakan, tetapi mungkin juga dihasilkan dari padi-padian
lain atau akar jagung. Agar dapat digunakan untuk fermentasi, tepung biasanya diubah
menjadi sirup gula, yang mengandung banyak glukosa. Pertamanya dilakukan proses
gelatinisasi dan kemudian dihidrolisis dengan asam encer atau enzim amilase, sering
menggunakan mikroba glukoamilase yang dioperasikan dengan menaikkan temperatur.
Sulphite Waste Liquor
Limbah yang mengandung gula didapat dari prabrik pembuatan pulp dan kertas, yang
biasanya digunakan untuk pengembangbiakan ragi. Cairan limbah dari pohon berdaun jarum
mengandung 2-3 % (w/v) gula, adalah sebuah campuran hexoses (80%) dan pentosa (20%).
Biasanya cairan membutuhkan proses sebelum digunakan karena mengandung SO2. pH
rendah biasanya ditambahkan kalsium hidroksida atau kalsium karbonat dan cairan
ditambahkan dengan sumber nitrogen dan pospor.
Selulosa
Selulosa sebagian besar ditemukan pada ligninselulosa pada diding sel tumbuhan yang
tersusun dari tiga polimer: selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Ligninselulosa tersedia dari
pertanian, hutan, industri dan limbah domestik. Sedikit mikroba yang dapat menggunakannya
langsung karena sulit dihidrolisis. Komponen selulosa terdiri dari kristal, kerak dengan lignin,
dan sedikit area untuk dirusak enzim. Umunya digunakan sebagai media fermentasi solid
untuk mengahasilkan berbagai variasi jamur. Akan tetapi, sangat potensial sebagai sumber
fermentasi gula jika dihidrolisis, utamanya pada biokonversi etanol.
Whey
Whey adalah cairan hasil dari produk samping industri susu. Produksi pertahun lebih
dari 80 juta ton yang mengandung 1 juta ton laktosa dan 0,2 juta ton protein susu. Whey
mahal untuk disimpan dan ditransportasi. Oleh karena itu whey di evaporasi untuk
mendapatkan laktosa pekat untuk kemudian difermentasi. Protein susu dihilangkan untuk
digunakan suplemen makanan. Laktosa umumnya kurang berguna untuk bahan fermentasi
dibanding sukrosa, dan sedikit mikroba yang dapat memetabolismenya, S. Cerevisiae tidak
dapat memfermentasi lactosa.
Alkana dan alkohol
n-Alkana dengan panjang rantai C10-C20 secara langsung dimetabolisme bakteri
tertentu. Komponen campuran (jarang untuk yang tunggal) biasanya cocok untuk fermentasi
mikroba. Tetapi, penggunaannya bergantung pada harga dari petrolium. Metana digunakan
sebagai sumber karbon oleh sedikit mikroorganisme, tetapi industri lebih menyukai
menggunakan metanol karena lebih sedikit masalah teknis. Tingginya kemurnian metanol
mudah dicapai dan dapat larut sempurna dalam air. Metanol memiliki per cent karbon yang
tinggi dan relatif murah, meskipun hanya sedikit mikroba yang akan memetabolismenya.
Selain itu juga, kurang sukanya dengan sumber karbon lain karena rendahnya toleransi
mikroorganisme yaitu 0.1-1% (v/v), level yang lebih tinggi akan menjadi racun. Selama
fermentasi dengan metanol, kebutuhan oksigen dan panas fermentasi tinggi , tetapi masalah
akan lebih rumit jika menggunakan alkana, tetapi proses tidak ekonomis.
Etanol kurang beracun dibanding metanol dan digunakan sebagai satu-satunya atau
cosubstrat oleh banyak mikroba, tetapi harganya mahal untuk digunakan sebagai sumber
karbon. Tetapi, biotransformasi untuk asam asetat dengan bateri asam asetat menyisakan
sebuah proses fermentasi utama.
Lemak dan minyak
Lemak hewan yang banyak disusun oleh gliserida seperti asam palmitic dan stearat.
Akan tetapi, minyak tumbuhan (terbuat dari biji katun, biji rami, jagung, olive, palm,
rapeseed, dan kedelai) dan adakalanya minyak ikan, mungkin digunakan sebagai pokok atau
pembantu sumber karbon, kususnya pada produksi antibiotik. Komposisi minyak tumbuhan
adalah asam oleic dan linoleic, tetapi biji katun dan minyak kedelai juga banyak mengandung
asam linolenic. Minyak mengandung lebih banyak energi per berat dibanding karbohidrat.
Ditambah lagi, karbohidrat menempati volume yang besar, karena mereka biasanya disiapkan
sebagai larutan aqueous dengan konsentrasi yang tidak lebih besar dari 50% (w/w).
Konsekuensinya, minyak dapat lebih berguna pada operasi batch, dengan kapasitas lebih
sedikit yang dibutuhkan untuk akomodasi lebih lanjut sebagai sumber karbon.
B. Sumber nitrogen
Industri mikroba dapat menggunakan sumber nitrogen organik dan anorganik.
Nitrogen anorganik biasanya dipasok sebagai garam ammonium, sering menggunakan
ammonium sulfat dan diammonium hydrogen posfat atau amoniak. Amoniak juga dapat
digunakan untuk menjaga pH pada proses fermentasi. Sumber nitrogen organik meliputi asam
amino, protein dan urea. Nitrogen selalu dipasok dari produk samping industri seperti corn
steep liquor, ekstrak ragi, pepton, dan kedelai. Pemurnian asam amino biasanya sebagai
precursor untuk produk spesifik.
Corn steep liquor
Corn steep liquor adalah sebuah produk samping dari ekstraksi pati dari jagung dan
pertama digunakan untuk fermentasi produksi penicilin pada tahun 1940’an. Komposisi yang
tepat dari cairan bergantung pada kualitas jagung dan kondisi proses. Ekstrak pekat umumnya
mengandung 4% (w/v) nitrogen, meliputi besarnya kandungan asam amino, sejalan dengan
vitamin dan mineral. Sisa gula biasanya diubah menjadi asam lactac (9-20%, w/v) dengan
kandungan bakteri. Corn steep liquor dapat diganti dengan cairan yang sama, seperti yang
diperoleh dari produksi tepung kentang.
Ekstrak Ragi
Ekstrak ragi mungkin diproduksi dari sampah roti dan ragi bir atau tepung dari S.
Cerevisiae. Sumber lain adalah Kluyveromyces marxianus (terbentuk dari kelas S. Fragilis)
tumbuh pada ragi dan Candida Utilis dikembangbiakan menggunakan ethanol atau limbah
dari kayu dan proses kertas. Ekstrak ini digunakan formulasi media fermentasi yang secara
normal bebas garam ataupun komponen yang dapat menghidrolisis sel ragi. Ekstrak ragi
dengan konsentrasi garam lebih dari 0,05% (w/v) tidak bisa digunakan pada proses fermentasi
karena potensi masalah korosi. Hidrolisis sel ragi sering dicapai dengan autolisis
menggunakan autolisis.
Peptone
Peptone biasanya sangat mahal untuk industri fermentasi skala besar. Peptone
disiapkan dengan asam atau enzim hidrolisis dari materi tinggi protein : daging, kasein,
gelatin, soy meal, biji katun, dll. Komposisi asam amino bergantung pada sumber protein asli.
Pepton dari tanaman selalu mengandung lebih banyak karbohidrat.
Soya Bean Meal (tepung kedelai)
Sisa dari kedelai yang sudah diproses menjadi ekstrak menjadi minyak adalah 50%
protein, 8% komponen nitrogen non protein, 30% karbohidrat, dan 1% minyak. Sisa tepung
kedelai biasanya digunakan untuk fermentasi antibiotik karena komponen lambat
dimetabolisme, sehingga menghilangkan kemungkinan penurunan pembentukan produk.
C. Air
Semua proses fermentasi, kecuali fermentasi dengan substrat padat memerlukan
jumlah air yang sangat banyak. Tidak hanya sebagai pelarut, tetapi juga penting untuk alat
tambahan dan pembersihan. Sebelum digunakan perlunya penghilangan suspensi padat,
koloid, dan mikroorganisme. Ketika air yang disuplai adalah air sadah, perlunya pengolahan
untuk menghilangkan garam seperti kalsium karbonat. Besi dan klorin juga perlu dihilangkan.
Air menjadi sangat mahal, sehingga mengharuskan recycle dan penggunaan kembali
jika dimungkinkan. Meminimalkan baiya air dan mereduksi volume yang dibutuhkan untuk
pengolahan limbah air.
D. Mineral
Normalnya, kecukupan jumlah kobalt, tembaga, besi, magnesium, molybdenum, dan
zink terdapat dalam air atau sebagai impuritis dari komposisi media. Untuk contoh, corn steep
liquor mengandung mineral dalam jumlah yang besar untuk mencukupi kebutuhan mineral
minor dan trace yang dibutuhkan. Adakalanya, jumlah kalsium, magnesium, fospor, kalium,
sulfur, dan klorida kurang dari yang dibutuhkan sehingga perlu ditambahkan garam spesifik.
E. Vitamin dan faktor tumbuh
Banyak bakteri dapat mensintesis semua kebutuhan vitamin dari elemen dasar. Untuk
bakteri lain, jamur filame dan jamur, harus ditambahkan suplemen untuk media fermentasi.
Banyak karbon alami dan sumber nitrogen juga mengandung sedikit vitamin yang dibutuhkan
sebagai kontaminan minor.
F. Precursor
Beberapa fermentasi harus didukung dengan prekursor yang kusus, khususnya produk
metabolit sekunder. Ketika dibutuhkan, precursor ditambahakan dengan dikontrol jumlahnya
dan pada sebuah bentuk murni. Contohnya meliputi asam fenilacetic atau fenilactemida
ditambahkan sebagai precuesor rantai samping pada produksi penisilin. D-threonine
digunakan sebagai prekursor pada produksi L-isoleuctine dengan Serratia marsescens dan
asama anthranilic ditambahkan untuk membuat fermentasi ragi Hansenula anomala selama
produksi L-tryptopan.
G. Inducer dan elicitor
Jika produk fermentasi bergantung dengan kehadiran inducer kusus atau analog
struktural , maka perlu ditambahkan pada media pengembangbiakan atau ditambahkan pada
titik tertentu saat fermentasi. Pada pengembangbiakan sel tumbuhan yang memproduksi
metabolite sekunder, seperti plavonoid dan terpenoid, dapat menjadi pemicu dengan
ditambahkan elicitor. Hal ini dapat diisolasi dari berbagai mikroorganisme, terutama
tumbuhan patogen. Inducer sering dibutuhkan pada fermentasi genetically mified
microorganisme (GMMs).
H. Inhibitor
Inhibitor digunakan untuk mengarahkan metabolisme menghasilkan produk yang
diinginkan dan mengurangi pembentukan metabolik intermediet lain, dan mencegah
metabolisme lanjut dari produk yang diiginkan. Contohnya adalah sebuah inhibitor yang
bekerja pada metabolisme sodium bisulfat yang digunakan pada produksi gliserol oleh S.
Cirivisiae
I. Modifikasi permeabilitas sel
Komponen ini meningkatkan permeabilitas sel dengan memodifikasi dinding sel dan
membran, membantu melepaskan produk intraseluler pada medium fermentasi. Komponen
yang digunakan untuk tujuan ini meliputi penisilin dan surfactan. Komponen ini sering
ditambahkan pada fermentasi asam amino, meliputi proses produksi L-asam glutamat
menggunakan anggota genera Corynebacterium dan Brevibacterium
J. Oksigen
Berdasarkan jumlah oksigen yang dibutuhkan organisme, disuplai dalam bentuk udara yang
mengandung 21% (v/v) oksigen, atau adakalanya sebagai oksigen murni ketika dibutuhkan
yang mendesak. Kebutuhan organisme akan oksigen bergantung dengan sumber karbon.
Kebanyakan fermentasi, pasokan oksigen atau udara disterilisasi terlebih dahylu sebelum
diinjeksikan pada media fermentasi.
K. Anti Busa
Anti Busa dibutuhkan untuk mengurangi busa selama fermentasi. Busa terjadi karena
media yang mengandung protein yang akan bergesekan dengan udara- media cair (broth) di
mana akan mengubah sifatnya menjadi busa stabil. Jika tidak dikontrol, busa akan
menyumbat filter udara, sehingga kondisi tidak akan aseptic lagi, fermenter akan
terkontaminasi dan mikroba akan bebas ke lingkungan. Sehingga penting untuk menyediakan
freeboard pada fermenter sebagai tempat regenerasi busa
Tiga cara yang dapat dilakukan untuk mengontrol pembentukan busa: memodifikasi
komposisi medium, menggunakan penghancur busa mekanik atau ditambahkan bahan anti
busa. Bahan kimia antibusa adalah bahan aktif permukaan yang akan mengurangi tegangan
permukaan dan menjepit busa secara bersamaan. Antibusa harus memiliki properti sebagai
berikut :
Dapat cepat hilang dan bekerja cepat
Cepat bekerja pada konsentrasi rendah
Dapat digunakan secara panjang
Tidak beracun pada mikroba fermentasi, manusia, dan hewan
Biaya murah
Stabil terhadap suhu
Sesuai dengan komponen media yang lain dan proses,tidak punya efek terhadap
kecepatan tranfer oksigen atau operasi proses downstream
Antifrom alami meliputi minyak nabati (dari kedelai, bunga matahari, dan lobak), minyak
ikan, minyak mineral, dan lemak hewan. Antibusa sintesis banyak menggunakan minyak
silikon, poli alkohol dan glikogen alkil. Beberapa diantaranya memeiliki efek kurang baik
pada proses downstream, kususnya dengan filtrasi membran
L. Media Pengembang biakan sel tumbuhan
Media pengembangbiakan normalnya berdasar pada media kompleks seperti media
pengembangbiakan elang, yang mengandung glukosa, mineral garam, vitamin, dan asam
amino. Untuk sel mamalia sebuah serum biasanya ditambahkan, seperti serum janin anak sapi,
serum anak sapi, serum anak sapi yang baru lahir, atau serum kuda. Sera menyediakan sumber
faktor tumbuh yang diperlukan, meliputi permulaan dan faktor tambahan, dan pengikat
protein. Sera juga menyuplai hormon, elemen jarang, dan inhibitor protease.
Komposisi kompleks yang tinggi dari sera membuat subtitusi kompisisi rendah biaya
sulit dilakukan. Sterilisasi dengan media yang diformulasi untuk media pengembangbiakan
hewan dan unsur media juga juga menjadi masalah jika banyak komponen tidak tahan panas,
memerlukan sterisasi menggunakan filter. Normalnya, komponen Sera 5-10% (v/v) dari
medium, tetapi usaha untuk mengurangi dan menghilangkan penggunaannya. Kebutuhan ini
didasarkan karena harga yang mahal dan fakta jika ada potensi prior dan virus. Dalam
beberapa keadaan kandungan harus di bawah 1-2% (v/v) dan beberapa dikembangkan pada
media bebas serum
M. Media pengembang biakan sel tumbuhan
Berbeda dengan media pengembangbiakan sel hewan, untuk sel tumbuhan biasanya
secara kimia ditetapkan. Media mengandung sumber karbon organik (sel tumbuhan tumbuh
secara heterotropical), sumber nitrogen, garam mnieral dan hormon pertumbuhan. Sukrosa
secara sering menjadi sumber karbon, terutama untuk produksi metabolisme sekunder, tetapi
glukosa, fruktosa, maltosa dan lactosa juga digunakan. Nitrat biasanya menjadi sumber
nitrogen, sering didukung dengan garam amonium. Tetapi, beberapa spesies mungkin
membutuhkan nitrogen organik, normalnya berbentuk asam amino. Kombinasi dan
konsentrasi hormon tumbuhan yang disediakan bergantung pada fermentasi spesifik. Auxins
biasanya disuplay, bersama dengan sitokinin untuk mendukung pembelahan sel. Dua fasa
kultur selalu membuktikan bergunanya dalam meningkatkan produktifitas, biasanya untuk
produksi metabolit sekunder seperti sitokinin. Fasa pertama menggunakan optimasi medium
untuk pertumbuhan, yang kedua mendukung pembentukan produk.
N. Budaya Pemeliharaan Media
Media yang digunakan untuk penyimpanan dan pengembangbiakan adalah kunci
dalam menjaga keturunan mikroba industri. Media dirancang untuk kelangsungan hidup yang
baik dan meminimalisir kemungkinan pengembangan variasi genetik. Umunya, media harus
bisa mngurangi produksi metabolit beracun yang dapat membuat effek tidak stabilnya
keturunan.Jika keturunan secara alami tidak stabil, harus ada pemeliharaan pada media yang
selektif untuk karakter yang spesifik.