8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
1/13
PRODUKSI ASAM SHIKIMAT DENGAN DUA JENIS BAKTERI E. COLI
LAPORAN
Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Mik!"i!l!gi In#usti $ang #i"ina !leh D%
En#ang Suasini% M&ke# #an I"u Sit!esmi
Oleh'
Kel!m(!k )* HK
Elsa Mega Su$ani +,-.-/)0,1--02
Kh!ium Ma3ati +,).-/,/),4012
Mauli#iana 5inansa 6usu7 + 2
The Learning University
UNI8ERSITAS NEGERI MALANG
5AKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
2/13
BAB I
Pen#ahuluan
,&, Lata Belakang
Asam shikimat (SA) adalah senyawa bernilai tinggi yang digunakan dalam
sintesis obat antivirus. Ini adalah bahan awal kunci yang digunakan dalam sintesis
neuraminidase inhibitor oseltamivir-fosfat, yang dikembangkan dengan nama flu
Tami untuk engobatan infeksi antivirus. (!ramer et al, "##$, Ahn et al, "##%)
asam Shikimic adalah synthon kiral menarik yang sangat difungsikan dengan
enam cincin karboksilat dan beberaa usat asimetris. Sebuah metabolisme
menengah aromatik biosintesis asam amino, asam shikimic telah muncul sebagai
bahan awal kiral enting dalam sintesis inhibitor neuraminidase yang efektif
dalam engobatan influen&a. (!im et al, ', *ohloff et al, '%+ handran et al,"##$).
!iral, serta bahan kimia aromatik uga daat disintesis dari asam shikimat.
isalnya asam katalis dehidrasi asam shikimic menghasilkan asam -
hidroksiben&oat. /-0ydro1yben&oic asam, yang memiliki roduksi tahunan dari
2 '# kg ,, adalah rekursor kunci untuk araben dan monomer yang digunakan
dalam sintesis olimer kristal cair. asam shikimat uga baru-baru ini telah
digunakan sebagai titik awal untuk sintesis besarerustakaan kombinatorial
molekul. (Shiraiet al, "##'+ 3scalante et al, "#'#).
Awalnya asam shikimat ini diroduksi dari eohonan atau tumbuh-
tumbuhan namun karena hasil roduksinya sangat sedikit dan musiman maka ara
ilmuwan mengusahakan untuk memroduksi asam shikimat dari bakteri.
Alternatif utama untuk roses ini adalah fermentasi menggunakan
mikroorganismememroduksi asam shikimat. enurut "##$ 4lasan, fermentasi
asam shikimat bisa memberikan, ada rinsinya, tidak terbatas asokan bahan
baku. 5an eneliti bekera keras untuk meningkatkan roses fermentasi, sehingga
lebih mudah untuk menghasilkan bahan utama obat. asam shikimat adalah
erantara alami dalam embentukan asam amino mikroba. 0al ini terakumulasi
dalam umlah kecil di banyak bakteri 6ram negatif di mana asam amino aromatik
alur biosintesis adalah fungsional (7hou et al, "##%+ hemler et al, "##%+ arner
8. 5. "##) .5alam konteks ini, karya ini bertuuan untuk memelaari roduksi
asam shikimic dari coliform diisolasi dari alam lingkungan 0idu.
,&) Rumusan Masalah
5ari latar belakang tersebut maka didaatkan rumusan masalah sebagai berikut9
a. Aakah enis E.Coli berengaruh terhada hasil roduksi asam shikimat:
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
3/13
,&- Hi(!tesis Penelitian
;enis 3. oli tidak berengaruh terhada hasil roduksi asam shikimat.
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
4/13
BAB II
Ka9ian Pustaka
)& , Asam Shikimat
Asam shikimat (') mula ertama diisolasi ada tahun '%%< oleh 3ykman
dari tanaman yang berasal dari ;eang, Illicium anisatum auh sebelurn
mengetahui signifikasi biosintesisnya. =ama shikimat diturunkan dari nama
tanaman yang berasal dari ;eang. /eranan asam shikimat daat menggantikan
asam amino esential fenilalanin, tirosin, dan tritoan dalam auksotroik
mutan Escherichia coli hingga ia harus meruakan &at antara dalam serangkaian
biosintesis.
3ritrosa->-fosfat meruakan senyawa enting dalam biosintesis. !ita telah
mengetahui bahwa senyawa tersebut meruakan &at antara dalam roses
regeneratif dalam fotosintesis ribulosa-l,-fosfat meruakan senyawa awal dalam
serangkaian biosintesis untuk menghasilkan asam shikimat dengan cara
kondensasi dengan asam fosfoenol iruvat (/3/) menadi asam $-deoksi-5-
arabino-hetulo-sonat--fosfat (5A0/). ('). 3liminasi asam fosfat menghasilkan
keton, mula-mula dalam bentuk enolnya, yang kemudian mengalami siklisasi
menadi asam-$-dehidro?uinat. @ebih lanut eliminasi air dan kemudian reduksi
menghasilkan asam shikimat. Semula mekanisme yang diusulkan tersebut tana
didukung dengan bukti ercobaan secara rinci. Studi lebih lanut mengungkakan
bahwa reaksi tersebut tidaklah semudah yang dibayangkan dan digambarkan
secara elas bahwa semua segi langkah reaksi harus diui sebelum diterima./ertama, (') mengatakan secara tidak langsung bahwa ikatan /- utus
bukannya-ikatan - dalam kondensasi /3/ dengan eritosa->-fosfat. Bosfat
cenderung dileaskan sebelum eritrosa. >-fosfat disera oleh en&im. enemuan
tersebut memberikan indikasi suatu enggantian fosfat dengan nukleofil en&im
dan senyawa komleks tersebut kemudian bereaksi dengan gula ("). /enemuan
yang terbukti ini menadi tidak daat diertahankan karena erumusan tersebut
secara tidak langsung menyatakan bahwa enggantian roton dalam metil iruvat
harus teradi dengan elarut. 0anya enggabungan yang rendah teramati dan
dengan menggunakan tanda yang khusus 7 dan 3 $-$0 /3/ menunukkan bahwa
kondensasi dengan eritrosa->-fosfat adalah stereo sesifik ($). 7-/3/menghasilkan $S-5A0/ dan 3-/3/ memberikan $-*-5A0/, yaitu muka Si /3/
ditambah muka re eritrosa->-fosfat.
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
5/13
)&) E.Coli
3scherichia oli ertama kali diidentifikasikan oleh dokter hewan ;erman,
Theodor 3scherich dalam studinya mengenai sistem encernaan ada bayi hewan.
/ada '%%
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
6/13
Secies 9 3scherichia oli
orfologi 3. oli dari anggota family 3nterobacteriaceae. 4kuran sel dengan
anang ",# F G,# Hm dan lebar ',' F ',< Hm. Dentuk sel dari bentuk seerti
coocal hingga membentuk seanang ukuran filamentous. Tidak ditemukan sora..3. oli batang gram negatif. Selnya bisa terdaat tunggal, berasangan, dan dalam
rantai endek, biasanya tidak berkasul.bakteri ini aerobic dan daat uga aerobic
fakultatif. 3. oli meruakan enghuni normal usus, seringkali menyebabkan
infeksi. orfologi !asula atau mikrokasula terbuat dari asam F asam
olisakarida. ukoid kadang F kadang memroduksi embuangan ekstraselular
yang tidak lain adalah sebuah olisakarida dari seksitifitas antigen ! tententu
atau terdaat ada asam olisakarida yang dibentuk oleh banyak 3. oli seerti
ada 3nterobacteriaceae. Selanutna digambarkan sebagai antigen dan
dikomosisikan oleh asam kolanik.
Diasanya sel ini bergerak dengan flagella etrichous. 3. oli memroduksi
macam F macam fimbria atau ili yang berbeda, banyakmacamnya ada struktur
dan seksitifitas antigen, antara lain filamentus, roteinaceus, seerti rambut
aendages di sekeliling sel dalam variasi umlah. Bimbria meruakan rangkaian
hidrofobik dan memunyai engaruh anas atau organ sesifik yang bersifat
adhesi. 0al itu meruakan faktor virulensi yang enting.3. oli meruakan
bakteri fakultatif anaerob, kemoorganotroik,memunyai tie metabolisme
fermentasi dan resirasi tetai ertumbuhannya aling sedikit banyak di bawah
keadaan anaerob.ertumbuhan yang baik ada suhu otimal $# ada mediayang mengandung ' etone sebagai sumber karbon dan nitrogen. 3.oli
memfermentasikan laktosa dan memroduksi indol yang digunakan untuk
mengidentifikasikan bakteri ada makanan dan air. 3. coli berbentuk besar ("-$
mm), circular, konveks dan koloni tidak berigemn ada nutrient dan media
darah. 3. oli daat bertahan hingga suhu G## selama '< menit atau ada
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
7/13
yang biasanya sembuh sendiri taetai daat uga kronik. @amanya diare 3/3
daat dierendek dengan emberian anibiotik. 5iare teradi ada manusia,
kelinci, aning, kucing dan kuda. Seerti 3T3, 3/3 uga menyebabkan diare
tetai mekanisme molekular dari kolonisasi dan etiologi adalah berbeda. 3/3
sedikit fimbria, ST dan @T toksin, tetai 3/3 menggunakan adhesin yang
dikenal sebagai intimin untuk mengikat inang sel usus. Sel 3/3 invasive (ika
memasuki sel inang) dan menyebabkan radang.
b. 3. oli 3nterotoksigenik (3T3)
/enyebab yang sering dari Cdiare wisatawanE dan sangat enting menyebabkan
diare ada bayi di =egara berkembang. Baktor kolonisasi 3T3 yang sesifik
untuk menimbulkan elekatan 3T3 ada sel eitel usus kecil. @umen usus
terengang oleh cairan dan mengakibatkan hiermortilitas serta diare, dan
berlangsung selama beberaa hari. Deberaa strain 3T3 menghasilkan eksotosin
tidak tahan anas. /rokfilaksis antimikroba daat efektif tetai bisa menimbulkan
eningkatan resistensi antibiotic ada bakteri, mungkin sebaiknya tidak
dianurkan secara umum. !etika timbul diare, emberian antibiotic daat secara
efektif memersingkat lamanya enyakit. 5iare tana disertai demam ini teradi
ada manusia, babi, domba, kambing, kuda, aning, dan sai. 3T3 menggunakan
fimbrial adhesi (enonolan dari dinding sel bakteri) untuk mengikat sel F sel
enterocit di usus halus. 3T3 daat memroduksi " roteinous enterotoksin9 dua
rotein yang lebih besar, @T enterotoksin sama ada struktur dan fungsi toksin
kolera hanya lebih kecil, ST enterotoksin menyebabkan akumulasi c6/ ada seltarget dan elektrolit dan cairan sekresi berikutnya ke lumen usus. 3T3 strains
tidak invasive dan tidak tinggal ada lumen usus.
c. 3. oli 3nterohemoragik (303)
enghasilkan verotoksin, dinamai sesuai efek sitotoksinya ada sel Jero, suatu
sel hiau dari monyet hiau Afrika. Terdaat sedikitnya dua bentuk antigenic dari
toksin. 303 berhubungan dengan holitis hemoragik, bentuk diare yang berat dan
dengan sindroma uremia hemolitik, suatu enyakit akibat gagal gina akut, anemia
hemolitik mikroangioatik, dan trombositoenia. Danyak kasus 303 daatdicegah dengan memasak daging samai matang. 5iare ini ditemukan ada
manusia, sai, dan kambing.
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
8/13
BAB III
Data #an Pem"ahasan
-&, Data
Absorbansi
λ 354#,##< #,### #.#$$ #,##> #,#
sampel Lab 1 Lab 2 Lab 3 Sungai 1 Sungai 2 Sungai 3
!urva standar diatas digunakan sebagai dasar enentuan konsentrasi as. Shikimic
dengan 9
KL konsentrasi as. Shikimic
M L absorbansi
5engan demikian konsentrasi as shikimic yang didaat adalah
@ab ' @ab " @ab $ Sungai ' Sungai " Sungai $
%$,%G>' %$,%
G
%$,%%$,%G$$%$,'"#"
%$,#G'$
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
9/13
-&) Analisis Data
;enis 3.
oli
4langan
' " $
@ab %$,%G>' %$,%G %$,%Sungai %$,%G$$ %$,'"#" %$,#G'$
0asil sidik ragam
sk 5b k kt f hit
f tab <
f tab
'
blok "
#,##''%
G
#,###
>
total G
5ikarenakan hasil sidik ragam Bhitung kurang dari B tabel maka hiotesis
enelitian ditolak. Sehingga enis 3.oli tidak berengaruh ada hasil roduksi
asam shikimat.
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
10/13
-&- P!se#u Ke9a
a. Isolasi Dakteri oliform
b. /embiakan Dakteri oliform ada medium agar miring
c. /rearasi Dakteri oliform ada medium =
d. /roduksi Asam Shikimat
bahan 9
6lucose (
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
11/13
BAB I8
Pem"ahasan
/&, Pem"ahasan
Dakteri metabolik rekayasa memberikan rute enting untuk roduksi asam
shikimic melalui fermentasi (ambell et al., '$+ !rNmer et al., "##$). Dakteri
3. coli telah menadi fokus dari kebanyakan uaya rekayasa metabolik (Ahn et al,
"##%+.. 3scalante et al, "#'#+ ;ohansson dan @iden, "##G+ ;ohansson et al, "##/
(!no et al., "##'). 5alam rekombinan 3. coli, eningkatan ketersediaan dari /3/
telah meningkatkan roduksi shikimic Asam (handran et al, "##$+.. Ki et al,
"##"). The modi fi kasi dari alur glikolisis melibatkan lebih dari eksresi /3/
synthase (//SA) mengarah ke eningkatan titer asam shikimic untuk GG g O @ dan
yield glukosa #,"$ mol O mol (handran et al., "##$). Inaktivasi oeron /TS
(/TS ), eksresi /TS non-transorter glukosa seerti glukosa 5ifasilitasi-tor
(6@B), glukokinase (6@!) dalam kombinasi dengan lebih dari eksresi tktA gen
dilaorkan meningkatkan titer asam shikimic untuk ' g O @ (handran et al,
"##$+.. 6ibson et al, "##'). enggunakan rekayasa 3. coli galur, konsentrasi
asam shikimic bisa lebih diangkat ke %> g O @ dengan menambah media minimal
dengan ekstrak ragi (handran et al., "##$). asam shikimat bisa diroduksi selama ertumbuhan e1o-nential ada glukosa untuk konsentrasi fi nal dari % g O @
(handran et al., "##$). Sifat dari sumber karbon yang terkena damak
roduktivitas asam shikimic (Ahn et al, "##%+.. @i et al, '). 5alam studi
sebelumnya, titer asam shikimic dari 3. coli strain metabolisme rendah sebagian
disebabkan roduksi simultan asam ?uinic (!no et al., "##'). /roduksi asam
?uinic selama bio-sintesis asam shikimic meruakan konsekuensi dari mikroba-
dikatalisasi e?uilibrium dari asam shikimic (!no et al., "##'). asalah ini
tamaknya telah diselesaikan dalam andangan titer tinggi sungai tersebut. asam
shikimat daat diroduksi dengan mudah dari 50S. Ada-kedean, beberaa studi
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
12/13
rekayasa metabolik telah difokuskan ada overro-duksi dari 50S. kelebihan
besar 50S dimetabolik mikroorganisme direkayasa telah dicaai (5raths dan
Brost, '#+ @i dan Brost, '+ @i et al., '+ Ki et al., "##", "##$) isalnya, 3.
coli konstruksi telah memroduksi sebanyak G# g O @ 50S dari glukosa dalam G#
h (Ki et al., "##$). Sebuah analisis komaratif 5-1ylose, 5-glukosa dan 5-
arabinosa sebagai sumber karbon untuk m icrobial sintesis 50S uga dilaorkan
(@i dan Brost, ') (Tabel $). strain 3. coli rekombinan yang berbeda digunakan
dengan berbagai sumber karbonuntuk roduksi 50S. Selain bakteri E.Coli
Dakteri Dacillus Subtilis dan citrobacter uga dikenal daat memroduksi asam
shikimat. 5engan hasil roduksi rata-rata "# gO@.
8/17/2019 Deteksi Asam Shikimat Laporan
13/13
5aftar *uukan
Ahn ;, @ee 08, Saha *, /ark S, ;ung ;!, @ee 5K 31loring the
effects of carbon sources on the metabolic caacity for shikimic
acid roduction in 3scherichia coli using in silico metabolic redictions. ; icrobiol Diotechnol+ '%('')'$-%>.("##%).
handran S.S., Ki ;, 5raths !.., Jon 5aeniken *, 8eber 8, Brost ;8.
/hoshoenolyruvate availability and the Diosynthesis of shikimic
acid. Diotechnol /rog.+ '9%#%-%#>. ("##$)
hemler, ;. A. P !offas, . A. etabolic engineering for lant natural
roduct biosynthesis in microbes. urr. in. Diotechnol. ', #, 36, ;akarta.
/elc&ar, '%%, 5asar F 5asar ikrobiologi, %# F %'", 4I /ress, ;akarta.
Top Related