biotek

Bioteknologi : pendayagunaan ilmu-ilmu dasar sains dan rekayasa genetika dalam upaya pemanfaatan substansi biologis (biokatalis) secara terkendali dan terarah untuk kesejahteraan manusia yang menghasilkan produk dan jasa yang berguna.

Produk bioteknologi : antibiotik, vaksin, hormon, pestisida, enzim, asam amino.

Faktor pengembangan bioproses :

1.       Pengembangan inokulum : isolasi, karakterisasi, seleksi/skrinning, manipula genetik

2.       Formulasi media : persiapan bahan baku fermentasi, perlakuan awal bahan baku, fermentasi

3.       Bioreaktor : aerasi, agitasi, immobilisasi sel, pengendalian proses

4.       Pemecahan/pemisahan sel dan pemekatan : produktivitas, konsentrasi awal, pemilihan peralatan

5.       Perolehan dan pemurnian galur : produktivitas, metode/faktor pemisahan, konsentrasi

Sumber Karbon dalam fermentasi industri :

1.       Karbohidrat. Jagung, kentang, singkong, biji2an, dihidrolisis secara kimiawi dalam suasana asam

2.       Minyak dan lemak. Gliserol trioleat dan metil oleat

3.       Senyawa hidrokarbon dan derivatnya. Metana, metanol dan n-alkana

Pengukuran pertumbuhan ;

1.       Penentuan bobot basah : kapasitas sel menhan air yang berbeda emnyebabkan variabilitas yang tinggi.

2.       Penentuann jumlah sel. Lebih akurat menggambarkan viabilitas sel. Eg : hemocytometer

3.       Penentuan bobot kering sel. Lebih akurat karena tidak dipengaruhi sifat retensi air. Bila kultur homogen, bobot kering tditentukan dengan pengukuran OD578 dan kurva standarnya (untuk bakteri)

4.       Pengukuran kekeruhan suspensi sel. (OD660/OD600) untuk sel yg lebih besar (khamir), dan pengukuran OD harus tidak melebihi 0,3 dan bobot kering yang ditentukan dengan kurva kaliberasi.

Pengukuran viabilitas sel : pengukuran aktivitas enzim pereduksi intrasel sebagai parameter karena dapat merefleksikan aktivitas biokimia sel.

1.       Uji TTC. Nilai OD yang ditunjukkan setara dengan aktivitas reduktase intraselular

2.       Fluoroscence diasetat (FDA). Ukuran viabilitas dilihat dari adanya aktivitas esterase, atau dengan mengekstraksi fluoroscence dgn pelarut organik yg cocok dan diukur secara fluorometri.

Pengukuran konsentrasi substrat :

1.       Ammonium : Metode Fawcett dan scott berdasarkan reaksi pembentukan ammonium dengan hipoklorit, fenol dan nitroprussid membentuk warna biru

2.       Nitrat : Mereduksi nitrat menjadi nitrit kemudian direkasikan dengan diazo dan menghasilkan produk berwarna.

3.       Glukosa/sukrosa : refraktometri. Kelemahan >> senyawa lain dalam medium yang memiliki indeks bias sama dapat mempengaruhi hasil pengukuran.

4.       Protein : pengujian tergantung pada reaksi spesifik dari ikatan atau gugus tertentu. Eg ikatan peptida.

5.       Lemak dan lipid : gravimetri, gc

6.       DNA dan RNA : spektrofotometri

 

Pengembangan Inokulum

Syarat inokulum :

–          Sehat, berada pada log phase

–          Terdapat dalam jumlah volume optimal

–          Morfologi sesuai dan produktivitasnya stabil

–          Bebas dari kontaminasi organisme lain

Perbedaan prakultur dan kultur produksi :

–          Prakultur belum terfokus pada pembentukan produk/metabolit

–          Skala/volume lbih kecil

–          Waktu inkubasi lebih pendek (cepat)

–          Konsentrasi sumber C lebih kecil

Komposisi medium prakultur :

–          Prakultur = produksi >> menekan lag phase

–          Prakultur agak berbeda dengan produksi >> fase lagnya pendek

–          Prakultur berbedan dengan produksi >> fase lag panjang dan dapat menyebabkan perubahan drastis pada uptake rate

Parameter dan kriteria transfer inokulum :

–          Konsentrasi biomassa

–          Oksigen terlarut (DO)

–          pH medium kultur

–          kecepatan produksi co2

–          sifat rheologi suspensi prakultur

Pengembangan inokulum jamur berfilamen

–          sporulasi dalam medium padat. Eg biji-bijian, kentang, gandum. Sporulasi dipengaruhi oleh kandungan air yang ditambahkan sebelum sterilisasi & kelembaban relatif udara.

–          sporulasi dalam medium yang dipadatkan,

–          sporulasi dalam medium cair (kultur terbenam)

Isolasi dan Pemurnian Galur

Kriteria menseleksi organisme :

–          nutrisi murah dan mudah didapat

–          temperatur optimum organisme relative tinggi

–          kesesuaian mo thd alat dan proses yang dilakukan

–          stabilitas terhadap manipulasi genetik baik

–          produktivitas tinggi

Metode isolasi dengan seleksi karakteristik :

–          selective pressure. Eg dgn substrat ttt

–          dengan inhibitor tertentu

–          dengan pengayaan kultur : peningkatan jumlah organisme yang diinginkan

–          teknik pengayaan kontinu (chemostat) : untuk isolasi galur potensial untuk industri.

Keuntungan : dpt diisolasi kultur campuran (lbh stabil & produktivitas lebih tinggi)

Metode skrinning : menumbuhkan potential produser pada plat agar bersama dengan organisme uji, isolat ditumbuhkan pada kultur cair dan kaldu bebas sel digunakan untuk mengecek aktivitasnya.

Pemuliaan Galur

Caranya : modifikasi informasi genetik, menyeleksi variant alami, menyeleksi mutan yang diinduksi, menyeleksi hasil rekombinasi DNA

Penginduksi Mutagen :

–          mutagen kimia (senyawa pengalkilasi eg EMS, MMS, NTG) dan mutagen fisika (radiasi)

–          system control feedback (inhibisi produk akhir jalur biosintesis menghambat aktivitas enzim yang mengkatalisis reaksi pd jalur tsb; dan represi penghambatan SINTESIS ENZIM dalam jalur biosintesis oleh produk akhirnya)

Postulat galur unggul :

1.       mutan yg segera melepas produk akhirnya dari dalam sel karena ketidaknormalan membran sel

2.       Mutan yg dibuat agar tidak menghasilkan produk akhir

3.       Organisme yg dimodifikasi shgg tidak terpengaruh hambatan inhibisi maupun represi

 

 

 

YOGHURT

Pengelompokkan :

1.       Komposisi (kadar lemak penuh >3% medium 0,5-3% rendah <0,5%)

2.       Cara pembuatan : Set yoghurt (inkubasi dalam kemasan kecil, akhir produksi terdapat gumpalan susu), Stirred yoghurt ( inkubasi dalam wadah besar, kemungkinan gumpalan susu pecah selama proses)

3.       Citarasa : yogurt alami dan yogurt buah

Yogurt modifikasi :

1.       Pasteurisasi : untuk memperpanjang masa simpan’beku

2.       Konsentrat (pekat)

3.       Kering

Bahan : bibit, susu murnoi, susu skim, susu bubuk dengan / tanpa lemak, pemanis, penstabil

Cara memilih : Asupan susu (kkal rendah lemak jenuh rendah) menggantikan susu (kkal rendah kalsium dan vit D tinggi) kesehatan usus (probiotik)

Manfaat :

–          Membersihkan usus

–          Membantu penderita intolerance laktosa

–          Degradasi kolesterol

–          Menghambat patogen

–          Menetralisir antibiotik

–          Mencegah jantung koroner

–          Antikanker saluran cerna

KEJU

Pembuatan :

1.       Pasteurisasi susu

2.       Pemberian penggumpal

3.       Terpisah jadi gumpalan besar dan bagian cair

4.       Gumpalan dipotong, panasan, proses

5.       Gumpalan dibentuk dan discelupkan air garam

6.       Dimasak (pd kondisi ttt)

PENISILIN

Produksi :

1.       Medium + ekstrak ragi + substrat laen masukin ke fermentor

2.       Stlh 40 jam, nisel jamur diosaring

3.       Ekstraksi dengan pelarut organik

4.       + garam potassium

5.       Cuci dan keringkan

Hal yang mempengaruhi :

1.       Kec p+an glc

2.       Komposisi fase gas dalam bioreaktor

3.       Konsentrasi glc pd fase cair

4.       Kec. Aliran udara

5.       Suhu tangki fermentor

Fermentasi cair : Kultur dikembangbiakan dalam erlenmeyer, trus spora dimasukin ke medium dan diinkubasi dalam rotary shaker

Ekstraksi penisilin : hasil ssf (solid state fermentation) dicampur dgn 3 ml etil asetat, disentrifugasi. Kalo hasil berupa fermentasi cair, ekstrasi dengan penyaringan broth.

BAL

Total BAL : analisis kerapatan total BAL dalam cairan fermentasi dilakukan dengan menggunakan metode pour plate.

Uji organoleptik : dilakukan berdasarkan uji tdh 15 sukarelawan 15 orang thd warna, rasa aroma (skala 1-5)

SELULASE

Prosedur percobaan :

1.       Pemilihan mikroba

2.       Pembenihan inokulasi

3.       Penyiapan inokulum

4.       Produksi selulase

5.       Pengambilan enzim

6.       Analisis hasil penelitian

AMILASE

Ekstraksi :

1.       Fungi : tuang labu berisi kultur melalui corong dilapisi kertas saring, filtratny berisi amilase mentah

Bakteri : tuang kultur ke tabung sentrifugasi, putar, tuang supernatan (ekstrak amilase mentah) kemudian pisahkan dengan gula dengan dialisis (ikat salah satu sisi kantong dialisis, isi amilase mentah, ikat sisi lain. Tabnungh ditaruh dalam beaker berisi akuadest)!

This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s