tugas bioteknologi 1.docx

TUGAS BIOTEKNOLOGI

OLEH:

Nama : Rizkiatul Azmi

Nim : E1A012042

Kelas : A

Semester : V

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

PROGRAM PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MATARAM

OKTOBER 2014

1. Mikroba sebagai agen proses atau produk akhir saja

a. Poduksi asam sitrat

Pada tahap awal pembuatannya, asam ini dibuat dari buah-buahan yang berasa asam,

seperti buah jeruk, kemudian ditinggalkan menjadi proses fermentasi dengan bahan baku

dari tepung, gula, dan sebagainya. Jenis mikroba yang berperan didalam proses

fermentasi sitrat adalah Aspergillus niger (ditemukan oleh Curie 1917) serta beberapa

dari penicillium dan mucor. Asam sitrat dihasilkan dalam bentuk Kristal monohidrat

(C6H8O7.H2O) yang tidak berwarna, tidak berbau dan berasa sangat asam, mudah larut

didalam air dingin daripada air panas.

b. Produksi alanin

Alanin adalah asam amino yang diakumulasikan oleh Micrococcus, Aeromobacter,

Flavobacterium, Alkaligenes, Eschericia, Avobacter, dan Bacillus, serta Khamir

Strepomyces. Strain yang terbaik untuk produksi alanin adalah Brevibacterium pentose.

Bakteri pembentuk alanin akan tumbuh dengan baik pada medium glukosa 10%,

ammonium sulfat 2%, pepton 0,2%, ekstrak khamir 0,5%, K2HPO4 0,1%, MgSO4 7%,

H2O 0,03%, CaCO3 2%.

c. Rekayasa genetic

Agrobacterium tumefaciens adalah bakteri patogen pada tanaman yang banyak

digunakan untuk memasukkan gen asing ke dalam sel tanaman untuk menghasilkan

suatu tanaman transgenic. Bakteri ini dapat digunakan dalam teknik DNA rekombinan

pada padi. Bakteri ini digunakan untuk menyisipkan gen ke dalam genom tanaman.

Agrobacterium tumefaciens strain liar (galur murni) memiliki plasmid Ti. Pada plasmid

Ti terdapat T-DNA yang mengandung gen penyebab tumor. Pada waktu menginfeksi

tanaman, Agrobacterium tumefaciens menyisipkan T-DNA ke dalam kromosom sel

tanaman sehingga sel-sel tanaman yang terinfeksi membentuk tumor.

Gen yang diinginkan dimasukkan ke dalam sel tanaman dengan cara menitipkannya

(menyisipkannya) pada T-DNA. Agrobacterium yang digunakan untuk menginfeksi sel

tanaman adalah yang sudah tidak pathogen.

d. Pembentukan beras insulin

Dalam pembentukan beras insulin ini, membutuhkan suatu proses yang  panjang dan

harus mutar-mutar dalam menyisipkan gen insulin ke bakteri yang digunakan sebagai

vektor yaitu Agrobakterium tumefaciens. Alasannya yaitu : bakteri E. coli hanya

digunakan sebagai penghasil Gen Insulin, yang mana, bisa digandakan Gen insulin tadi

menjadi banyak jadi tidak lagi mengambil Gen insulin tadi ke Pankreas cukup sekali

karena E. coli sudah dapat dipakai untuk menggandakannya. Jadi peran E. coli sebagai

suplier Gen insulin yang ada dalam pankreas manusia. Bakteri Agrobacterium

tumefaciens kurang efektif dalam menghasilkan Insulin termasuk dalam

penggandaannya, sehingga E. coli sangat berperan, bakteri Agrobakterium tumefaciens

hanya sebagai vektor untuk dapat menyisipkan gen insulin ke dalam tumbuhan karena

terdapat plasmid Ti. Yang memungkinkan Agrobakterium tumefaciens bisa dengan baik

kerjanya untuk menghasilkan suatu produk yaitu beras insulin.

e. Pembuatan wine

Khamir yang biasa digunakan untuk fermentasi buah anggur adalah Saccharomyces

cerevisiae. Khamir ini mempunyai sifat yang dapat mengadakan fermentasi pada suhu

yang agak tinggi (300C). selain itu dapat menghasilkan lakoho cukup tinggi. Khamir ini

mampu memfermentasi beberapa macam gula di antaranya adalah sukrosa, glikosa,

fruktosa, galaktosa, manosa, maltose dan maltotriosa.

f. Pembuatan MSG

MSG dibuat melalui proses fermentasi dari tetes gula (molases) oleh bakteri

Brevibacterium lactofermentum. Dalam proses fermentasi ini pertama-tama akan

dihasilkan asam glutamate. Asam glutamate ini kemudian ditambah soda (sodium

carbonat), sehingga akan terbentuk monosodium glutamate (MSG). MSG kemudian

dimurnikan dan dikristalisasi sehingga merupakan serbuk krostal murni yang siap dijual

di pasar.

g. Produksi antibiotic

Produksi antibiotik dilakukan dalam skala besar pada tangki fernentasi dengan ukuran

besar. Sebagai contoh Penicillium chrysogenum ditumbuhkan dalam 100.000 liter

fermentor selama kurang lebih 200 jam. Mula-mula suspense

spora P. chrysogenum ditumbuhkan dalam larutan media bernutrisi. Kultur diinkubasi

selama 24 jam pada temperatur 24 °C dan selanjutnya ditransfer ke tangki inokulum.

Tangki inokulum digojlok teratur untuk mendapatkan aerasi yang baik selama satu

hingga dua hari.

Pada proses produksi penisilin, media bernutrisi yang mengandung gula asam fenilasetat

ditambahkan secara kontinu. Asam fenilasetat ini digunakan untuk membuat rantai

samping benzil pada penisilin G. Penisilin G diekstraksi dari filtrat dan dikristalisasi.

Untuk membuat penisilin semisintetik, penisilin G dicampur dengan bakteri yang

mensekresi enzim asilase. Enzim ini akan melepas gugus benzil dari penisilin G dan

mengubahnya menjadi 6-aminopebicillanic acid (6-APA). Aminopenicilanic acid adalah

molekul yang digunakan untuk membuat penisilin jenis lain. Bebagai gugus kimia

ditambahkan pada aminopenicillanic

Hal yang serupa juga terjadi pada sefalosporin C yang diperoduksi oleh cephalosporium

acremonium. Molekul sepalosporin C dapat ditranspormasi dengan melepas rantai

samping α-aminodipic acid dan menambahkan gugus baru yang memiliki kisaran

antibakteri yang lebih luas. Strain streptomyces griseus dan Actinomycetes lainnya

menghasilkan streptomisin dan bebagai antibiotik lainnya. Spora S. Griseus diinokulasi

kedalam media untuk mendapatkan kultur pertumbuhan dengan biomassa miselia yang

tinggi sebelum dimasukkan kedalam tangki inokulum. Media dasar untuk praduksi

streptomisin mengandung pati kedelai sebagai sumber nitrogen, glukosa sebagai sumber

karbon, dan NaCl. Temperatur optimum untuk proses fermentasi ini berkisar pada 28°C,

dengan kecepatan pengadukan dan aerasi yang tinggi diperlukan untuk mendapatkan

produksi streptomisin yang maksimal. Proses fermentasi berlangsung sekitar 10 hari

dengan jumlah streptomisinyang dipanen berkisar 1g/L.

h. Produksi steroid

Fungi Rhizopuz arrhizus menghidroksilasi progesteron membentuk steroid koteksolon

untuk membentuk hidrokortison dengan mengintroduksi oksigen pada posisi nomor 11.

Bentuk tranformasi lain dari inti steroid dilakukan oleh mikroorganosme melalui proses

hidrogenasi, dihidrogenasi, epoksidasi, dan penambahan serta penghilangan rantai

samping. Penggunaan mikroorganismepada produksi kortison dapat menurunkan biaya

produksi sebanyak 400 kali lipat, sehingga harga kotisondi amerika serikat kurang dari 

$50 pergram, dibandingkan harga aslinya yang sebesar $ 200.

i. Produksi vitamin dan asam amino

Vitamin merupakan faktor nutrisi esensial bagi manusia. Beberapa vitamin dapat

diproduksi melalui fermentasi mikroorganisme, dan digunakan sebagai suplemen

makanan. Misalnya vitamin B12 dapat diproduksi sebagai produk samping pada

fermentasi antibiotik olehStreptomyces. Vitamn B12 juga diperoleh dari

fermentasi Propionibacteriaum shermaniiatau Paracoccus denitrificans. Riboflavin

dapat dihasilkan dari fermentasi berbagai macam mikrooganisme, misalnya

bakteri Clostridium dan fungi Eremothecium ashbyi atau Ashbya gossypii.

j. Produksi asam glukonat

Produksi asam glukonat berdasarkan  enzimatik dari glukosa dengan bantuan Glukosa

oksidase. Glukosa oksidase diekskresi oleh fungi ke dalam medium. Asam glukonat

dibentuk oleh Aspergilli dan Penicillia. Proses tersebut dapat berlangsung dalam larutan

glukosa 30 – 35 %  dengan hasil yang lebih banyak apabila asam dinetralkan dengan

CaCO3 (kalsium karbonat) dengan dibantu Aspergillus niger. Glukosa oksidase

merupakan suatu enzim yang mengandung FAD sebagai gugus prostetik. Pada oksidasi

glukosa dihasilkan β-D-glukono-δ-lakton sebagai produk oksidasi primer. Produk

tersebut oleh enzim glukonolaktonase dirubah menjadi glukonat dengan mengabil air.

Glukosa oksidase yang tereduksi memindahkan hidrogennya pada oksigen udara dengan

membentuk hidrogen peroksida kemudian oleh katalase dipecah menjadi air dan

oksigen.

k. Pemisahan logam berat oelh bakteri

Bakteri yang berperan dalam proses pemisahan logam berat adalah Thiobacillus

ferroxidans dan Thiobacillus oxidans. Kedua bakteri ini termasuk khemolitotrof artinya

bakteri pemakan batuan yang tumbuh subur di tempat pertambangan ataupun dalam

lingkungan tanpa ada zat organik dan berperan untuk mengekstraksi berbagai jenis

logam. Energi dapat diperoleh bakteri dari oksidasi zat anorganik(besi dan belerang).

Bakteri ini dapat mengekstrak karbondioksida secara langsung menjadi karbon.

Antibiotik  Mikroorganisme Penghasil    Fungsi

 Aklasinomisin A  Streptomyces antibioticus  Anti Tumor

 Aktinomisin D  Streptomyces antibioticus  Anti Tumor

 Basitrasin  Bacillus sp  Anti Bakteri

 Bleomisin  Streptomyces verticillium  Anti Kanker

 Daurubisin  Streptomyces peucetius  Anti Protozoa

 Fumagilin  Aspergillus sp  Pembunuh Amuba

 Grisovulvin  Penicillium sp  Anti Fungi

 Kloramfenikol  Cephalosporium sp  Anti Bakteri

 Mitomisin C  Streptomyces lavendulae  Anti Tumor

 Mitramisin  Streptomyces argillaceus  Anti Tumor

 Nata  Streptomyces  Pengawet

Makanan

 Nisin  Streptomyces  Pengawet

Makanan

 Penisilin G  Penicillium sp  Anti Bakteri

 Rifomisin  Nocordia sp  Anti TBC

 Sepalosporium  Acremonium sp  Anti Bakteri

 Streptomisin  Streptomyces sp  Anti Bakteri

 Tetrasiklin  Streptomyces sp  Anti Bakteri

2. Mikroba sebagai agen produk

a. Tempe

Tempe terbuat dari kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus sp. Jamur ini akan

mengubah protein kompleks kacang kedelai yang sukar dicerna menjadi protein

sederhana yang mudah dicerna karena adanya perubahan-perubahankimia pada protein,

lemak, dan karbohidrat. Selama proses fermentasi kedelai menjadi tempe, akan

dihasilkan antibiotika yang akan mencegah penyakit perut seperti diare.

b. Pembuatan PST

Mikroorganisme seperti ganggang dapat memanfaatkan energy cahaya untuk digunakan

sebagai penghasil PST. Contoh protein sel tunggal adalah Spirulina dan Chlorella.

c. Yoghurt

Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar

lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu

Lactobacillus bulgaricusdan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut

ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5

jam pada temperatur 45oC. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0

sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat

diberi cita rasa.

d. Keju

Pada umumnya keju disukai banyak orang. Keju dibuat dari air susu yang diasamkan

dengan memasukkan bakteri, yaitu Lactobacillus bulgarius dan Streptococcus

thermophillus. Untuk mengubah gula susu (laktosa) menjadi asam susu (asam laktat)

susu dipanaskan terlebih dahulu pada suhu tertentu dengan maksud untuk membunuh

bakteri yang berbahaya agar berhasil dalam proses pembuatannya. Selanjutnya,

ditambahkan campuran enzim yang mengandung renin untuk menggumpalkan susu

sehingga terbentuk lapisan, yaitu berupa cairan susu yang harus dibuang, sedangkan

bagian yang padat diperas dan dipadatkan. Enzim tersebut akan menambah aroma dan

rasa, juga akan mencerna protein dan lemak menjadi asam amino. Umumnya keju dapat

dikelompokkan menurut kepadatannya yang dihasilkan dalam proses pemasakan. Keju

menjadi keras apabila kelembabannya kecil dan pemampatannya besar.Jika masa

inkubasinya semakin lama, maka keasamannya makin tinggi sehingga cita rasanya

makin tajam. Misalnya, keju romano, parmesan sebagai keju sangat keras, keju cheddar,

swiss sebagai keju keras yang berperan Propioniobacterium sp., keju roqueorforti yang

berperan Pennicilium reguerforti sebagai keju setengah lunak, keju camemberti sebagai

keju lunak yang berperan Pennicilium camemberti.

e. Pembuatan Tape

Tape merupakan makanan hasil fermentasi yang mengandung alkohol.Makanan ini

dibuat dari beras ketan ataupun singkong dengan jamur Endomycopsis fibuligera,

Rhizopus oryzae, ataupun Saccharomyces cereviceae sebagai ragi. Ragi tersebut

tersusun oleh tepung beras, air tebu, bawang merah dan putih, kayu manis.

f. Pembuatan Oncom

Oncom merupakan makanan yang dikenal di kawasan Jawa Barat.Oncom terbuat dari

ampas tahu, yaitu ampas kedelai dengan bantuan jamur Neurospora sitophila. Jamur ini

dapat menghasilkan zat warna merah atau oranye yang merupakan pewarna alami.

Neurospora dapat mengeluarkan enzim amilase, lipase protease yang aktif selama proses

fermentasi. Selain itu, juga dapat menguraikan bahan-bahan dinding sel ampas kacang

kedelai, singkong, atau kelapa.Fermentasi ini juga menyebabkan terbentuknya sedikit

alkohol dan berbagai ester yang beraroma sedap.

g. Pembuatan kecap

Untuk mempercepat fermentasi biasanya dicampurkan sumber karbohidrat atau energi

yang berbentuk tepung beras atau nasi, sedangkan warna larutan kecap yang terjadi,

tergantung pada waktu. Perendaman kedelai dilakukan dalam larutan garam, maka

pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam. Fermentasi pada proses pembuatan

kecap dengan menggunakan jasmur Aspergillus wentii dan Rhizopus sp.

h. Pembuatan asinan sayur

Asinan sayuran merupakan sayuran yang diawetkan dengan jalan fermentasi asam.

Bakteri yang digunakan adalah Lactobacillus sp., Streptococcus sp., dan Pediococcus.

Mikroorganisme tersebut mengubah zat gula yang terdapat dalam sayuran menjadi asam

laktat. Asam laktat yang terbentuk dapat membatasi pertumbuhan mikroorganisme lain

dan memberikan rasa khas pada sayuran yang difermentasi atau sering dikenal dengan

nama ‘acar’.

i. Pembuatan roti

Proses fermentas pada pembuatan rotii ini dengan bantuan dari yeast atau khamir yaitu

sejenis jamur. Yeast yang ditambahkan pada adonan tepung akan menjadikan proses

fermentasi, yaitu akan menghasilkan gas karbon dioksida dan alkohol. Gas karbon

dioksida tersebut dapat berguna untuk mengembangkan roti, sedangkan alkohol

dibiarkan menguap. Selanjutnya, akan terlihat jika adonan tersebut dioven akan tampak

lebih mengembang dan ukurannya membesar, hal ini dikarenakan gas akan mengembang

jika temperatur tinggi.

j. Mentega

Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis dan

Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses pengasaman.

Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian

lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan

No Mikroorganisme Bahan Produk

1 Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus subtilissusu yoghurt

2 Penicillium requorti

Penicillium camemberti

Propiobacterium

Streptococcus thermophilus

susu menghasilkan aroma

khas keju dan

menambah keasaman

3 Leuconostoc cremoris mentega

4 Acetobacter xylinum air kelapa nata de cocco

5 Acetobacter aceti   cuka/asam asetat

6 Streptomyces griceus   streptomycin

7 Bacillus thuringiensis   pestisida alami/biologi

8 Assbya gossipii   vitamin B1

9 Propionibacterium

Pseudomonas (jamur)

  vitamin B12

10 Jamur / Fungi    

11 Aspergillus wentii kedelai kecap

12 Sacharomyces cereviceae ketela tape

13 Sacharomyces sake   sake

14 Rhizopus oryzae kedelai tempe

15 Penicillium notatum

Penicillium chrysogenum

antibiotik penisilin

16 Aspergillus niger   asam sitrat

17 Aspergillus niger

Aspergillus oryzae

Bacillus subtilis (bakteri)

  enzim amilase

18 Aspergillus oryzae

Bacillus subtilis (bakteri)

  enzim protease

19 Aspergillus niger

Rhizopus spp

  ezim lipase

20 Corynebacterium glutamicum   lisin (asam amino),

(bakteri) asam glutamat –->

bahan MSG

21 Fusarium   mikoprotein (protein

dari fungi)

22 Chlorella (alga hijau)

Spirullina (alga biru)

  single cell protein

(SCP)

23 Erwinia dissolvens Biji kopi  Kopi 

24 Aspergillus wentii Kedelai  Kecap 

25 Lactobacillus casei Susu  Keju 

26 Acetobacter xylinum Air kelapa  Nata de coco 

27 Neurospora crassa Kacang tanah  Oncom 

28 Saccharomyces cerevisiae Umbi ketela pohon  Tape 

29 Rhizopus oryzae Kedelai  Tempe 

30 Bakteri asam laktat Sawi hijau  Sayur asin 

SUMBER

file:///C:/Users/TOSHIBA/Downloads/Documents/BIOTEKNOLOGI%20KONVENSIONAL

%20DAN%20MODERN%20%20%20Winaraku.htm

http://santhimikro.blogspot.com/2011/12/peranan-mikroorganisme-bidang-pangan.html

http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/01/14/manfaat-mikroorganisme-dalam-bidang-farmasi/

file:///C:/Users/TOSHIBA/Downloads/Documents/PEMBUATAN%20WINE%20%20%20SIR%20OSSIRIS%20HOME%20SITE.htm

file:///C:/Users/TOSHIBA/Downloads/Documents/REKAYASA%20GENETIKA%20BERAS%20%20%20Fatikah%20Rahma%20Dewi%20-%20Academia.edu.htm