Download - Bio Amobili
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Percobaan
Berbagai isu lingkungan, isu sosial dan fakta akan terbatasnya sumber bahan bakar fosil
telah menstimulasi upaya penggunaan dan pengembangan bahan bakar alternatif yang dapat
diperbaharui dan ramah lingkungan. Dewasa ini peningkatan dan ketidakstabilan harga minyak
dalam pasar internasional telah memotivasi para ilmuan untuk memproduksi bahan bakar
alternatif, seperti etanol yang penggunaannya lebih ramah lingkungan.
Produksi etanol sebagai alternatif sumber energi bahan bakar fosil menjadi obyek yang
menarik sejak krisis minyak era 1970-an. Etanol berfungsi sebagai penambah volume Bahan
Bakar Minyak (BBM), peningkat angka oktan, dan sebagai sumber oksigen untuk pembakaran
yang lebih bersih pengganti Metil Tersier-Butil Eter (MTBE). Etanol dapat juga meningkatkan
efisiensi pembakaran karena mengandung 35 % oksigen, disamping itu ramah lingkungan karena
emisi gas buangnya rendah kadar karbon monoksida, nitrogen oksida, dan gas-gas rumah kaca
yang lain.
Manfaat etanol tidak hanya sebagai bahan bakar tetapi juga digunakan sebagai pelarut
serta terdapat dalam berbagai produk kosmetika, minuman, farmasi, industri kimia dan beragam
produk industri lainnya.
Keunggulan sintesis etanol melalui fermentasi oleh mikroba adalah rendahnya biaya
produksi, persentase rendemen yang tinggi, prosesnya relatif lebih cepat, penanganannya
sederhana dan produk samping yang relatif lebih sedikit dan aman bagi lingkungan. Tren untuk
meningkatkan teknologi fermentasi etanol mencakup eksplorasi substrat yang tepat dan murah,
pencarian dan perbaikan galur mikroba, serta optimasi proses fermentasi.
Mikroba yang dapat digunakan dalam fermentasi etanol adalah Saccharomyces
cerevisiae. Upaya untuk meningkatkan efisiensi fermentasi etanol oleh Saccharomyces
cerevisiae diantaranya adalah dengan menerapkan sistem amobilisasi sel. Dengan sistem
amobilisasi, sel dapat digunakan berulang dan kontinyu, meningkatkan rendemen hasil karena
pertambahan biomassa diminimalisir, memudahkan pemisahan mikroba dari cairan fermentasi,
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 1
produk lebih spesifik, meningkatkan stabilitas sel, serta kemudahan mengontrol dan
menyeragamkan proses konversi sehingga dapat dimungkinkan digunakan dalam industri.
Mikroorganisme memiliki karakteristik dinding sel yang berbeda satu sama lain.
Perbedaan ini mempengaruhi efektifitas amobilisasinya pada berbagai bahan pendukung. Suatu
bahan pendukung tertentu dapat memberikan kualitas amobilisasi yang lebih baik dibandingkan
bahan pendukung lainnya karena lebih cocok dengan sel yang diamobilisasi, misalnya
disebabkan karena jumlah gugus hidrofil yang lebih sesuai antara bahan pendukung dan sel.
Metode amobilisasi sel terdiri dari beberapa variasi, sesuai dengan tipe mikroorganisme,
karakter matriks pengamobil dan sistem produksi. Dengan demikian sifat mikroorganisme dalam
gel tidak bisa digeneralisir.
Upaya eksplorasi matriks yang berpotensi untuk mengamobilisasi Saccharomyces
cerevisiae sangat penting dilakukan dalam rangka meningkatkan efisiensi fermentasi etanol.
Alginat merupakan biopolimer yang paling sering digunakan untuk pembentukan membran
semipermeabel. Hal ini dikarenakan beberapa kelebihan yang dimiliki, yaitu biokompatibel
(sesuai untuk sel hidup), penggunaannya yang relatif mudah dan harganya lebih murah.
Beberapa penelitian yang telah menggunakan alginat sebagai pengamobil yaitu Goksungur, dkk
(2000) yang menyatakan matriks alginat paling sering digunakan karena kemudahan dan
karakter non toksiknya. Hal ini mengindikasikan bahwa alginat sangat berpeluang sebagai
matriks pengamobil Saccharomyces cerevisiae
1.2 Tujuan Percobaan
Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan laporan ini adalah dapat :
1. Membuat sel amobilisasi Saccharomyces cerevisiae di dalam bahan polimer alginat.
2. Menguji dan mengetahui aktivitas sel amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam media
fermentasi.
1.3 Batasan Percobaan
1. Objek pertama dari percobaan ini adalah aktivitas sel amobilisasi Saccharomyces
cerevisiae.
2. Media fermentasi yang digunakan adalah glukosa 15%
.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 2
1.4 Sistematika Penulisan
Laporan praktikum ini terdiri dari 4 bab,yaitu :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang percobaan,tujuan percobaan, batasan
percobaan dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang mikroba dalam bioproses, Saccharomyces
cerevisiae, pertumbuhan bakter dan faktor-faktor yang mempengaruhinya,
kurva pertumbuhan mikroba dan analisis kuantitatif mikroba.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi tetntang alat dan bahan serta prosedur kerja percobaan sel
amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam media fermentasi
(glukosa 15%).
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA
Bab ini berisi tetntang tabel pengamatan disertai dengan kurva hasil
pengamatan percobaan sel amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam
media fermentasi (glukosa 15%).
BAB V PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang pembahasan data hasil pengamatan percobaan sel
amobilisasi Saccharomyces cerevisiae dalam media fermentasi
(glukosa 15%).
BAB VI KESIMPULAN
Memaparkan kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Amobilisasi sel
Adanya perkembangan rekayasa enzim akan dapat mengatasi kekurangan dari
reaksi enzim biasa.Cara ini dikenal sebagai amobilisasi enzim. Amobilisasi enzim
adalah suatu metode untuk menjaga molekul enzim terlokalisasi pada suatu padatan
pendukung (carrier) yang tidak larut tanpa kehilangan aktivitas katalitiknya . Proses ini
dapat dilakukan dengan cara mengikatkan molekul enzim tersebut pada suatu bah an
pendukung (matriks) tertentu melalui pengikatan kimia atau menahan secara fisik dalam
suatu rongga bahan pendukung. Hal ini dimungkinkan karena molekul enzim yang
struktur globular (tertier maupun kuartener) mempunyai gugus hidrofilik yang
mengarah keluar dari permukaan melokul enzim.Gugus fungsi inilah yang berikatan
dengan gugus fungsi bahan pedukung untuk membentuk ikatan kovalen atau non
kovalen.
Enzim amobil memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan enzim
bebasnya, antara lain enzim dapat digunakan secara berulang kali serta merupakan suatu
cara yang efektif untuk meningkatkan kestabilan enzim. Amobilisasi menghasilkan
suatu sistem heterogen yang memungkinkan pemisahan enzim dari media reaksi menjadi
lebih mudah. Metode amobilisasi enzim harus dilakukan dengan baik, agar tidak
menyebabkan inaktivasi enzim, dan mampu mengikatkan sebanyak mungkin enzim pada
carrier. Morfologi carrier berperan penting dalam bioproses berkelanjutan menggunakan
biokatalis teramobilisasi. Tingkat penurunan aktivitas dan pembatasan difusional yang
diakibatkan oleh amobilisasi terutama bergantung pada sifat-sifat carrier dan kondisi
amobilisasi. Keuntungan lain yang diperoleh dengan imobilisasi enzim yaituenzim dapat
digunakan berulang, penghentian proses cepat (diambil dengan filtrasi, laju alir),
kestabilan lebih baik dengan adanya ikatan pada imobilisasi, hasil tidak terkontaminasi
enzim untuk pangan dan farmasi, dapat digunakan untuk tujuan analisis misalnya
menentukan umur tengah enzim dan perkiraan penurunan aktivitas, dapat digunakan
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 4
untuk proses kontinyu, dan pengontrolan lebih baik. Enzim dapat diamobilisasi dengan
berbagai metode, antara lain carrier binding (adsorpsi fisik, ikatan ionik, dan ikatan
kovalen), entrapment dan crosslinking.Prosedur yang digunakan dalam metode adsorpsi
fisik sangat sederhana dan mudah, sehingga sangat sering digunakan untuk amobilisasi
enzim, meskipun terlepasnya enzim dari carrier dapat terjadi karena ikatan yang tidak
kuat.Sebaliknya, metode ikatan kovalen dapat mengikat enzim lebih kuat, namun teknik
ini dapat menyebabkan denaturasi enzim akibat terjadinya modifikasi kimia pada
struktur enzim.
2.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja sel amobilisasi
2.2.1 Pengaruh Suhu
Suhu rendah yang memdekati titik beku biasanya tidak merusak enzim yang
dihasilkan oleh sel. Pada suhu dimana enzim masih aktif, kenaikan suhu sebanyak 10OC,
menyebabkan keaktifan menjadi 2 kali lebih besar (Q10 = 2). Pada suhu optimum reaksi
berlangsung paling cepat. Bila suhu dinaikan terus, maka jumlah enzim yang aktif akan
berkurang karena mengalami denaturasi. Enzim didalam tubuh manusia memiliki suhu
optimum sekitar 37oC.Enzim organismemikro yang hidup dalam lingkungan dengan suhu
tinggi mempunyai suhu optimum yang tinggi.
Sebagian besar enzim menjadi tidak aktif pada pemanasan sampai ±60oC. Ini
disebabkan karena proses denaturasi enzim. Dalam beberapa keadaan, jika pemanaasan
dihentikan dan enzim didinginkan kembali aktivitasnya akan pulih. Hal ini disebabkan
oleh karena proses denaturasi masih reversible. pH dan zat-zat pelindung dapat
mempengaruhi denaturasi pada pemanasan ini.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 5
Gambar 2.1 Hubungan antara aktivitas sel dan suhu
2.2.2 Pengaruh pH
Setiap enzim mempunyai pH optimum untuk bekerjayang berarti kerja
enzim dengan keaktifan yang maksimal pada daerah pH tertentu. Contohnya
enzim amylase yang berkerja secara optimum pada pH 7.
Gambar 2.2 Kurva pengaruh pH pada kerja enzim
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 6
Enzim sangat sensistif terhadap pH karena gugus katalisis pada enzim
tidak lain adalah asam amino.Diketahui asam amino terbagi beberapa golongan
berdasarkan gugusR -nya, dimana tiap asam amino mempunyai gugus R tertentu
yang memiliki karakterisasi pH tertentu dan pH juga berpengaruh terhadap
perubahan konformasi polipeptida.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 7
2.3 Metoda yang digunakan
Metoda yang digunakan juga berpengaruh pada kinerja sel imobilisasi. Hasil
produk yang dihasilkan secara batch akan berbeda dengan hasil produk secara semi-
batch. Juga hasil produk yang dihasilkan dengan inkubasi dan shaker akan berbeda
dengan hasil produk yang dihasilkan dari fixed batch.
2.4 Proses Amobilisasi
Penggunaan sistem sel amobil telah lama diterapkan terhadap mikrobia maupun enzim dengan
hasil yang menjanjikan, bahkan telah diterapkan dalam sekala industri.Penyediaan sel amobil pada
dasarnya adalah penjerapan sel dengan matriks tertentu. Polimer merupakan bahan yang banyak
digunakan dalam amobilisasi sel dan prinsip kerjanya ada tiga macam, yaitu pembentukan gel dengan
proses pengikatan-silang ionic dari polimer yang bermuatan, pembentukan gel dengan pendinginan
polimer yang dilarutkan dengan pemanasan, dan pembentukan gel dengan reaksi kimia. Secara berturut-
turut dari prinsip tersebut adalah gelatin yang berikatan silang dengan glutaraldehida, agar atau agarosa,
dan natrium alginat menjadi kalsium alginat. Walaupun sistem sel amobil dapat menyelesaikan masalah
yang timbul dalam kultur suspensi sel, namun juga timbul persoalan baru, antara lain keterbatasan partisi
dan difusi (perpindahan massa), pengukuran parameter sel, dan pembebasan dan perolehan produk. Untuk
membebasan produk dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain dengan pelarut organik,
ultrasonifikasi, dan ionoforetik atau elektropermeabilisasi.
Proses amobilisasi sel diawali dengan menginisiasi kalus dengan cara penanaman eksplan pada
media padat aseptis yang telah ditambahkan zat pengatur tumbuh. Setelah ditutup dengan kertas
aluminium, selanjutnya diinkubasi pada suhu (25 ± 3)° C hingga terbentuk kalus. Setelah kalus cukup
besar, dilakukan subkultur, yaitu memindahkan kalus yang telah dibagi ke media padat.Subkultur
dilakukan berulang kali hingga diperoleh kalus yang meremah (friable). Dari kalus tersebut dibuat kultur
suspensi sel dengan media cair; kemudian diinkubasikan dengan digojog pada gyrorotary shaker
(penggojog-berpusing). Selanjutnya dilakukan subkultur sehingga diperoleh biomasa yang
cukup.Suspensi sel yang diperoleh disaring.Biomasa yang lolos disebut sel halus dan yang tertinggal di
penyaring disebut sel kasar.Amobilisasi dilakukan terhadap suspensi sel halus dan suspensi sel kasar
dalam larutan natrium alginat.Manik-manik yang mengandung sel (sel amobil) diinkubasi dalam media
cair sebagai control, media produksi ditambah elisitor, ditambah elisitor dan prazat/precursor.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 8
Pertumbuhan sel untuk kultur sel amobil diamati berdasarkan berat kering (BK) sel. Sel yang
diamobilisasi tumbuh lebih lambat dari pada kultur suspensi sel. Kadar dalam sampel kultur sel amobil
dianalisis dengan menggunakan HPLC (High Performance Liquid Chromatography), yang dilengkapi
dengan detektor UV (λ=254 nm).
Menurut Soegihardjo, elisitasi akan meningkatkan metabolisme sekunder, sedangkan
penambahan elisitor dan prazat akan lebih meningkatkan metabolisme sekunder. Elisitor, selain ekstrak
khamir dapat pula dicoba dengan ekstrak air kapang lain. Demikian juga penambahan prazat, selain
kolesterol dapat dicoba pula, misalnya sitosterol atau bahkan skualena. Menurut Indrayanto, pemilahan
tanaman yang mempunyai kemampuan metabolism yang tinggi serta pemilihan eksplan juga dapat
menjadi modal untuk memperoleh galur sel unggul dengan kemampuan metabolism sekunder yang
optimal.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 9
2.5 Saccharomyces cerevisiae
Gambar 2.3 bakteri Saccharomyces cerevisiae
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan: Fungi
Filum: Ascomycota
Kelas: Saccharomycetes
Ordo: Saccharomycetales
Famili: Saccharomycetaceae
Genus: Saccharomyces
Saccharomyces cerevisiae merupakan genus khamir/ragi/en:yeast yang memiliki
kemampuan mengubah glukosa menjadi alkohol dan CO2. Saccharomyces merupakan
mikroorganisme bersel satu tidak berklorofil, termasuk termasuk kelompok Eumycetes. Tumbuh
baik pada suhu 30oCdan pH 4,8. Beberapa kelebihan saccharomyces dalam proses fermentasi
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 10
yaitu mikroorganisme ini cepat berkembang biak, tahan terhadap kadar alkohol yang tinggi,
tahan terhadap suhu yang tinggi, mempunyai sifat stabil dan cepat mengadakan adaptasi.
Pertumbuhan Saccharomyces dipengaruhi oleh adanya penambahan nutrisi yaitu unsur C sebagai
sumber carbon, unsur N yang diperoleh dari penambahan urea, ZA, amonium dan pepton,
mineral dan vitamin. Suhu optimum untuk fermentasi antara 28 – 30 oC.Beberapa spesies yang
termasuk dalam genus ini diantaranya yaitu Saccharomyces cerevisiae.
Saccharomyces adalah genus dalam kerajaan jamur yang mencakup banyak jenis
ragi.Saccharomyces adalah dari berasal dari bahasa Latin yang berarti gula jamur.Banyak
anggota dari genus ini dianggap sangat penting dalam produksi makanan.Salah satu contoh
adalah Saccharomyces cerevisiae, yang digunakan dalam pembuatan anggur, roti, dan bir.
Anggota lain dari genus ini termasuk Saccharomyces bayanus, digunakan dalam pembuatan
anggur, dan Saccharomyces boulardii, digunakan dalam obat-obatan. Koloni dari
Saccharomyces tumbuh pesat dan jatuh tempo dalam 3 hari. Mereka rata, mulus, basah,
glistening atau kuyu, dan cream untuk cream tannish dalam warna. Ketidakmampuan untuk
memanfaatkan nitrat dan kemampuan untuk berbagai memfermentasi karbohidrat adalah
karakteristik khas dari Saccharomyces. Blastoconidia (sel tunas sisi) yang diamati. Mereka
adalah uniseluler, bundar, dan ellipsoid untuk memperpanjang dalam bentuk. Multilateral
(multipolar) budding ciri khasnya.Pseudohyphae, jika ada, yang belum sempurna. Hyphae yang
absen.
Saccharomyces memproduksi ascospores, khususnya bila tumbuh di V-8 media, asetat
ascospor agar, atau Gorodkowa media.Ascospores ini adalah bundar dan terletak di asci. Setiap
ascus berisi 1-4 ascospores. Asci tidak menimbulkan perpecahan pada saat jatuh tempo.
Ascospores yang berwarna dengan Kinyoun noda dan ascospore noda. Bila dikotori dengan noda
Gram, ascospores adalah gram negative sedangkan sel vegetative adalah gram positif.
Jamur Saccharomyces cerevisiae, atau di Indonesia lebih dikenal dengan nama jamur
ragi, telah memiliki sejarah yang luar biasa di industri fermentasi. Karena kemampuannya dalam
menghasilkan alkohol inilah, S. cerevisiae disebut sebagai mikroorganisme aman (Generally
Regarded as Safe) yang paling komersial saat ini. Dengan menghasilkan berbagai minuman
beralkohol, mikroorganisme tertua yang dikembangbiakkan oleh manusia ini memungkinkan
terjadinya proses bioteknologi yang pertama di dunia. Seiring dengan berkembangnya genetika
molekuler, S. cerevisiae juga digunakan untuk menciptakan revolusi terbaru manusia di bidang
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 11
rekayasa genetika. S. cerevisiae yang sering mendapat julukan sebagai super jamur telah menjadi
mikroorganisme frontier di berbagai bioteknologi modern.
Tentu saja kegunaan mikroorganisme ini pun menjadi semakin penting di dunia industri
fermentasi. Saat ini S. cerevisiae tidak saja digunakan dalam bidang fermentasi tradisional, tetapi
mikroorganisme-mikroorganisme S. cerevisiae baru yang didapatkan dari riset dan aplikasi
bioteknologi telah merambah sektor-sektor komersial yang penting, termasuk makanan,
minuman, biofuel, kimia, industri enzim, pharmaceutical, agrikultur, dan lingkungan.
Di masa depan, terutama karena krisis energi yang semakin sering terjadi, etanol yang
diproduksi oleh fermentasi jamur ragi ini agaknya akan mendapat perhatian khusus karena
potensinya sebagai biofuel. S. cerevisiae adalah jamur bersel tunggal yang telah memahat
milestones dalam kehidupan dunia. Jamur ini merupakan mikroorganisme pertama yang
dikembangbiakkan oleh manusia untuk membuat makanan (sebagai ragi roti, sekitar 100 SM,
Romawi kuno) dan minuman (sebagai jamur fermentasi bir dan anggur, sekitar 7000 SM, di
Assyria, Caucasia, Mesopotamia, dan Sumeria). Di Indonesia sendiri, jamur ini telah melekat
dalam kehidupan sehari-hari. Nenek moyang kita dan hingga saat ini kita sendiri
menggunakannya dalam pembuatan makanan dan minuman,seperti tempe, tape, dan tuak. Di
dunia sains, mikroorganisme ini adalah yang pertama kali diobservasi melalui mikroskop oleh
Bapak Ahli Mikrobiologi Antonie van Leewenhoek. Louis Pasteur, yang terkenal dalam
penemuannya mengenai cara pensterilan susu, menggunakannya sebagai bahan biokimia hidup
dalam proses transformasi.
Jamur ini juga digunakan sebagai pabrik tempat pembuatan vaksin hepatitis B
rekombinan yang pertama. Tak hanya itu, S. cerevisiae juga merupakan pabrik enzim makanan
pertama (chymosin, enzim yang digunakan dalam pembuatan keju) dan tentu saja penemuan
spektakuler dalam memecahkan seluruh sekuens genom S. cerevisiae merupakan langkah pionir
yang menentukan dalam menguak misteri sekuens genom manusia. Hampir semua teknologi
frontier, seperti genomik, proteomik, dan nanobioteknologi, menggunakan jamur ini sebagai
model. Tidak diragukan lagi bahwa inovasi sains dan teknologi juga akan semakin melaju di
bidang bioekonomi. S. cerevisiae, sebagai model sains dan mikroorganisme komersial yang
populer, akan terus memegang peranan penting di masa depan.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 12
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat
1. Erlenmeyer
2. Injection
3. Bunsen
4. Beaker glass
5. Refraktometer
6. Batang pengaduk
7. Hot plate
3.2 Bahan
1. Biakan murni Saccharomyces cerevisiae
2. Air garam steril
3. Media aktivasi
4. Starter
5. Natrium alginate atau carrageenan
6. Larutan CaCl2
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 13
3.3 Pembuatan sel Amobilisasi
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 14
35 ml35 ml
25 ml25 ml
10 ml10 ml
starter
Media aktivasi
Diinkubasi 300C selama 2 jam dalam shaker
25 ml25 ml
Natrium alginate 8%
Kulturcair
100 ml larutan CaCl2 2 %
Beads dibiarkan selama 1 jam
Menganalisa kadar etanol dengan
mengukur indeks bias larutan setiap 30
menit
Dicuci dengan aquadest
Dimasukan kedalam glukosa
Diinkubasi dalam shaker
BAB IV
DATA PENGAMATAN
4.1 Data Indeks Bias
t (jam) Indeks Bias
0 1,3512
0,5 1,3501
1 1,35
1,5 1,3498
2 1,3498
2,5 1,349
3 1,3486
3,5 1,3501
4 1,347
4,5 1,3492
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 15
4.2 Grafik Indeks Bias
Gambar 2.4 Grafik indeks bias terhadap waktu
Gambar 2.5 Grafik penghalusan indeks bias terhadap waktu
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 16
BAB V
PEMBAHASAN
Percobaan amobilisasi sel bertujuan untuk mengetahui kemampuan dari sel amobil
(Saccharomyces cerevisiae) dalam proses pembentukan etanol.Teknik yang digunakan untuk
membuat sel amobil adalah penjeratan dengan matriks polimer.Polimer yang digunakan adalah
Natrium alginat (C6H7O6Na)n. Natrium alginat merupakan matriks amobilisasi yang paling baik
karena efisien, mudah digunakan, dapat dimodifikasi, dan tidak bersifat toksik.Media fermentasi
yang digunakan adalah glukosa, glukosa berfungsi sebagai substrat yang akan difermentasi
menjadi etanol. Kadar glukosa yang digunakan sebesar 15% dengan indeks bias 1,3512.
Sel amobil berperan sebagai penghasil enzim untuk membantu pembentukan produk
yaitu etanol.Namun, tidak menutup kemungkinan yang terbentuk adalah biomassa.Pembentukan
produk atau biomassa dapat diketahui melalui perubahan indeks bias glukosa. Selain pengukuran
indeks bias glukosa, pembentukan produk juga dapat diketahui dengan pengukuran pH dan kadar
etanol yang terbentuk. Akan tetapi, pada praktiknya pengukuran pH dan kadar etanolyang
terbentuk tidak dilakukan sehingga tidak dapat diketahui dengan pasti substrat terkonversi
menjadi produk.
Sel amobil dalam media fermentasi diinkubasi pada T=30oC dan di-shaker dengan
kecepatan 110 rpm. Sampling dilakukan sebanyak 8 kali setiap 30 menit sekali.Setiap sampel
diukur besar indeks biasnya menggunakan refraktometer.Hasil pengukuran diplotkan ke dalam
grafik (grafik 2.4) dan diperoleh bentuk grafik yang mengalami kenaikan dan penurunan yang
tidak teratur.Kenaikan indeks bias yang signifikan pada t7 dan t9 dapat disebabkan oleh beberapa
faktor. Faktor-faktor tersebut antara lain adanya ketidaksempurnaan kontak antara substrat
dengan enzim disebabkan sel amobil yang bergerak secara tidak stabil akibat di-shaker, adanya
senyawa lain yang terukur saat pengukuran indeks bias dan kesalahan pembacaan saat
pengukuran oleh praktikan.
Untuk mendapatkan kurva yang baik, maka dilakukan penghilangan terhadap beberapa
titik yaitu titik t3,t5,t7,dan t9(grafik 2.5). Pada kurva tersebut terlihat bahwa indeks bias glukosa
berbanding terbalik terhadap waktu. Hal ini disebabkan proses reaksi pembentukan produk
berlangsung secara batch. Produk yang dihasilkan melalui sistem batch dipengaruhi oleh waktu,
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 17
semakin lama proses berlangsung maka substrat yang terkonversi menjadi produk akan
meningkat.Peningkatan produk dapat mengindikasikan bahwa sel amobil aktif.
Dari kurva (grafik 2.5) diperoleh persamaan garis
y = -0,0008x + 1,3512dengan nilai R = 0,953
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 18
BAB VI
KESIMPULAN
1. Semakin lama waktu reaksi maka semakin besar konversi substrat menjadi produk.
2. Indeks bias glukosa pada t0 1,3512 dan pada t8 1,347. Penurunan indeks bias
menunjukkan sel amobil (Saccharomyces cerevisiae) aktif.
AMOBILISASI SEL Saccharomyces cerevisiae KELOMPOK 4 19