MAKALAHBIOTEKNOLOGI INDUSTRI

Oleh :Kelompok 1Tia Ayu Fauziyah13030654009Widya Dwi Ningtyas13030654010Febrian Deiza13030654019Maria Nur Ulfah13030654024Septiana Nurjanatin Aulia13030654028Yosefin Margaretta13030654036Yeny Ratnasari13030654037Amalia Laela Wijaya13030654038Fenti Levitasari Santoso13030654040

Kelas Pendidikan IPA A 2013

PRODI PENDIDIKAN IPAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI SURABAYA2015BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangBioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut. Selain itu bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai proses industri. Prinsip-prisip bioteknologi telah digunakan untuk membuat dan memodifikasi tanaman, hewan, dan produk makanan. Bioteknologi yang menggunakan teknologi yang masih sederhana ini disebut bioteknologi konvensional atau tradisional. Penerapan bioteknologi konvensional ini sering diterapkan dalam pembuatan produk-produk makanan. Seiring dengan perkembangan dan penemuan dibidang molekuler maka teknologi yang digunakan dalam bioteknologi pada saat ini semakin canggih. Bioteknologi yang menggunakan teknologi canggih ini disebut bioteknologi modern. Pada tahun 1981, Federasi Bioteknologi Eropa mendefinisikan bioteknologi sebagai berikut, bioteknologi adalah suatu aplikasi terpadu biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa kimia dengan tujuan untuk mendapatkan aplikasi teknologi dengan kapasitas biakan mikroba, sel, atau jaringan di bidang industri, kesehatan, dan pertanian. Dari perkembangan tersebut menjadi latar belakang untuk membahas lebih jauh tentang aplikasi bioteknologi pada bidang industri.

B. Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang diatas, dapat diambil suatu rumusan masalah yaitu Bagaimana penerapan bioteknologi di bidang industri?

C. TujuanAdapun tujuan dari makalah ini adalah untuk mengetahui penerapan bioteknologi di bidang industri.

BAB IIPEMBAHASAN

Bioteknologi berasal dari kata Bios yang berarti hidup, Teuchos artinya alat, Logos yaitu ilmu. Jadi Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi.Penerapan bioteknologi telah meluas di berbagai bidang yang terbagi menjadi empat bidang besar yaitu bidang industri, pertanian, kesehatan, dan kelautan. Pada pokok kajian makalah ini akan dibahas secara rinci tentang penerapan bioteknologi pada bidang Industri.Pengembangan bioteknologi industri terutama ditujukan untuk pengembangan proses lebih bersih, pengurangan biaya proses produksi dan penciptaan produk baru. Prioritas program antara lain:a. Pengembangan galur unggul yang potensial untuk industri, pengembangan metoda dan teknik untuk meningkatkan produktivitas dalam peningkatan skala produksi.b. Pengembangan rekayasa proses hilir untuk proses separasi dan pemurnian dalam industri pengolahan.c. Pemeliharaan dan pengembangan kearifan lokal yang mempunyai nilaitambah.d. Peningkatan industri manufaktur yang kompetitif yang mendukungbioproses.e. Pengembangan produk dan proses baru yang efisien yang dapat mengurangi biaya produksi dan menurunkan tingkat percemaran.f. Pengembangan metoda untuk monitoring dan kontrol bioproses di industri.g. Pengembangan biomaterial, biomimetik, biomembran, bioplastik dan lain lain.Dengan berkembangnya mikrobiologi, telah diketahui berbagai struktur dan sifat-sifat dari berbagai jenis mikroba/jasad renik, baik yang menguntungkan maupun yang bersifat patogen (menyebabkan penyakit), maka berkembanglah industri pangan, industri lingkungan, industri pertambangan dan industri plastik.1. Industri PanganSecara garis besar kegiatan bioteknologi dalam bidang pangan meliputi :a. Teknologi sel mikroba, untuk produksi pangan terfermentasi dan aditif pangan.Teknologi sel mikroba sudah diaplikasikan dibidang pangan beberapa abad yang lalu. Tujuan dari tekniologi sel mikroba ini adalah untuk pengawetan pangan yang menghasilkan berbagi jenis pangan terfermentasi seperti dadih (yoghurt dan keju), tauco, tape dan sebagainya. Sedangkan teknologi mikrobial yang bertujuan untuk menghasilkan bahan kimia (sekaligus bahan pangan) adalah produksi etanol oleh khamir dan proses lanjutannya untuk mengahasilkan cuka (asam asetat) oleh bakteri. Pada awal abad ke II ditemukan teknologi produksi gliserol oleh khamir yang diransang oleh kebutuhan untuk memproduksi dinamit. Berbagai macam asam dan enzim sudah dapat dihasilkan dengan bantuan mikroba ini. Bahkan sederetan bahan kimia lain yang telah dapat diproduksi secara mikrobial. Mikroba sudah terbukti merupakan agen biologis yang sangat potensial untuk mengahsilkan berbegai jenis zat kimia. Banyak diantaranya merupakan bahan aditif pangan. Teknologi produksi aditif pangan secara mikrobial dilandasi oleh teknik manipulasi metabolisme agar zat yang dikehendaki terakumulasi dan dikeluarkan dari dalam sel. Teknik manipulasi metabolisme ini diperoleh dari mutasi konvensional seperti radiasi dengan sinar X, UV, Gamma dan penggunaan mutagen kimia, maupun mutasi modern melalui rekayasa genetik.b. Aplikasi enzim baik untuk persiapan bahan maupun pengolahan panganTeknologi aplikasi enzim untuk persiapan maupun pengolahan pangan sangat luas. Aplikasi yang tergolong kelompok pertama, misalnya pembuatan sirup glukosa dari pati-patian yang melibatkan enzim-enzim dan amylase, amiloglukosidase dan pullulanase, konversi glukosa ke fruktosa oleh glukosaisomerase, penggunaan pektinase untuk membantu ekstraksi pati dari bahan asalnya, modifikasi pati untuk mengubah sifat fungsionalnya dan sebagainya. Kelompok kedua, misalnya penggunaan lipase untuk menghasilkan emulsifier, surfaktant, mentega, coklat tiruan, protease untuk membantu pengempukan daging, mencegah kekeruhan bir, naringinase untuk menghilangkan rasa pahit pada juice jeruk, glukosa oksidase untuk mencegah reaksi pencoklatan pada produk tepung telur dan lain-lain.c. Kultur sel atau jaringan tanaman dan tanaman transgenik.Sel tanaman mempunyai kemampuan yang disebut totipotency, yaitu kemampuan tumbuh dan berkembang biak untuk menjadi tanaman lengkap pada medium yang memenuhi syarat. Sel tersebut dapat tumbuh tanpa mengalami deferensiasi. Hal ini tertgantung pada kadar hormone pertumbuhan yang diberikan. Pemberdayaan sel atau jaringan tanaman bertujuan untuk :

1. Produksi zat kimia atau aditif pangan2. Menumbuhkan tanaman (dengan produk bahan pangan) bersifat tinggi.3. Menumbuhkan tanaman dengan produktifitas bahan pangan tinggi.Sifat variasi somaklonal dari sejumlah populasi sel tanaman yang tumbuh dapat digunakan untuk menseleksi sel tanaman yang unggul untuk memproduksi metabolit tertentu. Produk-produk aditif dari sel tanaman tersebut berguna untuk :1. Zat warna pangan (antosianin, betasinin, saffron)2. Flavor (strawberry, anggur, vanilla, asparagus)3. Minyak atsiri (mint, ros, lemon bawang)4. Pemanis (steviosida, monelin)Tanaman transgenik adalah khususnya tanaman yang mempunyai gen hasil alihan dari mikroorganisme lain. Contoh tanaman transgenik adalah tanaman yang mengandung gen racun serangga dariBacillus thuringiensis(gen Bt). Tanaman kentang tahan terhadap herbisisda biolaphos, tanaman kapas tahan terhadap herbisisda glyphosate.d. Kultur sel hewan dan hewan transgenikKultur sel hewan adalah sisitem menumbuhkan sel manusia maupun hewan untuk tujuan memproduksi metabolit tertentu. Aplikasi dari system ini banyak digunakan untuk menghasilkan produk-produk farmasi dan kit diagnostik dengan jenis produk berupa molekul protein kompleks. Aplikasi yang berhubungan tidak langsung dengan masalah pangan, misalnya: penetapan jenis kelamin dari embrio yang akan ditanam, penentuan masa ovulasi dari sapid an fertilisasi in vitro untuk hewan. Adapun contoh-contoh produk yang biasa dihasilkan oleh sel hewan misalnya: interferon, tissue plasminogen activator, erythroprotein, hepatitis B surface antigen.Hewan transgenic adalah hewan yang menerima gen pindahan dari organisme lain (atau hewan yang sama) untuk tujuan-tujuan yang tentunya dianggap menguntungkan bagi manusia.e. Rekayasa protein.Aplikasi rekayasa protein dalam bidang pangan melibatkan dua hal yaitu :1) Enzim melalui modifikasi molekul protein, untuk stabilitas enzim pada kondisi-kondisi khusus. Misalnya perbaikan kestabilan termal dari enzim glukosa isomerase.2) Modifikasi protein pangan untuk mengubah sifat fungsionalnya, untuk memperbaiki sifat elastisitas, kemampuan membentuk emulsi atau kemampuan menstabilkan tekstur.Berikut adalah tabel produk yang dihasilkan dalam industri pangan :No.Bahan PanganMikroorganismeGolonganProduk

1SusuLactobacillus bulgaricusStreptococcus termophillusStreptococcus lactisPanicillium requifortiPropioni bacteriumLactobacillus caseiBakteriBakteriBakteriJamurBakteriBakteriYoghurtYoghurtMentegaKejuKeju SwissSusu asam

2KedelaiRhizopus oligosporusRhizopus stoloniferusRhizopus oryzaeAspergillus oryzaeJamurJamurJamurJamurTempeTempeTempeKecap

3Kacang tanahNeurospora sitophylaJamurOncom

4BerasSaccharomyces cereviseaeEndomycopsis fibulegeraJamurJamurTape Ketan

5SingkongSaccharomyces elipsoidesEndomycopsis fibulegeraJamurJamurTape singkong

6Air kelapaAcetobacter xylinumBakteriNata de coco

7Tepung gandumSaccharomyces elipsoidesJamurRoti

8KubisEnterobacter sp.BakteriAsinan

9Padi-padian atau umbi-umbianSaccharomyces cereviseaeSaccharomyces caelsbergensisJamurMinuman beralkohol

10MikroorganismeSpirulina ChlorellaAlga bersel satuProtein sel tunggal

Secara garis besar, produk bioteknologi dalam bidang pangan dapat dikelompokkan menjadi empat jenis yaitu sebagai berikut :a. Produk Bergizi Tinggi1) Tempe

Gambar 1. TempeTempe merupakan makanan tradisional masyarakat Indonesia yang susah dikenal sejak dulu. Tempe dibuat dengan memanfaatkan jamur genus Rhizopus, sepertiR. stoloniferus, R.oligosporus, danR.oryzae.Tempe memiliki beberapa keungulan, yaitu bergizi tinggi dan mudah dicerna. Hal itu disebabkan selama proses fermentasi, jamurRhizopus menghasilkan enzim protease yang mampu mendegradasi protein menjadi asam amino dan juga menghasilkan enzim lipase yang menguraikan lemak menjadi asam lemak. Baik asam amino maupun asam lemak merupakan senyawa sederhana yang langsung dapat diserap oleh tubuh.2) RotiDalam pembuatan roti, pada adonan tepung ditambahkan ragi ke dalam adonan tersebut dan dibiarkan beberapa saat. Di dalam ragi terdapat jamur Saccharomyces cereviceae. Jamur ini akan berkembang biak dengan cepat dalam substrat tepung dan memfermentasi adonan gula (glukosa). Dalam proses fermentasi ini dihasilkan gelembung-gelembung gas karbon dioksida. Keluarnya gas inilah yang menyebabkan adonan roti dapat mengembang.

Gambar 2. Roti3) Nata de CocoNata de coco merupakan produk fermentasi air kelapa oleh bakteriAcetobacter xylinum.Nata sebenarnya adalah polisakarida (selulosa) yang disintesis bakteri tersebut selama proses fermentasi berlangsung. Biosintesis selulosa ini menggunakan sumber gula yang berasal dari medium air kelapa, yaitu glukosa dan fruktosa.

Gambar 3. Produk Nata de Cocob. Produk Fermentasi Alkohol1) TapeTapai merupakan makanan beralkohol yang memiliki rasa khas dengan kandungan alkohol 3-5 %. Untuk membuat tapai digunakan ragi tape. Pada ragi tapae terdapat berbagai mikroorganisme, umumnya dari kelompok jamur dan khamir (yeast). Pada saat fermentasi tapai terjadi proses sakarifikasi pati (amilum) oleh enzim amilase yang dihasilkan oleh jamur, kemudian dilanjutkan dengan fermentasi alkohol oleh khamir.

Gambar 4. Tape Singkong2) BirBir dibuat dari tumbuhanbarley(sejenis gandum). Pada umumnya yeast yang digunakan dalam pembuatan bir adalah Saccharomyces cerevisiaedanS. carlsbergensis. Enzim-enzim yang terdapat didalam yeast mengubah maltosa dalam bijibarleymenjadi glukosa. Fermentasi bir umumnya memakan waktu 5-14 hari, bergantung pada jenis bir dan hasil pengubahan gula menjadi alcohol, yaitu 3-5 % larutan.

Gambar 5. Bir

3) WineMinuman anggur atauwineterbuat dari sari buah anggur yang juga difermentasikan oleh khamir Saccharomyces cerevisiae. Jenis minuman anggur yang dihasilkaan bergantung pada jenis buah anggur yang digunakan, proses fermentasi, dan cara penyimpanannya. Rasa dan aroma anggur bergantung pada asam-asam organik dan senyawa-senyawa aromatik organik yang terdapat didalam sari buah anggur dan proses fermentasi. Minuman anggur umumnya mengandung alkohol dengan kadar 10-15 %.

Gambar 6. Minuman Anggur (Wine)c. Produk Fermentasi Asam1) Yoghurt

Gambar 7. YoghurtBakteri asam laktat yang digunakan untuk pembuatan yogurt adalahLactobacillus bulgaris,Streptococcus lactis, danStreptococcus thermophilus. Bakteri-bakteri tersebut mengubah gula susu (laktosa) menjadi asam laktat. Kondisi asam menyebabkan susu mengalami penggumpalan menjadi dadih susu. Dadih susu terbentuk selama fermentasi oleh bakteri asam laktat. Pembuatan yoghurt dan keju bergantung pada proses penggumpalan susu tersebut.

2) KejuDalam pembuatan keju bakteri yang digunakan adalah bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim renin dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada suhu 32oC 42oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air an disimpan agar matang.

Gambar 8. Keju3) Sauerkraut dan pikel (acar) Bakteri asam laktat yang digunakan untuk fermentasi sayur-sayuran dan biji-bijian dalam pembuatan sauerkraut dan pikel (acar) adalahLactobacillus casei, Lactobacillus brevis, Lactobacillus cremoris.Makanan yang difermentasikan oleh bakteri asam laktat, selain menjadi awet juga memiliki cita rasa yang khas dan mutu gizinya lebih baik.

Gambar 9. Acar (Asinan)d. Produk Bahan Penyedap1) TaucoTauco merupakan produk fermentasi biji kedelai oleh kapang, khamir, ataupun bakteri. Pada pembuatan tauco tserdapat dua tahap proses fermentasi yaitu fermentasi tahap pertama dilakukan oleh kapang, seperti pada pembuatan tempe. Dan fermentasi tahap kedua dilakukan oleh bakteri atau khamir yang halotoleran dalam larutan garam. Mikroorganisme yang terlibat dalam pembuatan tauco, antara lainAspergillus oryzae, Rhizopus oligosporus, Laktobacillus delbruckii, Hansenullasp.,Zygosaccharomyces soyae.

Gambar 10. Tauco2) KecapKecap merupakan bahan penyedap hasil fermentasi biji kedelai. Mikroorganisme yang terlibat dalam fermentasi kecap, antara lainAspergillus oryzae, Aspergillus soyae,bakteri asam laktat homofermentatif (Laktobacillus), dan khamir halotoleran. Peran bakteri asam laktat adalah membentuk rasa dan aroma kecap yang khas. Enzim terpenting yang dihasilkan selama pembuatan kecap adalah enzim protease.

Gambar 11. Kecap3) TerasiTerasi merupakan produk fermentasi dari udang atau ikan menjadi bentuk pasta berwarna merah kecokelatan dan beraroma khas. Mikroorganisme yang terlibat dalam fermentasi terasi, antara lainBacillus, Pediococcus, Lactobacillus, Brevibacterium,dan Corynebacterium.

Gambar 12. Terasi

2. Industri PertambanganBeberapa contoh penerapan bioteknologi di bidang indutri pertambangan adalah sebagai berikut :a. Bakteri pemisah logamBakteri yang dapat memisahkan tembaga dari bijihnya adalah Thiobacillus ferrooxidans yang berasal dari hasil oksidasi senyawa anorganik khususnya senyawa besi dan belerang. Proses pemisahan tembaga dari bijihnya diawali denganThiobacillus ferroxidansyang mengoksidasi senyawa besi sulfide di sekitarnya. Proses ini akan melepaskan energi asam sulfat (H2SO4) dan besi sulfide (FeS). Kedua senyawa ini akan menghancurkan bebatuan disekitarnya dan melepaskan tembaga dari bijihnya. Dengan kata lain, bakteri ini akan mengubah sulfide yang tidak larut dalam air. Dan apabila air dialirkan di bebatuan tersebut, maka tembaga sulfat akan terbawa dan terkumpul di dalam kolam yang sudah disediakan. Larutan dalam kolam tersebut bewarna biru cemerlang. Larutan biru cemerlang itu kemudian dialirkan melalui pipa-pipa. Besi akan mengikat sulfat dan tembaga akan dilepas. Sehingga, akan didapat tembaga murni dengan konsentrasi sekitar 99%.

b. Bioremidiasi Pencemaran Logam BeratMikroba mengurangi bahaya pencemaran logam berat dapat dilakukan dengan cara detoksifikasi, biohidrometakurgi, bioleaching, dan bioakumulasi.1) Detoksifikasi (biosorpsi) pada prinsipnya mengubah ion logam berat yang bersifat toksik menjadi senyawa yang bersifat tidak toksik. Proses ini umumnya berlangsung dalam kondisi anaerob dan memanfaatkan senyawa kimia sebagai akseptor.2) Biohidrometalurgi pada prinsipnya mengubah ion logam yang terikat pada suatu senyawa yang tidak dapat larut dalam air menjadi senyawa yang dapat larut dalam3) Bioleaching merupakan aktivitas mikroba untuk melarutkan logam berat dari senyawa yang mengikatnya dalam bentuk ion bebas. Biasanya mikroba menghasilkan asam dan senyawa pelarut untuk membebaskan ion logam dari senyawa pengikatnya. Proses ini biasanya langsung diikuti dengan akumulasi ion4) Bioakumulasi merupakan interaksi mikroba dan ion-ion logam yang berhubungan dengan lintasan metabolism.Interaksi mikroba dengan logam di alam adalah imobilisasi logam dari fase larut menjadi tidak atau sedikit larut sehingga mudah dipisahkan. Adapun contoh mikroba pendegradasi logam adalah sebagai berikut :1) Enterobacter cloacae dan Pseudomonas fluorescens mampu mengubah Cr (VI) menjadi Cr (III) dengan bantuan senyawa-senyawa hasil metabolisme, misalnya hidrogen sulfida, asam askorbat, glutathion, sistein,2) Desulfovibrio sp. membentuk senyawa sulfida dengan memanfaatkan hidrogen sulfida yang dibebaskan untuk mengatasi pencemaran logam Cu.3) Desulfuromonas acetoxidans merupakan bakteri anerobik laut yang menggunakan sulfur dan besi sebagai penerima elektron untuk mengoksidasi molekul organik dalam endapan yang bisa menghasilkan energi.4) Bakteri pereduksi sulfat contohnya Desulfotomaculum sp. Dalam melakukan reduksi sulfat, bakteri ini menggunakan sulfat sebagai sumber energi yaitu sebagai akseptor elektron dan menggunakan bahan organik sebagai sumber karbon. Karbon tersebut selain berperan sebagai sumber donor elektron dalam metabolismenya juga merupakan bahan penyusun selnya.5) Bakteri belerang, khususnya Thiobacillus ferroxidans banyak berperan pada logam-logam dalam bentuk senyawa sulfida untuk menghasilkan senyawa sulfat.6) Mikroalga contohnya Spirulina sp., merupakan salah satu jenis alga dengan sel tunggal yang termasuk dalam kelas Cyanophyceae. Sel Spirulina sp. berbentuk silindris, memiliki dinding sel tipis. Alga ini mempunyai kemampuan yang tinggi untuk mengikat ion-ion logam dari larutan dan mengadsorpsi logam berat karena di dalam alga terdapat gugus fungsi yang dapat melakukan pengikatan dengan ion logam. Gugus fungsi tersebut terutama gugus karboksil, hidroksil, amina, sulfudril imadazol, sulfat dan sulfonat yang terdapat dalam dinding sel dalam sitoplasma.7) Jamur Saccharomyces cerevisiae dan Candida sp. dapat mengakumulasikan Pb dari dalam perairan, Citrobacter dan Rhizopus arrhizus memiliki kemampuan menyerap uranium. Penggunaan jamur mikoriza juga telah diketahui dapat meningkatkan serapan logam dan menghindarkan tanaman dari keracunan logam berat.c. Bioremediasi Air Asam TambangAir Asam Tambang (AAT) adalah istilah umum yang digunakan untuk menyebutkan lindian, rembesan atau aliran yang telah dipengaruhi oleh oksidasi alamiah mineral sulfida yang terkandung dalam batuan yang terpapar selama penambangan. Untuk menganggulangi air asam tambang ini biasanya menggunakan active dan passive treatment, yang masing-masing memiliki metode-metode sendiri. Secara teknis, limbah minyak bumi bisa dibersihkan menggunakan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859. Sementara limbah merkuri bisa menggunakan Pseudomonas pseudomallei ICBB 1512. Sedangkan fenol menggunakan khamir Candida sp. ICBB 1167 dan Pseudomonas sp.

3. Industri LingkunganBeberapa contoh penerapan bioteknologi dalam industri yang ramah lingkungan adalah sebagai berikut :a. Fungi Biokontrol Sebagai Penghasil Enzim-Enzim Hidrolitik Penting Untuk Berbagai Proses Industri Ramah LingkunganGenusTrichoderma,merupakan penghasil enzim hidrolitik ekstraseluler (disekresi ke luar sel). Enzim atau biokatalisator ini diproduksiTrichodermabukan hanya untuk proses mikoparasitisme, tetapi juga untuk memperoleh nutrisi dari lingkungan hidupnya.Trichoderma reesei (Hypocrea jecorina) adalah produsen enzim sellulase dan xilanase.Trichoderma harzianumT34, suatu galur biokontrol, menghasilkan enzim kutinase (Rubioet al., 2008). Enzim kutinase adalah enzim yang dapat menghidrolisis ester dari asam lemak, dan trigliserida, seefisien lipase. Kelebihan kutinase dari lipase, adalah kutinase tak perlu diaktivasi pada antarmuka lipid-air, sehingga memiliki aplikasi industri, sebagai deterjen. Karena kegunaan industri sebagai deterjen, Rubioet al.(2008) mengisolasi gen kutinase dariT. harzianumT34 tersebut, dan memasukkannya ke dalam ragiPichia pastoris, untuk memudahkan produksi kutinase dalam skala industri ekonomis.b. Biogas MetanaBiogas adalah gas kaya metan yang dihasilkan dari aktifitas bakteri anaerobik. Metana ini dihasilkan dari dua jalur utama, yaitu jalur asam asetat dan asam volatile lainnya (VFA) atau disebut juga asetoclastic methanogen ini mencapai 75 % dari total produksi gas metana. Sedangkan sisanya diproduksi dari jalur yang ke dua, yaitu jalur karbon dioksida dan hydrogen disebut juga hydrogenotrophic methanogen.Tahap Pembentukan Biogas Metana padaLandfill(LFG) adalah sebagai berikut :a. Tahap I-Beban puncak biowaste sellulosa, oksigen terlarut turun sampai ke level nol, nitrogen dan karbon dioksida cenderung ke level sebagaimana di atmosfer.b. Tahap II-Karbon dioksida, hydrogen dan asam lemak bebas naik ke level tertinggi, level nitrogen turun sampai sekiitar 10 %, sellulosa mulai di hidrolisis.c. Tahap III-Karbon dioksida menurun sampai sekitar 40 %, produksi metana mencapai kondisi steady state di sekitar 60 %, asam lemak bebas menurun ke level minimum, hidrolisis sellulosa berlanjut ke laju yang linier terhadap waktu, level nitrogen turun mendekati nol.d. Tahap IV-Karbon dioksida dan metana berlanjut ke kondisi steady state pada konsentrasi masing-masing 40 % dan 60 %, komponen sellulosa menurun stbil.e. Tahap V-Sellulosa terdokomposisi sempurna, pada akhirnya produksi karbon dioksida dan metana turun ke nol, oksigen dan nitrogen kembali ke level atmosfer.c. Mikroba Pendegredasi Senyawa HidrokarbonBakteri pendegradasi hidrokarbon pada minyak bumi yaitu Pseudomonas sp. Bakteri ini merupakan organisme gram negatif yang motilitasnya dibantu oleh satu atau beberapa flagella yang terdapat pada bagian polar. Bakteri pseudomonas yang umum digunakan sebagai pendegradasi hidrokarbon antara lainPseudomonas aeruginosa, Pseudomonas stutzeri,dan Pseudomonas diminuta. mekanisme degradasi hidrokarbon di dalam sel bakteri Pseudomonas yaitu:1) Mekanisme degradasi hidrokarbon alifatikPseudomonas menggunakan hidrokarbon tersebut untuk pertumbuhannya. Penggunaan hidrokarbon alifatik jenuh merupakan proses aerobik (menggunakan oksigen). Tanpa adanya O2, hidrokarbon ini tidak didegradasi. Langkah pendegradasian hidrokarbon alifatik jenuh olehPseudomonas meliputi oksidasi molekuler (O2) sebagai sumber reaktan dan penggabungan satu atom oksigen ke dalam hidrokarbon teroksidasi.2) Mekanisme degradasi hidrokarbon aromatikBanyak senyawa ini digunakan sebagai donor elektron secara aerobik oleh bakteri Pseudomonas. Degradasi senyawa hidrokarbon aromatik disandikan dalam plasmid atau kromosom oleh gen xy/E. Gen ini berperan dalam produksi enzim katekol 2,3-dioksigenase. Metabolisme senyawa ini oleh bakteri diawali dengan pembentukan Protocatechuate atau catechol atau senyawa yang secara struktur berhubungan dengan senyawa ini. Kedua senyawa ini selanjutnya didegradasi oleh enzim katekol 2,3-dioksigenase menjadi senyawa yang dapat masuk ke dalam siklus Krebs (siklus asam sitrat), yaitu suksinat, asetil KoA, dan piruvat.

BAB IIIPENUTUP

a. KesimpulanBerdasarkan pembahasan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa penerapan bioteknologi di bidang industri memiliki cakupan yang sangat luas yang diantaranya adalah Industri pangan, Industri pertambangan, dan Industri Lingkungan. Contoh produk Industri pangan meliputi produk bergizi tinggi, produk fermentasi alkohol, produk fermentasi asam, produk bahan penyedap. Penerapan bioteknologi pada industri pertambangan meliputi bakteri pemisah logam, bioremidiasi pencemaran logam berat, dan bioremidiasi air asam tambang. Sedangkan penerapan bioteknologi pada industri lingkungan meliputi Fungi Biokontrol Sebagai Penghasil Enzim-Enzim Hidrolitik, biogas metana, dan mikroba pendegradasi senyawa hidrokarbon.

b. SaranDalam makalah ini dapat disarankan agar mencari lebih lengkap literatur tentang Bioteknologi Modern agar mendapatkan informasi lebih luas tentang penerapan bioteknologi pada bidang industri. Karya tulis ini diharapkan dapat jadi sumber referensi dan pembanding dalam karya tulis lain pada topik yang sama.

DAFTAR PUSTAKA

Amith, John E. 1993. Prinsip Bioteknologi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.Anonymous.2009.Bioteknologi (Online). http://id.wikipedia.org/wiki/Bioteknologi. Diakses pada hari Selasa, 14 April 2015 pukul 21.00 WIBAnonymous. 2012. Bioremidiasi. (Online). http://id.wikipedia.org/wiki/Bioremediasi. Diakses pada hari Selasa, 14 April 2015 pukul 20.00 WIBEdgargo. 2007.Microbial Processing of Metal Sulfides. Dordrecht: Springer.Sardjoko. 1991. Bioteknologi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.Waluyo, Lud.2009. Mikrobiologi Lingkungan. Malang: UMM Press.Winarno, F.G dan Widya Agustinah. 2007. Pengantar Bioteknologi. Bogor : M-BRIO Biotekindo.