FERMENTASIFevere Fervere Mendidih Kegiatan ragi pada ekstrak gula Terjadi sebagai akibat produksi CO2 hasil katabolisme Anaerab gula.

Katabolisme gula proses oksidasi yang menghasilkan nukleotida piridin terceduksi, oksidasi ulang senyawa ini dalam keadaan Aerobik akibat peralihan elektron oksigen berlaku sebagai Aseptor O2 akhir Biokimia Fermentasi adalah proses pembangkitan energi

Pasteur Fermentasi adalah proses peruraian gula menjadi alkohol dan CO2 yang disebabkan oleh aktivitas sel-sel khamir.BuchnerBahwa fermentasi dapat berlangsung dalam

FERMENTASI (DL ARTI YANG LUAS) => Suatu proses perubahan kimia yang terjadi dalam suatu substrat organik melalui kerja enzim yang dikeluarkan oleh mikroorganisme.Fermentasi terjadi karena ditunjang : Mikroorganisme (Enzim) Substrat Bioreaktor / fermentor

Enzim secara struktural terikat di dalam sel mikroorganismeDikenal tiga peranan enzim dlm biologi sel 1. Kontrol sintesis enzim dan protein2. Sifat pengatur sendiri sistem enzim3. Dalam berbagai proses pertumbuhan dan pembelahan sel.

Proses yang digolongkan dalam bioteknologi telah dikenal oleh masyarakat sejak lama - Produksi anggur - Produksi alkohol- Produksi makanan hsl fermentasi seperti : Tape, Tempe.

Proses Mikroba - Produksi metabolisme primer - Produksi metabolisme sekunder

TAHAP PERKEMBANGAN INDUSTRI FERMENTASI

Masa Produk UtamaBejanaProsesPengendalian1. Pra 1900Alkohol Tong TembagaBatch Termometer hidrometer2. 1900 1940Ragi Roti Gliserol As. Sitrat As. LaktatAsetonButanolBejana BajaSparger UdaraPengaduk MekanikBatch Fend BatchpH Termometer3. 1940 60 (sekarang)Penisilin streptomisin antibiotikalain Bejana dengan pengaduk mekanik Aerasi AseptikBatch Fedbatu PH elekroda steril O2 elektroda As. Amino nukleotida Proses transformasi Siklus beretekanan Tek. Jet.Berkesinambungan dan siklus media Komputer Loop Pengendalian4. 1960 sekarangSenyawa yang tidak diproduksi oleh sel mikroba Insulin InterferonSama 3 & 4Batch Fed Batch BerkesinambunganSama 3 dan 5

Golongan Utama Fermentasi

1. Proses yang menghasilkan sel mikroorganisme (Biomassa)2.Proses produksi enzim3.Proses produksi metabolit :- Primer - Sekunder4. Proses transformasi

Biokonversi oleh bakteri asam asetat

Etanol Asam asetat Propanol Asam Propionat Isopropanol Aseton GliserolDihidroksi aseton Mannitol Fruktosa Glukos Asam glukonat Asam Glukonat 5 Keto As. Glukonat Asam Glukonat 2 keto As. Glukonat

Biokonversi = Proses-proses yang dilakukan oleh mikroba untuk mengubah suatu senyawa menjadi suatu produk yang mempunyai struktur kimia yang berhubungan disebut juga Transformasi Mikroba.

Jenis Reaksi Biokonversi

Hidroksila OksidasiAsilasiHidrolisisEsterifikasiTransglikosidasiMetilasiDemetilasiDehidrasiKondensasiHidrasiDeaminasiDekarboksilasiAminasiHalogenasiAmidasi, Rase MirasiFoaforilasiEpimerisasiEpeksidasi Isomerasi Pemecahan Ikatan C-CReduksi

SPESIFITASMikroba yang mengkatalisis biokonversi bertindak sebagai katalis-katalis stereospesifik.Sasaran Spesifiktas adalah biokonversi steroid yang sangat berguna untk melengkapi bahan-bahan antara untuk konversi kimiawi menjadi obat steroid yang lebih baik.

Tipe utama modifikasi steroid antara lain hidroksilasi, dihidrosilasi, epoksidasi, dihidrogenasi dan hidrogenasi.

Macam-macam tipe reaksi terjadi pada posisi molekul steroid yang berbeda, dan reaksi spesifik ini adalah merupakan ciri suatu organisme tertentu. Contoh : Rhizopus nigricans mengkatalisis H - Progesteron, sedangkan spesies tertentu Corynebacterium melaksanakan dehirogenasi kortison.

SPESIFITASMikroba yang mengkatalisis biokonversi bertindak sebagai katalis-katalis stereospesifik.Sasaran Spesifitas adalah biokonversi steroid yang sangat berguna untuk melengkapi bahan-bahan antara untuk konversi kimiawi menjadi obat steroid yang lebih baik.Tipe Utama Modifikasi steroid antara lain hidroksilasi, dihidrosilasi, epoksidasi, dihidrogenasi dan hidrogenasi.

Macam-macam tipe reaksi terjadi pada posisi molekul steroid yang berbeda, dan reaksi spesifik ini adalah merupakan ciri suatu organisme tertentu. Contoh : Rhizopus migricaus mengkatalisis hidroksilasi II- progesteron, sedangkan spesies tertentu corynebacterium melaksanakan dehirogenasi kortison.

HASIL (PRODUKTIVITAS) TINGGIBiokonversi umumnya menghasilkan produktivitas yang tinggi. Alasan-alasan untuk menggunakan biokonversi dari pada langkah-langkah kimiawi adalah :Kondisi reaksi umumnya lunak, sehingga memungkinkan terjadinya konversi senyawaan yang labil terhadap pH atau panas yang rendah atau tinggi.

Reaksi-reaksi dapat dilaksanakan pada posisi-posisi molekul yang secara biasa tidak dapat berjalan karena aktivitas yang tak cukup.Reaksi-reaksi berganda kadangkala dapat dilaksanakan oleh mikroba yang memiliki beberapa enzim.

PRODUKTIVITAS BBRP BIOKONVERSI

Substrat ProdukMikrobaProduk-tivitas1SorbitolSorboseGluconobacter suboxindans982GlyserolDihidroksi AsetonIdem903GlukosaAs. GlukonatAspergillas niger1004L. TirosinL. DopaAs pergillus orizae1005O.FenilalaninL. FenilalaninPseudomonas minyaminzu976GlukosaAs. 2. KetoglukonatPseudomonas fragi927ProgesteronII-Hidroksi progesteronRhizopus nigrificans908Asam MalatAsam FumaratAlcaligenes faecalis989SorbitalFructosaBacillus fructosus90

Faktor-faktor penting untuk Biokonversi yang efektif1. Pemilihan jenis mikroba yang tepat 2. Kondisi-kondisi optimum untuk reaksi 3. Pengaturan sintesis enzim Jumlah maksimum enzim yang tepat harus ada pada sel. 4. Mutasi Sering HSL biokonversi secara konkrit diperbaiki oleh mutasi enzim yang berkatabolisis produk yang diinginkan.

5. Permeabilitas

Beberapa biokonversi amatlah tergantung pada perubahan permeabilitas sel, khususnya yang melibatkan substrat primidun menjadi nukleotida yang berleuan oleh Brevibacterium ammoni-agenes yang sangat sukar terjadi oleh sel yang tumbuh normal. Tetapi bila sel ditumbuhkan pada medium yang mengandung pembatas pertamabhan Mn++, maka komposisi membran sel akan berubah dan enzim yang dibutuhkan akan merembes dari sel dan menjadi mampu mengatalisis biokonversi.

6. Kometabolisme

Pada beberapa biokonversi, substrat yang terdapat pada medium ada dua. Satu substrat untuk pertumbuhan mikroba yang lain dikonversikan menjadi produk yang diinginkan.

Pencegahan Penghambatan Oleh Produk Untuk biokonversi, kadang-kadang produk yang dihasilkan menghambat proses sehingga ditambahkan misalnya resin penukar anjoin (Anion Exchange Resin) kedalam Cairan Kaldu.

8. Konversi substrat tak dapat larut

Senyawa yang sulit larut seperti steroid juga dapat dikonversi. Oleh karenanya beberapa teknik digunakan untuk membuat substrat tak dapat larut dapat dikonversi, diantaranya dengan cara suspensi yang terbagi secara halus, suspensi pada Tween 80.

Contoh : Penggunaan kompleks sikloborat dari 16 hidroksi kartexolon yang dapat meningkatkan solubilitas steroid 20.000 x, sehingga dapat meningkatkan biokonversi dengan baik.

************************