Download - Optimasi Penisilin

8/17/2019 Optimasi Penisilin

1/35

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penyakit infeksi masih menempati urutan teratas di Indonesia, sehingga

kebutuhan penangkal penyakit seperti antibiotika cukup besar diperlukan. Pola

hidup dan kondisi lingkungan yang buruk memacu timbulnya penyakit baru yang

pada tingkatannya memerlukan pengobatan dengan memerlukan obat baru.

Antibiotika yang beredar saat ini perlu dikembangkan lebih lanjut karena banyak

penyakit infeksi berspektrum luas yang sulit disembuhkan dengan jenis

antibiotika yang ada, hal ini disebabkan faktor resistensi.Kebutuhan antibiotika yang meningkat terus, yang sebagian besar masih

diimpor dari luar negeri, hendaknya memacu Indonesia untuk dapat memproduksi

sendiri antibiotik yang dikembangkan secara maksimal baik menggunakan

mikroorganisme yang sudah diketahui maupun menggunakan mikroorganisme

yang diisolasi sendiri sehingga kelak Indonesia dapat mandiri dalam hal produksi

antibiotika.

Penicillium chrysogenum adalah jamur berfilamen yang digunakan untuk

memproduksi antibiotik penisilin. Jamur ini mampu mensintesis penisilin dengan

rantai samping hidrofobik khusus ketika prekursor yang sesuai ditambahkan pada

media fermentasi. Penelitian-penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa asam

fenilasetat atau phenylacetic acid PAA! merupakan prekursor terbaik untuk

produksi penisilin ini "eena # Panneersel$am, %&''!. (fekti$itas dari prekursor

rantai samping tergantung pada toksisitas dan ketahanannya terhadap oksidasi

oleh P. chrysogenum. Pada kondisi tidak adanya prekursor rantai samping

eksogen, hasil metabolisme utama dari P. chrysogenum adalah 6-

aminopenicillanic acid )-APA! dan beberapa isopenicillin *. +engan kondisi

tersebut, mono-substituted acetic acid terdapat pada konsentrasi intraselular yang

rendah dan digunakan untuk membentuk sejumlah kecil penisilin seperti

benzilpenisilin, 2-pentenylpenicillin, n-amylpenicillin, n-heptylpenicillin dan p-

hydroxybenzylpenicillin Kardos # +emain, %&''!.

olongan penicillin dan turunannya termasuk dalam kategori antibiotik

lini pertama, yaitu antibiotik yang direkomendasikan untuk mengatasi gejala

'


2/35

infeksi awal. Antibiotik lini pertama ini biasanya lebih tua dan lebih murah

dibandingkan antibiotik kategori lini kedua yang memiliki cakupan lebih luas

terhadap mikroorganisme dibandingkan dengan pendahulunya Kardos #

+emain, %&''!.

aat ini antibiotik golongan penicillin dan turunannya menghilang sejak -

/ tahun terakhir dari pasaran obat di Indonesia. 0bat tersebut telah digantikan oleh

antibiotik golongan sefalosporin dan antibiotik lini kedua lainnya yang harganya

lebih mahal sehingga sulit terjangkau oleh masyarakat, terlebih untuk beberapa

jenis mikroba, perbedaan tingkat kesuksesan kedua kategori antibiotik tersebut

tidak signifikan Piccirillo, %&&'!.

Pihak produsen obat selalu berdalih enggan memproduksi antibiotik lama

karena bakteri telah resisten terhadap antibiotik tersebut, namun alasan itu ditolak

oleh Prof +r Iwan +$$ipra-hasto, Ketua Jurusan 1armakologi dan 2erapi 1akultas

Kedokteran 34, pada diskusi yang bertema 5inergi unsur akademisi, bisnis,

dan pemerintah untuk membangun industri bahan baku obat antibiotik beta-

laktam5 di Jakarta tanggal '' *o$ember %&'& idik, %&'&!.

1.2 Tujuan

'. 4empelajari dan memahami pengaruh penambahan prekursor

Phenylacetic acid PAA! terhadap produksi penisilin- pada jamur

Penicillium chrysogenum koloni % dan .

%. 4empelajari dan memahami metode 6P-78 untuk analisis penisilin- dan

PAA dan analisa gula.

. 4enentukan $olume Phenylacetic acid PAA! optimal dalam

menghasilkan penisilin- dari hasil analisis 6P-78, gula total dan

perbandingan morfologi antar koloni tersebut.

%


3/35

1.3 Waktu dan Tempat

Kerja Praktek dilaksanakan pada ' Juni %&'' sampai %9 Juli %&'' di

7aboratorium 4ikrobiologi :alai Pengkajian :ioteknologi, :adan Pengkajian

dan Penerapan 2eknologi :alai Pengkajian :ioteknologi! erpong.


4/35

BAB II

PR!IL Bala" Pengkaj"an B"#tekn#l#g"$BPPT

2.1 %ejara& dan Perkem'angan Bala" Pengkaj"an B"#tekn#l#g"$BPPT

:alai Pengkajian :ioteknologi-:PP2 adalah sebuah balai yang berdiri

pada tanggal %; 0ktober '99&, dimulai dengan ditandatanganinya kontrak antara

pemerintah Indonesia dan Italia tentang grant atau soft loan, dan dilanjutkan

dengan ditandatanganinya implementasi dari grant atau soft loan tersebut antara

4enristek dan 1I8(2(8, Italia, pada tanggal ; 4aret '99'.

ejak April '99% sampai Juni '99/, :PP2 mulai mendirikan sarana fisik

berupa sebuah gedung yang berlokasi di gedung )&, Puspiptek, erpong,

2angerang. etelah persiapan gedung, peralatan, dan pegawai selesai, maka pada

tanggal %9 +esember '99; dilakukan peresmian operasional :PP2-:ioteknologi

oleh Presiden "epublik Indonesia, dan peresmian kelembagaan menjadi :alai

Pengkajian :ioteknologi oleh


5/35

:ioteknologi :PP2 erpong juga menyediakan kursus dan pelatihan bagi

masyarakat dan swasta dalam bidang bioteknologi industri, bioteknologi tanaman,

dan pelatihan teknik kultur jaringan tanaman.

2.2 (")" dan Tuga)

4isi :alai Pengkajian :ioteknologi-:PP2 dirumuskan sebagai berikut?

a. 4elaksanakan pengembangan dan menguasai bioteknologi unggul

yang mempunyai nilai tambah tinggi.

b. 4emanfaatkan bioteknologi unggul secara optimal untuk memenuhi

kebutuhan stakeholders dan key customer.

c. 4enciptakan kondisi dan meningkatkan akti$itas secara nasional.

d. 4elakukan dan menyiapkan kebijakan, perancangan, dan pelaksanaan

program-program bioteknologi industri pertanian.

2ugas :alai Pengkajian :ioteknologi adalah sebagai pusat pengembangan

bioteknologi nasional dan mempunyai tugas pokok melaksanakan pengkajian,

pengembangan, dan penerapan bioteknologi unggul dalam rangka mewujudkan

masyarakat Indonesia yang berbudaya IP2(K melalui pemberdayaan sumber daya

nasional.

2.3 %um'er Da*a (anu)"a

Program pengembangan +4 diadakan dengan tujuan untuk mencapai

terbentuknya pendidikan dan pelatihan pada tataran tertinggi baik di dalam

maupun di luar negeri dalam spesialisasi sesuai program yang akan dilakukan.

:idang spesialisasi, pengkaderan, jadwal peningkatan pendidikan training) dan

pembinaan serta kesejahteraan pegawai akan mengacu pada program

pengembangan +4 yang disusun secara menyeluruh. umber daya manusia di

balai :iotek perlu diarahkan pada pengembangan diri menjadi peneliti yang

tangguh dan mampu memasarkan hasil penelitian.

2.+ La'#rat#r"um Bala"

7aboratorium di balai terdiri dari 7aboratorium Analisa Kimia,

4ikrobiologi, 2eknologi en, yang ketiganya telah mendapatkan akreditasi I0

;


6/35

'@&%; sejak tanggal ') April %&'&. elain itu, ada juga 7aboratorium Proses 6ilir,

1ermentasi, 4ikropropagasi 2anaman, 4ikrobiologi >eteriner dan Akuakultur,

Agromikrobiologi, dan enetika.

2., Pr#duk -aj"an Bala" Pengkaj"an B"#tekn#l#g"$BPPT

• B"#le)ta merupakan produk berbahan fungisida dengan bahan aktif viable

spores dari tiga galur unggulan richoderma sp. Produk ini ditujukan

untuk mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh jamur

patogen tular tanah.

• Bionic adalah pupuk organik ramah lingkungan yang mengandung unsur

hara dan berbagai macam mikroba yang mampu meningkatkan kesuburan

tanah dan tanaman secara alami.

• B"'"t Tanaman Unggul hasil mikropropagasi diantaranya jati, kelapa

sawit, jarak pagar, lidah buaya, $anili, anggrek, strawberi, dan lain-lain.

• Decomic merupakan konsorsium mikroba dekomposer. !ecomic

bermanfaat untuk mempercepat penguraian bahan organik mentahmenjadi kompos.

• In#kulan a&aru merupakan konsorsium mikroba yang memacu

pembentukan gubal pada pohon gaharu.

• /atr#)"n adalah sterilant jamur dan bakteri pada persiapan penanaman ex-

vitro tanaman yang tumbuh di lapangan! jarak pagar.

• /atr#d"0 digunakan sebagai perangsang pertumbuhan akar pada

penanaman ex-vitro jarak pagar.

• /atr#ert merupakan pupuk daun yang dapat berfungsi untuk

meningkatkan pertumbuhan tanaman jarak pagar pada fase $egetatif dalam

pembibitan.

• ("kr#)"l merupakan produk yang mengandung konsorsium mikroba aktif

sebagai pemicu pembentukan silase untuk pakan ternak.

)


7/35

• Pr#'"#t"k akuakultur air tawar! adalah konsorsium mikroba yang

bermanfaat untuk peningkatan pertumbuhan pada ikan, memperbaiki

lingkungan dan mencegah timbulnya penyakit pada ikan.

• Pr#'"#t"k P% merupakan konsorsium mikroba aktif. Probiotik P8

memiliki fungsi untuk menciptakan keseimbangan mirkoflora dalam

saluran pencernaan dan meningkatkan efisiensi penyerapan nutrisi pada

ternak ruminansia.

• Prochick adalah konsorsium mikroba aktif yang berperan untuk

peningkatan daya kecernaan pakan dan daya tahan terhadap penyakit

ternak unggas.

• %"nk#n"n dan -"n"d"n berfungsi sebagai bahan aktif obat yang diisolasi

dari pohon kulit kina.

• Te&n#ert merupakan kumpulan cendawan mikroba arbuskular yang

berfungsi untuk meningkatakna efesiensi penyerapan unsur hara terutama

P dan * serta unsur mikro penting lainnya seperti n, 4o, 1e, dan 8u.

2.4 Peranan Bala" Pengkaj"an B"#tekn#l#g"$BPPT

Tekn#l#g" m"kr#pr#paga)" tanaman

2eknologi mikropropagasi tanaman merupakan teknologi

perbanyakan bibit tanaman secara aseptik dalam media yang berisi nutrisi

teroptimasi. arana riset dan penerapannya didukung oleh laboratorium

yang sangat memadai. 2anaman yang dikembangkan di :alai Pengkajian

:ioteknologi-:PP2 adalah tanaman yang mempunyai nilai ekonomis

tinggi dan mempunyai prospek cerah pada skala potensial. Produk

tanaman yang dikembangkan diantaranya tanaman hortikultura anggrek,

kina, coklat, karet, kelapa sawit!.

Pela*anan penguj"an k"m"a5 m"kr#'"#l#g"5 dan genet"ka

@


8/35

Pengujian di :alai Pengkajian :ioteknologi-:PP2 yang sudah

dilakukan adalah pengujian kimia, mikrobiologi, dan genetika yang

meliputi makanan, minuman, jamu, bahan jamu, air, dan bahan baku obat.

Tekn#l#g" ermenta)" dan pr#)e) &"l"r

Produk teknologi fermentasi dan proses hilir yang dikembangkan

antara lain bahan baku obat seperti antibiotika, antikolesterol, dan bahan

baku non obat seperti tepung lidah buaya, ekstrak mengkudu dan mikroba

probiotik untuk kesehatan.

Tekn#l#g" agr#m"kr#'"#l#g"

2eknologi agromikrobiologi merupakan pengkajian dan penerapan

teknologi mikroba yang dimanfaatkan untuk peningkatan produkti$itas

pertanian dalam arti luas biofertili=er, biopestisida, dekomposer, dan

probiotik ternak.

Reka*a)a "ndu)tr" 'er'a)") '"#tekn#l#g"

"ekayasa industri berbasis bioteknologi ditujukan untuk melakukan

rancangan bangun untuk industri berbasis bioteknologi serta paket tekno-ekonomi untuk industrialisasi bioteknologi. Produk yang dihasilkan antara

lain filtrasi nano, mirko, ultra!, sistem penapisan produk dengan membran

filtrasi, solid dan li"uid fermentor , spray drier , rolling drier , mixer , dan

homogenizer .

Reka*a)a genet"ka terapan

"ekayasa genetika terapan merupakan pembudidayaan teknologi gen

untuk meningkatkan kualitas dan produkti$itas mikroba tanaman.

"ekayasa genetika terapan yang telah dilakukan di :alai Pengkajian

:ioteknologi-:PP2 antara lain pengembangan tanaman kelapa sawit

rendah asam lemak jenuh, peningkatan produkti$itas kualitas karet secara

rekayasa genetika, peningkatan produkti$itas $itaman :'% Pseudomonas

denitrificans.

2.6 %truktur rgan")a)" Bala" Pengkaj"an B"#tekn#l#g" BPPT

B


9/35

:alai Pengkajian :ioteknologi-:PP2 dipimpin oleh seorang kepala balai

dan dibantu oleh satu sub tata usaha, seksi teknis, serta satu kelompok jabatan

fungsional, yang strukturnya dapat dilihat pada ambar %.'. 2ugas dari masing-

masing bagian tersebut diantaranya adalah sebagai berikut?

a. ub bagian tata usaha administrasi!

:ertugas dalam mengatur urusan kepegawaian, keuangan, tata

laksana, surat-menyurat, kearsipan, perlengkapan, dan rumah

tangga balai.

b. eksi bioteknologi pertanian

:ertugas dalam melaksanakan urusan pengembangan pengkajian

dan penerapan teknologi gen, agromikrobiologi, dan mikrobiologi

pertanian.

c. eksi bioteknologi industri

:ertugas dalam melakukan urusan pengembangan perngkajian dan

penerapan mikrobiologi, teknologi fermentasi, dan proses hilir di

bidang industri.

d. eksi jasa teknologi

:ertugas dalam melakukan jasa analisis dan kontrol kualitas serta

pengelolaan sarana teknik dan pemasyarakatan hasil.

am'ar 2.1 %truktur rgan")a)" d" Bala" Pengkaj"an BPPT$Tekn#l#g"

9


10/35

2.7 Peraturan -erja

Peraturan kerja di :alai :ioteknologi-:PP2 dimulai pada pukul &@.&

sampai ').&&


11/35

BAB III

PELA-%ANAAN -ER/A PRA-TE-

3.1 De)kr"p)" Akt"8"ta)

3.1.1 Pem'uatan (ed"a (P$1 9(ed"a %p#rula)":

Ba&an Untuk 1;; mL Untuk ,;; mL Untuk 1;;; mL

Ceast eDtract &,; g %,; g ; g

8ane molasses &,@; g ,@; g @,; g

lyserin &,@; g ,@; g @,; g

*a8l ' g ; g '& g

8a0/ &,&%; g &,'%; g &,%; g

Asam fenoksi

asetat

&,' m7 ; m7 '& m7

:acto agar %,; g '%,; g %; g

6%0 '&& m7 ;&& m7 '&&& m7Ta'el 3.1 Ba&an$'a&an *ang d"'utu&kan untuk mem'uat med"a (P$1

Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan media sporulasi ini antara lain

labu erlenmeyer %&&& m7 untuk pembuatan '&&& m7 medium!, sumbat kapas,

alumunium foil, p6 meter, autoklaf, cawan petri, magnetic stirrer , hot plate, dan

gelas ukur ';&& ml.

Penimbangan dilakukan terhadap masing-masing bahan yang dibutuhkan

2abel .'!, kemudian dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer %&&& ml satu per

satu sambil dilakukan pengadukan dengan menggunakan magnetic stirrer di atas

hot plate. etelah semua bahan tercampur dengan baik selanjutnya dilakukan

pengukuran p6 awal dengan menggunakan p6 meter yang dikalibrasi, kemudian

dilakukan penyesuaian p6 sampai dengan p6 ),B dengan menambahkan larutan

*a06 %*. 7abu erlenmeyer tersebut ditutup dengan sumbat kapas dan

alumunium foil. +ilakukan sterilisasi dengan autoklaf selama & menit pada suhu

'%'&8. etelah itu, media dituang ke dalam cawan petri di dalam laminar air flo#

dan dibiarkan mendingin pada suhu ruang. 4edia kemudian ditutup dan disimpan

dalam wadah plastik yang ditutup rapat sebelum digunakan.

3.1.2 Pem'uatan (ed"a (P$2 9(ed"a


12/35

8a80 ; &,; ' ',;

6%0 '&&& m7 '&& m7 %&& m7 && m7Ta'el 3.2 Ba&an$'a&an *ang d"'utu&kan untuk mem'uat med"a (P$2

Alat-alat yang digunakan pada pembuatan media $egetatif ini antara lain

labu erlenmeyer %;& ml, labu erlenmeyer %&&& m7 untuk pembuatan '&&& m7

medium!, sumbat kapas, p6 meter, magnetic stirrer , glass beads, alumunium foil,

autoklaf, hot plate, gelas ukur ';&& ml.

Penimbangan dilakukan terhadap masing-masing bahan yang dibutuhkan

2abel .%!, dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer %&&& ml satu per satu dengan

6%0 dan 8a80 terlebih dahulu sambil dilakukan pengadukan dengan

menggunakan magnetic stirr er di atas hot plate. +iukur p6 awal dari seluruh

campuran bahan dengan menggunakan p6 meter yang telah dikalibrasi.

+ilakukan penyesuaian p6 sampai didapatkan nilai p6 ;,B dengan menambahkan

larutan *a06 %*. 4asing-masing labu erlenmeyer %;& ml yang sudah diisi

dengan buah glass beads berdiameter ; mm kemudian diisi dengan %& ml

medium. +itutup dengan sumbat kapas dan alumunium foil kemudian dilakukan

sterilisasi dengan autoklaf selama & menit dengan suhu '%'&8.

3.1.3 Pem'uatan (ed"a (P$3 9(ed"a !ermentat":

Ba&an g=L

87 /%

7aktosa '&

K6%P0/ /

*6/!%0/ /,;

8a80 '&

*a%0/ ',;

6%0 '&&& m7

Alat-alat yang diperlukan antara lain labu erlenmeyer atau gelas ukur %&&&

m7, labu erlenmeyer %;& ml, p6-meter, magnetic stirrer, hot plate, glass beads,

aluminium foil, autoklaf, pipet ukur, bulb.

Pertama-tama, dilakukan penimbangan tiap-tiap bahan di atas sesuai

dengan kebutuhan pembuatan. Kemudian dimasukkan satu per satu ke dalam labu

erlenmeyer atau gelas ukur %&&& m7 sambil dilakukan pengadukan dengan

magnetic stirrer di atas hot plate. +iukur p6 awal-nya dan dilakukan ad$ust p6

'%

Ta'el 3.3 Ba&an$'a&an *ang d"'utu&kan

untuk mem'uat med"a (P$3


13/35

sampai mencapai nilai p6 sekitar ;,9 dengan cara menambahkan larutan *a06

/* sedikit demi sedikit. +iambil & m7 dengan pipet ukur dimasukkan ke dalam

beberapa labu erlenmeyer sesuai keperluan pembuatan. Ke dalam tiap-tiap labu

erlenmeyer %;& m7 sebelumnya ditambahkan &,'; m7 minyak kacang kedelai

dan butir glass beads. +iberikan perlakuan PAA yang berbeda yaitu &,; m7E

&,) m7E dan &,@ m7 PAA. 7abu erlenmeyer ditutup dengan sumbat kapas dan

aluminium foil untuk kemudian disterilisasi di autoklaf selama & menit dengan

suhu '%'&8.

3.1.+ Pem'uatan (ed"a NA

:ahan-bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan media *A adalah nutrient

agar %& g, akuades '&&& m7, larutan *a06 /*. edangkan alat-alat yang

diperlukan diantaranya hot plate, magnetic stirrer , ph meter, labu erlenmeyer '&&&

ml, sumbat kapas, aluminium foil, laminar air flo#, cawan petri, autoklaf.

+ilakukan penimbangan *A sesuai kebutuhan yang kemudian dilarutkan di dalam

labu erlenmeyer berisi aFuades sesuai kebutuhan lalu diaduk di atas hot plate

sambil dilakukan pengukuran p6 awal sampai mencapai p6 @ dengan

menambahkan larutan *a06 /* tetes demi tetes. 7abu erlenmeyer tersebut lalu

ditutup dengan sumbat kapas dan aluminium foil. Kemudian disterilisasi selama

& menit dengan suhu '%'&8. elesai disterilisasi, dilakukan penuangan media *A

steril ke dalam beberapa cawan petri di dalam laminar air flow. etelah media

memadat, cawan Petri ditutup dan dimasukkan ke dalam kantung plastik.

'


14/35

3.1., Pem'uatan Larutan Nal ;5>? @ 2 tete) Teen

*a8l seberat &,9 gram, % tetes larutan 2ween, dan akuades '&& m7

merupakan bahan-bahan yang diperlukan. Alat-alat yang digunakan yaitu tabung

reaksi, pipet ukur, hot plate, magnetic stirrer , autoklaf, gelas ukur && m7.

Padatan *a8l &,9 gram dimasukkan ke dalam becker glass && m7 dan dilakukan

pengadukan dengan menggunakan magnetic stirrer di atas hot plate. +itambahkan

% tetes larutan 2ween ke dalam becker glass tersebut. etelah semuanya larut,

diambil sebanyak 9 ml untuk dimasukkan ke dalam beberapa tabung reaksi.

:eberapa tabung reaksi itu kemudian disterilisasi selama '; menit dengan suhu

'%'&8.

3.1.4 Pem'uatan Hl +N 1;; ml

:ahan-bahan yang digunakan antara lain larutan 68l @G, akuades. Alat-

alat yang dibutuhkan yaitu labu ukur ;&& ml. ebanyak ');,) ml larutan 68l @G

dimasukkan ke dalam labu ukur ;&& ml. 7alu ditambahkan akuades ke dalam labu

ukur sampai mencapai batas tera '&&ml. Pengerjaan ini dilakukan di dalam ruang

asam.

3.1.6 Pem'uatan NaH +N 1;; ml

:ahan-bahan yang harus disiapkan adalah larutan *a06 ;&G orensen,

akuades.Alat-alat yang digunakan antara lain labu ukur ;&& ml. +iambil sebanyak

%,@' ml larutan *a06 ;&G, dimasukkan ke dalam labu ukur. +ilakukan

pengenceran dengan menambahkan akuades sampai batas tera '&& ml.

3.1.7 Pem'uatan Reagen DN%:ahan-bahan yang digunakan diantaranya ,; +* ,; !initrosalicylic

acid ! '&,) g, *a06 '9,B g, natrium kalium tartat &) g, fenol @,) m7, *a-

metabisulfit B, g, &,' * 68l, larutan *a06, indikator PP dan akuades '/') g.

+alam pembuatan reagen +* ini digunakan beberapa alat seperti gelas ukur,

pipet ukur, bulb, alat timbangan, magnetic stirrer, hot plate.

,; +* '&,) gram, '9,B gram *a06, dan akuades '/') m7 dicampur

dan dilarutkan terlebih dahulu. Kemudian ditambahkan &) gram natrium kalium

'/


15/35

tartrat, @,) m7 fenol dan B, gram *a-metabisulfit. Pengadukan dilakukan dengan

menggunakan magnetic stirrer di atas hot plate. +iambil sebanyak m7 untuk

dititrasi dengan &,' * 68l dan indikator PP sampai berubah warna ke warna

semula setidaknya membutuhkan ;-) m7 68l!. Jika kurang dari ;-) m7 68l,

maka ditambahkan *a06 sebanyak % gram untuk setiap penambahan ' m7 68l.

3.1.> Pem'uatan Larutan Alk#l 6;?

:ahan-bahan yang perlu disiapkan adalah larutan alkohol 9)G dan

akuades. Alat yang digunakan gelas ukur '&& m7 dan corong. Ke dalam gelas

ukur '&& m7 ditambahkan @& m7 alkohol 9)G kemudian ditambahkan akuades

sampai batas tera '&& m7.

3.1.1; Tran)er %p#ra dar" Agar %lant ke (ed"a (P$2 dan Uj" %ter"l"ta)

:ahan-bahan yang perlu disiapkan diantaranya larutan *a8l &,9G, agar

slant Penicillium chrysogenum, media 4P-%, media *A, media 4P-', dan

alkohol @&G. Alat-alat yang digunakan antara lain laminar air flo#, pipet ukur

steril, bulb, incubator shaker , oose, inkubator %;&8 dan @&8.


16/35

3.1.12 Tran)er (ed"a dar" (ed"a (P$2 ke (ed"a (P$3

:ahan-bahan yang perlu disiapkan diantaranya media 4P-, media 4P-%,

media *A, media 4P-', dan alkohol @&G. Alat-alat yang digunakan antara lain

laminar air flo#, pipet ukur steril, bulb, shaker , oose, ob$ect glass, deck glass,

inkubator %;&8 dan @&8. 4edia 4P-%, media 4P-, media 4P-' dan media *A

dimasukkan ke dalam laminar air flo# yang sebelumnya sudah disiapkan. +engan

menggunakan pipet ukur steril sebanyak ',; m7 dari media 4P-% dimasukkan ke

dalam media 4P-. Kemudian, dilakukan uji sterilitas dengan melakukan streak

dari tiap media 4P-% ke dalam media 4P-' dan *A di dalam cawan petri.

3.1.13 Anal")") HPL 9H"g& Per#rmane$L"u"d &r#mat#grap&*:

4edia 4P- yang sudah dishaker selama '& hari merupakan sampel yang

dianalisis untuk menghitung jumlah penisilin- yang dihasilkan dan jumlah PAA

yang tersisa dalam media 4P-. Alat-alat yang digunakan antara lain alat

sentrifuge, alat 6P78, tabung sentrifuga '; m7, tutup tabung sentrifuga,

mikropipet ' m7, tabung $ial, dan labu erlenmeyer %;& m7.

7abu erlenmeyer %;& m7 yang berisi media 4P- disiapkan. +ari tiap

labu erlenmeyer tersebut diambil sebanyak '& m7, lalu dimasukkan ke tabung

sentrifuga '; m7. etelah ditutup dengan tutupnya, semua tabung dimasukkan ke

dalam alat sentrifuga yang diatur kecepatannya ;&& rpm, '& selama '; menit.

elesai disentrifugasi, diukur jumlah padatan yang mengendap sebagai P4>

Packed %ass &olume!, sementara itu supernatannya dipindahkan ke dalam ku$et

sebanyak /&& H7 untuk disentrifugasi kembali dengan kecepatan '&&&& rpm, '&

selama '; menit. 7alu, %&& H7 supernatan dipindahkan ke dalam tabung $ial

untuk dianalisis pada alat 6P78. 2iap-tiap sampel diatur tingkat pengencerannyaagar konsentrasi penisilin- dan PAA yang terukur masih berada dalam batas

kur$a standar yang digunakan.

3.1.1+ Anal")") ula T#tal

:ahan-bahan yang dipakai dalam analisis gula total antara lain larutan

sampel yang akan diuji, larutan +*, akuades, *a06 %*, 68l /*. edangkan

alat-alat yang digunakan seperti timbangan 4etler, p6-meter, alat $orteD,

')


17/35

spektrofotometer, waterbath, labu ukur ;& m7, tabung reaksi besar dan kecil,

aluminium foil, mikropipet ' m7, corong, ku$et, parafilm, pipet ukur steril.

Pertama-tama sampel yang akan diuji ditimbang dan dipindahkan ke

dalam tabung reaksi kecil. esudah dilakukan penimbangan ditambahkan &,; m7

larutan 68l /* ke dalam masing-masing sampel. 'aterbath diatur untuk suhu

9)&8. ampel yang telah diberi penambahan &,; m7 68l /* dipanaskan dalam

#aterbath selama %& menit. etelah %& menit, ditambahkan ' m7 *a06 %* ke

dalam larutan sampel tersebut.

2abung reaksi besar dipersiapkan dan ke dalamnya dimasukkan sebanyak

m7 dan ) m7 larutan +* untuk sampel dan blanko. elain itu, labu ukur ;&

m7 dan corong juga dipersiapkan. ampel yang akan dianalisis tersebut

dimasukkan ke dalam labu ukur ;& m7 serta ditambahkan akuades hingga

mencapai batas tera ;& m7 dan dipindahkan kembali ke tabung reaksi kecil yang

sudah dibilas.

2abung reaksi besar yang sudah berisi m7 larutan +* ditambahkan B&&

H7 akuades dan %&& H7 sampel untuk pengenceran ;D. edangkan untuk kontrol

sampel dilakukan pengenceran '&D dengan ditambahkannya 9&& H7 akuades dan

'&& H7 kontrol sampel. Kemudian di$orteD dan dipanaskan selama % menit di

#aterbath dengan suhu 9)&8. :lanko yang berisi ) m7 larutan +* juga

dipanaskan.

2erakhir, dilakukan pengukuran spektrofotometer pada panjang gelombang

;;& nm untuk mengetahui nilai absorbansi sampel tersebut. etelah didapatkan

nilai absorbansi melalui pengukuran, data-data yang didapat diproses dan dihitung

hingga mendapatkan nilai gula totalnya.

3.2 Pengamatan dan Anal")") Data

Penicillium chrysogenum merupakan spesies jamur yang dipakai untuk

memproduksi antibiotik penisilin yang sangat penting dalam dunia kesehatan

sehingga dilakukanlah produksi secara komersial dengan cara biosintesis,

semisintesis dan sintesis kimia total. 2erdapat dua cara dalam biosintesis yaitu

surface culture method jamur P. chrysogenum ditumbuhkan pada permukaan

wadah yang berisi media padat yang lembabcair! dan submerged agitated method

'@


18/35

jamur P. chrysogenum ditumbuhkan dengan media cair yang selalu digoyang!

Abraham et al., '9/'!.

0ptimasi PAA merupakan salah satu metode untuk meningkatkan

produkti$itas penisilin dari jamur Penicillium chrysogenum karena komposisi

dari medium yang digunakan untuk kulti$asi mikroorganisme dapat secara

langsung berpengaruh pada fenotip fisiologis dan kinerja fermentasi

mikroorganisme tersebut. 4enurut penelitian yang telah dilakukan oleh "eena et

al. pada %&'', penggunaan Phenylacetic Acid PAA! sebagai prekursor

menunjukkan hasil yang optimal jika dibandingkan dengan Phenyl ActeAmide

PAA4! dan PhenoDyacetic Acid P0AA!.

+alam pelaksanaan kerja praktek ini, tujuan utamanya adalah untuk

mengoptimasi $olume PAA yang digunakan dalam percobaan ini digunakan PAA

dengan $olume &,; m7, &,) m7, dan &,@ m7! terhadap sampel koloni jamur

Penicillium chrysogenum digunakan koloni % dan koloni ! untuk dapat

menghasilkan antibiotik penisilin- sehingga dapat dilakukan scale up di

fermentor secara efektif dan efisien.

ambar .' ambar morfologi koloni P. chrysogenum a! dan miselia P.

chrysogenum dengan produksi penisilin- di atas ;&&& ppm

umber ? tefaniak et al., '9/)!

ambar .' di atas memperlihatkan koloni dan miselia Penicillium

chrysogenum yang dapat menghasilkan penisilin- hingga di atas ;&&& ppm.

Koloni tersebut memiliki ciri-ciri morfologi antara lain memiliki warna hijau

'B

a! b!


19/35

yang gelap serta membentuk struktur menyerupai gunung dengan kawah yang ada

di tengah. +alam seleksi koloni yang sudah dikerjakan di 7aboratorium

4ikrobiologi :iotek-:PP2 warna sampel koloni Penicillium chrysogenum yang

dapat memproduksi penisilin- dengan jumlah di atas ;&&& ppm hampir selalu

berwarna hijau pekat dengan konidifor berbentuk seperti kuas.

Pengamatan morfologi terhadap setiap sampel koloni Penicillium

chrysogenum yang dianalisis dilakukan secara kasat mata atau menggunakan

mikroskop kemudian difoto. Pengamatan morfologi dilakukan dua kali. Pertama,

pengamatan bentuk tumbuh koloni saat jamur akan diambil sampelnya dan

dipindahkan dari agar miring tempat penyimpanannya ke medium $egetatif 4P-%.

Pengamatan ini dilakukan secara kasat mata. Pengamatan morfologi kedua

dilakukan sebelum sampel dipindahkan dari media $egetatif 4P-% ke media

fermentasi 4P-. Pengamatan ini dilakukan dibawah mikroskop untuk memilih

sampel yang tepat untuk difermentasi. 6asil pengamatan kemudian difoto dan

dibandingkan dengan literatur. +ari foto tersebut diamati dan dicatat ciri-ciri

morfologinya apakah sesuai atau berbeda dengan ciri-ciri morfologi sampel

koloni Penicillium chrysogenum yang dapat menghasilkan penisilin- di atas

;&&& ppm.

Pada 2abel ./dapat dilihat hasil pengamatan morfologi terhadap sampel

koloni % dan koloni .

2abel ./ 4orfologi Penicillium chrysogenum sampel koloni % dan

N

#

-#l#n" am'ar (#r#l#g"

' Koloni %


20/35

Koloni %.'

Perbesaran? ;&D

/ Koloni %.%

Perbesaran? ;&D

; Koloni .'

Perbesaran? ;&D

) Koloni .%

Perbesaran? ;&D

Apabila diamati dari perbedaan morfologi tiap sampel koloni Penicillium

chrysogenum yang diuji, berdasarkan 2abel ./ di atas koloni merupakan koloni

yang lebih baik jika dibandingkan dengan koloni %. Koloni memiliki struktur

morfologi yang paling mendekati ciri-ciri struktur morfologi koloni Penicillium

chrysogenum yang dapat menghasilkan penisilin- di atas ;&&& ppm menurut

tefaniak et al ., '9/)! yaitu memiliki warna hijau gelap serta membentuk

struktur menyerupai gunung dengan kawah yang ada di tengah.

4asing-masing sampel kemudian diberi perlakuan yang berbeda dengan

menambahkan prekursor PAA dengan $olume yang dibagi menjadi $ariasi,

yakni PAA &,; m7, &,) m7, dan &,@ m7. emua sampel kemudian dianalisis lebih

lanjut dengan metode 6P78 dan analisis gula.

Phenylacetic Acid PAA! sampai saat ini merupakan prekursor yang

terbukti paling baik untuk menginduksi sintesis penisilin-. Percobaan dengan

menggunakan $olume PAA yang ber$ariasi diharapkan dapat mengetahui $olume

optimal yang dapat mempercepat dan memperbanyak produksi penisilin- dari

koloni Penicillium chrysogenum secara efektif dan efisien. 7ee et al ., '99/!.

4enurut :aker # 7onergan %&&%!, dalam suatu senyawa penisilin-

sepertiganya merupakan senyawa PAA. Agar lebih jelasnya perlu dibandingkan

%&


21/35

struktur kimia masing-masing yaitu antara struktur kimia pensiilin- dan PAA,

serta struktur dasar penisilin pada umumnya.

6P78 merupakan suatu alat yang sangat bermanfaat dalam suatu analisis

kimia serta memiliki prinsip penggunaan yang sama dengan kromatografi lapis

tipis dan kolom. 6P78 memperbolehkan penggunaan partikel yang berukuran

sangat kecil untuk material terpadatkan dalam kolom yang mana akan memberi

luas permukaan lebih besar berinteraksi antara fase diam dan molekul-molekul

yang melintasinya sehingga memungkinkan terjadinya pemisahan yang lebih baik

dari komponen-komponen dalam campuran tefaniak et al ., '9/)!.

Analisis 6P78 dan gula total dilakukan pada dua hari yang berbeda untuk

masing-masing koloni awal pengerjaan masing-masing koloni berselang hari!

yaitu pada tanggal %; Juli %&'' terhadap sampel koloni % dan pada tanggal %B Juli

%&'' terhadap koloni . Analisis dilakukan terhadap kultur yang berumur @ hari.

+ari analisis dengan menggunakan 6P-78 ini didapatkan data mengenai jumlah

penisilin- yang dihasilkan, PAA yang digunakan, pemakaian gula sebagai

sumber karbon yang dipakai serta p6 dan P4> Packed %ass &olume!.

ambar .% sampai ambar .) memperlihatkan perbandingan hasil

analisis 6P78 dan gula total masing-masing perlakuan pada sampel koloni % yang

dilakukan pada tanggal %; Juli %&''.

Dua 0.5 Dua 0.6 Dua 0.73200

3300

3400

3500

3600

3700

3800

3900

3544.6

3404.6

3787.2

Kelompok Perlakuan (Koloni 2)

Penisilin-G (ppm)

ambar .% Perbandingan hasil penisilin- rata-rata pada semua kelompok

perlakuan koloni %

%'

%-&.;


22/35

:erdasarkan ambar .% dapat diketahui bahwa dari penelitian yang

dilakukan pada koloni %, sampel dengan kandungan PAA sebanyak &.@ m7

menghasilkan penisilin- dengan nilai rata-rata paling tinggi, yaitu sebesar

@B@,% ppm, dibandingkan dengan sampel yang diberi PAA sebanyak &,; m7 dan

&,) m7. 6al ini mungkin disebabkan oleh keefisienan metabolisme koloni

Penicillium chrysogenum yang ada pada sampel tersebut. +engan melihat hasil

tersebut, maka koloni % belum dapat dilanjutkan scale-up pada fermentor karena

jumlah penisilin- minimal yang dibutuhkan untuk scale-up adalah ;&&& ppm

karenanya perlu dilakukan penelitian lebih lanjut bagaimana memaksimalkan

produksi penisilin pada koloni % untuk mendapatkan trend jumlah penisilin-

seperti yang diharapkan. Perlu juga dilakukan pembandingan dari segi morfologi

agar didapatkan koloni yang lebih unggul.

01000200030004000500060007000

3409

773

4449

1357.8

5741

1752.4

Kelompok Perlakuan

PAA (ppm)

ambar . Perbandingan nilai PAA rata-rata saat 6P-78 pada semua kelompok

perlakuan koloni %

:erdasarkan ambar . dapat diketahui rata-rata konsentrasi PAA yang

tersisa dalam medium pada saat panen dilaksanakan dan dibandingkan dengan

masing-masing kontrolnya. Kelompok perlakuan dengan PAA sebanyak &,@

memiliki konsentrasi PAA sisa yang paling banyak, yaitu '@;%,/ ppm, dibanding

kelompok perlakuan lainnya. +ari ambar . dapat diperkirakan konsumsi PAA

pada masing-masing kelompok perlakuan. Kelompok perlakuan yang

%%


23/35

mendapatkan PAA sebesar &,; m7 diperkirakan mengkonsumsi PAA sebanyak

%)) ppm. Kelompok perlakuan PAA &,) m7 diperkirakan mengkonsumsi PAA

sebesar &9',% ppm. Konsumsi PAA terbesar diperkirakan terjadi pada kelompok

perlakuan PAA &,@ m7 yaitu 9BB,) ppm. edangkan kelompok kontrol &.; PAA

&.; yang ditambahkan kedalam medium tanpa kultur! memberikan konsentrasi

akhir @@ ppm, kontrol &.) dan &@ masing-masing memberikan konsentrasi akhir

';@,B ppm dan '@;%,/ ppm.

0

20

40

6080

100

120

92.16

46.54

92.75

58.59

112.75

67.81

Kelompok Perlakuan

Gula Total (g/L)

ambar ./ Perbandingan gula total rata-rata pada semua kelompok perlakuan

koloni %

:erdasarkan ambar ./ dapat diketahui rata-rata konsentrasi gula total

yang terdapat dalam medium pada saat panen dilaksanakan dan dibandingkan

dengan masing-masing kontrolnya. Kelompok perlakuan PAA &,; pada koloni %

mengkonsumsi gula rata-rata sebesar /;,)% g7. Kelompok perlakuan PAA &,)

dan PAA &,@ masing-masing diperkirakan menghabiskan gula rata-rata sebesar

/,') g7 dan /,') g7. Konsumsi gula yang cenderung menurun ini

diperkirakan memiliki hubungan dengan konsumsi PAA dari masing-masing

kelompok perlakuan yang cenderung meningkat. +engan kata lain, dapat

dikatakan bahwa semakin banyak mikroba mengkonsumsi PAA untuk mensintesis

%


24/35

penisilin-, semakin sedikit sumber karbon yang dikonsumsi untuk pertumbuhan

mikroba tersebut.

Kontrol 0.5 2-0.5 Kontrol 0.6 2-0.6 Kontrol 0.7 2-0.75.8

6

6.2

6.4

6.6

6.8

6.21

6.44

6.16

6.6

6.12

6.73

Kelompok Perlakuan

pH

ambar .; Perbandingan p6 rata-rata pada semua kelompok perlakuan koloni %

:erdasarkan ambar .; dapat diketahui rata-rata p6 medium pada saat

panen dilaksanakan dan dibandingkan dengan masing-masing kontrolnya. p6

perlakuan cenderung naik dan lebih tinggi daripada p6 kontrolnya. 6al ini dapat

dikarenakan PAA dalam media tersebut berkurang karena ada yang di konsumsi

oleh mikroba. eperti yang kita ketahui, phenylacetic acid PAA! bersifat asamsehingga semakin banyak PAA yang terkandung dalam medium, semakin rendah

pula p6 nya. 6asil ini mendukung data sebelumnya yang menyatakan bahwa

koloni % yang diberi PAA &,@ m7 mengkonsumsi PAA paling banyak

dibandingkan perlakuan PAA &,; dan PAA &,) karena kenaikan p6 dari koloni %

perlakuan PAA &,@ ini juga yang paling tinggi, yaitu naik sebesar &,)', diantara

perlakuan lainnya yang hanya mengalami kenaikan p6 sebesar &,% dan &,;.

%/


25/35

0

0.51

1.5

2

2.5

3

1

2.6

1

2.4

1

2.2

Kelompok Perlakuan

PMV (mL/10 mL)

ambar .) Perbandingan P4> rata-rata pada semua kelompok perlakuan koloni

%

Pada ambar .) dapat terlihat bahwa P4> yang didapat pada saat panen

cenderung semakin menurun dari perlakuan dengan PAA &,; sampai perlakuan

dengan PAA &,@. Packed %ass &olume P4>! dapat dikorelasikan dengan massa

sel mikroba yang ada dalam medium perlakuan. emakin besar P4> maka

semakin besar massa sel mikroba yang juga berarti semakin banyak terjadi

pertumbuhan sel. 6asil ini dapat dijelaskan oleh data sebelumnya yang

menyatakan bahwa koloni dengan PAA &,; mengkonsumsi gula paling banyak

diantara koloni dengan PAA &,) dan PAA &,@. +engan semakin banyaknya gula

yang dikonsumsi maka semakin besar pula pertumbuhannya sehingga P4> yang

didapat juga semakin besar.

:erdasarkan ambar .; di atas, sampel koloni % yang diberikan PAA &,;

m7 menghasilkan penisilin- dengan nilai rata-rata sebanyak ;//,) ppm dan

dari 2abel .; tersebut dapat diketahui rata-rata PAA yang tersisa dalam mediumadalah sebanyak @@ ppm, sedangkan rata-rata gula yang tersisa dari sampel

koloni % PAA &,; adalah sebanyak /),;/ g7 serta rata-rata p6 dan P4> masing-

masing sebanyak ),// dan %,% m7'& m7.

Pada hasil analisis koloni % yang diberikan PAA &,) m7 menghasilkan

penisilin- dengan nilai rata-rata sebanyak /&/,) ppm dan rata-rata PAA yang

tersisa dalam medium adalah ';@,B ppm, sedangkan rata-rata gula yang tersisa

%;


26/35

dari sampel koloni % PAA &,) adalah sebanyak ;B,;9 g7 serta rata-rata p6 dan

P4> masing-masing sebanyak ),)& dan %,/ m7'& m7.

Pada sampel koloni % dengan prekursor PAA yang ditambahkan sebanyak

&,@ m7, penisilin- rata-rata yang dihasilkan sebanyak @B@,% ppm. "ata-rata

PAA yang tersisa dalam medium adalah '@;@,% ppm sedangkan rata-rata gula

yang tersisa dari sampel koloni % PAA &,@ m7 sebanyak )@,B' g7 serta rata-rata

p6 dan P4> masing-masing sebanyak ),@ dan %,) m7 '& m7.

ambar .@ sampai ambar .'' memperlihatkan perbandingan hasil

analisis 6P78 dan gula total masing-masing perlakuan pada sampel koloni yang

dilakukan pada tanggal %B Juli %&''.

Tiga 0.5 Tiga 0.6 Tiga 0.70

1000

2000

3000

4000

50004021.4

3149.6

4543.2

Kelompok Perlakuan

Penisilin-G (ppm)

ambar .@ Perbandingan hasil penisilin- rata-rata pada semua kelompok

perlakuan koloni

:erdasarkan ambar .@ dapat diketahui bahwa dari penelitian yang

dilakukan pada koloni , sampel dengan kandungan PAA sebanyak &.@ m7

menghasilkan penisilin- dengan nilai rata-rata paling tinggi, yaitu sebesar

/;/,% ppm, dibandingkan dengan sampel yang diberi PAA sebanyak &,; m7 dan

&,) m7. 6al ini mungkin disebabkan oleh keefisienan metabolisme koloni

Penicillium chrysogenum yang ada pada sampel tersebut. +engan melihat hasil

tersebut, maka koloni belum dapat dilanjutkan scale-up pada fermentor karena

jumlah penisilin- minimal yang dibutuhkan untuk scale-up adalah ;&&& ppm

karenanya perlu dilakukan penelitian lebih lanjut bagaimana memaksimalkan

%)


27/35

produksi penisilin pada koloni untuk mendapatkan trend jumlah penisilin-

seperti yang diharapkan. Perlu juga dilakukan pembandingan dari segi morfologi

agar didapatkan koloni yang lebih unggul.

0

2000

4000

6000

8000

100007436

170.4

7806

559

9266.5

1385.6

Kelompok Perlakuan

PAA (ppm)

ambar .B Perbandingan nilai PAA rata-rata saat 6P78 pada semua kelompok

perlakuan koloni

Pada ambar .B dapat diketahui rata-rata konsumsi PAA masing-masing

perlakuan dibandingkan dengan kontrolnya. :erdasarkan ambar .B dapatdiketahui rata-rata konsentrasi PAA yang tersisa dalam medium pada saat panen

dilaksanakan dan dibandingkan dengan masing-masing kontrolnya. Kelompok

perlakuan dengan PAA sebanyak &,@ memiliki konsentrasi PAA sisa yang paling

banyak, yaitu 'B;,) ppm, dibanding kelompok perlakuan lainnya. +ari ambar

.B dapat diperkirakan konsumsi PAA pada masing-masing kelompok perlakuan.

Kelompok perlakuan yang mendapatkan PAA sebesar &,; m7 diperkirakan

mengkonsumsi PAA sebanyak @%)) ppm. Kelompok perlakuan PAA &,) m7diperkirakan mengkonsumsi PAA sebesar @%/@ ppm. Konsumsi PAA terbesar

diperkirakan terjadi pada kelompok perlakuan PAA &,@ m7 yaitu @BB&,9 ppm.

%@


28/35

020406080

100120140160

130.28

73.68

136.26

81.72

132.66

74.79

Kelompok Perlakuan

Gula Total (g/L)

ambar .9 Perbandingan gula total rata-rata pada semua kelompok perlakuan

koloni

:erdasarkan ambar .9 dapat diketahui rata-rata konsentrasi gula total

yang terdapat dalam medium pada saat panen dilaksanakan dan dibandingkan

dengan masing-masing kontrolnya. Kelompok perlakuan PAA &,; pada koloni

mengkonsumsi gula rata-rata sebesar ;),) g7. Kelompok perlakuan PAA &,) dan

&,@ masing-masing diperkirakan menghabiskan gula rata-rata sebesar ;/,;/ g7dan ;@,B@ g7. Karakter koloni dalam mengkonsumsi gula terlihat berbeda

dengan karakter yang dimiliki oleh koloni %. Pada koloni , jika PAA yang di

konsumsi sedikit, maka konsumsi gula juga cenderung mengikuti menjadi lebih

sedikit!, begitu pula sebaliknya. 6al ini mungkin dikarenakan karakteristik dari

masing-masing koloni yang beragam.

%B


29/35

Kontrol 0.5 3-0.5 Kontrol 0.6 3-0.6 Kontrol 0.7 3-0.75.95

6

6.05

6.16.15

6.2

6.25

6.3

6.2

6.25

6.18

6.08

6.16

6.08

Kelompok Perlakuan

pH

ambar .'& Perbandingan p6 rata-rata pada semua kelompok perlakuan koloni

:erdasarkan ambar .'& dapat diketahui rata-rata p6 medium pada saat

panen dilaksanakan dan dibandingkan dengan masing-masing kontrolnya. p6

perlakuan PAA &,; pada koloni lebih tinggi daripada p6 kontrolnya,

penyebabnya mungkin sama seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa

kenaikan p6 bisa terjadi akibat PAA dalam media tersebut berkurang karena ada

yang di konsumsi oleh mikroba. ementara itu penurunan p6 dibandingkan

dengan kontrolnya pada kelompok percobaan PAA &,) dan PAA &,@ dapat

disebabkan oleh banyaknya asam laktat yang terbentuk sebagai hasil dari

terjadinya fermentasi.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1

2.1

1

2.1

1

2.2

Kelompok Perlakuan

PMV (mL/10 mL)

%9


30/35

ambar .'' Perbandingan P4> rata-rata pada semua kelompok perlakuan

koloni

Pada ambar .'' dapat terlihat bahwa P4> yang didapat pada saat

panen relatif sama dari perlakuan dengan PAA &,; sampai perlakuan dengan PAA

&,@. Pada koloni , kelompok perlakuan dengan PAA &,@ yang mengkonsumsi

PAA dan gula paling tinggi juga memiliki P4> yang lebih tinggi dibandingkan

dengan kelompok perlakuan pada koloni lainnya.

Pada hasil analisa koloni yang diberikan PAA &,; m7 menghasilkan

penisilin- dengan nilai rata-rata sebanyak '/9,) ppm dan rata-rata PAA yang

tersisa dalam medium adalah sebesar ;;9 ppm, sedangkan rata-rata gula yang

tersisa dari sampel koloni % PAA &,) adalah sebanyak 81,72 g7 serta rata-rata

p6 dan P4> masing-masing sebanyak ),&B dan %,' m7'& m7.

Pada hasil analisa koloni yang diberikan PAA &,) m7 menghasilkan

penisilin- dengan nilai rata-rata sebanyak /&%',/ ppm dan rata-rata PAA yang

tersisa dalam medium adalah '@&,/ ppm, sedangkan rata-rata gula yang tersisa

dari sampel koloni % PAA &,) adalah sebanyak @,)B g7 serta rata-rata p6 dan

P4> masing-masing sebanyak ),%; dan %,' m7'& m7.

Pada hasil analisis koloni yang diberikan PAA &,@ m7 menghasilkan

penisilin- dengan nilai rata-rata sebanyak 4021,4 ppm dan rata-rata PAA yang

tersisa dalam medium adalah sebanyak 'B;,) ppm, sedangkan rata-rata gula

yang tersisa dari sampel koloni % PAA &,@ adalah sebanyak @/,@9 g7 serta rata-

rata p6 dan P4> masing-masing sebanyak ),&B dan %,% m7'& m7.

+ari hasil analisis yang didapatkan, jumlah penisilin- pada koloni %

tidak dapat dilakukan scale-up pada fermentor karena jumlah penisilin- minimalyang dibutuhkan untuk scale-up adalah ;&&& ppm karenanya perlu dilakukan

seleksi koloni berkelanjutan untuk mendapatkan trend jumlah penisilin- seperti

yang diharapkan. Apabila dilihat dari rentang nilai p6-nya, sudah baik karena

memiliki rentang p6 berkisar antara )-@.

6asil analisa 6-78 menunjukkan bahwa baik koloni % dan koloni

menghasilkan penisilin- rata-rata pada pemberian PAA &,@ m7 @B%,% ppm!

dan /;/,% ppm!. "ata-rata konsentrasi gula total koloni % dan pada masing-

&


31/35

masing perlakuan tidak termasuk tinggi yaitu /),;/ g7, ;B,;9 g7, dan )@,B' g7,

@,)B g7, B',@% g7, dan @/,@9 g7. umber karbon akan dirombak dan

digunakan untuk membangun massa sel dan membentuk produk. Komposisi dari

medium yang digunakan untuk fermentasi secara langsung berpengaruh pada

kemampuan produksi mikroorganisme tersebut, yang juga akan berdampak pada

efekti$itas dan efisiensi dalam aplikasi industri. Pada penelitian yang dilakukan

oleh "eena A. dan Panneersel$am A. %&'&!, diketahui bahwa dibandingkan

dengan glukosa, laktosa merupakan sumber karbon yang lebih baik untuk

fermentasi penisilin ini. Konsentrasi gula laktosa di dalam media fermentasi

harus dipertimbangkan dengan seksama. Konsentrasi gula total yang lebih tinggi

di atas %&& g7! masih dapat ditoleransi oleh ragi dan jamur seperti P.

chrysogenum yang mampu merombak %& /& g7 gula total menjadi asam laktat

pada saat proses fermentasi berlangsung. Pada konsentrasi tertentu, sumber

karbon dan katabolit karbon dapat menghambat satu atau beberapa en=im yang

berperan dalam proses pembentukan produk dalam hal ini penisilin-. alah satu

pendekatan untuk mencegah penghambatan tersebut adalah dengan memberikan

sumber karbon secara terus menerus pada konsentrasi tertentu di bawah

konsentrasi penghambatan huler dan Kargi, '99%!. 4enurut tanbury et al .,

'99; !, konsentrasi gula total yang paling sesuai untuk pertumbuhan koloni P.

chrysogenum adalah diantara B& '%& g7 sehingga dapat mendukung

pembentukan sporanya dan tetap dapat menghasilkan penisilin-.

Konsentrasi ion hidrogen mempengaruhi penyerapan nutrisi dan akti$itas

fisiologi mikroba sehingga mempengaruhi pertumbuhan biomassa dan

pembentukan produk. "agi dan jamur memiliki p6 optimal petumbuhan pada

rentang /,; ;,; namun p6 optimal pertumbuhan tidak selalu sama dengan p6optimal pembentukan produk. Produksi penisilin- maksimum oleh P.

chrysogenum diperoleh pada rentang p6 ),& @,&. :erdasarkan hasil pengamatan

pada ambar .; dan ambar .'& diperoleh rata-rata p6 yang masih berada

dalam rentang p6 optimal ),& @,& untuk menghasilkan penisilin-.

Pengendalian p6 pada proses fermentasi ini cukup sulit dilakukan karena

terjadinya penurunan konsumsi glukosa dan cepat terbentuknya asam laktat

menyebabkan terjadinya penurunan p6. Penambahan 8a80 pada media 4P-%

'


32/35

dan media 4P- dapat mencegah terjadinya penurunan p6 huler dan Kargi,

'99%!.

Pada proses fermentasi, asam fenilasetat PAA! ditambahkan pada medium

fermentasi sebagai senyawa prekursor pada pembentukan penisilin-.

Penambahan fenilasetat PAA! diharapkan dapat mempercepat dan

memperbanyak produksi penisilin- dari koloni P. chrysogenum.

:erdasarkan hasil pengamatan pada ambar . dan ambar .@, $olume

PAA &,@ m7 menghasilkan penisilin- dalam jumlah yang paling banyak

dibandingkan dengan kelompok perlakuan dengan $olume PAA yang lebih

rendah, akan tetapi rata-rata PAA dari masing-masing ulangan koloni tidak selalu

berada pada rata-rata konsentrasi PAA optimal yang diperlukan untuk

pembentukan penisilin- sehingga penisilin- yang dihasilkan belum mencapai

;&&& ppm 7ee et al ., '99/!.

4enurut :aker # 7onergan %&&%!, dalam suatu senyawa penisilin-

sepertiganya merupakan senyawa PAA. Agar lebih jelasnya perlu dibandingkan

struktur kimia masing-masing yaitu antara struktur kimia pensiilin- dan PAA,

serta struktur dasar penisilin pada umumnya.

%

ambar .9 truktur umum penisilin

http?en.wikipedia.orgwikiPeniciliin!

A :


33/35

ambar .'& truktur kimia A! Penisilin dan :! PAA

http?en.wikipedia.orgwikiPhenylaceticLacid!

:erdasarkan ambar .'& di atas tersebut, struktur kimia PAA pada

ambar .'& :! juga terdapat pada struktur kimia penisilin- pada ambar .'&

A!. ehingga dapat dikatakan bahwa sepertiga dari senyawa penisilin- adalah

senyawa PAA. ecara teoritis apabila ingin dihasilkan penisilin- sebanyak ;&&&

ppm maka jumlah PAA yang ditambahkan haruslah sebesar sepertiganya yaitu

sebanyak '))@,)@ ppm senyawa PAA tanbury et al., '99;!.

intesis penisilin dari Penicillium chrysogenum diinduksi oleh

Phenylacetic Acid PAA! dan garamnya. *amun, juga dapat ditekan oleh

keberadaan glukosa, laktosa, fruktosa, dan sumber karbon lainnya. PAA memang

berperan untuk menginduksi pembentukan penisilin , namun PAA juga berperan

sebagai penghambat pertumbuhan jamur pada konsentrasi yang melebihi derajat

optimumnya "odrigue=, 4.(. et al., '99/!.

:erdasarkan informasi tersebut, maka konsentrasi PAA yang diberikan

pada semua perlakuan tidak mencukupi konsentrasi yang dibutuhkan oleh

Penicillium chrysogenum untuk menghasilkan penislin- di atas ;&&& ppm.

4eskipun berdasarkan percobaan ini konsentrasi penisilin- yang dihasilkan pada

semua koloni adalah sampel yang diberikan PAA dengan $olume &,@ m7, namun

menurut kami hasil ini kurang memuaskan karena apabila dibandingkan dengan

sampel yang diberikan PAA dengan $olume &,; m7 hasilnya tidak berbeda jauh.

6asil produksi penisilin- yang tidak sesuai dengan keinginan bisa jadi

disebabkan oleh konsentrasi PAA yang diberikan terlalu berlebih sehingga bersifat

toksik bagi Penicillium chrysogenum, bisa juga disebabkan oleh metabolisme darikoloni sampel yang tidak efektif dan efisien sehingga diperlukan seleksi koloni

dan penelitian berkelanjutan agar hasil produksi penisilin- yang diharapkan

dapat tercapai.


34/35

BAB I<

-E%I(PULAN DAN %ARAN

+.1 -e)"mpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian dalam kerja praktek ini

adalah ?

'. Pada koloni % dan , pemberian PAA &,@ menghasilkan rata-rata

penisilin- dalam jumlah yang paling besar @B@,% ppm!

dibandingkan dengan pemberian PAA &,; dan PAA &,). *amun

pengaruh pemberian PAA terhadap produksi penisilin- koloni % dan

ini tidak berbanding lurus.%. Koloni memiliki morfologi yang mendekati dengan morfologi koloni

ideal yang dapat menghasilkan penisilin- di atas ;&&& ppm, yaitu

berwarna hijau gelap dengan struktur yang menyerupai gunung dengan

sebuah kawah di bagian tengah.

. :elum bisa ditentukan $olume PAA yang dapat digunakan untuk

menghasilkan penisilin- dengan jumlah maksimal.

+.2 %aran

'. +ari hasil penelitian ini, diperkirakan koloni yang digunakan memiliki

metabolisme yang kurang efektif dan efisien sehingga dibutuhkan seleksi

koloni berkelanjutan agar dapat menghasilkan penisilin- dalam jumlah

maksimal.

%. Produkti$itas koloni terpilih hasil seleksi koloni dapat ditingkatkan dengan

rekayasa genetik yaitu dengan penambahan situs gen-gen yang

bertanggungjawab untuk mengekspresikan penisilin-.

/


35/35

DA!TAR PU%TA-A

Abraham (. P., 8hain, (., 1letcher 8. 4. 1lorey 6.