MIKROORGANISME DAN KULTUR FERMENTASI Tri Yuliana 20/9/2011 MK : Teknologi Fermentasi

II. MIKROORGANISME DAN KULTUR FERMENTASI Kriteria Mikroorganisme Industri Fermentasi  Ciri-Ciri Strain Mikroorganisme Unggul : 1. Strain unggul 2. Secara genetik, strain stabil 3. Strain dapat memproduksi sel vegetatif, spora atau unit-unit reproduksi lainnya 4. Strain mampu tumbuh dg cepat dan kuat saat diinokulasi 5. Strain dapat menghasilkan produk yg diinginkan dalam jangka waktu yg pendek dan tidak menghasilkan produk lain yg beracun 6. Strain mampu melindungi diri dari kontaminasi 7. Strain mampu disimpan dalam jangka waktu lama 8. Strain dapat menerima perubahan oleh bahan-bahan mutagenik lainnya. 2. Sumber Mikroorganisme Industri Fermentasi 1. Diisolasi dari alam (tanah, air, tanaman, dll) 2. Koleksi kultur   Kultur siap dipakai  Dikelola oleh badan penelitian fermentasi/swasta  Hasilnya merupakan hasil isolasi secara terus-menerus

3. Isolasi dan Identifikasi mikroorganisme Cara-cara isolasi : 1. Isolasi pada agara cawan :  Metode Gores  Metode agar tuang 2. Isolasi dalam medium cair 3. Isolasi sel tunggal 4. Isolasi pada media seleksi-kultur diperkaya : Kultur campuran Isolat IDENTIFIKASI ISOLASI

Tahap – Tahap Isolasi Bakteri

Kunci Identifikasi Jenis Bakteri Menurut Shewan et al. (1970)

 Identifikasi Bakteri Kultur dimurnikan Ditetapkan apakah organisme bersifat fototropik, aerobik atau anaerobik. Diamati sifat morfologinya dan ada tidaknya endospora Pengamatan gram Pengamatan motilitas Pengamatan pigmen Pengujian kebutuhan akan oksigen Jika organisme bersifat kimoheterotrof, dilakukan pengujian disimilasi glukosa/gula sederhana lainnya Diidentifikasi dengan “Bergey’s Manual”  isolat dalam grup Pengujian lanjutan untuk membedakan di antara jenis Pengujian lengkap untuk membedakan di antara spesies

 Identifikasi Bakteri Kultur dimurnikan Ditetapkan apakah organisme bersifat fototropik, aerobik atau anaerobik. Diamati sifat morfologinya dan ada tidaknya endospora Pengamatan gram Pengamatan motilitas Pengamatan pigmen Pengujian kebutuhan akan oksigen Jika organisme bersifat kimoheterotrof, dilakukan pengujian disimilasi glukosa/gula sederhana lainnya Diidentifikasi dengan “Bergey’s Manual”  isolat dalam grup Pengujian lanjutan untuk membedakan di antara jenis Pengujian lengkap untuk membedakan di antara spesies

 Cara Identifikasi Kapang  Secara mikroskopik, preparat kapang diamati morfologinya yaitu : 1. Hifa septat atau nonseptat 2. Miselium terang/keruh 3. Miselium berwarna/tidak berwarna 4. Memproduksi/tidak memproduksi spora seksual 5. Ciri-ciri kepala pembawa spora 7. Penampakan sporangiofora / konidiofora 8. Adanya struktur/spora spesifik (stolon, rhizoid atau “foot sel”)

 Contoh Kunci Identifikasi Kapang  Ordo Mucorales Sifat umum : - hifa nonseptat - spora aseksual adalah sporangiospora I. Mempunyai sporangiola -------------------------------- Thamnidium II. Tidak membentuk sporangiola A. Membentuk Rhizoid dan stolon, sporangiofora muncul pada noda ---------- Rhizopus B. Tidak memiliki Rhizoid/stolon, Suspensor zigospora besar --------- -------- Mucor

 Reproduksi vegetatif  Bentuk sel vegetatif 2. Sifat kultur :  Identifikasi Khamir 1. Sifat morfologi :  Reproduksi vegetatif  Bentuk sel vegetatif 2. Sifat kultur :  Karakteristik pertumbuhan dlm medium cair  Karakteristik pertumbuhan dlm medium padat 3. Sifat fisiologi :  Penggunaan senyawa karbon  Penggunaan Nitrogen  Pertumbuhan dlm medium tanpa vitamin  Pertumbuhan dlm medium dg tekanan osmotik  Pertumbuhan pada suhu  Produksi asam  Produksi senyawa ekstraseluler  Hidrolisis urea  Pemecah lemak  Pembentuk pigmen Caranya : “slide culture” Metode Gores Pewarnaan Mikroskop Medium cair + Glukosa, dll Tabung Durham Pos - ada gas - warna berubah

4. Reproduksi seksual :  Karakteristik askus dan askospora  Infertilitas pada khamir Ascomycetes Contoh : Kunci Identifikasi 1. Reprod. veg. dg pembentukan septat & pembelahan --- Shizosaccharomyces 2. Reproduksi dg pertunasan ------------------------------------ Endomycopsis 3. Membentuk Askospora bulat --------------------------------- Saccharomycetes

4. Pemeliharaan dan Pelestarian Kultur  Tujuan : 1. Mencegah terjadinya perubahan genetik akibat seleksi dan mutasi alam 2. Mencegah kontaminasi 3. Mempertahankan viabilitas sel  Cara-Cara Penyimpanan Kultur 1. Penyimpanan pada suhu rendah : a. Penyimpanan pada agar miring b. Penyimpanan spora dalam air c.. Penyimpanan dengan nitrogen cair 2. Penyimpanan dalam bentuk kering : a. Kultur tanah b. Lyophilisasi  Prinsip Lyophilisasi  1. Penurunan suhu dibawah titik beku untuk menurunkan aktivitas enzim 2. Penghilangan air sel dengan cara pengeringan vakum untuk menghambat metabolisme

 Cara Lyophilisasi  1. Sel-sel dalam fase stasioner (jumlah sel, 1010-1011 sel/ml dibuat suspensi dalam medium pelindung ( susu, serum atau natrium glutamat) 2. Beberapa tetes suspensi dimasukkan ke dalam ampul  bekukan  vakum sampai sublimasi selesai 3. Ampul ditutup dan disimpan dalam refrigerator  Pelestarian Kultur Kultur m.o berguna Untuk dikembangkan  Menghasilkan antibiotik  Menghasilkan asam amino LESTARIKAN

Lembaga Pengumpul Kultur Nama Lembaga Metode Kultur ATCC CBS CMI IFO FERM NRRL Kering beku Nitrogen cair Nitriogen cair Kering vakum Agar Liofilisasi Mycoplasmatoles fasa L Alga dan Protozoa Fungi Bakteri Bakteri dan kapang Ket  ATCC : The American Type Culture Collection (USA) CBS : Centralbureau Voor Schimmel Culturen (Belanda) CMI : Cemmeonweath Mycological Institute (Inggris) IFO : Institute for Fermentation (Jepang) FERM : Fermentation Research Institute (Jepang) NRRL : Northem Regional Research Center (USA)