MIKROBA SEBAGAI AGENSIA PROSES

Presentasi berjudul: "MIKROBA SEBAGAI AGENSIA PROSES"— Transcript presentasi:

1 MIKROBA SEBAGAI AGENSIA PROSES
I Nyoman P. Aryantha SITH-ITB

2 Mikroba dan Politik Ide membuat karet sintetis melalui polimerisasi butadiene dari petroleum Chaim Weizmann 1914 (a chemistry professor at Manchester University in England ) Clostridium acetobutylicum  Aseton dan Butanol August 1914 perang dunia-I  bubuk mesiu (cordite) dan bahan peledak nitrocellulose (terbuat dari acetone) Atas jasanya  ISRAEL (1948)

3 AGEN MIKROBAYANG UMUM DIPAKAI DALAM INDUSTRI BERBASIS MIKROBA
Bakteri : ensim, asam organik Aktinomiset : antibiotik Ragi : alkohol Fungi : asam sitrat, ensim Mushroom : pangan Mikroalga : PST, biofuel Lichen : antibiotik Protozoa,Mikrocrustacea : live food (larviculture) Nematoda : Biocontrol agent

4 Dairy Products Kefir Milk Streptococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus, Torula sp. Southwestern Asia Taette S. lactis var. taette Scandinavian peninsula Tarhana Wheat meal and yogurt Lactics Turkey Meat and fish products Country-cured ham Pork hams Aspergillus, Penicillium spp./ Southern U. S. Lebanon bologna Beef Pediococcus cerevisiae Europe, U.S. Fish sauces Small fish halophilic Bacillus spp. Katsuobushi Skipjack tuna Aspergillus glaucus Japan Nonbeverage plant products Cocoa beans Cacao fruits Candida krusei, Geotrichum spp. Africa, South America Coffee beans Coffee cherries Erwinia dissolvens, Saccharomyces spp. Brazil, Congo, Hawaii, India Kimchi Cabbage and other vegetables Lactic acid bacteria Korea Olives Green Olives Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum Worldwide Pickles Cucumbers Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus plantarum Beverages Bourbon whisky Corn, rye Saccharomyces cerevisiae U. S. Cider Apples, other Saccharomyces spp. Mezcal Century plant Yeasts Mexico Sake Rice Saccharomyces saki Vinegar Cider, wine Acetobacter spp. Wine Grapes, other fruits Saccharomyces ellipsoideus

5 AKTINOMISETES

6 AKTINOMISETES Nama Species Produk Streptomyces avermitilis
Avermectin (anthelmintic agent) S. griseus Streptomycin, Cycloheximide S. verticillus Bleomycin (glicopeptide anti tumor) S. hygroscopicus Herbimycin (herbicide) S. venezuelae Chloramphenicol S. erythreus Erythromycin S. kanamyceticus Kanamycin S. lincolnensis Lincomycin S. fradiae Neomycin S. noursei Nystatin S. Rimosus Tetracycline S. nodusus Amphotericin B

7 Streptomyces Streptomyces griseus Streptomyces avermitilis

8 SUMBER AGEN Alamiah (spontan)
Sub-starter (bagian dari produk sebelumnya yang belum diproses hilir) beslag, whey, yoghurt, kombucha dll. Kultur murni atau campur ISOLASI KULTUR STOK

9 CULTURE COLLECTION INSTITUTE
Agricultural Research Service Culture Collection, USA Algae, bacteria, fungi, yeast, actinomycetes 78,010 American Type Culture Collection (ATCC), USA Algae, bacteria, fungi, yeast, protozoa, cell lines, hybridomas, viruses, vectors, plasmids, phage 53,615 Centraalbureau Voor Schimmelcultures (CBS), Netherlands Fungi, yeast, lichens, plasmid 41,300 Culture Collectioin University of Goteborg (CCUG), Swedia Bacteria, fungi, yeast 28,000

10 SUB STARTER Berasal dari kultur proses sebelumnya Praktis Murah
Teradaptasi Tidak tahan lama Berisiko kontaminasi

11 ISOLASI Sumber isolat dari lingkungan dengan substrat dan kondisi yang kaya materi organik Untuk isolat tertentu substrat sesuai tujuan Perlu skill dan fasilitas yang memadai Perlakuan pra-isolasi Penggunaan medium selektif / differensial

12 PRA-ISOLASI Pengayaan (pengkondisian substrat alami) Pemanasan
Filtrasi Perkolasi sinambung Pencucian

13 KARAKTERISTIK PENTING
Kultur murni Viabilitas tinggi Produk akhir bersifat tunggal (homofermentatif) Produktivitas cepat Nilai kompetisi tinggi Dapat mengeliminasi kontaminan Stabil secara genetis Life time yang panjang

14 TAHAPAN PENGEMBANGAN AGEN
Wild type (seleksi dan skrining) Optimasi suhu pH jenis nutrien komposisi nutrien agitasi aerasi komposisi inokulum Pemuliaan breeding fusi sitoplasma mutasi rekayasa DNA

15 CONTOH PENGEMBANGAN STRAIN
Antibiotik Strain Awal Strain Unggul Penisilin 20 unit/ml 8000 unit/ml Streptomisin 50 unit/ml 5000 unit/ml Eritromisin 100 unit/ml 2000 unit/ml KlorTetrasiklin 200 unit/ml 4000 unit/ml Oksitetrasiklin 400 unit/ml 6000 unit/ml

16 BIOASSAY Antibiotik : obyek bakteri Anti fungi : obyek fungi
Anti serangga : obyek serangga Anti gulma : obyek tanaman Anti kolesterol : tikus (preklinis), manusia (klinis) Anti kanker : kultur sel, tikus, manusia Vitamin : fungi Growth factor : tikus SCP : tikus

17 ANALISIS KIMIA Kandungan senyawa aktif (alkaloid, statin, fenol, peptida, dsb…) Analisa TLC, HPLC, GC

18 ANTIBIOTIC SCREENING

19 Rotifer-exploiting fungi - the lethal lollipop - Zoophagus (Oomycetes) trapping loricate rotifers.

20 Nematode-exploiting fungi - adhesive knobs of Nematoctonus (Basidiomycetes - note the clamp connection).

21 Metarrhizium anisopliae

22

23