Click here to load reader

Makalah Mikrin Biotek Vitamin

  • View
    266

  • Download
    10

Embed Size (px)

DESCRIPTION

mnmnm

Text of Makalah Mikrin Biotek Vitamin

MAKALAH MIKROBIOLOGI INDUSTRIBIOTECHNOLOGICAL PRODUCTION OF VITAMIN

ANGGOTA:ACCESSTIA CHRISTY H0910001ALIF LAILA INAYATI AZ ZAHRA H0910006DESINTYA DWI HERDIANA H0910027GILANG RAHMAWAN H0910033RATIH NAWANGWULAN H0910059SANDY AGUS RAHMANTO H0910066

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2013BAB IPENDAHULUAN

Vitamin, didefinisikan sebagai mikronutrien penting yang diperlukan dalam jumlah yang tidak dapat disintesis oleh mamalia, yang sangat penting untuk metabolisme semua organisme hidup dan disintesis oleh mikroorganisme atau tanaman. Vitamin kini semakin sering diperkenalkan sebagai makanan / pakan aditif, seperti medis terapi agen, seperti kesehatan alat bantu, dan juga sebagai alat bantu teknis. Saat ini, banyak makanan olahan, pakan ternak, farmasi, kosmetik, dan bahan kimia mengandung vitamin ditambahkan atau senyawa vitamin yang berhubungan.Sebagian besar vitamin kini diproduksi industri dan banyak digunakan dalam makanan, farmasi dan kosmetik. Saat ini, beberapa vitamin secara eksklusif diproduksi melalui sintesis kimia, sementara beberapa orang lain yang diproduksi baik oleh sintesis kimia atau melalui proses ekstraksi. Proses ini membutuhkan banyak energi, dan juga tingginya biaya pembuangan limbah. Selain itu, proses ini telah menumbuhkan kesadaran konsumen yang berkaitan dengan keamanan pangan aditif. Hal ini telah menyebabkan meningkatnya minat dalam menggantikan proses-proses dengan proses bioteknologi. Akibatnya, proses bioteknologi untuk produksi sebagian besar senyawa dengan cepat muncul dan beberapa sudah bersaing dengan proses kimia yang ada.

BAB IIISIA. VITAMIN EVitamin Larut LemakAda 4 jenis vitamin yang larut lemak, yaitu A, D, E dan K, beberapa vitamin sudah dilaporkan dapat dibuat dengan bioteknologi seperti vitamin E dan K. Berikut adalah diskusinya :Vitamin EMerupakan kumpulan dari komponen larut lemak dimana -tocopherol merupakan komponen terbanyak dan mempunyai aktivitas antioksidan paling tinggi. Di manusia, -tocopherol dipercaya mempunyai peranan penting dalam mencegah dari pengaruh cahaya yang membuat kerusakan kulit, mata, penyakit degeneratif seperti artheroskerosis, penyakit cardiovaskular dan kanker. Saat ini -tocopherol diproduksi dengan sintesis kimia dan ekstraksi dari minyak sayur. Namun produksi dengan sisntesis kimia dan ekstraksi minyak sayur ini hanya menghasilkan -tocopherol dalam jumlah sedikit. Tidak seperti vitamin yang lainnya, -tocopherol sintesis struktur kimia nya tidak sama dengan yang berada di alam. Struktur kimia sintetis dari campuran 8 stereo isomer secara umum diketahui sebagai all-rac--tocopherol terdiri atas 4(2R) dan 4(2S) isomer. Penelitian pada hewan dan manusia, menunjukan bahwa 2R isomer dapat lebih mempertahankan; maka itu ketika dibandingkan dengan jumlah yang sama ketersediaan dari alam dibanding dengan -tocopherol sintetik adalah 2:1 lebih lagi kesadaran konsumen yang semakin tinggi terhadap keamanan bahan tambahan pangan telah menaikan permintaan terhadap antioksidan yang alami.Beberapa strain dari microalgae air tawar Euglena gracilis Z dan microalgae laut Dunaliella tertilecta dapat memproduksi -tocopherol dengan konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan sumber makanan yang terkenal sebagai sumber vitamin. Peelitian untuk optimasi alfatokoferol sudah diketahui menggunakan egracilis Z, dengan menggunakan : 1. Modification of culture condition.2. Two step culture3. Screening of favorable substrate.Modification of culture condition. Dapat diketahui bahwa sel dengan densitas tinggi menurunkan penetrasi cahaya pada tiap sel, menurunkan aktifitas fotosintesis. Ini menyebabkan penurunan kondisi aerobic dan meningkatkan kadar vitamin E. Kemudian konsumsi oksigen dan glukosa dari respirasi dapat meningkatkan metabolisme heterotropik. Hasil dari sel densitas tinggi yang ditumbuhkan secara fotoheterotrof dari fed-batch culture mencapai 1,21 mg/G massa sel kering.Two step culture. Produksi bersamaan akan betakaroten, vitamin C dan vitamin E sudah berhasil dilakukan oleh E. Gracillis Z menggunakan two step culture. Di step pertama dari batch culture, E. Gracillis Z di kultivasikan secara fotoheterotrof di media Oda dan Hunter yang dimodifikasi dengan intensitas cahaya tinggi. Ketika sel terlambat mencapai fase eksponensial mereka akan terpisah, kemudian dicuci dan diresustensikan lagi dengan volume yang sama kedalam medium Cramer dan Mayers untuk step kultivasi yang kedua. Two step culture menggunakan sel densitas tinggi menghasilkan produktivitas antioksidan yang tinggi.Carbalo cardenas et al. Mempelajari produksi alfatokoferol menggunakan Dunaliella tertiolecta dan Tetraselmis suesica untuk mengetahui pengaruh ketersediaan cahaya. Ternyata penurunan cahaya tidak mempengaruhi jumlah alfatokferol pada Dunaliella tertiolecta dan Tetraselmis suesica. Tidak ada korelasi antara jumlah produksi alfatokoferol dan klorofil. Penambahan nitrat dan fosfat kedalam kultur tetraselmis suesica dapat meningkatkan jumlah klorofil dan alfa tokoferol, sehingga dapat diketahui bahwa komponen nutrisi dapat meningkatkan produktivitas alfa tokoferol.

B. VITAMIN KMenaquinon ( vitamin K2)Ada 2 bentuk vitamin K di alam yaitu vitamin K1 (phylloquinone) yang diroduksi dari tanaman, vitamin K2 ( Menaquinon, MK) yang disintesis dari bakteria, terdapat di antar rantai 4 sampai 13 isoprene naphthoquinones. Komponen ini ditulis dengan MK-n dimana n didenotasikan sebagai nomor unit isoprene.Vitamin K merupakan kofaktor penting untuk konveri pasca translasi dari residu asam glutamat dari protein tertentu dalam darah dan tulang menjadi asam karboksi glutamat. Banyak peneliti yang secara ekstensif mempelajari produksi menaquinone dari Bacillus subtilis.Berikut adalah hasil penelitian tentang produksi vitamin K :1. Kultur suplement pembersih dan mutasi Flavabacterium 182 g/L MKBakteri asam laktat dapat memproduksi menaquinone 29-123 g/L MK-7, MK-8, MK-9 dan MK-102. Fermentasi kedelai, natto, memproduksi menaquinone dimana komponen utamanya menjadi MK-7 dan komponen minornya menjadi MK-63. Sato et al menyatakan bahwa diphenylamine- resistant mutant strain D2000-41 dari Bacillus subtilis strain MH-1 yang diisolasi dari natto dapat meningkatkan produksi MK-7.4. Sumi mempelajari produksi vitamin K dengan fermentasi okara dengan 7 variasi natto bacili. Selama fermentasi konsentrasi MK-4 tidak berubah sementara MK-7 menunjukan peningkatan. Konsentrasi tertinggi 36,6 g/g dari Chinese natto strain (Unnan SL-001), 14,2 dari Naruse; 11,9 dari Asahi; 6,8 dari Takahashi;1,9 dari Miyagino; 5,2 dari Nitto dan 1,9 dari Meguro setelah inkubasi selama 4 hari pada suhu 37oC

C. VITAMIN B2 (RIBOFLAVIN)RiboflavinRiboflavin atau vitamin B2, digunakan untuk nutrisi manusia dan terapi serta bahan tambahan pakan ternak.Riboflavin sudah diproduksi secara komersil dari kimia sintetis, fermentasi dan kombinasi fermentasi dengan kimia sintentis.Meskipun bakteri ( Clostridium sp.) dan yeasts ( Candida sp.) penghasil yang baik, Dua terkait erat ascomycete jamur, Eremothecium ashbyii dan Ashbya gossypii, dianggap sebagai produsen riboflavin terbaik

Produksi fermentatif riboflavinFermentasi produksi Riboflavin dilakukan dalam kultur terendam. Faktor-faktor seperti mikroba strain, sumber karbon, mineral, dan pH mempengaruhi produksi fermentasi Riboflavin.

Fermentasi menggunakan Ashbya gossypiihasil dari riboflavin lebih dari 15 g/L kaldu budaya di steril aerob tenggelam fermentasi dari Ashbya gossypii dengan gizi medium yang mengandung molase atau minyak nabati sebagai sumber karbon.

Fermentasi menggunakan Bacillus subtilis. Riboflavin biosintesis dipelajari di Bacillus subtilis menggunakan genetika dan teknologi r-DNA. Kloning dan DNA rantaian nukleotida menunjukkan bahwa enzim yang diperlukan untuk biosintesis RiboflavinSalah satu protein yang dikodekan oleh operon riboflavin Bacillus subtilis, RibA, adalah enzim rate-limiting di riboflavin industri yang memproduksi strain. Humbelin et al. (31) memperkenalkan tambahan satu salinan ribA gene ke lokus sacB riboflavin produksi strain, dan dinyatakan constitutively dari promotor vegI kekuatan menengah. Hal ini menyebabkan peningkatan riboflavin titers dan hasil Riboflavin di glukosa sampai dengan 25%.

Fermentasi menggunakan Corynebacterium ammoniagenes. Peningkatan strain untuk produksi riboflavin dibangun melalui teknik metabolik yang menggunakan teknik DNA rekombinan di Corynebacterium ammoniagenes.

Fermentasi menggunakan Lactococcus lactis. Sybesma et al. (33) dikembangkan Lactococcus lactis strain menggunakan langsung insersional dan metabolisme teknik simultan berlebihan folat dan riboflavin. Lactis Lactococcus MG 1363 terkena riboflavin analog roseoflavin. Ketahanan strain roseoflavin (Lactococcus lactis CB010) menunjukkan biosintesis deregulasi riboflavin yang mengakibatkan produksi riboflavin selain riboflavin konsumsi.

Proses yang dilakukan riboflavinRiboflavin adalah pulih dari kaldu oleh sentrifugasi setelah inaktivasi mikroorganisme oleh panas. Pasteurisasi kaldu memastikan bahwa sel-sel tidak layak organisme produksi hadir dalam produk akhir. Setelah, sel massa dipisahkan dari fermentasi kaldu oleh sentrifugasi. Diferensial sentrifugasi menyebabkan pemisahan sel dan riboflavin kristal karena perbedaan dalam ukuran dan sedimentasi perilaku. Riboflavin kemudian pulih dari kaldu bebas sel dengan menggunakan penguapan dan pengeringan vakum.

D. VITAMIN B12 (COBALAMIN)Istilah vitamin B12 banyak digunakan untuk menggambarkan senyawa dari kelompok cobalamin. Bentuk alami yang adenosylcobalamin, methylcobalamin dan hydroxocobalamin. Cyanocobalamin, dengan definisi vitamin B12. Vitamin B12 ini diperoleh secara eksklusif oleh proses fermentasi. Selama kurun waktu dua hingga tiga dekade, beberapa mikroorganisme telah digunakan untuk efisiensi produksi vitamin b12. Daftar berbagai mikroorganisme memproduksi vitamin b12

Search related