Mikrobiologi Industri, Pangan dan Bioteknologi 1. Mikrobiologi Industri 2. Mikrobiologi Pangan 3. Bioteknologi
Bioteknologi Konvensional • Pemanfaatan mikrobia alami (belum diubah kodratnya) dalam proses penghasilan produk atau jasa • Contoh: produksi butanol, asam asetat dan antibiotik
Bioteknologi modern • Pemanfaatan mikrobia (yang sudah diubah kodratnya) dalam proses penghasilan produk atau jasa • Rekayasa genetika: pengubahan kodrat mikrobia dengan metode pemindahan gen dari satu mikrobia (jasad) ke mikroba lain • Contoh: gen insulin manusia yang dipindahkan ke bakteri E. coli
Biodeterioration • Kemapuan mikrobia dalam merusak material seperti cat, tekstil, beton baja, dan minyak • Pencemaran minyak dapat ditanggulangi dengan mikrobia pendegradasi minyak
Mikrobiologi Industri Produk Produk industri: Aseton dan butanol 2,3 butanediol Enzim protease Asam amino Vitamin Asam organik
MIkrobia yang digunakan
Clostridium acetobutylicum Enterobacter Bacillus Corynebacterium glutamicum Blakesela Acetobacter
Mikrobiologi Industri Produk Produk industri medis: Antibiotik Steroid Insulin Interferon Human growth hormone Biofuels: Hydrogen Methane
MIkrobia yang digunakan Streptomyces sp. Bacillus sp. Arthrobacter E. coli
Phitosynyhetic bacteria Methanobacterium sp.
Fermentasi Pangan • Pengawetan makanan misalnya: Pengasinan sayur (sayur asin, manisan buah)
• Pembuatan makanan & minuman:
Yoghurt Keju Tempe, tape Oncom Bir Anggur Wiski Sake Brem
Kerusakan bahan Pangan • Bahan makanan yang mengandung karbohidrat, protein dan leped dapat dirusak oleh mikrobia • Makanan kaleng dapat menghasilkan racun (Clostridium botulinum)
Mikrobiologi Pangan
Mikrobia Infeksi pangan: Entheropathogenic E. coli Salmonella typhymurium
Penyakit
Bahan Pangan
E. coli enteritis
Cheese, meats
Salmonellosis
Meats.poultry, eggs, dairy
Food poisoning: C. perferingens Perferingens C.botulinum Botulism Bacillus cereus poisoning
Meats. Poultry Fish, canned food Meats, rice, sereal
Diskusi 1. Produk pangan Indonesia yang dihasilkan secara fermentasi dan sebutkan mikrobia yang berperan 2. Kerusakan pangan yang disebabkan oleh mikrobia 3. Industri yang menghasilkan produk untuk kesehatan, bahan industri
Bioteknologi Bioteknologi: Proses pemanfaatan sistim hayati untuk menghasilkan barang atau jasa Bioteknologi konvensional: industri pangan, obat-obatan, pengolahan limbah, industri minuman dengan menggunakan jasad yang kodratnya tidak diubah. Bioteknologi modern: pemanfaatan jasad yang sudah diubah kodratnya melalui teknik rekayasa genetika, misalnya penghasilan insulin manusia oleh bakteri Escherichia coli, Tanaman kapas yang tahan terhadap hama karena mengandung gen toksin yang berasal dari bakteri (Bacillus thuringiensis).
Bioteknologi Modern • Rekayasa genetika: pengubahan kodrat suatu jasad dengan mengubah sifat genetik melalui pemindahan gen dari satu jasad ke jasad lain. • Contoh: bakteri E. coli dapat menghasilkan insulin manusia karena telah memiliki gen yang mengkode insulin yang berasal dari manusia.
Manfaat Bioteknologi Membuat terobosan dalam memecahkan masalah yang dihadapi dalam berbagai bidang, misalnya: • Kesehatan/obat-obatan • Pertanian/perkebunan/petenakan • Lingkungan • Industri pangan • pertambangan
Produksi Insulin oleh bakteri Masalah: • Insulin diperlukan untuk penderita diabetes mellitus • Sumber insulin sulit diperoleh • Jumlah sedikit dan mahal • Sumber berupa hewan memerlukan jumlah yang banyak dan waktu lama
Rekayasa genetika • Gen yang mengkode insulin pada manusia di isolasi melalui teknik molecular cloning • Gen lalu dipindahkan ke dalam sel bakteri E. coli • Bakteri E. coli yang telah menerima gen insulin manusia disebut mikrobia yang telah direkayasa secara genetika (Genetically Engineered Microorganism = GEM) • E.coli yang tumbuh akan menghasilkan insulin
Keunggulan • Bakteri dapat tumbuh dalam tempat yang sempit (fermenter) • Kultivasi bakteri jauh lebih sederhana dari pada memelihara hewan • Tumbuh cepat ( 24 jam) • Dapat dihasilkan dalam jumlah yang besar • Hasilnya: dapat menolong penderita diabetes mellitus
Metode Rekayasa genetika • Isolasi dan pemurnian gen • Karakterisasi dan identifikasi gen • Penyambungan gen (ligasi) dengan vektor (plasmid) plasmid rekombinan • Memasukkan plasmid rekombinan ke dalam jasad penerima (transformasi) • Pemilihan sel penerima gen (seleksi rekombinan) • Penumbuhan sel rekombinan (ekspresi gen)
Teknik Rekayasa Genetika gen cloning ↓ Ligasi ↓ Transformasi ↓ Seleksi transforman ↓ Kultivasi transforman ↓ Produksi insulin
