IMMOBILISASI SEL, PENINGKATAN PRODUKSI FERMENTASI UNTUK MENANGGULANGI MASALAH PANGAN DUNIA

2011
04.09

Oleh : Nita Maria Rosiana

Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan, Universitas Brawijaya, Malang

Pertumbuhan manusia dunia meningkat tajam. Semua manusia tersebut membutuhkan makanan sedangkan lahan pertanian semakin sempit. Untuk itu, diperlukan teknologi baru yang dapat mempercepat pertumbuhan, pengolahan, ketahanan hingga keamanan pangan. Salah satu langkah yang diambil yakni adanya rekayasa genetik pada padi yang dapat mepersingkat masa panen padi dan resistensinya terhadap hama. Teknologi baru yang berkembang namun belum dikenal masyarakat secara luas adalah immobilisasi sel.

Teknologi immobilisasi memegang peranan penting dalam perkembangan proses biokimia dalam suatu boreaktor. Sel yang mengalami immobilisasi (immoblized mivrobial cells) telah banyak diterapkan dalam fermentasi misalnya produksi alkohol, asam amino, antibiotik atau pada degradasi polutan limbah cair. Immobilisasi sel adalah suatu proses untuk menghentikan pergerakan dari molekul sel atau enzim dengan menahannya pada suatu matriks.

Kelebihan immobilisasi sel dibandingkan dengan sel bebas (free cells) adalah

  1. Menlindungi sel dari kondisi buruk lingkungan sekitar (suhu, pH, pelarut organik, racun).
  2. Proses separasi menjadi lebih mudah dan cepat.
  3. Meningkatkan produktifitas sel karena dapat digunakan berulang kali
  4. Memudahkan pemisahan antara sel dengan produk.
  5. Mempertahankan stabilitas sel.

Teknik immobilisasi sel meliputi penempelan (attachment), penggumpalan (aggregration), panangkapan (entrapment) dan peyalutan/enkapsulasi (encapsulation).

Jenis matrik yang dugunakan ada yang bersifat sintetis seperti poliakrilamid dan poliuretan. Matrik sintesis ini mudah dan cepat serta tahan lama tetapi bersifat karsinogenik sehingga jarang digunakan untuk produksi metabolit pangan. Jenis matrik alami seperti alginat, karaginan dan agar lebih aman dan murah.


Salah satu contoh dari penerapan immobilisasi sel adalah produksi etanol dari Saccharomeyes cereviseae menggunakan matriks kalsium alginat. Alginat merupakan heteroplisakarida dengan rantai linier dari asam D-manurat dan asam L-guluronat,Bila larutan natrium alginat dicampur dengan CaCl2 maka segera terbentuk gel yang tidak larut dalam air. Reaksi antara natrium alginat dengan CaCl2 dapat dimanfaatkan dalam imobilisasi sel-sel ragi yag merupakan biokatalis dalam upaya memproduksi etanol dari molase secara fermentasi. Fermentasi etanol dengan immobilisasi sel memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan cara konvensional.

Contoh lain adalah immobilisasi enzim kitin deasetilase. Enzim kitin deasetilase ditambahkan ke dalam larutan natrium alginat 3% dengan perbandingan 1 : 2 lalu diaduk merata. Untuk membuat beads, larutan (campuran enzim-alginat) diambil dengan menggunakan jarum suntik (syringe) lalu diteteskan pelan-pelan ke dalam larutan CaCl2 0,2 M. Setelah selesai, pwngadukan diteruskan dalam shaker bath selama 4 jam, beads yang terbentuk kemudian disaring dan dicuci dengan larutan CaCl2 0,03 M sebanyak 3 kali lalu disimpan di lemari pendingin, siap untuk digunakan. Immobilisasi enzim dengan Ca-alginat kitosan dilakukan dengan cara melapisi enzim yang terjerat dengan Ca-alginat (komposisi terpilih) dengna menggunakan larutan kitosan 0,5% pada pH 7.

Immobilisasi sel merupakan perkembangan bioteknologi yang dapat digunakan sebagai salah satu langkah dalam mengatasi masalah pangan di dunia. Immobilisasi sel menunjukkan efisiensi yang bagus dalam bidang fermentasi hingga harapannya nanti dapat memenuhi kebutuhan pangan dunia dengan cepat.

 

 

 

 

Your Reply

You must be logged in to post a comment.