PERTUMBUHAN MIKROORGANISME - download.fa.itb.ac.id

PERTUMBUHAN MIKROORGANISME Marlia Singgih Wibowo School of Pharmacy ITB

Pendahuluan Bila suatu sel mikroorganisme ditempatkan dalam suatu medium yang mengandung nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme, di dalam suatu sistem tertutup (batch system) maka pola pertumbuhannya mengikuti fase-fase tertentu Setiap jenis mikroorganisme memiliki kekhas-an tersendiri

Pertumbuhan sel mikroba Pertumbuhan sel : bertambahnya jumlah sel atau massa sel Growth (pertumbuhan) merupakan hal yang penting dalam fungsi mikroba Bakteri membelah diri dalam waktu 20-90 menit Ragi : 90-120 menit Kapang : 4-8 jam

Syarat mikroba tumbuh Ada sel hidup Ada sumber energi Ada nutrisi dan faktor pertumbuhan Tidak ada inhibitor atau toksin Kondisi fisiko-kimia yang mendukung

Kurva pertumbuhan mikroorganisme (sistem batch) c Biomasa

d

(X)

e µ x = dX/dt µ =laju pertumbuhan

b

X=konsentrasi sel t=waktu

a Waktu (t) Ket : a: fase lag ; b: fase log ; c:fase stasioner ; d:fase kriptik ; e:fase kematian

Kinetika pertumbuhan dX/dt = µ.X dX/x = µ. dt µ = dX/dt . 1/x x2

t2

∫ dX/x = ∫ µ.dt

sehingga ln X2/X1=µ(t2-t1) t1 x1 bila X2 = 2 X1 (doubling), maka (t2-t1) = ln 2/µ = 0,683/µ Sehingga kurva ln X vs t akan linear dengan angka kemiringan µ

Fase lag (adaptasi) Pada tahap ini terjadi reorganisasi konstituen molekul mikro dan makro Melibatkan sintesis komponen struktur sel atau represi enzim Fase lag bisa panjang atau singkat tergantung kondisi lingkungan dan sifat mikroorganisme

Fase logaritmik (eksponensial) Suatu periode kesetimbangan (steady growth) dengan nilai µ (growth rate) konstan Karakteristik fase ini adalah garis lurus bila diplot pada kurva semilog (ln x vs waktu) Keadaan akan konstan sampai terjadi perubahan komposisi medium yang cukup signifikan

Fase stasioner Saat nutrisi berkurang atau adanya akumulasi beberapa produk yang dapat bertindak sebagai inhibitor, µ akan berkurang Pada fase ini µ sampai mendekati 0 Untuk banyak mikroorganisme, metabolit sekunder baru diproduksi pada fase ini, dapat disimpan di dalam sel atau disekresi keluar sel

Fase kriptik (cryptic growth) Adakalanya setelah fase stasioner beberapa saat, terjadi lisis pada sel yang telah mati, menyebabkan keluarnya produk/isi sel Isi sel yang lisis dapat menjadi nutrisi bagi sebagian sel yang masih hidup sehingga memungkinkan terjadinya pertumbuhan baru (cryptic growth)

Sistem kultur untuk pertumbuhan dan produksi menggunakan mikroorganisme Sistem batch (kultur curah) Sistem fed-batch (kultur curah umpan) Sistem continuous (kultur sinambung)

Batch

Fed-batch

Continuous

Pertanyaan :

Bagaimana bentuk kurva pertumbuhan mikroorganisme pada sistem fed-batch dan sistem continuous? Silakan ambil selembar kertas, lalu jawablah pertanyaan tersebut.