TUGAS BIOINDUSTRI “ASPERGILLUS NIGER”
Oleh: Patricia Adelina
115100300111020
Putu Nikki Ayu Tirta
115100300111034
Yulia Diana Maria
115100300111048
Evelyn Widasari
115100301111010
Chafida Rofiatul Chasnaq 115100301111016 Ledysmah Rismaladewi
115100301111044 Kelas F
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2013
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dll) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietasvarietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Dewasa ini, telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama, dan berumur pendek. Mikroorganisme sangat besar peranannya dalam bidang pangan. Mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan pangan menjadi bahan pangan lain dengan nilai gizi lebih tinggi, rasa lebih enak, lebih mudah dicerna, dan dengan penampilan lebih menarik. Selain pengubahan bahan makanan, mikroorganisme itu sendiri dapat digunakan sebagai sumber makanan oleh manusia maupun hewan. Mikroorganisme yang akan kami bahas pada makalah ini adalah Aspergillus niger . Penggunaan utama dari Aspergillus niger adalah untuk produksi enzim dan asam
organik dengan cara fermentasi. Aspergillus niger juga digunakan untuk menghasilkan asam organik seperti asam sitrat dan asam glukonat. 1.2 Tujuan
Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui karakteristik mikroorganisme Aspergillus niger , meliputi identifikasi, klasifikasi, taksonomi, bentuk, dan pada bagian akhir akan dijelaskan mengenai peran Aspergillus niger dalam bioindustri beserta gambar produk yang dihasilkan.
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Karakteristik Aspergillus niger
Aspergillus niger adalah anggota dari
genus
Aspergillus
seperangkat
jamur
yang
mencakup
yang
umumnya
dianggap aseksual, meskipun bentuk sempurna (bentuk yang bereproduksi secara
seksual)
telah
ditemukan.
Aspergilli terdapat di berbagai tempat di alam. Mereka secara geografis luas, dan telah diamati pada berbagai habitat karena mereka dapat menjajah berbagai macam
substrat.
Aspergillus
niger
umumnya ditemukan tumbuh sebagai saprofit pada daun mati, gandum yang disimpan, tumpukan kompos, dan vegetasi yang membusuk lainnya. Spora tersebar luas, dan sering dikaitkan dengan bahan organik dan tanah. Klasifikasi Aspergillus niger adalah sebagai berikut: Domain
: Eukaryota
Kingdom
: Fungi
Phylum
: Ascomycota
Subphylum
: Pezizomycotina
Class
: Eurotiomycetes
Order
: Eurotiales
Family
: Trichocomaceae
Genus
: Aspergillus
Species
: Aspergillus niger Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan
mudah diidentifikasi dari genus Aspergillus , famili Moniliaceae , ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti . Aspergillus niger dapat tumbuh dengan cepat, diantaranya digunakan
secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat dan pembuatan berapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase dan sellulase. Aspergillus niger dapat tumbuh pada suhu 35ºC-37ºC (optimum), 6ºC-8ºC (minimum), 45ºC-47ºC (maksimum)
dan memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Aspergillus niger memiliki bulu dasar berwarna putih atau kuning dengan lapisan konidiospora tebal berwarna coklat gelap sampai hitam. Kepala konidia berwarna hitam, bulat, cenderung memisah menjadi bagian-bagian yang lebih longgar dengan bertambahnya umur. Konidiospora memiliki dinding yang halus, hialin tetapi juga berwarna coklat. Aspergillus niger , mempunyai koloni pada medium Cxapek’s Dox mencapai diameter 4-5 cm dalam 7 hari, dan terdiri dari suatu lapisan basal yang kompak berwarna putih hingga kuning dan suatu lapisan konidofor yang lebat yang berwarna coklat tua hingga hitam. Stipe dari konidiofor berdinding halus, berwarna hialin, tetapi dapat juga kecoklatan. Vesikula berbentuk bulat hingga semibulat, dan berdiameter 50-100 m. Fialid terbentuk pada metula dan berukuran (7,0-9,5) x (3-4) m. Metula berwarna hialin hingga coklat, seringkali bersepta, dan berukuran (15-25) x (4,5-6,0) . Konidia berbentuk bulat hingga semibulat, berukuran 3,50-5,0, berwarna coklat, memiliki ornamentasi berupa tonjolan dan duri-duri yang tidak beraturan. Koloni pada medim MEA lebih tipis tetapi bersporulasi lebat. Ciri-ciri Aspergillus niger adalah sebagai berikut:
Warna konidia hitam kelam atau kecoklatan dan berbentuk bulat.
Bersifat termifilik, tidak terganggu pertumbuhannya karena adanya peningkatan suhu.
Dapat hidup dalam kelembaban nisbi 80
Dapat menguraikan benzoat dengan hidroksilasi menggunakan enzim benzoate-4 hidroksilase menjadi 4-hidroksibenzoat.
Memiliki enzim 4-hidroksibenzoat hidroksilase yang dapat menghidrolisa 4hidroksibenzoat menjadi 3,4-dihidroksi benzoat.
Natrium & formalin dapat menghambat pertumbuhan Aspergillus niger.
Dapat hidup dalam spons (spons Hyrtios Proteus )
Dapat merusak bahan pangan yang dikeringkan atau bahan makanan yang memiliki kadar garam tinggi.
Dapat mengakumulasi asam sitrat. Aspergillus niger merupakan
fungi
dari Ascomycota yang
berfilamen,
mempunyai hifa, bercabang-cabang dan bersekat, berwarna terang atau tidak berwarna, dan ditemukan melimpah di alam. Fungi diisolasi dari tanah, sisa tumbuhan, dan udara di dalam ruangan. Aspergillus niger tumbuh optimum pada suhu 35-37°C, dengan suhu minimum 6-8°C, dan suhu maksimum 45-47°C. Proses pertumbuhan fungi ini adalah aerobik. Aspergillus niger memiliki warna dasar putih atau kuning dengan lapisan
konidiospora yang tebal berwarna coklat gelap. Dalam metabolisme Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitrat. Aspergillus niger dapat tumbuh dengan cepat sehingga banyak digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan pembuatan beberapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosida, dan selulosa. Pada umumnya Aspergillus niger dapat ditemui dimana-mana, terutama pada tanah di daerah tropis dan subtropis serta diisolasi dari bermacam substrat, termasuk biji-bijian. 2.2 Aplikasi Aspergillus niger dalam Bioindustri
Aspergillus niger penting pada produksi asam sitrat yang banyak digunakan
pada berbagai makanan dan minuman ataupun sebagai pengawet dan peningkat cita rasa. Asam sitrat harus dimurnikan dari substrat fermentasi sehingga keterlibatan jamur tidak lagi nampak. Aspergillus niger juga dapat mengkontaminasi makanan misalnya pada roti tawar, pada jagung yang disimpan dan sebagainya. Banyak enzim yang berguna diproduksi oleh industri fermentasi dari Aspergillus niger . Misalnya, Aspergillus niger glucoamylase digunakan dalam produksi fructose corn syrup , dan pectinases digunakan dalam
minuman buah-buahan dan anggur. α-galactosidase , sebuah enzim yang merinci tertentu sugars kompleks, merupakan komponen dari produsen obat yang mengklaim dapat menurunkan perut kembung. Selain untuk menggunakan Aspergillus niger di dalam industri bioteknologi dalam produksi isotop magnetis-varian yang berisi biologi macromolecules untuk analisis NMR. Aspergillus niger memerlukan mineral (NH4)2SO4,
KH2PO4, MgSO4, urea, CaCl2.7H2O, FeSO4, MnSO4.H2O untuk menghasilkan enzim sellulase. Sedangkan untuk enzim amilase khususnya amiglukosa diperlukan (NH4)2SO4, KH2PO4 .7H2O, Zn SO4, 7H2O. Bahan organik dengan kandungan nitrogen tinggi dapat dikomposisi lebih cepat dari pada bahan organik yang rendah kandungan nitrogennya pada tahap awal dekomposisi. Tahap selanjutnya bahan organik yang rendah kandungan nitrogennya dapat dikomposisi lebih cepat daripada bahan organik dengan kandungan nitrogen tinggi. Penurunan bahan organik sebagai sumber karbon dan nitrogen disebabkan oleh Aspergillus niger sebagai sumber energinya untuk bahan penunjang pertumbuhan atau Growth factor . Aspergillus niger dalam pertumbuhannya berhubungan langsung dengan zat makanan yang terdapat dalam substrat, molekul sederhana yang terdapat disekeliling hifa dapat langsung diserap sedangkan molekul yang lebih kompleks harus dipecah dahulu sebelum diserap ke dalam sel, dengan menghasilkan beberapa enzim ekstra seluler. Bahan organik dari substrat digunakan oleh Aspergillus niger untuk aktivitas transport molekul, pemeliharaan struktur sel dan
mobilitas sel.
