B I O D I V E R S I T A S ISSN: 1412-033X Volume 8, Nomor 4 Oktober 2007 Halaman: 253-256 ♥ Alamat korespondensi: Jl. Raya Bogor-Jakarta Km. 46, Cibinong-Bogor 16911 Tel. +62-021-8754587. Fax: +62-21-8754588 e-mail: kusmiati02@yahoo.com Produksi β-Glukan Saccharomyces cerevisiae dalam Media dengan Sumber Nitrogen Berbeda pada Air-Lift Fermentor β-Glucan production of Saccharomyces cerevisiae in medium with different nitrogen sources in air-lift fermentor AHMAD THONTOWI, KUSMIATI ♥ , SUKMA NUSWANTARA Pusat Penelitian Bioteknologi, Lembaga Ilmu Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Cibinong-Bogor 16911. Diterima: 06 Agustus 2007. Disetujui: 25 September 2007 ABSTRACT β-Glucan is one of the most abundant polysaccharides in yeast Saccharomyces cerevisiae cell wall. The aim of this research is to explore an alternative nitrogen sources for β-glucan production. S. cerevisiae were grown in fermentation medium with different nitrogen sources. Peptone 2%, glutamic acid 0,5%, urea 0,2%, and diammonium hydrogen phosphate (DAHP) 0,02% were used for nitrogen source in the medium. A two liter air-lift fermentor was used in the fermentation process for 84 hours (T = 30 0 C, pH 7, and 1.5 vvm for the aeration). During the fermentation, optical density, extraction of β-glucan, glucose and protein in hydrolisate cultured were determined. β-glucan production level is similar with the growth rate of yeast and followed by decreasing glucose and protein content in hydrolysis cultured. The highest and lowest β-glucan content were obtained from peptone (933.33 mg/L) and glutamic acid (633.33 mg/L) as a nitrogen source in cells cultured after fermentation completed respectively. Yeast cells cultured with urea and DAHP as a nitrogen source give the same content of β-glucan about 733.33 mg/L. β-glucan concentration produced in medium with urea was a higher than that produced using glutamic acid and DAHP as a nitrogen source. The result indicated that urea can be used as an alternative nitrogen source for the production of β-glucan. Urea is easily available and cheaper than peptone, glutamic acid and DAHP. © 2007 Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta Key words: β-glucan, Saccharomyces cerevisiae, air-lift fermentor. PENDAHULUAN β-Glukan merupakan homopolimer glukosa yang diikat melalui ikatan β-(1,3) dan β-(1,6)-glukosida (Ha et al., 2002) dan banyak ditemukan pada dinding sel beberapa bakteri, tumbuhan, dan khamir (Hunter et al., 2002). Saccharomyces cerevisiae termasuk khamir uniseluler yang tersebar luas di alam dan merupakan galur potensial penghasil β-glukan, karena sebagian besar dinding selnya tersusun atas β-glukan (Lee et al., 2001). Mikrobia ini bersifat nonpatogenik dan nontoksik, sehingga sejak dahulu banyak digunakan dalam berbagai proses fermentasi seperti pada pembuatan roti, asam laktat, dan alkohol (Lee 1992). β-Glukan terbukti secara ilmiah sebagai biological defense modifier (BDM) dan termasuk kategori generally recognized as safe (GRAS) menurut FDA, serta tidak memiliki toksisitas atau efek samping (Ber, 1997). β-Glukan memiliki berbagai aktivitas biologis sebagai antitumor, antioksidan, antikolesterol, anti penuaan dini, dan peningkat sistem imun (Kulickle et al., 1996; Lee et al., 2001; Miura et al., 2003). Selain itu, senyawa ini dapat juga dimanfaatkan sebagai zat aditif dalam industri makanan (Cheeseman & Brown, 1995). Dengan banyaknya manfaat senyawa tersebut bagi manusia, menjadi dorongan bagi peneliti untuk mengembangkan β-glukan, meningkatkan produksi dan aplikasinya. Formulasi media merupakan tahap yang penting dalam proses fermentasi β-glukan, sehingga biaya pembuatan media merupakan faktor penting bagi aspek ekonomi suatu proses produksi. Dalam industri fermentasi diperlukan substrat yang murah, mudah tersedia, dan efisien penggunaannya. Pepton merupakan sumber nitrogen yang sering digunakan dalam proses fermentasi, termasuk pada produksi β-glukan. Namun, harganya relatif mahal untuk produksi skala industri, sehingga diperlukan alternatif sumber nitrogen yang lebih murah dan lebih mudah tersedia. Pada proses fermentasi β-glukan digunakan fermentor air lift. Fermentor jenis ini sangat umum digunakan, karena bersifat sederhana, memiliki transfer panas yang baik, dan memiliki efisiensi absorpsi gas yang tinggi (Bains, 1998; Lee, 1992). Selain itu, produksi glukan dengan menggunakan fermentor jenis ini menghasilkan sel yang tidak rusak serta tidak berubahnya morfologi. Apabila digunakan fermentor berpengaduk, maka sel akan rusak serta morfologi glukan akan berubah dan tidak kompak (Lee et al., 2001). Produksi β-glukan pada penelitian ini menggunakan berbagai sumber nitrogen yang berbeda dengan menggunakan fermentor. Sumber nitrogen yang digunakan yaitu pepton, asam glutamat, urea dan diamonium hidrogen fosfat (DAHP). Hal ini bertujuan untuk mencari sumber