PERAN PST BERBAHAN BAKU MIKROORGANISME UNTUK TERNAK

PENDAHULUAN

Pemanfaatan protein mikroorganisme dalam bentuk protein sel tunggal (PST) telah dikembangkan sejak tahun 1910 di berlin. PST dari khamir telah yang dikenal dengan sebutan “food yeast” telah diproduksi selama perang dunia I dan II. Dalam perang dunia II ”food yeast” digunakan di jerman, jepang dan rusia dalam bentuk tepung, pasta, sirup atau dikeringkan. “food yeast” disamping merupakan sumber protein juga sumber zat gizi yang lain seperti lemak, vitamin dan mineral. Semakin meningkatnya harga pakan ternak karena masih impor dan diperburuk dengan kondisi alam dan cuaca yang semakin tidak menentu diharapkan protein sel tunggal ini dapat dimanfaatkan pula bagi pecantrenak di Indonesia. Pemanfaatan PST maka efisiensi pakan diharapkan dapat terwujudkarena berbagai kelebihan dari PST itu sendiri.

Cendawan selain merugikan karena menimbulkan penyakit seperti aspergilosis dan aflatoksikosis, banyak pula yang tergolong menguntungkan dan dipakai untuk kepentingan manusia misalnya kapang sebagai control biologi cacing dan ragi khamir sebagai probiotik dan imunostimulan. Pemakaian ragi sebagai salah satu bahan utama pembuatan roti dan kue sudah sejak lama dipakai pada zaman mesir kuno, yang belakangan ini diketahui sebagai khamir saccharomyces cerevisiae. Bersamaan dengan kemajuan zaman pada abad ke-18, pembuatan bir dilakukan pula dengan menggunakan khamir genus saccharomyces spp, sebagai biostater (Sgd, 2004). Di Indonesia saccharomyces cerevisiae sebagai khamir telah dimanfaatkan oleh masyarakat untuk keperluan pembuatan roti, dan tape singkong. Pada masa kini, khamir paling banyak digunakan untuk keperluan berbagai industri dalam proses produksi minuman beralkohol, biomasa, ekstrak untuk keperluan industri kimia, senyawa beraroma dan produksi protein rekombinan untuk menunjang kegiatan bioteknologi khususnya bidang molekuler biologi (Watson et al.,1988). Peranan khamir dalam bidang biologi molekuler adalah sebagai mikroba eukariot uniseluler yang mempunyai kemampuan untuk disisipkan dengan gen mikroba lain (Nikon, 2004). Untuk mencapai produk yang diinginkan harus melalui proses teknologi tinggi dan modern, biayanya relatif mahal namun produk yang dihasilkan bermutu tinggi, sehingga jika diperhitungkan secara ekonomi lebih menguntungkan. Selain untuk keperluan pembuatan roti dan bioteknologi untuk manusia secara langsung, juga telah dilakukan berbagai usaha penelitian untuk ternak hingga akhirnya diperoleh khamir saccharomyces cerevisiae. Khamir tersebut dipakai untuk meningkatkan kesehatan ternak yaitu sebagai probiotik dan imunostimulan dalam bentuk feed additive. Ternak yang dapat mengkonsumsi saccharomyces cerevisiae adalah golongan ikan, ruminansia dan unggas keuntungan penggunaan saccharomyces cerevisiae sebagai probiotik adalah tidak membunuh mikroba bahkan menambah jumlah mikroba yang menguntungkan, berbeda dengan antibiotika dapat membunuh mikroba yang merugikan maupun menguntungkan tubuh, dan mempunyai efek resistensi. Demikian pula dengan penggunaan saccharomyces cerevisiae sebagai bahan imunostimulan. Imunostimulan berfungsi untuk meningkatkan kesehatan tubuh dengan cara meningkatkan sistem pertahanan terhadap penyakit penyakit yang disebabkan bakteri, cendawan, virus dan lainnya, sedangkan penggunaan antibiotika hanya membunuh bakteri. Meskipun demikian kita harus berhati-hati dalam menentukan dosis probiotik yang dianjurkan di dalam penggunaannya di mana bila berlebihan dapat menimbulkan penyakit “saccharomikosis”. Hal ini terjadi karena terganggunya keseimbangan mikroflora di dalam tubuh, akibat populasi khamir meningkat melebihi populasi mikroba lainnya . Tujuan tulisan ini untuk membahas pentingnya peran PST berbahan baku mikroorganisme untuk ternak.

 

Gambar 1. Protein Sel Tunggal (PST)

Protein sel tunggal (PST)

PST adalah makanan berkadar protein tinggi, berasal dari mikroorganisme. Protein sel tunggal merupakan istilah yang digunakan untuk protein kasar murni yang berasal dari mikroorganisme bersel satu atau banyak yang sederhana,seperti bakteri, khamir, jamur, ganggang dan protozoa. Produksi PST dapat berupa isolat protein sel atau semua komponen sel karena hal-hal sebagai berikut :

  1. Produksi protein lebih cepat dan efisien dibandingkan produksi protein nabatiatau hewani.
  2. Nilai gizi PST lebih tinggi dibandingkan protein nabati karena komposisiasam amino lebih lengkap.
  3. Produksi PST tidak memerlukan tempat yang luas dibandingkan produksi protein nabati atau hewani.
  4. Produksi PST tidak dipengaruhi kondisi luar karena kondisi fermentasi dapatdiatur.
  5. Proses produksi PST fleksibel karena dapat digunakan berrbagai substrat dan mikroorganisme.

 Gambar 2. Protein sel tunggal adalah bahan makanan berkadar protein tinggi.

Produksi dan penggunaan PST juga mempunyai kelamahan-kelemahan sebagai berikut :

  1. Kandungan asam nukleat tinggi. Kandungan asam nukleat dalam tubuh manusia akan diubah menjadi asam urat sebagai produk akhir. Kandungan asam urat yang terlalu tinggi dalam tubuh manusia dapat merangsang gejala penyakit tulang (encok).
  2. Dinding sel mikroorganisme kadang kadang mengandung komponen yang tidak dapat dicerna dan bersifat racun atau menyebabkan alergi. Beberapa mikroorganisme juga memproduksi toksin yang berbahaya, misalnya aflatoksin oleh beberapa kapang.
  3. Mikroorganisme mungkin mengadsorbasi komponen beracun atau karsinogenik yang terdapat didalam substrat, misalnya hidrokarbon rantai ganjil dan bercabang, komponen aromatic dan sebagainya.
  4. Fluktuasi harga dan persediaan sustrat yang tidak tetap, Biaya penyediaan substrat meliputi 40-50 % dari total biaya produksi PST.

 Faktor-faktor yang mempengaruhi seleksi mikroorganisme dan substrat dalam produksi PST banyak sekali. Faktor-faktor tersebut antara lain meliputi :

  1. Faktor nutrisi

Kandungan proten kasar dan asam amino dari mikroorganiosme merupakan sumbangan nutrisi terbesar. Kandungan lisin dari pst umumnya lebih tinggidari tanaman sehingga dapat mensuplai kekurangan lisin. Kandungan proteinkasar PST bervariasi tergantung mikroorganisme yang digunakan seperti terlihat pada table 1.

Tabel 1. Kandungan protein kasar PST dari beberapa mikroorganisme

TIPE MIKROORGANISME

%PK

Khamir

50-55

Bakteri

50-80

Ganggang

20-80

Kapang

15-45

Kandungan asam nukleat juga bervariasi tergantung mikroorganisme yang digunakan dalam produksi PST. Kandungan asam nukleat dalam ganggang:     4-6%, dalam bakteri 10-16 %, dalam khamir 6-10 % dan dalam kapang 2,5-6 %. Kandungan asam nukleat dalam mikroorganisme merupakan kendala pemanfaatan produk pst sebagai pangan

  1. Faktor teknologi

Pakan Faktor teknologi pangan PST dapat dilihat dari warna, aroma, tekstur, kelarutan dan kesejahjaran dengan bahan pangan lain bahan tersebut merupakan dukungan bagi PST dari segi nutrisi sebagai pengganti protein. Nutrisi dan kuantitas teknologi PST dapat dimaksimumkan melalui proses pencucian, dehidrasi dan pemanasan yang berguna untuk mematikan sel. Hal ini tergantung dari tipe substrat yang digunakan dan tingkat bau (aroma) yang dapat ditoleransi pada produka akhir serta daya racunnya.masalah lain dalam produksi PST adalah adanya sel yang masih hidup dan berproduksi dalam usus. Masalah ini dapat diatasi dengan pemberian panas untuk mematikan sel, seperti pada system “high temperature short time” (HTST).

  1. Faktor sosial

Faktor sosial  kendala penggunaan PST adalah kandungan asam nukleat yang tinggi yang menyebabkan terbentuknya asam urat dan menaikkan pembuangan urine. Masalah ini tidak berarti bila jumlah konsumsi PST kecil dan barumenjadi masalah bila konsumsui PST mencapai jumlah yang besar.upaya untuk menekan kandungan asam nukleat dilakukan dengan jalan pemanasan mendadak (“heat shock”) untuk memecah RNA danmenghancurkan penghambat pembentukan protein.

  1. Faktor ekonomi

Banyak alternatif proses untuk memproduksi PST. Tabel 2 memperlihatkan“material balance” dalam memproduksi pst melalui fermentasi dari substrathidrokarbon dan karbohidrat.

Tabel 2     “material balance” produksi PST melalui fermentasi dari subtract hidrokarbon dan karbohidrat.

SUBSTRAT

INPUT SUBSTRAT

O2

OUPUT SEL

Hidrokarbon (CH2)

100

200

100

Karbohidrat (CHO)

200

67

100

Berdasar tabel 2, dapat dilihat bahwa untuk menghasilkan masa sel yang sama (100), Substrat karbohidrat membutuhkan dua kali jumlah ssubsrathidrokarbon (200) meskipun fermentasi hidrokarbon membutuhkan oksigen tigakali dari jumlah yang dibutuhkan dalam fermentasi karbohidrat. Dalam hal ini secaraekonomi penggunaan hidrokarbon dianggap lebih hemat.

 Substrat dan mikroorganisme dalam produksi PST

Substrat yang dapat digumakan dalam produksi PST bervariasi, diantaranya adalah

  1. Molases dari pabrik gula atau hidrolisa pati
  2. Cairan sulfit dari pabrik kertas
  3. Hidrolisat asam dari kayu
  4. Limbah pertanian (kulit buah, limbah tanaman pertanian, limbah industri pangan)
  5. Metana
  6. Metanol dan etanol sebagai sumber karbon bagi khamir
  7. Parafin atau alkana
  8. Minyak bumi
  9. Gas pembakaran sebagai sumber CO2 bagi ganggang.

Pertimbangan pemilihan substrat adalah kandungan nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme, jumlah substrat secara kuantitatif dan kontinyu ketersediannya serta harga substrat.

Mikroorganisme yang biasa digunakan dalam memproduksi PST adalah bakteri, kapang, khamir dan ganggang. Masing-masing mikroorganisme mermpunyaikelebihan dan kelemahan jika digunakan dalam produksi PST.

Penggunaan bakteri dalam produksi PST sangat terbatas karena mempunyai kelemahan sebagai berikut :

  1. Penerimaan bakteri sebagai pangan oleh ternak sangat rendah
  2. Ukuran sel bakteri sangat kecil sehingga sukar dipanen
  3. Kandungan asam nukleat bakteri lebih tinggi dibanding mikroorganisme yang lain

Keuntungan penggunaan bakteri dalam produksi PST adalah : bakteri dapat tumbuh pada berbagai substrat, waktu regenerasi cepat dan kandungan protein kasarnya lebihtinggi dibanding mikroorg anisme yang lain.

Penggunaan gangang untuk produksi PST sangat terbatas karena mempunyai kelemahan sebagai berikut :

  1. Memerlukan suhu yang hangat dan banyak sinar matahari serta membutuhkanco2
  2. Dinding selnya tidak dapat dicerna.

Sedangkan kelebihan produksi PST dari ganggang dibanding bakteri adalah: penerimaan produksi PST oleh ternak lebih baik, kandungan asam nukleat lebih rendah dan ukuran sel ganggang lebih besar sehingga lebih mudah dipanen.berbagai contoh mikroorganisme dan substrat dalam produksi PST dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Berbagai jenis mikroorganisme dan substrat dalam produksi pst

Mikroorganisme Substrat
Khamir

Saccharomyces cerevisae

(pemecahan hektosa)

Kluyuveramyces fragilis

(pemecahan laktosa)

Candyda lipolyica

C.utilis

(pemecahan pentose dan hektosa

Geotricum candidum

 

Molasses

Hidrolisat biji bijian

Whey

 

Perrolium alkana, minyak bumi

Cairan sulfit

 

Karbohidrat dan komponen lain

Kapang

Aspeigillus fumigatus

Triechoderma viride

Fusarium sp

 

Limbah

Limbah, kertas kayu

Biji-bijian

Bakteri

Hyrogenimonas sp

Cellulomonas sp

Methylopilus methylopilus

 

Actinomyces sp

Theremomonaspora fusca

 

H2 dan co2

Selulosa

Metanol, sumber karbon dan ammonia sumber nitraget

Serat, limbah

Pulp kayu

Ganggang

Scedesmus acutus

Spiralina maxima

 

Air gas pembakaran sebagai sumber co2

 

Kelemahan penggunaan kapang dan khamir dibanding bakteri adalah : kandungan protein kasar lebih rendah setrta waktu regenarasi yang lebih lama dibanding bakteri.

Penggunaan kapang dan khamir untuk produksi PST secara umum mempunyai keuntungan dibandingkan dengan bakteri dan ganggang karena sifat-sifatnya sebagai berikut :

  1. Penerimaan produksi PST dari kapang dan khamir oleh ternak lebih baik.
  2. Kandungan asam nukleat lebih rendah
  3. Ukuran sel kapang dan khamir lebih besar sehingga lebih mudah dipanen dankonsesntrasinya lebih tinggi
  4. Dapat tumbuh pada substrat dengan pH rendah

 

 

Gambar 3. khamir/kapang Saccharomvces cerevisiae

            Karasteristik yang penting dalam seleksi mikroorganisme dalam produksi PST adalah : kecepatan dan keemampuan tumbuh, mudah dalam pemeliharaan kultur, membutuhkan medi yang sederhana, serta kandungan protein kasar dan kualitas gizi yang lain dalam mikroorganisme.

Gambar 4 . Protein sel tunggal telah dikembangkan sebagai bahan pangan di negara maju

 Langkah –Langkah produksi PST sebagai berikut :

  1. Pemilihan dan penyiapan sumber karbon, Perlakuan fisik dengan strilisasi Untuk membunuh jasad renik maksudnya alat yang digunakan untuk produksi PST harus diseterilkan erlebih dahulu untuk membebaskan semua bahan dan peralatan tersebut dari semua bentuk kehidupan, Sterilisasi merupakan suatu proses untuk mematiakn semua organisme yang terdapat pada suatu benda, Proses sterilisasi dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu penggunaan panas (pemijaran dan udara panas), penyaringan, penggunaan bahan kimia ( etilena, oksida, asam prasetat, formaldehida dan glutaraldehida alkalin)dan pada proses produksi PSTdilakukan perlakuan fisi dan perlakuan kimia dan selain dengan menggunakan perlakuan fisik sterilisasipun dapat dilakukan dengan perlakuan secara kimiawi, maksudnya adalah proses kimia sebagai alat sterilisasinya.

Autoklaf digunakan sebagai alat sterilisasi uap dengan tekanan tinggi. Penggunaan autoklaf untuk sterilisasi tutupnya jangan diletakkan sembarangan dan dibuka buka karena isi botol atau tempat medium akan meluap dan hanya boleh dibuka ketika manometer menunjukkan angka 0 serta dilakukan pendinginan sedikit demi sedikit. Medium yang mengandung vitamin, gula (sumber karbon) maka setelah diseterilkan medium harus segera didinginkan, cara ini untuk menghindari zat tersebut terurai. Medium dapat langsung ddisimpan dilemari es jika medium sudah dapat dipastikan steril (Dwijoseputro,1994)

  1. Penyiapan media yang cocok dan mengandung sumber karbon, sumber nitrogen, fosfor dan unsur-unsur penting lainnya karena dalam pemilihan media, kita tidak boleh sembarang memilih media karena setiap mikroorganisme yang berbeda jenis memiliki kebutuhan fisik yang berbeda pula.
  2. Untuk menumbuhkan media dengan baik maka kita harus dapat memilihkan media yang sesuai dengan mikroorganisme yang akan kita tanam dan tumbuhkembangkan agar tidak terjadi kontaminasi, berikut adalah syarat-syarat dari media yang baik :
    1. Media harus mengandung semua zat hara yang mudah digunakan oleh mikroba (tergantung jenis mikroba)
    2. Media harus mempunyai tekanan osmotis, pH lingkungan yang sesuai, tegangan permukaan yang tepat, dan suhu yang sesuai.
    3. Media tidak boleh mengandung zat-zat racun yang dapat menghambat tumbuhnya mikroba.
    4. Media harus dalam keadaan steril sebelum digunakan.
  3. Pembiakan mikroorganisme yang diperlukan untuk PST, Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah :
  • Nutrien
  • Tersedianya air
  • Nilai pH
  • Suhu
  • Tersedinya oksigen
  • Komponen anti mikroba

Organisme hidup memerlukan nutrien untuk pertumbuhannya, substansi kimia organic dan inorganic diperoleh dari lingkungan kemudian ditransformasikan melalui memberan plasma menuju sel, Bakteri dalam medium juga memerlukan makanan untuk pertumbuhannya. Mikroorganisme yang tidak mempunyai akar harus berada pada permukaan larutan makanan yang cair. Pertumbuhan mikroorganisme berarti meningkatnya jumlah sel yang konstituen (yang menyusun). Apabila disusun 10 mikroorganisme dalam  1 ml medium yang cocok dan 24 jam kemudian ditemukan 10 juta mikroorganisme tiap milimeternya maka terjadilah pertumbuhan mikroorganisme. Meningkatnya jumlah  mikroorganisme dengan proses yang disebut dengan pembelahan biner. Dimana setiap miroorganisme membentuk dinding sel baru.

 Selain memerlukan nutrisi juga memerlukan pH yang tepat . Kebanyakan mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada kondisi yang terlau basa. pH merupakan factor yang sangat mempengaruhi suatu keberhasilan dalam pembuatan medium sehingga kondisi pH yang terlalu basa atau terlalu asam tidak cocok untuk dijadikan medium mikroba karena mikroba tidak dapat hidup pada kondisi tersebut. Medium didiamkan atau disimpan selama 2×24 jam untuk meyakinkan bahwa mediummasih steril, karena selain pH sebagai penentu tumbuhnya mikroba, alat dan medium yang steriljuga sangat menentukan.

  1. Pemisahan biomassa microbial dari cairan fermentasi agar jumlah mikroorganisme yang ada pada media diketahui dan agar lebih mudah untuk dilanjutkan pada tahap pengeringan.
  2. Penanganan lebih lanjut biomassa yaitu penyimpanan produksi PST.

 

Gambar 5. Produksi Protein Sel Tunggal (Single Cell Protein = SCP)

 Aplikasi produksi PST

Aplikasi produksi PST sangat banyak dan bervariasi. Berikut ini disajikancontoh aplikasi produksi PST.

PST dari Karbohidrat

Sumber karbohidrat yang sering digunakan dalam produksi PST adalahmolasses, cairan sulfit dari pabrik kertas, whey susu dan pati. Mikrobia yangdigunakan adalah : Saccharomyces cerevisiae.

Substrat yang digunakan berupacampuran :

  1. Molases
  2.  Nitrogen dalam bentuk garam ammonium, urea, kecambah malt,
  3.  Garam anorganik (fosfat)
  4.  faktor Pertumbuhan (dalam bentuk ekstrak sayuran atau vitamin)

            Kondisi fermentasi : pH diatur 4,3- 4,5 dengan suhu 30 C. Selama pertumbuhan khamir dilakukan aerasi dengan kecepaytan tinggi untuk mencegah fermentasi alcohol. Molases ditambahkan secara bertahap sampai konsentrasi gula dipertahankan 0,5 – 1,5%.Setelah 4 – 5 kali siklus pertumbuhan, khamir disentrifus dalam bentuk krimdan dipres dalam penyaring untuk menghilangkan cairannya. Kumpulan khamir dibentuk butiran dengan penambahan minyak nabati dan dikeringkan pada suhurendah sampai kadar air kurang dari 8 %.

Hasil produksi PST ini mempunyai sifat :

  1. Menghasilkan yield yang tinggi
  2. warna muda dan aroma segar
  3. Stabil dalam penyimpanan
  4. Mempunyai sifat genetic sel khamir yang stabil.

 Produksi PST dari Alkana

Alkana dapat dikatabolisme oleh sejumlah khamirserta beberapa genus kapangdan bakteri. Spesies-spesies khamir yang dapat digunakan untuk memproduksi pSTdari alkana adalah :

  1. Candida tropicalis
  2. Candida oleophila
  3. Saccharomycopsis lipolytica

Kelemahan penggunaan alkana ialah sifatnya yang tidak mudah larut dalam air.Selama pertumbuhan dalam bioreaktor sistem impelller atau sistem “airlift” terbentuk  banyak butiran alkana yang berukuran 1-100μm yang tetap tersuspensi. Sel-sel yangtumbuh pada alkana kaya akan lipiddan mungkin lipid ini memegang peranan dalamtransfer alkana melalui membran sel.

            Dalam proses produksi skala besar telah digunakan 2 macam produk petroliumsebagai bahan baku, yaitu :

  1. Minyak diesel atau minyak bakar, mengandung 10-25% alkana (C15-C30)
  2. Alkana C10-C13 atau C13-C17 yang diperoleh dari minyak diesel.

Proses ini didasarkan pada satuan proses “batch” sebesar 4000 ton/tahun. Kedalamlarutan nutrient ditammbahkan garam-garam (ton per 4000 ton PST per tahun) :PO4(208), K+ (72), Mg2+ (8), Mn2+ ((2), Zn2+ (4,08), Fe2+ (1,6), dan gas NH3(560). Gas amoniak berfungsi sebagai sumber Nitogen dan pengatur pH.

            Amonia dan udara disterilkan dengan menggunakan penyaring alkana dan garam-garam disterilkan dengan uap. Fermentasi dilakukan dengan kondisi yang konstan dalam bioreaktor yang beroperasi paling sedikit 300 jam pada suhu 30ºC.Proses ini memerlukan 2,2 kg oksigen/kg biomassa> Panas yang terbentuk (6000Kkal/kg biomassa) harus dipindahkan dengan kecepatan 4,4 x 10 6 kcal/jam. Pemanenan hasil mencakup pemekatan sampai 15% bahan padat menggunakan separator, diikuti dengan penguapan sampai 25% bahan padat kemudian dilakukan pengeringan semprot.

 Produksi PST dari Metana

Metana dapat diperoleh dalam bentuk gas murni. Bakteria yang mengoksidasi metana digolongkan sebagai metilotropik obligat. Bakteri ini hanya tumbuh pada substrat dengan satu atom karbon (metana, metanol, metilamin, formaldehida atau formiat). Spesies bakteri tersebut adalah :

  1. Methylomonas methanica
  2. Methylococcus capsulatus
  3. Methylovibrio soehngenii
  4. Methanomonas margaritae

Dengan menggunakan Methylococcus capsulatus akan dihasilkan 0,4 g berat keringsel/lt. Dengan “yield” 1,00 –1,03 gram berat kering/gram metana.

Produksi PST dari Metanol

Jenis-jenis mikroorganisme yang dapat digunakan untuk produksi PST dari metanol adalah :

  1. Bakteri ( Arthrobacter, Bacilus, Hyphomicrobium, Klebsiella, Micrococcus, Protaminobacter, Pseudomonas, Rhodopseudomonas, Streptomyces, Vibrio)
  2. Khamir (Candida boidini, Candida parapsilosis, Hansenula henricii,Torulopsis memodendra, Pichia haplophila, Torulopsis glabrata, T.molischiana)
  3. Kapang (Gliocladium delinquescens, Paeocilomyces varioti, Trichodermalignorum).

Sistem produksi PST dari metanol dikembangkan perusahaan kimia jerman “Farbwerke Hoechst” yang menggunakan “Loop fermenter” Tubular kapasitas 40meter kubik> produktivitas PST sebesar 3-5 gram/lt/jam. Diperoleh pada suhu 38-40ºC, pH 6,8 (melalui penambahan NH+) dengan konsentrasi metanol dalam keadaan“steady state” 0,005% dan laju dilusi 0,3 jam. Kebutuhan oksigen adalah 1,6 kg / kg biomassa. Dan energi spesifik transfer oksigen 2 kg oksigen / kwh Komposisi medium yang digunakan adalah :H3PO4 (0,17%), Na2SO4 (0,017%), K2SO4 (0,11%), MgSO4.7H2O (0,017%),FE(so4)2).H2O (0,007%) daan CaCO3 (0,01%).

            Air limbah industri yang berasal dari proses pengolahan selulosa, kopi, pati, pengolahan makanan dan pabrik kertas dapat digunakkan untuk memproduksi PST. Mikroorganisme yang dapat digunakan adalah : Candida utilis, C. tropicalis, Chaetonium cellulolyticum dan Paecilomyces varioti.

            Proses kontinyu menggunakan Paecilomyces varioti dengan laju difusi 0,2 jam dan medium yang mengandung 32 gram gula pereduksi/lt sebanyak 55% gula dikonversi menjadi biomassa. Hasil yang diperoleh adalah 2,7-2,8 kg / meter kubik.

            Proses kontinyu menggunakan limbah air yang berasal dari pabrik pengolahan makanan telah dilaporkan mampu memproduksi 1-1,5 ton sel kering candida utilis perhari. Banyaknya limbah yang digunakan adalah 120-150 meter kubik. Suhu 33oC, pH 4 dan fermentasi berlangsung kontinyu periode waktu paling lama 3,5 bulan.

Kelebihan dan kelemahan PST secara singkat

  1. 1.      Untuk memproduksi PST diperlukan areal yang luasnya lebih kecil dibandingkandengan metode pertanian konvensional.
  2. 2.      PST mutlak tidak tergantung pada pertanian atau musim panen
  3. 3.      Pembuatan PST lebih mudah dan tidak menimbulkan masalah penanganan limbah,sebab hampir semua produk pst dapat dikonsumsi serta limbah yang dihasilkanhanya dalam bentuk panas.
  4. 4.      Dalam proses produksinya PST mempunyai laju pertumbuhan yang cepat.reproduksi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir dapat memberikan hasil yang berlipat ganda setiap jamnya.
  5. 5.      Berbagai macam substrat dapat digunakan tergantung pada jenis mikroba yangdigunakan. Keleluasaan itu juga dalam pemilihan bahan baku, yaitu memanfaatkan bahan (limbah) bermutu rendah.

Berbagai macam substrat dapat digunakan tergantung pada jenis mikroba yang digunakan. Keleluasaan itu juga dalam pemilihan bahan baku, yaitu memanfaatkan bahan (limbah) bermutu rendah.

Kajian Islam

Dalam pengetahuan ilmu mikrobiologi tidak hanya mencari sebuah pengetahuan tentang ilmu mikroorganisme. Dimana mikroba yang diantaranya adalah bakteri, virus dan jamur yang hidup diantara mahkluk tuhan lainnya seperti manusia, hewan dan binatang. Para pakar mengungkap bahwa banyak organisme kecil yang hanya bisa dilihat dengan alat seperti mikroskop. Tidak hanya ilmu pengetahuan saja, islam juga menjelaskan tentang adanya mahkluk yang berukuran kecil yang tidak bisa dilihat oleh mata. Hal ini sebagaimana Allah telah dalam kitab suci Al-Qur’an sebagai berikut:

 

“ Dan Dia (menundukkan pula) apa yang Dia ciptakan untuk kamu di bumi ini dengan berlain-lainan macamnya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang mengambil pelajaran”(An Nahl ayat 13).

 

“Kepunyaan-Nya-lah semua yang ada di langit, semua yang ada di bumi, semua yang di antara keduanya dan semua yang di bawah tanah” (Thaha  ayat 6).

Berdasarkan pernyataan firman Allah di atas dapat disimpulkan bahwasanya semua makhluk hidup baik makhluk hidup tingkat tinggi maupun makhluk hidup tingkat rendah merupakan ciptaan Allah SWT. Segala sesuatu yang diciptakan oleh Allah SWT memiliki bentuk, ukuran, jenis makanan, cara bereproduksi dan habitat yang beranekaragam. Mikroorganisme merupakan  makhluk hidup yang tidak bisa dilihat secara kasat mata, memiliki ukuran yang sangat kecil dan  memiliki bentuk morfologi serta struktur anatomi yang sangat baik. Pelajaran tentang mikroorganisme merupakan bukti yang secaran factual menunjukkan betapa besarnya kekuasaan Allah serta penciptaannya beserta manfaatnya.

  Al Baqoroh ayat 164

Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan.

 

An nur 45

Dan Allah telah menciptakan semua jenis hewan dari air, maka sebagian dari hewan itu ada yang berjalan di atas perutnya dan sebagian berjalan dengan dua kaki sedang sebagian (yang lain) berjalan dengan empat kaki. Allah menciptakan apa yang dikehendaki-Nya, sesungguhnya Allah Maha Kuasa atas segala sesuatu.

 

Q.S An Nahl 12:

Dan Dia menundukkan malam dan siang, matahari dan bulan untukmu. Dan bintang-bintang itu ditundukkan (untukmu) dengan perintah-Nya.Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang memahami (nya).

Q.S 21:30

 “ Tidakkah orang-orang kafir itu melihat kelangit dan bumi disatukan, kemudian mereka Kami pisahkan dan Kami menjadikan setiap yang hidup dari air. Lantas akankah mereka tak beriman?”

Dari beberapa ayat diatas dapat kita ketahui bahwa Allah SWT telah menciptakan makhluk hidup termasuk mikroorganisme secara sempurna atau secara mendetail tanpa ada hal yang tertinggal atau kurang pada diri makhluk hidup tersebut termasuk mikroorganisme.Sehingga kita sebagai makhluk hidup harus bersukur dengan pemberian Allah SWT, termasuk penciptaan mikroorganisme yang banyak memberi manfaat kepada manusia.Begitu dahsyatnya Allah menciptakan makhluk hidup di dunia ini.

 Penutup

Meskipun PST mempunyai kelemahan tetapi PST juga mempunyai kelebihan-kelebihan yang tidak terdapat pada sumber protein lain. Lahirnya produk-produk pstseperti sun chorella, spirulina dll, merupakan bukti bahwa pst bisa diterima sebagai pangan. Pada penelitian-penelitain yang ada pst dapat digunakan sebagai subtitusi protein tepung kedelai dan tepung ikan pada pakan ternak.diharapkan ditemukanadanya teknologi baik, guna mendukung PST sebagai sumber pangan masa depantidak hanya bagi manusia tapi dapat dimanfaatkan juga bagi ternak.penelitian lebihlanjut akan pst sebagai pakan ternak tentu akan sangat bermanfaat dan dapat menjadialternatif maupun solusi bagi dunia peternakan.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, D. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan. Jakarta

Agarwal, N., D .N . Kamra, L .C.Chaudhary, A. SAHoo and PATHAK. 2000 .

Selection ofSaccharomyces cerevisae strains for use as a microbial feed additive . http:/www.B l ackwell .synergy.com/links/doi / 10 .1046 /J.1472-765X.2000 .00826.X/Full / (15 Oktober 2003)

Beta Glucan. 2004d. Beta glucan research. Saccharomyecescerevisiae. http/ http://www.betaglucan .org/ . (20 Desember 2004).

Cole, D.J .A . 1991 . The role of The nutrionist in design feed for future in feed industry . Proc. of Alltechs, Seventh Annual Symposium . Alltech Technical Publication, Nicholasville Kentucky : 1-2 .

Wina, E. 2000. Pemanfaatan Ragi (yeast) Sebagai Pakan Imbuhan untuk Meningkatkan Produktivitas Ternak Ruminansia. Wartazoa 9(2) : 50-56.

Fox, J .M. 2003 . Immunology of fish and shrimp. http :// 2 .html . (15 Oktober 2003).

SGD. 2004. What are Yeasts? h ttp :// http://www.yeastgenome . org/Ul..-What are veast .html (15 Juni 2004) .

Sitthipun M, A.H . Kittikun dan K . Supamattayta. 2000.Immmunostimulant and Vaccination in black tiger shrimp, Penaeus inonodon Fabricius : Extraction of Beta_glucan from yeast and It is application in black tiger shrimp (Penaeus monodon Fabricius) . httpi/www.clib .psu .ac .th/acad 43/smol I .htm (27 Desember 2000).

Ratnaningsih, A. 2000. Pengaruh pemberian Probiotik S. cerevisiae dan bioplus pada ransum ternak domba terhadap konsumsi bahan kering, kecernaan dan konversi ransum (in vivo). Skripsi Fakultas Peternakan Universitas Padjajaran. Bandung .

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: