Mohon tunggu...
I Nyoman Tika
I Nyoman Tika Mohon Tunggu... Dosen - Dosen Kimia Undiksha - Hoby menanam anggur

Jalan jalan dan berkebun

Selanjutnya

Tutup

Ilmu Alam & Tekno Pilihan

Mengenal lebih Jauh Asam Fitat pada Tempe Kedelai

11 Januari 2025   22:20 Diperbarui: 11 Januari 2025   23:08 32
+
Laporkan Konten
Laporkan Akun
Kompasiana adalah platform blog. Konten ini menjadi tanggung jawab bloger dan tidak mewakili pandangan redaksi Kompas.
Lihat foto
mekanisme reaksi asam fitat dengan enzim fitase (Sumber : Rizwanuddin et al., 2023)

Fitase Pada  Bakteri

Jamur menghasilkan fitase ekstraseluler, sementara bakteri menghasilkan enzim yang sebagian besar terkait dengan sel. Beberapa spesies yang telah ditemukan menghasilkan fitase antara lain Pseudomonas sp., Bacillus sp., Prevotella sp., Mitsuokella multiacidus, Aerobacter aerogenes, Citrobacter braakii, Klebsiella sp., Enterobacter spp., Bifidobacterium sp., Megasphaera elsdenii, dan Escherichia coli. Selain itu, Lactobacillus diketahui sebagai penghasil fitase terbaik di antara beberapa bakteri asam laktat yang diisolasi dari adonan asam. Dibandingkan dengan fitase endogen, fitase mikroba dapat mengurai 73--80% lebih banyak fitat. Komponen pengatur aktivitas fitase adalah pH, dengan tingkat tertinggi ditemukan pada pH 5,0--5,5 dan 2,5. Fitase bakteri memiliki berbagai karakteristik seperti ketahanan terhadap proteolisis, spesifisitas substrat yang luas, efisiensi katalitik yang tinggi, dan stabilitas termal yang ekstrem.

 Produksi fitase ditemukan selama pertumbuhan sel bakteri, yang menunjukkan bahwa fitase mungkin terlibat dalam jalur transduksi sinyal metabolik. Pada bakteri gram negatif, banyak protein yang mengandung myo-inositol fosfat telah ditemukan, dan kemungkinan besar terlibat dalam transduksi sinyal. Misalnya, Salmonella dublin mengeluarkan myo-inositol poli-fosfat 4-fosfatase yang meningkatkan virulensi dengan mengganggu proses fosfat myo-inositol seluler. Fermentasi tenggelam (SmF) adalah metode yang paling umum digunakan untuk produksi fitase bakteri.

Fitase Jamur

Fitase yang pertama kali tersedia untuk penggunaan industri berasal dari strain jamur, baik dalam bentuk yang diubah melalui tiga proses mutasi khas atau dengan teknologi DNA rekombinan . Pada tingkat komersial, fitase mikroba merupakan sumber utama produksi enzim, dan sebagian besar penelitian fokus pada fitase mikroba yang dihasilkan dari jamur filamen seperti Trichoderma, Penicillium, Myceliophthora, Rhizopus, Mucor, dan Aspergillus . Karena kestabilannya terhadap suhu dan efek kitin yang lebih besar, fitase jamur lebih disukai daripada fitase bakteri, yang memiliki aktivitas dari pH asam hingga alkalis, keterbatasan protease di saluran pencernaan, dan spesifisitas substrat yang tinggi. Sebagian besar jamur filamen, berbeda dengan jamur uniseluler, cocok untuk fermentasi tenggelam dan fermentasi keadaan padat karena pertumbuhannya yang berbentuk filamen yang tersebar di area permukaan yang luas dan penetrasi substrat padat (ragi).

Faktor Pembatas untuk Produksi Fitase Jamur

Produksi fitase dipengaruhi oleh kondisi pertumbuhan berbagai strain jamur. Pemeliharaan faktor pembatas adalah kriteria penting untuk setiap proses produksi yang mengatur hasil dan efisiensinya. Kondisi optimal untuk produksi fitase dari berbagai strain jamur telah diperoleh dengan mengubah kualitas nutrisi dan fisik. Fitase yang digunakan dalam persiapan pakan komersial harus memenuhi persyaratan teknis tertentu, termasuk stabilitas termal dan aktivitas spesifik yang tinggi. Berbagai pH media kultur dan suhu inkubasi digunakan untuk menentukan parameter fisik ideal untuk produksi fitase, mengingat pH lambung pada babi yang sedang dipelihara dan setelah disapih, unggas, dan akuakultur berfluktuasi dari sangat asam hingga netral. Strain jamur dilaporkan dapat menghasilkan fitase pada rentang pH 2,5--9,5 pada suhu antara 37 hingga 67 C. Semua mikroorganisme penghasil fitase adalah mesofilik, kecuali jamur termofilik seperti Thermomyces lanuginosus, Talaromyces thermophilus, dan Sporotrichum thermophile. Fitase juga harus tahan terhadap proteolisis dan memiliki berbagai aktivitas biologis in vitro. Kelompok ionisasi (Arg, Lys, His, Glu, Asp) sering ditemukan di situs aktif fitase dan terlibat dalam pengikatan substrat atau produk dan/atau katalisis, serta menentukan profil aktivitas pH enzim tersebut. Selain itu, sumber karbon seperti glukosa dan sukrosa, serta sumber nitrogen seperti ragi, amonium sulfat, amonium nitrat, dan ekstrak malt digunakan. Namun, membuat parasit filamen dapat sulit karena masalah seperti pertumbuhan menggumpal, konsistensi stok yang tinggi, kekurangan oksigen, dan pertukaran massa yang menyebabkan tingkat produksi yang lebih rendah.

Produksi Fitase lewat Fermentasi

Fermentasi adalah metode yang paling umum dan berkelanjutan untuk produksi fitase jamur. Baik fermentasi keadaan padat maupun fermentasi tenggelam telah digunakan untuk memproduksi fitase oleh jamur filamen. Tiga prosedur fermentasi yang berbeda, yaitu fermentasi keadaan padat (SSF), fermentasi semi-padat (SSSF), dan fermentasi tenggelam (SmF)  telah dilaporkan berhasil. Selain itu, fitase eksogen yang tersedia secara komersial sering diproduksi dari mikroba menggunakan SSF, SSSF, dan SMF

 Fermentasi Keadaan Padat (SSF)

 Teknik SSF adalah proses di mana mikroorganisme tumbuh di permukaan bahan padat tanpa atau sangat sedikit air bebas, tetapi cukup kelembaban untuk memungkinkan pertumbuhan mikroba (SSF) dan menggunakan limbah pertanian dan sumber daya alami murah sebagai substrat  A. ficuum, A. tubingensis, A. flavus, A. nigrum, dan R. oryzae adalah beberapa jamur filamen yang tumbuh melalui SSF. Namun, salah satu kekurangan SSF adalah terkait dengan kurangnya aksi nutrisi dan pertumbuhan biomassa yang rendah. Hal ini disebabkan oleh kurangnya kandungan air bebas serta penumpukan panas dan kehilangan kelembaban selama proses fermentasi. Substrat umum seperti dedak gandum, tepung kedelai, kulit jeruk, dedak padi, dan tongkol jagung memainkan peran penting dalam merangsang perkembangan jamur serta metabolisme alami mereka (enzim yang disekresikan). Triticale, yang mencakup Bali, barley, dan biji-bijian lainnya, digunakan sebagai substrat untuk produksi fitase A. niger, sementara tongkol jagung dan dedak jagung digunakan sebagai substrat untuk produksi fitase Penicillium purpurogenum . Banyak fitase diproduksi mengikuti prosedur SSF.  Selain itu, metode ini digunakan dalam industri fermentasi karena lebih efisien waktu, lebih mudah digunakan, dan lebih murah, serta enzim dapat diekstraksi dengan mudah menggunakan air.

HALAMAN :
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
Mohon tunggu...

Lihat Konten Ilmu Alam & Tekno Selengkapnya
Lihat Ilmu Alam & Tekno Selengkapnya
Beri Komentar
Berkomentarlah secara bijaksana dan bertanggung jawab. Komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab komentator seperti diatur dalam UU ITE

Belum ada komentar. Jadilah yang pertama untuk memberikan komentar!
LAPORKAN KONTEN
Alasan
Laporkan Konten
Laporkan Akun