Fermentasi bacillus thuringiensis subsp.aizawai skala pilot dengan urea sebagai sumber nitrogen tambahan

Abstract

Pada penelitian ini Bacillus thuringiensis subsp. aizawai (Bta) ditingkatkan skala fermentasinya dari skala laboratorium ke skala pilot dengan menggunakan medium glukosa-mineral-ekstrak khamir dan kombinasi (NH4)2SO4 dan urea. Untuk mengetahui kombinasi optimum antara (NH4)2SO4 dan urea, maka di awal percobaan diseleksi empat macam kombinasi yaitu 0.1% dan 0.2%, 0.1% dan 0.4%, 0.2% dan 0.2%, serta 0.2% dan 0.4%. Konsentrasi sel per ml dan toksisitas yang diperoleh dari keempat kombinasi medium tersebut ternyata relatif sama. Maka pemilihan medium untuk percobaan fermentasi skala pilot didasarkan pada pertimbangan ekonomi, yaitu yang mengandung (NH4)2SO4 0.1% dan urea 0.2%. Sebagai akibat katabolisme glukosa, dihasilkan asam yang menyebabkan turunnya pH kultur pada fermentasi skala laboratorium maupun skala pilot. Nilai pH terendah untuk fermentasi skala laboratorium didapati lebih rendah (5.72) dibandingkan dengan fermentasi skala pilot (5.94). Pada kedua skala fermentasi, nilai pH terendah dicapai pada 12 jam fermentasi, bertepatan dengan akhir fase log yang menunjukkan nilai OD tertinggi (3.42 untuk skala laboratorium dan 3.79 untuk skala pilot). Konsentrasi sel maksimum yang dicapai pada skala pilot (3.22x10° sel/ml) lebih tinggi ± 33% dibandingkan dengan yang diperoleh pada skala laboratorium (2.15x10° sel/ml). Masa sporulasi kultur Bta pada skala pilot terjadi lebih lama (24 jam) dibandingkan dengan pada skala laboratorium (18 jam), namun waktu tambahan yang diperlukan untuk mencapai lisis sempurna (melibatkan lebih dari 90% sel) pada semua skala fermentasi ternyata sama (18 jam). Pada skala pilot, kultur memerlukan waktu sedikit lebih lama untuk siap dipanen (54 jam fermentasi) dibandingkan dengan pada skala laboratorium (setelah 48 jam fermentasi). Ketika diujikan toksisitasnya terhadap larva Spodoptera litura instar-1, bahan aktif berupa campuran spora-kristal yang dihasilkan pada skala pilot ternyata lebih toksik daripada yang dihasilkan pada skala laboratorium. Secara keseluruhan, hasil yang diperoleh pada fermentasi skala pilot lebih baik dibandingkan hasil pada fermentasi skala laboratorium.