Optimasi Media Produksi Sefalosporin Dari Kapang Acremonium Chrysogenum Cb 2/11.1.10.6 Menggunakan Metode Respon Permukaan

Abstract

Sefalosporin merupakan antibiotik golongan β-laktam yang mempunyai efektivitas dalam melawan bakteri gram positif dan gram negatif. Antibiotik ini dihasilkan oleh kapang Acremonium chrysogenum. Media kultivasi yang optimal dapat meningkatkan produksi sefalosporin. Salah satu komposisi media kultivasi yang paling berpengaruh diantaranya adalah sumber karbon dan nitrogen. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan konsentrasi sumber karbon dan nitrogen terbaik dalam menghasilkan sefalosporin secara maksimal. Langkah pertama yaitu memilih sumber karbon dan sumber nitrogen yang disesuaikan dengan kebutuhan kapang. Molases, sukrosa, minyak kelapa sawit, malto dekstrin dan glukosa terpilih sebagai kandidat seleksi sumber karbon. Sedangkan urea, ammonium sulfat, yeast ekstrak dan corn step liquor (CSL) sebagai kandidat seleksi sumber nitrogen. Langkah selanjutnya sumber karbon dan sumber nitrogen secara masing-masing diuji dengan konsentrasi yang sama dalam media kultivasi untuk produksi sefalosporin. Hasi seleksi yang dilakukan memperlihatkan bahwa molases merupakan sumber karbon terbaik untuk produksi sefalosporin. Pengujian level konsentrasi menunjukkan molasses dengan konsentrasi 70 g L -1 merupakan konsentrasi terbaik dalam menghasilkan sefalosporin. Selain itu gabungan antara CSL, urea dan ammonium sulfat merupakan sumber nitrogen terbaik. Pengujian level konsentrasi hasil nitrogen terpilih yaitu gabungan antara CSL, urea dan ammonium sulfat dengan perbadingan 80: 1,53:6,82 g L-1 dengan kandungan nitrogen total sebesar 72% merupakan konsentrasi terbaik. Optimasi media dilakukan dengan menggunakan metode respon permukaan. Optimasi terhadap faktor yang signifikan diprediksi dengan model ordo dua melalui rancangan statistika central composite design (CCD). Untuk memperoleh komposisi media yang optimal, sebanyak 48 percobaan telah dilakukan. Molases sebagai sumber karbon, gabungan CSL, urea dan ammonium sulfat sebagai sumber nitrogen serta DL-methionin sebagai induser adalah komponen media yang menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap produksi sefalosporin. Produksi tertinggi diprediksi oleh model kuadratik sebesar 3876 mg L-1 dengan komposisi media 68.28 g L-1 molases, 71.61 %N gabungan dari CSL, urea dan ammonium sulfat, serta 0.4 g L-1 DL-Methionin. Hasil Verifikasi komposisi media optimal yang dilakukan di laboratorium menghasilkan sefalosporin sebesar 3696 mg L-1. Konsentrasi ini mencapai 95.36% dari hasil yang diprediksi oleh model. Optimasi dengan menggunakan metode respon permukaan mampu meningkatkan produksi sefalosporin 1.48 kali dibandingkan sebelum dilakukan optimasi, hasil yang didapatkan sebelum optimasi yaitu sefalosporin dengan konsentrasi 2487 mg L-1.