Perpustakaan Digital ITB

Ektoin merupakan compatible solute yang disintesis oleh bakteri sebagai respons terhadap tekanan osmotik tinggi, serta memiliki aplikasi luas di industri farmasi dan kosmetik karena kemampuannya dalam melindungi kulit dari dehidrasi dan paparan sinar UV. Umumnya, ektoin diproduksi oleh bakteri halofilik dan halotoleran, namun saat ini Escherichia coli rekombinan seperti BL21(DE3) lebih banyak digunakan karena memiliki waktu generasi yang cepat dan tidak memerlukan kondisi hipersalin, sehingga lebih menguntungkan untuk produksi skala industri. Escherichia coli BL21(DE3) merupakan bakteri rekombinan yang disisipkan dengan gen ectABC dari Virgibacillus salarius 19.PP.SC1.6. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan perolehan biomassa E. coli BL21(DE3) melalui penentuan konsentrasi karbon (C) dan nitrogen (N) yang optimal dalam medium M9 minimal yang dimodifikasi menggunakan pendekatan Response Surface Methodology dengan desain Box-Behnken Design (BBD), serta menentukan parameter kinetika pertumbuhan E. coli BL21(DE3) pada medium M9 minimal yang dimodifikasi dengan konsentrasi C dan N yang optimum. Sumber karbon yang digunakan adalah HFCS dengan variasi konsentrasi 1,56; 3,56; dan 5,56 g/L, sedangkan sumber nitrogen yang digunakan adalah amonium klorida (NH?Cl) dengan variasi 0,75; 1,00; dan 1,25 g/L. Laktosa digunakan sebagai agen penginduksi dengan konsentrasi akhir 5 g/L yang ditambahkan pada jam ke- 10. Proses kultivasi dilakukan dalam labu Erlenmeyer 1000 mL dengan volume kerja 500 mL pada suhu 37?°C, kecepatan agitasi 180 rpm, dan konsentrasi inokulum awal 10? CFU/mL menggunakan shaker incubator. Pengambilan sampel dilakukan setiap 2 jam selama 20 jam dengan parameter respon berupa berat biomassa kering dan konsumsi substrat. Kurva pertumbuhan E. coli BL21(DE3) pada medium M9 minimal yang dimodifikasi dengan sumber karbon glukosa menunjukkan laju pertumbuhan spesifik (?) sebesar 0,45 ?????????????1 dan waktu generasi (Gt) sebesar 1,53 jam. Sedangkan pada medium dengan sumber karbon HFCS, laju pertumbuhan spesifik sebesar 0,39 ?????????????1 dan waktu generasi 1,78 jam. Hasil analisis respon biomassa maksimum menunjukkan bahwa biomassa maksimum (>0,85 g/L) dicapai pada rentang konsentrasi karbon sekitar 3,0–6,0 g/L dan nitrogen 0,9–1,2 g/L pada waktu induksi 10 jam. Berdasarkan response optimizer, konsentrasi optimum karbon dan nitrogen adalah 4,55 g/L dan 1,06 g/L, dengan estimasi perolehan biomassa sebesar 0,896 g/L. Pada kondisi optimum tersebut diperoleh laju pertumbuhan spesifik (?) sebesar 0,23 jam?¹, waktu generasi 2,99 jam, dan biomassa maksimum sebesar 0,83 g/L dengan galat sebesar 7,33%. Yield biomassa terhadap substrat (YX/S) mencapai 0,43 g/g, dan diproduksi ektoin mencapai 0,49 g/L pada 48 jam setelah induksi.