Perpustakaan Digital ITB

Ektoin merupakan osmoprotektan yang berfungsi untuk melindungi sel dari stimuli lingkungan seperti salinitas, suhu dingin atau panas, hingga kekeringan sehingga memiliki aplikasi yang luas di bidang industri. Sebagian besar ektoin dihasilkan oleh bakteri halofilik, meskipun ditemukan juga di beberapa Archaea dan Eukarya. Produksi ektoin menggunakan bakteri halofilik memiliki beberapa hambatan, seperti korosi pada bioreaktor akibat kebutuhan medium dengan salinitas tinggi, serta memerlukan proses ekstraksi dan purifikasi yang kompleks. Penelitian oleh tim Deep Sea ITB telah menemukan klaster gen biosintetik ektoin pada isolat Virgibacillus salarius dan berhasil diinsersi ke dalam Escherichia coli BL21(DE3) untuk produksi ektoin heterolog. Untuk lebih meningkatkan produksinya, perlu dilakukan optimasi berbagai parameter dalam proses produksi ektoin, satu di antaranya adalah optimasi waktu penambahan dan konsentrasi inducer. IPTG digunakan sebagai inducer untuk produksi ektoin dalam penelitian sebelumnya, tetapi penggunaan IPTG untuk kebutuhan produksi skala industri cenderung memiliki dampak negatif pada viabilitas sel dan memerlukan biaya yang tinggi sehingga dapat digantikan dengan inducer lain seperti laktosa. Optimasi konsentrasi dan waktu pemberian inducer akan memengaruhi tingkat ekspresi produk rekombinan dan meningkatkan jumlah yield total, sehingga penelitian ini mencoba untuk mengoptimasi kedua faktor tersebut dalam menggunakan laktosa sebagai inducer pengganti IPTG dalam produksi ektoin heterolog. Optimasi konsentrasi laktosa dilakukan pada konsentrasi 5gr/L, 10gr/L, dan 20gr/L, sedangkan optimasi waktu induksi dilakukan di tengah fase eksponensial (jam ke-2), awal fase stasioner (jam ke-4), dan fase stasioner (jam ke-6). Induksi oleh laktosa dengan konsentrasi 5gr/L pada jam ke-6 di tahap stasioner menghasilkan konsentrasi ektoin tertinggi yaitu sebesar 1,560 ± 0,013 gr/L. Nilai tersebut relatif lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi ektoin dari penelitian sebelumnya yang diinduksi dengan IPTG (0,37 ± 0,018 gr/L). Hasil analisis ANOVA dua arah tidak menunjukkan perbedaan signifikan untuk faktor waktu induksi, tetapi menunjukkan perbedaan signifikan pada konsentrasi laktosa serta interaksi antara konsentrasi laktosa dan waktu induksi (p-value=0.001 dan 0.024 secara berurutan). Analisis lanjutan Tukey HSD mengonfirmasi bahwa pengaruh antar konsentrasi berbeda nyata. Hasil ini menunjukkan bahwa penggunaan laktosa sebagai inducer yang dioptimasi waktu dan konsentrasi pemberiannya dapat meningkatkan produksi ektoin heterolog.