Perpustakaan Digital ITB

Ektoin merupakan senyawa ekstremolit yang secara alami diproduksi oleh bakteri laut, dengan waktu kultivasi umumnya selama 3–4 hari. Untuk meningkatkan produktivitas perolehan ektoin, telah dilakukan rekayasa genetika terhadap Escherichia coli BL21(DE3)T3 melalui penyisipan klaster gen ectABC dari Virgibacillus salarius. Namun, perubahan genetik tersebut menuntut optimasi kondisi pertumbuhan seperti suhu dan pH, karena ekspresi gen asing dapat memengaruhi fisiologi inang. Penelitian ini bertujuan mengoptimasi suhu kultivasi dan pH awal medium untuk produksi ektoin berdasarkan berat kering sel (cell dry weight/CDW), menggunakan pendekatan Response Surface Methodology (RSM) dengan desain Box-Behnken. Kultivasi dilakukan pada medium M9 termodifikasi, yang mengandung HFCS-55 (3,56 g/L), NH?Cl (1 g/L), Na?HPO? (6 g/L), KH?PO? (3 g/L), MgSO? (0,2408 g/L), CaCl? (0,0147 g/L), tiamin-HCl (0,001 g/L), dan kloramfenikol (0,0005 g/L), dengan induksi laktosa 5 g/L pada jam ke-10. Berat kering sel (CDW) ditentukan dengan pengeringan pelet sel, sementara konsentrasi gula dan ektoin diukur menggunakan metode DNS dan kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC). Optimasi dilakukan untuk memaksimalkan respons CDW, laju pertumbuhan spesifik pascainduksi (?), dan yield biomassa terhadap substrat (YX/S ) dengan variabel suhu (23–40 °C), pH awal (6–8), dan laju aerasi tetap sebesar 1 vvm. Hasil menunjukkan bahwa kondisi optimum berada pada suhu 23–33,8 °C, pH 6–7,27, dan laju aerasi 1 vvm, dengan prediksi CDW sebesar 0,79 g/L, ? sebesar 0,25 jam?¹, dan Y?/? sebesar 0,41 g biomassa/g gula. Validasi eksperimen menunjukkan hasil CDW sebesar 0,80 ± 0,026 g/L, ? sebesar 0,05 ± 0,03 jam?¹, dan YX/S sebesar 0,12 ± 0,01 g biomassa/g gula. Produksi ektoin dikonfirmasi melalui nilai area di bawah kurva (AUC) sebesar 4.067.983,6 pada waktu retensi 4,2 menit.