Penghasil Bahan Makanan
Beberapa jenis jamur sanggup dipakai untuk menghasilkan zat pewarna makanan. Jamur Neurospora sitophila (jamur pada oncom) misalnya, sanggup menghasilkan zat warna merah atau oranye. Zat warna ini merupakan zat pewarna alami yang lebih kondusif dibandingkan dengan pewarna buatan lantaran tidak mengandung materi sintetis.
Pada pembuatan roti, khamir/ragi Saccharomyces ditambahkan ke dalam adonan tepung gandum sehingga terjadi proses fermentasi (tidak membutuhkan oksigen besar). Persamaan reaksi fermentasi yaitu sebagai berikut:
C6H12O6 + ragi = 2CO2 + 2H5OH + energi
Gelembung-gelembung gas CO2 yang terbentuk berguna untuk berbagi adonan roti, sedangkan alkohol dibiarkan menguap.
Proses pembuatan tuak dan bir juga demikian. Bahan baku tuak sanggup berupa ketan, sedangkan materi baku pembuatan bir berupa biji padi-padian yang dikecambahkan dahulu kemudian dikeringkan. Kecambah yang kering ini kemudian dibentuk tepung dan balasannya diberi ragi sehingga terjadi proses fermentasi. Asam cuka sanggup diproduksi melalui pemberian basil asam cuka (acetobacter). Bahannya berupa gula, yang diubah menjadi asam cuka. Air nira (mengandung gula) juga sanggup bermetamorfosis asam cuka sehabis disimpan beberapa lama, lantaran acara basil asam cuka.
Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)
PST merupakan protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan berada di dalam sel mikroorganisme tersebut. Protein ini beratnya mencapai 80% dari berat total sel. Mikroorganisme tersebut mencakup ganggang dan bakteri. Mikroorganisme mempunyai kemampuan reproduksi sangat cepat, sehingga sanggup dihasilkan protein dalam jumlah banyak dalam waktu yang singkat. Contoh dari mikroorganisme penghasil protein sel tunggal adalah:
l Bakteri Methylophyllus methylotropus. Protein dari basil ini memilikki kandungan asam nukleat yang tinggi dan sulit dicerna oleh manusia, sehingga diolah menjadi masakan ternak
l Gangga hijau Chlorella. Ganggang hijau yang hidup di air tawar ini menghasilkan protein yang dimanfaatkan untuk obat atau masakan tambahan (suplemen). Selain Chlorella, ganggang spirulina juga diketahui merupakan sumber protein sel tunggal. Spirullina mempunyai kandungan asam nukleat yang rendah.
Penghasil Energi
Beberapa mikroorganisme melaksanakan proses fermentasi dan menghasilkan zat organik contohnya senyawa etanol (alkohol). Pembuatan alkohol memerlukan materi baku berupa karbohidrat, contohnya gula tebu, singkong, atau zat tepung lainnya. Bahan baku tersebut kemudian diberi mikroorganisme berupa sel ragi (Saccharomyces). Sel-sel ragi merubah karbohidrat menjadi alkohol. Reaksi tersebut juga menghasilkan karbon dioksida. Etanol merupakan materi baku utama dari gasohol. Gasohol yaitu materi bakar adonan bensin dengan etanol kering/absolut. Gasohol telah mulai dipakai untuk mengurangi pemakaian materi bakar fosil (Anonymousa, 2008).
Sumber energi alternatif lain yaitu biogas. Biogas merupakan gas metana hasil penguraian sampah organik secara anaerob oleh mikroorganisme. Sampah organik dimasukkan dalam suatu tangki. Bakteri anaerob akan hidup di dalamnya dan mencerna sampah menghasilkan metana yang kemudian disalurkan ke rumah-rumah untuk memasak ibarat halnya elpiji.
Keuntungan penggunaan biogas antara lain biaya pengolahan mesin yang murah dibandingkan dengan materi bakar minyak. Sisa pemrosesan sanggup dipakai sebagai pupuk, bebas asap, dan materi bakunya selalu melimpah.
Penghasil Antibiotik
Antibiotik penisilin dihasilkan oleh jamur Pennicilium yang ditemukan secara tidak sengaja oleh Alexander Flemming pada 1929. Ia mengamati basil yang dipeliharanya tidak sanggup hidup dalam tabung yang tercemar jamur Penicillium. Flemming mengira jamur tersebut menghasilkan zat antibiotik sehingga mikroorganisme lain tidak sanggup hidup di sekelilingnya. Setelah diteliti ternyata memang jamur ini menghasilkan zat anti hidup yang kemudian diberi nama Penicillin. Penicillin dipakai untuk mengobati banyak sekali nanah oleh bakteri.
Untuk membunuh basil yang telah kebal terhadap Penisillin dipakai jamur Cephalosporium yang menghasilkan antibiotik sefalosporin untuk obat radang paru-paru dan jamur Streptomyces yang menghasilkan antibiotik streptomisin untuk obat TBC.
Sampai sekarang, telah dikenal sekitar 100 macam antibiotik. Jenis antibiotik yang sudah dikenal diantaranya yaitu penicillin, streptomycin, tetrasiklin, aeromisin, kioromisetin, amfisin, dan sefalosporin. Penicillin dihasilkan oleh jamur Penicillin notatum. Demikian juga antibiotik streptomycin dihasilkan oleh jamur Streptomyces griceus. Sementara itu, antibiotik ibarat tetrasiklin dan sefalosporin dihasilkan oleh bakteri.
Pencerna Limbah
Proses pengolahan limbah rumah tangga dan pabrik dibantu oleh bakteri. Bakteri akan mencerna limbah, sehingga hancuran limbah sanggup dipisahkan antara endapan dan pelarutnya. Endapan sanggup diolah menjadi pupuk sedangkan airnya sanggup dibuang ke lingkungan. Dengan demikian air yang dibuang ke lingkungan sudah tidak mengandung bahan-bahan pencemar yang meracuni lingkungan.
Macam basil pencerna limbah tergantung pada jenis limbahnya. Limbah yang mengandung senyawa organik sanggup dicerna oleh basil metanogen (penghasil biogas). Limbah yang mengandung logam berat sanggup dicerna oleh basil kemolitotrof (logam berat yang diendapkan).
Pemilih Logam dan Bijinya
Pemanfaatan mikroorganisme untuk memisahkan logam dengan bijih logam diterapkan di tambang logam. Ada beberapa basil kemosintesis yang hidup dari zat anorganik ibarat tembaga, besi, dan belerang. Bakteri kemosintesis yaitu basil yang sanggup menciptakan senyawa organik dari senyawa anorganik dengan memanfaatkan energi dari senyawa anorganik tersebut. Contoh basil kemosintesis diantaranya adalah: Thiobacillus ferroxidan untuk memisahkan tembaga dari bijihnya.
Penghasil Asam Amino
Asam amino yaitu senyawa penyusun protein. Gabungan beberapa senyawa asam amino akan membentuk molekul protein. Asam amino tersebut ada yang bersifat esensial bagi kita. Artinya badan kita tidak sanggup memproduksi asam amino tersebut. Asam amino yang esensial sanggup kita peroleh dari masakan atau suplemen. Contoh basil yang sanggup menyusun asam amino essensial: Corinebacterium glutamicum, yang bisa menghasilkan asam glutamat.
Meningkatkan Produksi Pertanian
Di akar tumbuhan polong terbentuk bintil-bintil akar lantaran terdapat basil Rhizobium di dalamnya. Bakteri ini bisa menambat nitrogen dari udara. Sehingga tumbuhan polong (kacang) memperoleh ”pupuk gratis” dari basil tersebut. Tanaman memerlukan nitrogen untuk membentuk protein dan untuk pertumbuhan tanaman. Saat ini telah ditemukan dan dikembangkan strain (galur) basil yang bisa menambat nitrogen secara efektif. Strain basil tersebut diberi nama legin yang sanggup disimpan dan dibiakkan di dalam medium untuk dijual. Legin disebarkan di sawah semoga tumbuhan kedelai atau kacang sanggup bersimbiosis mutualisme dengan basil tersebut (Anonymousa.2008).
Hama dan penyakit sering menyerang tanaman. Penyemprotan dengan memakai materi kimia sanggup mencemari lingkungan. Di alam terdapat banyak sekali organisme yang sanggup menginfeksi hama. Bakteri Bacillus thuringiensis misalnya, sanggup menyerang dan mematikan ulat yang menjadi hama tanaman. Maka basil tersebut dikembangbiakan, kemudian disemprotkan ke lahan pertanian semoga sanggup mematikan ulat hama tanaman. Pemberantasan hama tumbuhan dengan memanfaatkan jasa makhluk hidup dikenal dengan pengendalian secara biologi atau pengendalian hayati.
Bidang Pertambangan
Kemampuan mikroorganisme untuk memisahkan logam dan batuan merupakan penggalan dari perkembangan bioteknologi dalam dunia pertambangan mineral. Tembaga, uranium, dan emas secara efisien sanggup diekstrak oleh basil Thiobacillus feroxidans dari bijihnya. Penemuan ini selain sanggup meningkatkan mutu logam mineral, juga sanggup mengurangi kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh acara penambangan (Maulana, 2008).
Pengembangan Obat Herbal
Bahan baku obat herbal yang terbatas lantaran sebagian besar materi baku obat herbal diambil dari tumbuhan induknya. Sehingga dikhawatirkan bahwa sumberdaya hayati ini akan musnah disebabkan lantaran adanya hambatan dalam budidayanya. Peranan bioteknologi dalam budidaya, multiplikasi, rekayasa genetika, dan skrining mikroba endofit yang sanggup menghasilkan metabolit sekunder sangat penting dalam rangka pengembangan materi obat yang berasal dari tumbuhan obat ini. Bahkan dengan kemajuan yang pesat dalam bidang bioteknologi ini telah sanggup dihasilkan beberapa jenis tumbuhan transgenik yang sanggup memproduksi vaksin rekombinan.
1. Rekayasa Genetika
Kemajuan yang telah dicapai dalam bidang bioteknologi dan teknik DNA rekombinan telah membantu mempercepat dan meningkatkan banyak sekali penelitian menuju ke arah pemahaman wacana biosintesis dari metabolit sekunder. Berbagai penelitian telah berhasil mengidentifikasi beberapa enzim yang berperan penting dalam jalan metabolisme, dan telah berhasil dilakukan rekayasa dan manipulasi terhadap enzim-enzim tersebut. Teknik rekayasa genetika dengan melaksanakan transformasi genetik telah dilakukan untuk memanipulasi lebih dari 120 jenis spesies dari sekitar 35 famili tumbuhan memakai mediator basil Agrobacterium ataupun transformasi pribadi (Birch RG., 1997).
Agrobacterium tumafaciens, dan Agrobacterium rhizogenes, merupakan basil gram-negatif yang terdapat di dalam tanah yang menimbulkan tumor crown gall dan hairy root pada tanaman. Bakteri Agrobacterium tumafaciens mengandung megaplasmid yang berperan penting dalam induksi tumor tumbuhan yang diberi nama Ti plasmid. Selama proses infeksi, T-DNA yang merupakan segmen penting dari Ti plasmid ditransfer ke dalam nukleus sel yang terinfeksi dan terintegrasi ke dalam kromosom hospesnya. Sedangkan basil A. rhizogenes dapat menginduksi proliferasi multibranched di daerah akar yang terinfeksi sehingga disebut dengan “hairy root”. Melalui nanah ini sanggup ditransfer T-DNA yang dikenal dengan root inducing plasmid (Ri plasmid), dan kemudian sanggup terintegrasi ke dalam kromosom sel tumbuhan (Nester EW., et.al.,1984).
Kemampuan basil Agrobacterium tumafaciens, dan A. rhizogenes yang bisa masuk ke dalam nukleus dan berintegrasi ke dalam kromosom tumbuhan inilah yang dimanfaatkan oleh para peneliti bioteknologi untuk melaksanakan modifikasi secara genetik guna meningkatkan produksi matabolit sekunder tumbuhan obat, baik tumbuhan dikotil ataupun monokotil. Transformasi genetik terhadap flora obat telah banyak yang berhasil dilakukan. Beberapa diantaranya yaitu transformasi genetic memakai Agrobacterium tumafaciens terhadap tumbuhan transgenic Azadirachta indica yang mengandung rekombinan plasmid pTiA6, Atropa belladonna, dan Echinea purpurea dan terbukti sanggup meningkatkan komposisi alkaloid secara signifikan. Berbagai jenis tumbuhan lain juga telah diteliti peningkatan kadar metabolit sekunder yang dihasilkannya melalui transformasi genetik dengan Agrobacterium rhizogenes antara lain yaitu terhadap kultur sel/jaringan yang berasal dari tumbuhan Aconitum heterophyllum, Digitalis lanata, Papaver somniferum L, dan Solanum aviculare.
2. Mikroba Endofit
Mikroba endofit yaitu mikroba yang hidup di dalam jaringan tumbuhan pada periode tertentu dan bisa hidup dengan membentuk koloni dalam jaringan tumbuhan tanpa membahayakan inangnya. Setiap tumbuhan tingkat tinggi sanggup mengandung beberapa mikroba endofit yang bisa menghasilkan senyawa biologi atau metabolit sekunder yang diduga sebagai akhir koevolusi atau transfer genetik (genetic recombination) dari tumbuhan inangnya ke dalam mikroba endofit. Kemampuan mikroba endofit memproduksi senyawa metabolit sekunder sesuai dengan tumbuhan inangnya merupakan peluang yang sangat besar dan sanggup dipercaya untuk memproduksi metabolit sekunder dari mikroba endofit yang diisolasi dari tumbuhan inangnya tersebut.
Dari sekitar 300.000 jenis tumbuhan yang tersebar di muka bumi ini, masing-masing tumbuhan mengandung satu atau lebih mikroba endofit yang terdiri dari basil dan jamur. Sehingga apabila endofit yang diisolasi dari suatu tumbuhan obat sanggup menghasilkan alkaloid atau metabolit sekunder sama dengan tumbuhan aslinya atau bahkan dalam jumlah yang lebih tinggi, maka tidak perlu menebang tumbuhan aslinya untuk diambil sebagai simplisia, yang kemungkinan besar memerlukan puluhan tahun untuk sanggup dipanen. Berbagai jenis endofit telah berhasil diisolasi dari tumbuhan inangnya, dan telah berhasil dibiakkan dalam media perbenihan yang sesuai. Demikian pula metabolit sekunder yang diproduksi oleh mikroba endofit tersebut telah berhasil diisolasi dan dimurnikan serta telah dielusidasi struktur molekulnya. Beberapa diantaranya yaitu :
Mikroba endofit yang menghasilkan antibiotika Cryptocandin adalah antifungi yang dihasilkan oleh mikroba endofit Cryptosporiopsis quercina yang berhasil diisolasi dari tumbuhan obat Tripterigeum wilfordii, dan berhasiat sebagai antijamur yang patogen terhadap insan yaitu Candida albicans dan Trichopyton spp. Beberapa zat aktif lain yang diisolasi dari mikroba endofit contohnya ecomycin diproduksi oleh Pseudomonas viridiflava juga aktif terhadap Cryptococcus neoformans dan C.albicans. Ecomycin merupakan lipopeptida yang disamping terdiri dari molekul asam amino yang umum juga mengandung homoserin dan beta-hidroksi asam arpartat, sedangkan senyawa kimia yang diproduksi oleh mikroba endofit Pseudomonas Syringae yang berhasiat sebagai anti jamur yaitu pseudomycin, yang sanggup menghambat pertumbuhan Candida albicans dan Cryptococcus neoformans. Pestalotiopsis micrispora, merupakan mikroba endofit yang paling sering ditemukan di tumbuhan hutan lindung di seluruh dunia. Endofit ini menghasilkan metabolit sekunder ambuic acid yang berhasiat sebagai antifungi. Phomopsichalasin, merupakan metabolit yang diisolasi dari mikroba endofit Phomopsis spp. berhasiat sebagai anti basil Bacillus subtilis, Salmonella enterica, Staphylococcos aureus, dan juga sanggup menghambat pertumbuhan jamur Candida tropicalis. Antibiotika berspektrum luas yang disebut munumbicin, dihasilkan oleh endofit Streptomyces spp. strain NRRL 30562 yang merupakan endofit yang diisolasi dari tumbuhan Kennedia nigriscans, sanggup menghambat pertumbuhan Bacillus anthracis, dan Mycobacterium tuberculosis yang multiresisten terhadap banyak sekali obat anti tbc. Jenis endofit lainnya yang juga menghasilkan antibiotika berspaktrum luas yaitu mikroba endofit yang diisolasi dari tumbuhan Grevillea pteridifolia. Endofit ini menghasilkan metabolit kakadumycin. Aktifitas antibakterinya sama ibarat munumbicin D, dan kakadumycin ini juga berguna sebagai anti malaria.
Mikroba endofit yang memproduksi antivirus Jamur endofit Cytonaema sp. Dapat menghasilkan metabolit cytonic acid A dan B, yang struktur malekulnya merupakan isomer p-tridepside, berhasiat sebagai anti virus. Cytonic acid A dan B ini merupakan protease inhibitor dan sanggup menghambat pertumbuhan cytomegalovirus manusia.
Mikroba endofit yang menghasilkan metabolit sebagai antikanker Paclitaxel dan derivatnya merupakan zat yang berguna sebagai antikanker yang pertama kali ditemukan yang diproduksi oleh mikroba endofit. Paclitaxel merupakan senyawa diterpenoid yang didapatkan dalam tumbuhan Taxus. Senyawa yang sanggup mempengaruhi molekul tubulin dalam proses pembelahan sel-sel kanker ini, umumnya diproduksi oleh endofit Pestalotiopsis microspora, yang diisolasi dari tumbuhan Taxus andreanae, T. brevifolia, dan T. wallichiana. Saat ini beberapa jenis endofit lainnya telah sanggup diisolasi dari banyak sekali jenis Taxus dan didapatkan banyak sekali senyawa yang berhasiat sebagai anti tumor. Demikian pula upaya untuk sintesisnya telah berhasil dilakukan.
Mikroba endofit penghasil zat anti malaria Colletotrichum sp. Merupakan endofit yang diisolasi dari tumbuhan Artemisia annua, menghasilkan metabolit artemisinin yang sangat potensial sebagai anti malaria. Disamping itu beberapa mikroba endofit yang diisolasi dari tumbuhan Cinchona spp, juga bisa menghasilkan alkaloid cinchona yang sanggup dikembangkan sebagai sumber materi baku obat anti malaria (Simanjuntak P., et.al. 2002).
Endofit yang memproduksi antioksidan Pestacin dan isopestacin merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh endofit P. microspora. Endofit ini berhasil diisolasi dari tumbuhan Terminalia morobensis. Baik pestacin ataupun isopestacin berhasiat sebagai antioksidan, dimana acara ini diduga lantaran struktur molekulnya ibarat dengan flavonoid.
Endofit yang menghasilkan metabolit yang berguna sebagai antidiabetes. Endofit Pseudomassaria sp menghasilkan metabolit sekunder yang bekerja ibarat insulin. Dalam uji praklinik terhadap hewan coba menerangkan bahwa aktivitasnya sangat baik dalam menurunkan glukosa darah tikus yang diabetes. Hasil tersebut diperkirakan sanggup menjadi awal dari masa terapi gres untuk mengatasi diabetes dimasa mendatang (Zhang B. et.al.1999).
Endofit yang memproduksi senyawa imunosupresif obat-obat imunospresif merupakan obat yang dipakai untuk pasien yang akan dilakukan tindakan transplantasi organ. Selain itu imunosupresif juga sanggup dipakai untuk mengatasi penyakit autoimum ibarat rematoid artritis dan insulin dependent diabetes. Senyawa subglutinol A dan B yang dihasilkan oleh endofit Fusarium subglutinans yang diisolasi dari tumbuhan T. wilfordii, merupakan senyawa imunosupresif yang sangat poten (Lee,J., et.al. 1995).
Sumber http://consisteria.blogspot.com
EmoticonEmoticon