Streptomyces erythreus. Pada determinasi mula-mula, ia di klasifikasikan sebagai

Transkripsi

1 treptomyces erythreus. Pada determinasi mula-mula, ia di klasifikasikan sebagai anggota dari genus treptomyces. Namun pada penelitian selanjutnya atas komponen penyusun dinding selnya, memperlihatkan bahwa asam amino yang terdapat pada dinding sel mikroba ini adalah meso-dap, sedangkan pada genus treptomyces komponen yang ada adalah L-DAP yang terikat pada residu glisin. leh karena itu, pada retaksonomi berikutnya treptomyces erythreus dimasukkan ke dalam genus accharopolyspora. Eritromisin yang terutama aktif terhadap bakteri Gram-positif, mempunyai spektrum antibiotika yang sempit dan kegunaan kliniknya mirip dengan penisilin (Frobisher et al., 1974). pektrum aktivitas eritromisin yang mirip dengan penisilin dapat digunakan sebagai obat pilihan yang tepat untuk pasien yang sensitif terhadap penisilin, contohnya untuk melawan Mycoplasma sp, aemophylus influenzae, treptococcus pyogenes, dan taphylococci. Mekanisme kerja eritromisin sebagai antimikroba adalah dengan menghambat sintesis protein bakteri, dengan menyekat reaksi translokasi asil amino dalam ribosomal (Jawetz et al., 1974), dengan pengikatan ribosom bakteri yang kekuatannya bergantung pada struktur antibiotik dan RNA ribosom bakteri. Eritromisin tersebut termasuk dalam golongan makrolid, yang terdiri dari bagian aglikon berupa cincin lakton dengan anggota 14 atom, yang terikat pada molekul gula, yakni desosamin dan L-kladinosa / L-mikarosa (mura dan Tanaka, 1984) seperti pada Gambar 5. Eritromisin A merupakan produk akhir dalam biosintesis eritromisin oleh mikroba penghasil, sedangkan pada eritromisin B dan C merupakan bentuk

2 intermediet dalam biosintesis eritromisin. Gugus-gugus fungsional pada eritromisin seperti -hidroksi dan 9-keton pada cincin lakton, 2-hidroksi dan - dimetilamino pada desosamin, dan -metoksi kladinosa akan berikatan dengan ribosom bakteri sub unit 50, sehingga akan mengganggu sintesis protein (eno dan utchinson, 1986). C N C R 1 C C 2 R 0 R 2 R 1 R 2 R Eritromisin A Eritromisin B Eritromisin C Eritromisin D Eritromisin F Gambar 5. truktur Antibiotik Eritromisin (mura, 1984) 4. Jalur Biosintesis Eritromisin Jalur biosintesis dari eritromisin terdiri dari dua jalur utama, yaitu 1. intesis dari cincin makrolakton, eritronolid 2. intesis dari D-desosamin dan L-mikarosa atau L-kladinosa yang akan bergabung dengan cincin makrolakton. Biosintesis eritromisin diawali dengan kondensasi tipe Claisen antara 1 unit propionil-koenzim A dan 6 unit metilmalonil-koenzim A (Corcoran, 1981;

3 Donadio et al., 1991). Dengan demikian, propionil koenzim A disebut sebagai prekursor utama biosintesis eritromisin. Penambahan bahan-bahan yang mampu meningkatkan ketersediaan prekursor tersebut akan dapat meningkatkan produksi eritromisin (Mulyani, 201 ). Propionil koenzim A dan metilmalonil koenzim A dapat diperoleh dari hasil katabolisme asam amino L-valin dan L-isoleusin (Corcoran, 1981; Luckner, 1984; Greenberg, 1961). Eritronolid merupakan hasil kondensasi antara satu unit propionil koenzim A dengan enam unit metilmalonil koenzim A. Gula amino D-desosamin dan L- mikarosa serta L-kladinosa dibentuk dari D-glukosa tanpa pemecahan rantai karbon (Corcoran, 1981). Ada perbedaan pendapat antara Corcoran (1967), Manitto (1981) dan Donadio et al. (1991) mengenai biosintesis 6 - deoksieritronolid, yang merupakan senyawa antara pada proses biosintesis eritromisin. Menurut Corcoran (1967), pembentukan eritronolid diawali dengan kondensasi secara serempak satu unit propionil koenzim A sebagai unit pemula dengan enam unit metilmalonil koenzim A sebagai unit pengembang. Kondensasi ini membentuk poliketida asam heksametilheksaoksopentadekanoat. Asam tersebut mengalami laktonisasi membentuk polioksolakton, kemudian diikuti reduksi spesifik gugus karbonil yang terdapat pada atom C pada nomor, 5, 7, 11 dan 1 hingga diperoleh 6-deoksieritronolida B. Menurut Manitto (1981), reduksi spesifik terjadi segera setelah poliketida terbentuk, baru kemudian poliketida tereduksi ini mengalami laktonisasi

4 membentuk 6-deoksieritronolida B. al ini berkebalikan dengan pendapat Corcoran, dimana reduksi spesifik terjadi lebih dahulu daripada laktonisasi. Menurut Donadio et al. (1991), aglikon eritronolida disin tesis dengan kondensasi secara bertahap dengan bantuan enzim kompleks yang bekerja seperti sintase asam lemak ( Fatty Acid ynthase/fa) yang disebut dengan FA-like. Penggabungan antara satu unit propionil koenzim A dan eenam unit metil malonil koenzim A terjadi secara tahap demi tahap dan tidak melalui zat antara berupa asam heksametilheksaoksopentadekanoat. Di setiap tahap kondensasinya, akan melibatkan satu unit metilmalonil koenzim A. etiap tahap kondensasi yang terjadi akan segera diikuti dengan reaksi reduksi β-keto kecuali pada tahap ketiga, sehingga gugus keto tetap terdapat pada ato C-9. Pada tahap ke-empat, selain reduksi β-keto, juga terjadi dehidrasi dan reduksi enoil. Yang kemudian setelah ke-enam tahap kondensasi selesai, baru terjadi laktonisasi antara C-1 dengan C-1 membentuk 6-deoksieritronolida B, seperti terlihat pada gambar 6. elanjutnya, dilakukan pengikatan eritronolida B dengan L-mikarosa pada atom C- membentuk monoglikosida, yaitu --mikarosil eritronolida B. Kemudian D-desosamin berikatan pada C-5 untuk membentuk glikosida yang merupakan percabangan dalam biosintesis eritromisin, yaitu eritromisin D. Reaksi metilasi pada gula netralnya akan menghasilkan eritromisin B, sedangkan hidroksilasi aglikon pada posisi akan membentuk eritromisin C (Corcoran 1981). Eritromisin B dan C dapat diubah menjadi eritromisin A masing-masing melalui oksidasi C- dan -metilasi pada C- (mura & Tanaka, 1984).

5 Propionil-- Metilmalonil-- Asil-transferase C 2 - Tahap-1 : 1. Transfer asil C Ketoreduktase Tahap-1 : 2. Ketoreduktase C Intermediet I C 2 - Tahap-2: 1. Transfer asil 2. Ketoreduktase C - C 2 Tahap-4 : 1. Transfer asil 2. Ketoreduktase - C 2 Tahap- : 1. Transfer asil C Intermediet III Intermediet II + 2 Dehidratasi Tahap-2:. Dehidratasi - Enoilreduktase Tahap-4 : 4. Reduksi Enoil Enolisasi Intermediet IV C C 2 C C Tahap-7 : 1. Laktonisasi (1-1) Tahap-6 : 1. Tranfer asil 2. -Ketoreduksi C Intermediet V C Tahap-5 : 1. Tranfer asil 2. -Ketoreduksi Gambar 6. ipotesis Mekanisme dari Biosintesis 6-Deoksieritronolida B berdasarkan tudi Genetik oleh Donadio (1991)

6 6 idroksilase idroksilasi C6 6 L-mikarosa Glikosilasi pada C Deoksieritronolida B Eritronolida B --mikarosil-eritronolida-b C N D-Desosamin Glikosilasi pada C5-2 C N 6 5 idroksilase idroksilasi C C N 6 5 Eritromisin C 5--desosaminil---mikarosil-eritronolida-B Eritromisin-D -metilasi mikarosa -metilasi mikarosa C N 6 5 C idroksilase idroksilasi C C N 6 5 C Eritromisin A Gambar 7. Jalur Biosintesis Pembuatan Eritromisin A (Jenie, 201)

7 5. Minyak Jelantah Minyak goreng merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia sebagai alat pengolah bahan-bahan makanan yang biasa digunakan untuk menggoreng. Minyak goreng nabati biasa di produksi dari kelapa sawit, kelapa atau jagung. Penggunaan minyak nabati lebih dari empat kali sangat membahayakan kesehatan. Minyak goreng bekas (jelantah) adalah minyak goreng yang sudah digunakan beberapa kali pemakaian (atriana, 201). elain warnanya yang tidak menarik dan berbau tengik, minyak jelantah juga mempunyai potensi bersar dalam membahayakan kesehatan tubuh. Minyak jelantah mengandung radikal bebas yang dapat mengoksidasi organ tubuh secara perlahan (Pakpahan, 201). Minyak jelantah mengandung asam-asam lemak jenuh maupun tak jenuh yang sebagian telah terdegradasi karena adanya hidrolisis. Minyak jelantah merupakan limbah dari minyak kelapa sawit yang telah mengalami hidrolisis selama proses memasak. Kandungan yang terdapat pada minyak jelantah tergantung pada jenis makanan apa yang telah digunakan pada saat memasak dengan menggunakan minyak tersebut. Minyak jelantah telah mengalami berbagai perubahan struktur. uhu penggorengan telah menyebabkan berbagai perubahan ikatan kimia dari minyak. alah satu perubahan yang terjadi adalah terjadinya perubahan struktur asam lemak. Minyak jelantah mengandung lebih banyak asam lemak trans (trans fatty acid) (IFT, 2007). Lemak trans, merupakan asam lemak tak jenuh yang

8 mempunyai minimal sebuah ikatan rangkap dua dengan konfigurasi trans, yang terbentuk selama proses hidrogenasi parsial dari minyak nabati (Mozaffarian, 2006). Banyaknya asam lemak baik jenuh maupun tak jenuh akan sangat digunakan dalam proses fermentasi yang membutuhkan asam lemak jenuh dan tak jenuh sebagai praprekursornya. Menurut Kasanah (199), minyak kelapa sawit dimetabolisme oleh mikroorganisme menjadi asetil koenzim A. Asetil koenzim A tersebut akan memasuki siklus asam sitrat dan menghasilkan zat antara berupa suksinil koenzim A. uksinil koenzim A akan berinterkonversi menjadi propionil koenzim A yang merupakan prekursor dalam biosintesis eritromisin. C. Landasan Teori Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah suatu substrat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba. Dalam fermentasi dapat dilakukan beberapa cara untuk meningkatkan produk yang dihasilkan, salah satunya adalah dengan melakukan optimasi pada media fermentasi. al ini dapat dilakukan dengan menambahkan senyawa-senyawa yang dapat digunakan sebegai prekursor. Penggunaan minyak jelantah pada media yang telah diberi molase dan ampas tahu sebelumnya akan dapat meningkatkan produksi eritromisin yang dihasilkan. Menurut udibyo (1990), metilmalonil koenzim A yang merupakan senyawa pembentuk eritronolida B yang juga merupakan pembentuk antibiotika

9 eritromisin, dapat dibuat dengan beberapa cara. Cara tersebut adalah dengan melalui siklus asam sitrat dan melalui pembentukan propionil koenzim A. Pada minyak jelantah yang mengandung asam lemak, asam lemak yang terdapat pada minyak jelantah tersebut dapat turut serta dalam siklus asam sitrat. elain itu dapat juga turut serta dalam pembentukan propionil koenzim A. Dengan adanya asam lemak yang ditambahkan pada media, maka pembentukan eritromisin yang dihasilkan dari fermentasi ac. erythraea akan meningkat. D. ipotesis Eritromisin dapat diproduksi melalui fermentasi menggunakan media yang sesuai. Berdasarkan uraian pustaka sebelumnya, dapat dikumpulkan hipotesis sebagai berikut : 1. Penambahan minyak jelantah pada media, dapat meningkatkan produksi eritromisin. 2. Penambahan kombinasi ampas tahu, molase dan minyak jelantah dapat meningkatkan jumlah biomassa yang dihasilkan.