Tambahan Slide Living Cell, Slide Enzim, Slide Media, Slide Sterilisasi, Dan Tambahan Slide Cell...

7/21/2019 Tambahan Slide Living Cell, Slide Enzim, Slide Media, Slide Sterilisasi, Dan Tambahan Slide Cell Number

http://slidepdf.com/reader/full/tambahan-slide-living-cell-slide-enzim-slide-media-slide-sterilisasi-dan 1/21

Tambahan Slide living cell

ENERGY

•

untuk mendukung kegiatan biosintesis (pertumbuhan misalnya, pekerjaan)• Sumber energi: C & cahaya

• Pengelompokan organisme menurut jalur energi: autothophic &

heterotrofk

A!"#!$#P%C

• organisme yang menghasilkan senyaa organik kompleks (seperti

karbohidrat, lemak, protein, sel dinding dll) dari bahan baku anorganik

termasuk C#' sebagai kepala sekolah karbonat simples senyaa

anorganik (misalnya amonium sulat, magnesium sulat dan natrium

klorida) dengan menggunakan sumber energi dasar seperti sinar matahari

• *ibagi berdasarkan kemampuan mereka untuk memanaatkan energiuntuk pertumbuhan sel: phototrophs dan chemotrophs

• Phototrophs menggunakan cahaya sebagai sumber energi (misalnya

tanaman)

• Chemotrophs dari sumber anorganik ("'S, C"+, C#') misalnya bakteri

hidup di air limbah, gunung berapi, -entilasi laut laut dalam, atmoser,

tambang)

".!.$#!$#P"%C

• menggunakan senyaa organik sebagai sumber energi dan bahan organik

untuk sintesis komponen seluler/ photoautotropic: cahaya sebagai sumber energi, C#' sebagai sumber C

(tumbuhan tingkat tinggi)' Photoheterotrophic: cahaya sebagai sumber energi, comp organik

sebagai sumber C0 Chemoautotropic: kimia sebagai sumber energi, C#' sebagai sumber C1

memiliki kemampuan untuk mereduksi comp anorganik sebagai sumber

energi teroksidasi (2"0, 2#', "'S dll)+ Chemoheterotrophic: kimia sebagai sumber energi, comp organik

sebagai sumber C (jamur, sejumlah besar bakteri)



.23%4

%2!$#*C!%#2

• 5husus jenis molekul protein: rantai panjang asam amino terikat oleh

ikatan peptida

• Asam amino 6 asam organik dengan amina (72"') & asam carbo8ilic (7

C##") kelompok

• diproduksi oleh sel7sel hidup

• sangat penting sebagai katalis dalam reaksi biokimia yaitu,

mengendalikan proses metabolisme, mengubah nutrisi menjadi energi,

mogok bahan makanan, dll

•

untuk mengkatalisasi pembuatan dan melanggar ikatan kimia

• meningkatkan laju reaksi tanpa dirinya mengalami perubahan kimia

permanen• Penurunan energi akti-asi

• en9im yang dilepaskan kembali setelah reaksi berhenti dan dapat terus

dalam reaksi lain

• Proses ini tidak bisa selamanya, kestabilan terbatas dan, perlahan7lahan,

mereka menjadi tidak akti

• 5emampuan katalitik en9im adalah karena struktur protein tertentu sisi

akti

• Sisi akti: sebuah bagian di mana reaksi kimia khusus untuk reaksi yang

dikatalisis terjadi pada sebagian kecil dari permukaan en9im

• eberapa interaksi fsik dan kimia terjadi pada situs ini untuk

mengkatalisis reaksi kimia tertentu untuk en9im tertentu

• 3at tambahan kadang7kadang menambah atau mengurangi laju reaksi

en9im7dikatalisasi

• 3at79at ini dapat berinteraksi dengan substrat atau dengan pengubah ataueektor yang sudah ada dalam sistem



• Akti-ator adalah 9at, selain katalis atau salah satu substrat, yang

meningkatkan laju reaksi katalis

• Akti-ator dapat bertindak dengan mengikat en9im akti-ator en9im

• %nhibitor adalah 9at yang mengurangi laju reaksi kimia proses ini disebut

inhibisi

• inhibitor sering bertindak dengan mengikat en9im inhibitor en9im

Pemilihan .n9im

• 4anaat iaya (nilai tambah atau mengurangi biaya produksi)

• 5etersediaan, konsistensi, dan dukungan kualitas (reputasi pemasok)

• Akti-itas (spesifk substrat dipengaruhi p", ion, temperatur, dan inhibitor)

• 5emampuan untuk mengubah kualitas reaksi (pengukuran kualitas dan

memahami en9im dapat mengontrol kegiatannya lebih tepatnya)

5euntungan

• 5atalis en9im sangat spesifk1 mengurangi jumlah reaksi samping dan

produk erbagai macam en9im yang ada, yang dapat mengkatalisis

rentang yang sangat luas dari reaksi

• ;aju reaksi en9im7katalis biasanya jauh lebih cepat• tingkat reaksi yang mudah dikontrol dengan penyesuaian kondisi inkubasi

• "anya membutuhkan sedikit

• kondisi ringan suhu dan p"

• nit pendukung sederhana

5erugian

• 4olekul yang sensiti atau tidak stabil memerlukan peraatan lebih

mahal

• dalam beberapa produk, en9im harus dinonaktikan atau dihapus setelah

pengolahan yang menambah biaya produk• biasanya dilapisi atau bergerak pada bahan pembaa untuk mengurangi

risiko inhalasi, mengurangi biaya

• Seperti protein lain, en9im dapat menyebabkan respon alergi

4#*.; 5.$<A .23%4

;ock and 5ey

• "anya cocok yang tepat kunci (untuk substrat tertentu): ukuran yang

tepat dan bentuk, memiliki muatan di tempat yang benar, memiliki donor

hidrogen7ikatan yang tepat dan akseptor, dan hanya memiliki tambalan

hidroobik yang tepat



• 4engapa reaksi, mekanismenya=

%nduced >it

• 4engikat substrat yang benar mengubah struktur en9im kelompok

katalitik dalam posisi yang tepat untuk memasilitasi reaksi

• substrat baik,bagian dari molekul yang diperlukan untuk menginduksi

(tidak langsung ikut) en9im untuk mengubah konormasi dan menjadi

katalis yang efsien

• Substrat yang buruk tidak dapat membuat interaksi tertentu yang

menyebabkan perubahan masih dalam konormasi tidak akti nya

• 4enjelaskan substrat yang buruk bukan subtrat yang baik

Produkti yang tidak mengikat

• Substrat buruk mengikat en9im dalam orientasi yang salah

• kelompok katalitik dan interaksi tertentu yang mempercepat reaksi

substrat yang benar ikut bermain hanya dalam jumlah yang sangat kecil

dari interaksi antara en9im dan substrat yang buruk• erbeda dengan7ft diinduksi model, model ini tidak memerlukan

perubahan dalam konormasi en9im

Strain and *istortion

• pengikatan S ke . menarik mendorong ikatan kimia spesifk membuat

reaksi kimia berikutnya lebih mudah

• <ika ikatan harus rusak, en9im meraih ke kedua sisi ikatan dan tarikan

• <ika ikatan harus dibentuk, en9im meraih ke kedua belah pihak dan

dorongan

$eaksi .n9im

• $eaksi en9imatik sederhana /st order

• 4ekanisme en9im nyata lebih kompleks1 tidak pernah dilanjutkan

melalui hanya / .S kompleks

• 4elibatkan banyak steps jalur

• ?ang paling lambat menentukan laju reaksi keseluruhan



• laju reaksi dipengaruhi oleh kondisi reaksi (S, P, .) penting, untuk

memahami eekti-itas & karakteristik reaksi en9im1 untuk desain proses

$eaksi akan mulai pada tingkat tinggi dan memperlambat aktu ke aktu

karena beberapa alasan:

• Substrat akan digunakan dan laju reaksi akan melambat karena setiapmolekul en9im menghabiskan lebih banyak aktu menyebar melalui solusi

sebelum bertabrakan dengan molekul substrat baru

• Sebagai hasil reaksi, produk akan menumpuk yang mungkin cenderung

menghambat en9im4olekul7molekul en9im secara bertahap kehilangan akti-itas karena

denaturasi acak

@rafk

4emplot r di berbagai BS & B.:

r sebanding dengan BS (/st7order reaksi)

ketika BS adalah dalamkisaran rendah

BS sangat rendah grafk garis lurusketika BS rendah, BS aktor pembatas1 peningkatan BS menghasilkan

peningkatan proporsional

5onfgurasi .n9im

• Akti-itas en9im tergantung pada interaksi antara molekul protein spesifk

dan molekul lain mempengaruhi struktur en9im

• .n9im: protein, dan kombinasi dari satu atau lebih bagian yang disebut

DkoaktorD

• Sebuah koaktor adalah senyaa kimia non7protein yang terikat pada

en9im dan diperlukan untuk memasilitasi akti-itas mereka sebagai katalis

• .n9im tidak akti, tanpa koaktor yang disebut apoen9yme, sedangkanen9im lengkap dengan koaktor adalah holoen9yme



• Peran koaktor adalah untuk mengaktikan protein en9im dengan

mengubah bentuk geometris yang, atau dengan benar7benar

berpartisipasi dalam reaksi keseluruhan

• 4isal Eitamin, ion logam

• 5oaktor dapat diklasifkasikan tergantung pada seberapa erat mereka

mengikat en9im: koen9im & kelompok prostetik• 5oen9im koaktor koaktor longgar

• kelompok prostetik koaktor terikat erat

• 5oen9im kadang7kadang dikenal sebagai cosubstrates tetapi tidak

dianggap sebagai bagian dari struktur en9im

5arateristik en9im

• Akti-itas tinggi ;aju 4eningkatkat dengan mengurangi .a

• Selekti-itas Sisi akti 0* berbetuk saku, hanya cocok untuk substrat

spesifk• $egiospecifcity Sebuah en9im dapat mendeteksi perbedaan dalam

penataan ruang atom dalam senyaa kelompok cincin tertentuketika reaksi memiliki bentuk potensi beberapa isomer struktural

hanya membentuksatu regioisomer (6 isomer struktural)

• Stereospesiisitas dalam pemilihan substrate cis7trans, optik isomer ;

atau *1 karena asimmetric en9imstereoisomer: sama molekul rumus,

berurutan tetapi berbeda dalam orientasi 0*

• Pengendalian oleh jumlah substrat & oleh aktor lain (suhu, p", dll) sisi

akti • $amah lingkungan lebih rendah7produk yang dihasilkan Substrat alami

produk alamiF Pembagian .n9im

/#8idoreductase

mengkatalisis reaksi oksidasi7reduksi dimana atom hidrogen atau oksigen atau

elektron ditranser antara molekul

' transerase

mengkatalisasi transer atom atau kelompok atom (misalnya, asil, alkil, dan

glycosyl7), dari satu kelompok molekul dan atau ungsional yang lain



0 hidrolase

%ni melibatkan reaksi hidrolisis dan pembalikan mereka (degradasi "'# untuk

#"7 dan produk " G)

+ ;yases

melibatkan reaksi eliminasi di mana sekelompok atom akan dihapus dari substrat

H %somerase

mengkatalisasi isomeri9ations molekul

F ;igase

mengkatalisis kondensasi dua molekul bersama7sama dengan pembelahan A!P

atau obligasi piroosat lain

4.*%A



%ntroduction

• 4ikroorganisme memperoleh energi untuk mendukung biosintesis dan

pertumbuhan dari lingkungan mereka dalam berbagai cara

• Perlu penyelidikan rinci untuk membangun media yang paling cocok untuk

proses ermentasi industri, tetapi persyaratan dasar tertentu yang harusdipenuhi oleh media tersebut

• kebutuhan gi9i yang kompleks dan ber-ariasi

• !idak hanya jenis mikroorganisme beragam (bakteri, jamur, ragi), tetapi

spesies dan strain menjadi sangat spesifk1 produk

• Semua mikroorganisme membutuhkan air, sumber energi, C, 2, 4ineral,

-itamin, oksigen (aerobik)

• Pada skala kecil mudah untuk mempertahankan tetapi pada skala besar

sangat sulit untuk mempertahankan pertumbuhan yang memuaskan

5riteria 4edia

• 4enghasilkan hasil maksimal produk atau biomassa per g substrat yangdigunakan

• 4enghasilkan konsentrasi maks prod

• memungkinkan tingkat ma8 pembentukan prod

• 4emungkinkan min hasil yang tidak diinginkan prod

• 5onsisten kualitas & tersedia sepanjang tahun

• 4enyebabkan masalah minimal selama persiapan

• 4enyebabkan masalah minimal selama produksi & proses don stream

Pertimbangan

• ketersediaan nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme: energi,tumbuh, produksi

• 5ondisi ermentasi dan perubahan kondisi selama ermentasi (misalnya p"

substrat, 4C, suhu inkubasi)

• tahap pertumbuhan mikro7organisme produk

• 5ehadiran mikro7organisme pesaing lainnya

• <enis reaktor

• Persiapan & proses hilir (misalnya pemisahan, pemulihan, pengolahan

limbah)

• 4asalah dalam kelas atas (misalnya agitasi, -iskositas, transer gas)

4edia 2atural atau >ormulated74edia=

2atural media

• murah

• Eariasi tinggi bets

• Produk npredictable biomassa

• ;ebih kompleks dalam proses hilir

• Sulit untuk mendeteksi peningkatan hasil kecil

>ormulated media

• mudah mereproduksi

• 5husus untuk strain• lebih mahal



• "asil yang lebih dapat diprediksi

• Proses lebih sederhana murah

• ;ebih mudah untuk mendeteksi perbaikan proses

>ormulasi 4edia

• !ahap penting dalam desain eksperimen laboratorium yang sukses,

pengembangan skala pilot & proses manuaktur

• 5onstituen media harus memenuhi:

7persyaratan unsur untuk biomassa sel dan produksi metabolit7harus cukup pasokan energi untuk biosintesis dan pemeliharaan sel

• eberapa komponen butuhkan untuk pembentukan produk tetapi tidak

untuk pembentukan biomassa

• Stoikiometri untuk pembentukan pertumbuhan & produk:

C (sumber energi) G 2 G sumber lainnyabiomass G Produk G C#' G

"'# G panas

• Persamaan ini harus dinyatakan dalam istilah kuantitati

• %tu harus mungkin untuk menghitung:

I <umlah minimal nutrisi yang akan diperlukan untuk menghasilkan

biomassaI 5onsentrasi substrat untuk menghasilkan hasil produk yang dibutuhkan5omersial, rahasia dagang

4icrobial 2utrient

• @i9i: kombinasi elemen memerlukan energi, biosintesis dari materi seluler,

produk dalam operasi sel, pemeliharaan dan reproduksi

• konstituen atom dominan organisme, C, ", 2, #, P, dan S, +7HJ C,

07HJ #', F7KJ "', 07/' 2• Semua sel hidup mengandung air sebagai konstituen utama mereka

• Sel: lipid, polisakarida, asam nukleat, protein dan sedikit garam umum

• 2utrisi dibagi menjadi 0 kelompok (sering tumpang tindih): pemasok

energi, pemasok C dan setiap & segala sesuatu yang lain pemasok

• 4enurut pola gi9i, organisme diklasifkasikan: sumber energi dan sumber

C

Air

• Comp utama butuhkan dalam ermentasi digunakan untuk pelarut hara

dan pelarut dalam sel

• memiliki beberapa siat yang tidak biasa mengionisasi menjadi asam dan

basa, dan memiliki kecenderungan untuk ikatan hidrogen

• 4ungkin perlu peraatan

• Pertimbangkan: p", garam terlarut, mineral, kontaminan limbah

• erdasarkan ketersediaan air: Solid state >ermentation (SS>) &

Submerged liLuid ermentation (S4>)

• SS> media yang tidak ada air bebas

SS>

7kelebihan



• 5etersediaan air yang rendah mengurangi kontaminasi oleh bakteri &

jamur

• !ingkat aerasi yang tinggi berpori

• 4irip dengan lingkungan alami cetakan

• ;ebih tinggi hasil produk cairan nutrisi yang rendah

• ;ebih rendah biaya produksi energi rendah untuk agitasi & aerasi

7kekurangan

• Substrat memerlukan pretreatment (mis S$, pengayakan)

• Pertumbuhan yang buruk dari mikroba kelembaban tinggi

• Sulit dalam penentuan biomassa (bercampur)

• Sulit dalam proses kontrol (mis p", #', 4C)

• 5ondisi statis, tidak ada agitasi

• Sulit dalam skala up (mis aerasi)

SS>7microbial

• <amur berflamen adalah yang terbaik

• !oleransi yang baik dalam akti-itas air rendah

• ftur hia memberikan kekuatan untuk menembus ke dalam substrat padat

• Peningkatan penetrasi aksesibilitas semua nutrisi dalam substrat

Cell7nutrient

• 2utrisi yang dibutuhkan oleh sel: makronutrien & mikronutrien

• 4acronutrients diperlukanM /N7+ 4

• membuat sekitar OHJ dari d

• mis C, 2, #, P, S

• 4icronutrient dibutuhkan /7+ 4

• terlibat dalam ungsi en9im, mempertahankan struktur protein

• mis 3n, Cu, 4n, Ca, 2a

Carbon

• iomassa HJ C (db)1 kerangka semua molekul seluler

• untuk membangun massa sel dan membentuk produk, serta bertindak

sebagai sumber energi

• Sumber energi1 disekresi sebagai C#' & senyaa organik

• Comp tunggal untuk sumber energi & C1 menambah nutrisi

• .nergi yang digunakan untuk mempertahankan metabolisme7biosintesis

reaksi & sel

• Produk utama dari proses ermentasi akan sering menentukan pilihan

sumber C , terutama jika hasil produk dari disimilasi langsung

• 5etidakmurnian sumber C harus dipertimbangkan

• sterilisasi dapat mempengaruhi kesesuaian sumber C (misalnya gula

dipisahkan dari asam amino 2 hitam yang dapat menghambat tumbuh

mikroba

Sumber Carbon

/7 5arbohidrat: C, #, " & energi ,'7'HJ media



• 0 kelas: mono7, di7, & polysacharides

• Perincian poli7 & di7 untuk gula sederhana dengan sumber utama en9im

penolong dari comp kaya energi

• 4edia ;ab glukosa, sukrosa & ruktosa

• 4edia %ndustri pati (glukosa, dekstrin), 4ollases (sukrosa), hey

(laktosa)

' 7 4inyak & ;emak

• 4inyak nabati mengandung asam lemak, oleat, linoleat & asam linolenat

• 4inyak khas mengandung I energi '+8 glukosa berat

• 5urang Eolume ruang smaller ermentor (/ kkal /,'+ l minyak, H l

glukosa

• bertindak sebagai antioam juga

0 7 "ydrocaarbon & turunannya

• 27alkana untuk asam organik, asam amino, -itamin dll• 4emberikan energi I '8 C, gula 08

2itrogen

• /7/+J dari d sel

• 2 berungsi untuk membangun protein struktural, en9im ungsional &

asam nukleat

• 2 hadir dalam sel sebagai gugus amino

• *isediakan sebagai sumber organik atau anorganik

• Asam organik lebih cepat pertumbuhan & memenuhi kebutuhan

mikroorganisme (misalnya Protein, peptida, asam amino dll)• 2 anorganik diberikan sebagai garam amonia (2"+Cl, 2"+2#0), gas

amonia, nitrat

• *alam industri: kedelai makan, ekstrak ragi,

#ksigen

• nutrisi kunci untuk mikroba aerobik

• 'J dari d sel

• mikroorganisme yang bergantung pada respirasi untuk menghasilkan

energi membutuhkan molekul oksigen sebagai hidrogen akhir atau

elektron

• umumnya ditemukan sebagai konstituen air seluler dan senyaa organik

(misalnya karbohidrat)

• kelarutan oksigen yang rendah dalam air

• !ranser oksigen dicapai dengan getaran, sparging, aerasi dan agitasi

!race7.lement

• *alam tingkat m4 comp penting, ditambahkan sebagai comp yang

berbeda di banyak media: P, S, 5, dan 4g

• *alam tingkat m4 kadang dipasok dari jumlah yang terjadi dalam air

atau kotoran dari comp lain: >e, 2a, Ca, Cu, Co, 3n, 4n dll

• *isediakan selama budidaya sel



• erbagai ungsi: melayani di koen9im, mengkatalisis reaksi, sintesis

-itamin, transportasi sel

• Produksi metabolit primer biasanya tidak terlalu sensiti untuk melacak

konsentrasi unsur, tetapi tidak untuk produksi metabolit sekunder

• unsur logam dapat diberikan sebagai nutrisi dalam bentuk kation garam

anorganik• 5, 4g, Ca dan >e yang biasanya diperlukan dalam jumlah yang relati

besar dan sebaiknya selalu biasanya dimasukkan sebagai garam dalam

media kultur

• !idak mungkin untuk menggeneralisasi kebutuhan ionik

• #ksigen selalu disediakan di dalam air

• #rganisme aerobik membutuhkan oksigen molekul sebagai agen

pengoksidasi terminal untuk memenuhi kebutuhan energik mereka melalui

respirasi aerobik

• ntuk anaerob obligat oksigen adalah 9at beracun

>aktor Pertumbuhan

• comp organik, membutuhkan konsentrasi yang sangat rendah, melakukan

katalitik peran struktural spesifk

• -itamin, sterol, asam amino, asam lemak dll

• 5husus untuk mikroorganisme tertentu

• *iperlukan untuk merangsang pertumbuhan mikroba

• anyak alami C & 2 mengandung beberapa aktor pertumbuhan1 tidak

penting

• Eitamin adalah aktor pertumbuhan yang memenuhi kebutuhan katalitik

tertentu dalam biosintesis

• Eitaminberungsi sebagai (bagian dari) koen9im untuk mengkatalisisberbagai reaksi

• Eitamin yang paling sering dibutuhkan adalah thiamin dan biotin

• *iperlukan dalam jumlah besar biasanya niacin, pantothenate, riboQa-in,

dan beberapa turunan olat, biotin, -itamin , dan lipoic acid dibutuhkan

dalam jumlah yang lebih kecil



S!.$%;%SAS%

%ntroduction

• 5ebanyakan ermentasi memerlukan strain yang dipilih (produksi

mikroorganisme) yang tumbuh

• <ika mikroorganisme asing yang ada di media atau bagian dari peralatan,

organisme produksi harus bersaing dengan kontaminan untuk nutrisiterbatas

• 4ikroorganisme kontaminan dapat menghasilkan produk yang berbahaya

yang dapat membatasi pertumbuhan organisme produksi

• #leh karena itu, sebelum memulai ermentasi, media dan semua peralatan

ermentasi harus bebas dari setiap yanh hidup

• Selain itu, kondisi aseptik harus dipertahankan selama proses

!ahapan agar tidak terkontaminasi

• @unakan inokulum murni

• 4edia disterilkan

• sterilisasi ermentor

• *isterilkan semua peralatan pendukung

• 4enjaga kondisi aseptik selama proses ermentasi

Sterilisasi

• setiap proses yang eekti membunuh atau menghilangkan mikroba dari

media dan peralatan

• *alam prakteknya sterilitas dicapai oleh paparan dari objek yang akan

disterilkan untuk kimia atau agen fsik untuk aktu tertentu

• 5ondisi yang diperlukan harus dipenuhi untuk menjamin keberhasilan

sterilisasi:/persiapan: menghapus semua kotoran, dekontaminasi menyeluruh

peralatan'agen sterilisasi harus bersentuhan dengan semua permukaan yang akan

disterilkan

4etode Sterilisasi

• panas (lembab atau kering)

• ahan kimia (metode gas)

• fltrasi atau sentriugasi kecepatan tinggi

• radiasi (ultra-iolet atau sinar7R)

• cara mekanis (getaran sonic atau ultrasonik)



Sterilisasi Panas

• yang paling banyak digunakan dan dapat diandalkan metode sterilisasi

• tergantung pada derajat panas, aktu pemaparan dan keberadaan air

• aksi panas akan terjadi karena induksi peristia kimia mematikan

dimediasi melalui aksi air dan oksigen

en9im merusak dan konstituensel penting lainnya

• dapat digunakan untuk media cair dan padat yang merupakan produk

termostabil

• Proses ini lebih eekti dalam keadaan terhidrasi (dengan adanya air) di

mana dalam kondisi kelembaban tinggi, hidrolisis dan denaturasi terjadi,

panas & aktu sehingga lebih rendah paparan diperlukan

• *i baah keadaan kering, perubahan oksidati terjadi, dan masukan panas

yang lebih tinggi diperlukan

• ' metode panas: kering panas (/F7/KC) sterilisasi dan panas lembab

(/'/7/0+ C)

Panas 5ering

• kisaran /F7/KC Paparan aktu hingga ' jam

• 4anaat: penetrasi yang baik dan siat non7korosi

• Aplikasi: untuk mensterilkan alat gelas dan instrumen bedah logam, cairan

termostabil non7air dan bubuk termostabil, botol kaca yang diisi secara

aseptik

• Panas kering menghancurkan endotoksin bakteri (atau pirogen) yang sulit

untuk dihilangkan dengan cara lain

• Contoh: o-en udara panas, pembakaran, panas merah, menyala

Panas lembab sterilisasi

• Sterilisasi uap di /'/7/0+ C

• Cepat, tidak beracun, ramah dengan lingkungan, ekonomis

• ap harus bersentuhan dengan semua permukaan

• 4enghancurkan organisme dengan mengentalkan sel protein uap harus

mampu untuk kontak dengan semua permukaan

• bekerja dengan baik untuk banyak logam dan kaca tapi tidak dapat

diterima untuk karet, plastik, dan peralatan yang akan rusak oleh suhu

tinggi

• 0 ase:

>ase pendingin: udara dihapus, uap memasuki ruang, peralatandipanaskan untuk satu set !>ase pemaparan: aktu pemanasan aktu pembunuhan yang

sebenarnya>ase uangan: uap diganti dengan udara, ruang kembali ke P atmoser

Strelisasi gas

• Agen kimia memiliki akti-itas biosidal dapat digunakan untuk

membunuh mikroorganisme

• (7) !idak dapat digunakan untuk sterilisasi media karena bahan kimia sisa

dapat menghambat organisme ermentasi



• sering digunakan untuk desineksi yang umum mengimplikasikan

pengobatan untuk menghilangkan atau mengurangi risiko dari organisme

patogen

• mumnya menggunakan agen antimikroba kimia: ormaldehida (C"'#)

dan etilen oksida (C"') #

• 4ekanisme kerja antimikroba dari dua gas diasumsikan melalui oksidasiatau alkylations dari sulphydryl, amino, hidroksil dan karboksil kelompok

pada protein dan gugus amino dari asam nukleat

• $entang konsentrasi (berat gas per satuan -olume chamber) biasanya

dalam kisaran K7/' mg ; untuk etilen oksida dan /H7/ mg ;

untuk ormaldehida dengan suhu operasi dari +H7F0 C dan T7TH C

masing7masing

• 5edua gas ini menjadi agen alkylating berpotensi mutagenik dan

karsinogenik 4ereka juga menghasilkan toksisitas akut termasuk iritasi

pada kulit, konjungti-a dan mukosa hidung

>iltrasi Sterilisasi

• tidak merusak, tetapi menghilangkan mikroorganisme

• yang paling eekti digunakan untuk menghilangkan mikroorganisme dari

udara atau gas lainnya

• digunakan untuk klarifkasi dan sterilisasi cairan dan gas karena mampu

mencegah bagian kedua partikel layak dan non layak

• 4ekanisme utama fltrasi adalah penyaringan, adsorpsi dan menjebak

dalam matriks bahan flter

• Sterilisasi flter kadar digunakan dalam pengobatan suntikan sensiti

panas, produk biologi dan gas untuk pasokan ke daerah aseptik

• 4ereka juga digunakan dalam industri sebagai bagian dari sistem -entilasipada ermentor, sentriugal, otokla dan pengering beku

• *alam kasus larutan cair, digunakan dengan termolabil produk atau

media, mereka dengan mudah dihancurkan oleh panas, seperti serum

manusia dan hean dan en9im

• Ada dua jenis flter yang digunakan dalam penyaringan sterilisasi



/ *epth flter:

• !erdiri dari bahan berserat atau granular dikemas untuk membentuk

saluran tisted dimensi menit

• !erbuat dari tanah diatom, tanpa glasir penyaring porselen, kaca masir

atau asbes

' 4embran flter:• membran berpori sekitar ,/ mm

• terbuat dari selulosa asetat, selulosa nitrat, polikarbonat, dan

poly-inylidene Quoride, atau bahan sintetis lainnya

• 4embran yang didukung pada bingkai dan diadakan di tempat khusus

• Cairan yang dibuat untuk melintangi membran dengan tekanan positi

atau negati atau dengan sentriugasi

Sterilisasi $adiasi

• !arget utama adalah *2A mikroba

• eberapa metode: radiasi elektromagnetik (misalnya sinar gamma dan

sinar E) & partikulat radiasi (misalnya elektron dipercepat, 4U)

• Sinar @amma dan elektron menyebabkan ionisasi dan produksi radikal

bebas sementara sinar E menyebabkan eksitasi

S%2A$ @A44A

• %sotop radioakti cobalt F

• beberapa perubahan yang tidak diinginkan, contoh adalah larutan di mana

radiolisis air terjadi

• $adiasi sterilisasi umumnya diterapkan untuk artikel dalam keadaan

kering (instrumen bedah, jarum suntik plastik dan produk armasi kering)

S%2A$ E

• anyak bahan selular menyerap sinar ultra-iolet, yang menyebabkan

kerusakan *2A & akibatnya kematian sel

• Panjang gelombang sekitar 'FH nm memiliki efsiensi bakterisida tertinggi

• energi yang lebih rendah & sedikit kemampuan untuk menembus materi

Penggunaan terbatas (misalnya sterilisasi area kerja udara)

• Sebuah lampu merkuri pada 'H+ nm adalah sumber yang cocok

R7$A?S

• mematikan mikroorganisme dan memiliki kemampuan penetrasi

• 2amun, tidak praktis sebagai alat sterilisasi karena biaya dan keselamatan

keprihatinan mereka

>aktor7aktor yang mempengaruhi eekti-itas pengobatan antimikroba

/ ukuran populasi' 5omposisi Populasi0 4etode perlakuan yang benar+ Protokol pengobatan (persiapan, selama & >inishing)H 5ondisi perlakuan (konsentrasi agen antimikroba, intensitas perlakuan, periodepaparan agen mematikan, suhu)F 5ondisi lingkungan



!A4A"A2 S;%*. C.;; 24.$S

"emacytometer

PetroV7"auser



5erugian metode PetroV7"auser

/ Sel7sel mati biasanya tidak dapat dibedakan

' tidak cocok untuk suspensi sel kepadatan rendah

0 sel kecil yang sulit dilihat di baah mikroskop dan dapat luput ketika

menghitung

+ Prosedur penghitungan sebenarnya melelahkan dan dapat menyebabkan

ketegangan mata

H tidak cocok untuk miselium

Eiable Plate Count

• Sebuah sel hidup didefnisikan sebagai salah satu yang mampu membagi

& membentuk koloni

• *ua cara: metode spread plate dan metode pour plate

• 4etode spread plate: -olume tidak lebih besar dari ,/ ml yang tersebar di

permukaan agar7agar

• metode pour plate: sampel dicampur dengan agar7agar cair dan

dituangkan ke piring steril

• Piring diinkubasi sampai koloni muncul dihitung• Penting baha jumlah koloni harus tidak terlalu besar atau terlalu kecil

diencerkan



Coulter Counter

• tidak hanya jumlah sel, tetapi ukuran sel dapat diukur

• Sebuah Coulter counter khas memiliki satu atau lebih saluran mikro yang

memisahkan dua ruang yang berisi larutan elektrolit Sebagai cairan yang

mengandung partikel atau sel yang diambil melalui setiap microchannel,

setiap partikel menyebabkan perubahan singkat hambatan listrik dari

cairan Penghitung mendeteksi perubahan dalam hambatan listrik• 5erugian:

7tidak bisa membedakan sel dan kotoran7Sulit untuk digunakan dengan organisme dalam rantai dan tidak berguna

pada miselium

P.2@5$A2 4ASSA S.;

erat kering sel

• Sel erat 5ering: langsung dengan mengambil Alikuotnya dari suspensi sel

dan mensentriugasi itu supernatan dibuang, sel7sel dicuci dengan air

suling untuk menghilangkan semua materi larut• Suspensi ini di sentriugasi ulang dan sel7sel yang menetap dikeringkan

dalam o-en dan ditimbang

• pendekatan yang paling langsung dan mungkin yang paling dapat

diandalkan dan direproduksi untuk kuantitati massa sel

• (7) 4emakan aktu dan relati tidak sensiti terhadap perubahan kecil dari

massa sel

• hanya dapat digunakan dengan suspensi sel padat, dan sel7sel harus

benar7benar bebas dari semua materi asing

5ekeruhan



• Sel diukur optik dengan menentukan jumlah cahaya tersebar oleh

suspensi sel

• !eknik ini didasarkan pada kenyataan baha partikel kecil

menghamburkan cahaya secara proporsional, dalam batas7batas tertentu,

dengan konsentrasi mereka

• 5etika seberkas cahaya dileatkan melalui suspensi organisme,pengurangan jumlah cahaya yang ditransmisikan sebagai konsekuensi

dari hamburan demikian ukuran kepadatan sel

• Pengukuran tersebut biasanya dibuat dalam spektrootometer, yang

membaca di absorbency (A) unit

• 5ur-a kalibrasi dapat diperoleh dengan mengukur absorbansi sampel pada

konsentrasi sel diketahui

• iasanya pada F7T nm

4.!#*. !%*A5 ;A2@S2@

•

berdasarkan stoikiometri keseluruhan untuk pertumbuhan danpembentukan produk, yang dapat ditulis dalam bentuk umum:

• Perubahan massa sel dapat dimonitor secara tidak langsung dengan

mengukur: konsumsi 9at gi9i, pembentukan produk, komponen sel, e-olusi

panas, atau siat fsik lainnya

/5onsumsi @i9i

diperlukan untuk memilih nutrisi yang tidak mungkin digunakan untuk

mensintesis produk metabolik

yaitu: >osat, sulat, atau magnesium

5etika massa sel adalah produk utama, konsentrasi sumber karbon dapat diukur

untuk memperkirakan massa sel

' Pembentukan Produk:

produk yang terbentuk adalah pertumbuhan yang terkait

eberapa produk terbentuk setelah massa sel mencapai ase stasioner darisiklus pertumbuhan dan, oleh karena itu, tidak terkait pertumbuhan

.-olusi karbon dioksida dapat diukur

0 5omponen Sel:

ntuk kultur mengalami pertumbuhan yang seimbang, komponen sel makro7

molekul seperti protein, $2A, dan *2A dapat diukur bukan dari massa sel

2amun, peraatan diperlukan karena proporsi bahan7bahan dalam sel dapat

berubah dengan aktu jika kultur tidak mengalami pertumbuhan yang seimbang

+ .-olusi Panas



Pertumbuhan sel berkembang panas

Panas pembakaran organisme cukup konstan dengan nilai khas H kkal g

<umlah panas berkembang tergantung pada efsiensi pemanaatan energi

karbon #leh karena itu, pengukuran panas ermentasi dapat berhubungan

langsung dengan pertumbuhan sel

2amun, total panas terakumulasi dalam sistem ermentasi adalah eek gabungan

dari berbagai sumber panas yang dihasilkan dan penghilangan seperti panas dari

agitasi dan penguapan, panas hilang ke lingkungan melalui dinding ermentor,

dan panas yang masuk akal dalam aliran udara

#leh karena itu, untuk mengukur pertumbuhan dengan e-olusi panas,

keseimbangan energi yang lengkap dari sistem ermentasi harus dibuat, yang

mungkin tidak menjadi tugas yang mudah

HEiskositas

Pertumbuhan miselium dan pembentukan polisakarida meningkatkan -iskositas

cairan ermentasi

#leh karena itu, pengukuran -iskositas kaldu berguna dalam banyak ermentasi

komersial

Sering, kaldu ermentasi menunjukkan perilaku non72etonian, yang membuat

pengukuran -iskositas yang sebenarnya sangat rumit

Tambahan Slide Living Cell, Slide Enzim, Slide Media, Slide Sterilisasi, Dan Tambahan Slide Cell...

Documents

Transcript of Tambahan Slide Living Cell, Slide Enzim, Slide Media, Slide Sterilisasi, Dan Tambahan Slide Cell...