1. Bioteknologi Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang pendaya gunaan makhluk hidup untuk membuat, memodifikasi , meningkatkan, atau memperbaiki sifat mahluk hidup serta mengembangkan mikroorganisme untuk keperluan khusus agar menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai tambah suatu bahan.

Terdapat berbagai jenis mikrobiologi diantaranya biotehnologi konvensional dan bioteknologi modern. Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, Proses yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju , yougurt dan nata de coco. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masalalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim. Sedangkan bioteknologi modern adalah bioteknologi yang telah memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efesien. Bioteknologi modern telah mencakup rekayasa genetika, penciptaan sumber energi dan lain sebagainya.

Adapun perbedaan bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern

KonvensionalModern

Memakai mahluk hidup secara langsungMemakai mahluk hidup dan komponennya secara langsung

Tanpa didasari prinsip ilmiahMenggunakan prinsip-prinsip ilmiah

Berdasarkan keterampilan yang diwariskan turun temurunHasil pengkajiakn berbagai disiplin ilmu yang mendalam

Tidak diproduksi secara missalDiproduksi secara missal

2. Nata de coco

Kata nata berasal dari bahasa Spanyol yang berarti krim. Nata diterjemahkan ke dalam bahasa Latin sebagai natare yang berarti terapung-apung. Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan kelapa, tetes tebu (molases), limbah cair tebu, atau sari buah (nanas, melon, pisang, jeruk, jambu biji, strawberry dan lain-lain). Nata yang dibuat dari air kelapa disebut nata de coco. Di Indonesia, nata de coco sering disebut sari air kelapa atau sari kelapa. Nata de coco pertama kali berasal dari Filipina.

Nata de coco merupakan jenis komponen minuman yang terdiri dari senyawa selulosa (dietry fiber), yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik (mikrobia), yang selanjutnya dikenal sebagai bibit nata. Pada prinsipnya untuk menghasilkan nata de coco yang bermutu baik, maka perlu disediakan media yang dapat mendukung aktivitas Acetobacter xylinum untuk memproduksi selulosa ekstraseluler atau yang kemudian di sebut nata de coco.

Bibit nata adalah bakteri Acetobacter xylinum yang akan dapat membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan karbon dan nitrogen melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersebut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata.

Pembuatan nata de coco :

Alat dan bahan

Alat :

Panci

Kompor

Centong

Wadah nampan

Karet

Koran

Ph meter

LAF

Bahan :

Air kelapa

Air

Urea

Asam cuka

Gula

Cara kerja :

1. Mengukur air kelapa sebanyak 1 liter

2. Memasak diatas kompor

3. Memasukkan urea/ZA gula 75 gr

4. Mengaduk sampai larut

5. Menambahkan asam cuka dan mengukur pH hingga 4,5

6. Memasak hingga mendidih

7. Memasukkan air kelapa yang telah masak ke dalam wadah tertutup steril

8. Mendiamkan air kelapa didalam sampai benar-benar dingin

9. Menyiapkan biakan nata sebanyak 1 ml

10. Menuangkan biakan nata kedalam wadah yang berisi air kelapa

11. Memeram selama 2 minggu

12. Mengamati hasil

Kandungan nata de coco :

Dari penelitian yang dilakukan oleh Puslitbang Biologi LIPI, setiap 100 gram nata de coco kandungan gizi lengkap meliputi 20 gram karbohidrat, 80% air, 20 gram lemak, 146 kal kalori, 2 mg fosfor, 12 mg kalsium, dan 0,5 gram zat besi ini sangat baik untuk menjaga kesehatan tubuh. Selain itu, nata de coco juga mengandung vitamin dan senyawa kimia alami lainnya yang berfungsi untuk pemenuhan gizi tubuh.

Manfaat nata de coco dalam tubuh : Nata de coco dapat dikonsumsi bagi orang yang sedang menjalankan diet rendah kalori karena kalori pada makanan ini tidak terlalu tinggi. Nata de coco dapat melancarkan sistem pencernaan karena kaya serat. Nata de coco dapat dikonsumsi bagi penderita diabetes dan kolesterol karena kadar kolesterolnya dan dulanya rendah sehingga tidak akan menyumbat peredaran darah di pembuluh darah dan tidak akan mempengaruhi kadar gula darah dalam tubuh. Nata de coco dapat dikonsumsi bagi anak-anak karena kandungan vitamin C, B1, dan riboflavin ini mampu meningkatkan sistem kekeabalan tubuh3. Acetobacter xylinum

Klasifikasi bakteri Acetobacter xylinum yaitu (Krieg, 1984) :

Kingdom

: Bacteria

Filum

: Proteobacteria

Kelas

: Alphaproteobacteria

Ordo

: Rhodospirillales

Familia

: Acetobacteraceae

Genus

: AcetobacterSpesies

: Acetobacter xylinum

Sifat Morfologi

Acetobacter xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai panjang 2 mikron dan lebar 0,6 mikron, dengan permukaan dinding yang berlendir. Bakteri ini bisa membentuk rantai pendek dengan satuan 6 8 sel. Bakteri ini tidak membentuk endospora maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih muda, individu sel berada sendiri-sendiri dan transparan. Koloni yang sudah tua membentuk lapisan menyerupai gelatin yang kokoh menutupi sel dan koloninya. Pertumbuhan koloni pada medium cair setelah 48 jam inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan mudah diambil dengan jarum ose.

Sifat Fisiologi

Bakteri ini dapat membentuk asam dari glukosa, etil alkohol, dan propil alkohol, tidak membentuk indol dan mempunyai kemampuan mengoksidasi asam asetat menjadi CO2 dan H2O. Sifat yang paling menonjol dari bakteri ini adalah memiliki kemampuan mempolimerisasi glukosa hingga menjadi selulosa. Selanjutnya, selulosa tersebut membentuk matrik yang dikenal sebagai nata. Faktor faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisiologi dalam pembentukan nata adalah ketersediaan nutrisi, derajat keasaman, temperatur, dan ketersediaan oksigen

Isolasi dan Identifikasi :

Isolasi :Teknik penggoresan kuadran :

1. Sampel yang akan diisolasi diencerkan sampai 10-62. Gunakan pengenceran 10-5 dan 10-6 untuk mendapatkan bakteri yang baik.

3. Siapkan media agar dan cawan yang telah disterilisasi.

4. Lempengan dibagi menjadi 4 bagian sama besar pada bagian luar dasar cawan

5. Bakteri hasil pengenceran diambil sebanyak 10ml dengan mikropipet

6. Panaskan jarum ose dan biarkan dingin kembali

7. Gores daerah I sesuai dengan teknik penggoresan kuadran,

8. Ulangi prosedur 2 dan 3 sampai seluruh daerah tergores

9. Bungkus cawan petri dengan isolasi atau selotip

10. Inokulasi selama 2 hari didalam inkubator

Tekning tuang :

1. Sampel yang akan diisolasi diencerkan sampai 10-62. Gunakan 10-5 dan 10-6 untuk mendapatkan bakteri yang baik.

3. Siapkan media agar dan cawan yang telah disterilisasi.

4. Bakteri hasil pengenceran diambil sebanyak 10ml dengan mikropipet

5. Bakteri dituangkan kedalam media agar yang masih cair

6. Bungkus cawan petri dengan isolasi atau selotip

7. Inokulasi selama 2 hari didalam inkubator

Identifikasi :Pewarnaan Gram dan pengamatan morfologi sel1. Stok isolat diambil menggunakan ose kemudian diulaskan pada objek glass dan fiksasi.

2. Ditetesi dengan crystal violet dan ditunggu selama 60 detik lalu dicuci kering anginkan.

3. Ditetesi dengan iodine dan ditunggu selama 60 detik lalu dicuci kering anginkan.

4. Ditetesi dengan etanol 96% sampai tetesannya bening lalu dicuci kering anginkan.

5. Ditetesi dengan safranin dan ditunggu selama 45 detik lalu dicuci kering anginkan.

6. Diamati dengan mikroskop Gram positif akan berwarna biru keunguan dan Gram negatif berwarna merah.

Uji penggunaaan oksigen1. Stok isolate diinokulasikan dengan teknik inokulasi tusuk pada media YEPDA semisolid (agar 0,4%) dengan kandungan: agar 4 gr/L, yeast extract 5 gr/L, pepton 10 gr/L, dan dextrose 20 gr/L.

2. Inkubasi selama 2 x 24 jam.

3. Diamati letak koloni bakteri. Bakteri bersifat aerob bila koloni terbentuk di atas dan bersifat an aerob bila terbentuk di bawah.

Uji oksidase1. Stok bekteri diambil dengan menggunakan jarum ose dan diulaskan pada object glass dan ditutupi dengan tissue.

2. Ditetesi dengan reagen tetramethyl-D-phenylenediamine dihydrocloride. Hasil positif ditandai dengan terbentuknya warna biru marun tidak lebih dari 10 detik.

Uji katalase1. Stok bakteri diambil dengan menggunakan jarum ose dan diulaskan pada object glass.

2. Ditetesi dengan reagen H2O2.

3. Diamati dengan menggunakan mikroskop pada perbesaran 10x. hasil positif jika terbentuk gelembung gas.

Uji oksidasi etanol1. Stok isolate diinokulasikan pada media Carr dengan kandungan : Yeast extract 30 gr/L, Agar 20 gr/L, broomcresol green, etanol 20 ml, dan akuades 1000 ml.

2. Inkubasi selama 2 x 24 jam pada suhu 300C.

3. Oksidasi etanol akan merubah warna media menjadi kuning.

4. Inkubasi tambahan selama 4 x 24 jam pada suhu 300C.

5. Overoksidasi etanol ditandai dengan kembalinya warna media menjadi warna awalnya.

Uji motilitas1. Isolat dari stok ditanam pada SIMA tegak.

2. Inkubasi pada suhu 300C selama 2 x 24 jam.

3. Amati motilitas dari pertumbuhan bakteri yang terbentuk.

Uji indole1. Bakteri uji ditumbuhkan pada medium cair MR-VP sebanyak 1 ose.

2. Bakteri uji diinkubasi selama 2 x 24 jam pada temperatur 370C.

3. Bakteri uji ditetesi KOH-alfanaftol.

4. Hasil positif jika terbentuk kompleks warna pink.

Uji penggunaan CaCO31. Stok isolat diinokulasikan pada media Frateur dengan kandungan : Yeast extract 10 gr/L, Agar 20 gr/L, etanol 20 ml, CaCO3 20 gr dan akuades 1000 ml.

2. Inkubasi selama 4 x 24 jam pada suhu 300C.

3. Bakteri dapat memanfaatkan CaCO3 sebagai sumber karbon ditandai dengan adanya zona jernih di sekitar koloni bakteri.

NoUji yang dilakukanAcetobacter xylinumReferensi

1Pewarnaan gram-Holt et al., (2000)

2Uji penggunaan oksigen+Holt et al., (2000)

3Uji oksidase-Holt et al., (2000)

4Uji katalase+Holt et al., (2000)

5Uji oksidasi etanol-Holt et al., (2000)

6Uji motilitas-Breed et al., (1974) dalam Widia (1984)

7Uji indole+Holt et al., (2000)

8Uji penggunaan CaCO3-Holt et al., (2000)