TUGAS BIOINDUSTRI

“ASPERGILLUS NIGER”

Oleh:

Patricia Adelina 115100300111020

Putu Nikki Ayu Tirta 115100300111034

Yulia Diana Maria 115100300111048

Evelyn Widasari 115100301111010

Chafida Rofiatul Chasnaq 115100301111016

Ledysmah Rismaladewi 115100301111044

Kelas F

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari

pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dll) maupun produk

dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk

menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi

tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu

terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler,

mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.

Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang

menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang

dan jasa. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia

sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi

pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal

sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-

varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi

hewan. Dewasa ini, telah banyak ditemukan bibit unggul dengan

mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang

diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul

seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat

unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama,

dan berumur pendek. Mikroorganisme sangat besar peranannya dalam

bidang pangan. Mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan pangan

menjadi bahan pangan lain dengan nilai gizi lebih tinggi, rasa lebih

enak, lebih mudah dicerna, dan dengan penampilan lebih menarik.

Selain pengubahan bahan makanan, mikroorganisme itu sendiri dapat

digunakan sebagai sumber makanan oleh manusia maupun hewan.

Mikroorganisme yang akan kami bahas pada makalah ini

adalah Aspergillus niger. Penggunaan utama dari Aspergillus niger

adalah untuk produksi enzim dan asam organik dengan cara

fermentasi. Aspergillus niger juga digunakan untuk menghasilkan asam

organik seperti asam sitrat dan asam glukonat.

1.2 Tujuan

Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui

karakteristik mikroorganisme Aspergillus niger, meliputi identifikasi,

klasifikasi, taksonomi, bentuk, dan pada bagian akhir akan dijelaskan

mengenai peran Aspergillus niger dalam bioindustri beserta gambar

produk yang dihasilkan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Karakteristik Aspergillus niger

Aspergillus niger adalah

anggota dari genus

Aspergillus yang mencakup

seperangkat jamur yang

umumnya dianggap aseksual,

meskipun bentuk sempurna

(bentuk yang bereproduksi

secara seksual) telah

ditemukan. Aspergilli terdapat

di berbagai tempat di alam.

Mereka secara geografis luas,

dan telah diamati pada

berbagai habitat karena

mereka dapat menjajah berbagai macam substrat. Aspergillus niger

umumnya ditemukan tumbuh sebagai saprofit pada daun mati,

gandum yang disimpan, tumpukan kompos, dan vegetasi yang

membusuk lainnya. Spora tersebar luas, dan sering dikaitkan dengan

bahan organik dan tanah.

Klasifikasi Aspergillus niger adalah sebagai berikut:

Domain : Eukaryota

Kingdom : Fungi

Phylum : Ascomycota

Subphylum : Pezizomycotina

Class : Eurotiomycetes

Order : Eurotiales

Family : Trichocomaceae

Genus : Aspergillus

Species : Aspergillus niger

Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling

umum dan mudah diidentifikasi dari genus Aspergillus, famili

Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus

niger dapat tumbuh dengan cepat, diantaranya digunakan secara

komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat dan pembuatan

berapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase dan

sellulase. Aspergillus niger dapat tumbuh pada suhu 35ºC-37ºC

(optimum), 6ºC-8ºC (minimum), 45ºC-47ºC (maksimum) dan

memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Aspergillus niger memiliki

bulu dasar berwarna putih atau kuning dengan lapisan konidiospora

tebal berwarna coklat gelap sampai hitam. Kepala konidia berwarna

hitam, bulat, cenderung memisah menjadi bagian-bagian yang lebih

longgar dengan bertambahnya umur. Konidiospora memiliki dinding

yang halus, hialin tetapi juga berwarna coklat. Aspergillus niger,

mempunyai koloni pada medium Cxapek’s Dox mencapai diameter 4-5

cm dalam 7 hari, dan terdiri dari suatu lapisan basal yang kompak

berwarna putih hingga kuning dan suatu lapisan konidofor yang lebat

yang berwarna coklat tua hingga hitam. Stipe dari konidiofor

berdinding halus, berwarna hialin, tetapi dapat juga kecoklatan.

Vesikula berbentuk bulat hingga semibulat, dan berdiameter 50-100 m.

Fialid terbentuk pada metula dan berukuran (7,0-9,5) x (3-4) m. Metula

berwarna hialin hingga coklat, seringkali bersepta, dan berukuran (15-

25) x (4,5-6,0) . Konidia berbentuk bulat hingga semibulat, berukuran

3,50-5,0, berwarna coklat, memiliki ornamentasi berupa tonjolan dan

duri-duri yang tidak beraturan. Koloni pada medim MEA lebih tipis

tetapi bersporulasi lebat.

Ciri-ciri Aspergillus niger adalah sebagai berikut:

Warna konidia hitam kelam atau kecoklatan dan berbentuk bulat.

Bersifat termifilik, tidak terganggu pertumbuhannya karena adanya

peningkatan suhu.

Dapat hidup dalam kelembaban nisbi 80

Dapat menguraikan benzoat dengan hidroksilasi menggunakan

enzim benzoate-4 hidroksilase menjadi 4-hidroksibenzoat.

Memiliki enzim 4-hidroksibenzoat hidroksilase yang dapat

menghidrolisa 4-hidroksibenzoat menjadi 3,4-dihidroksi benzoat.

Natrium & formalin dapat menghambat pertumbuhan Aspergillus

niger.

Dapat hidup dalam spons (spons Hyrtios Proteus)

Dapat merusak bahan pangan yang dikeringkan atau bahan

makanan yang memiliki kadar garam tinggi.

Dapat mengakumulasi asam sitrat.

Aspergillus niger merupakan fungi dari Ascomycota yang

berfilamen, mempunyai hifa, bercabang-cabang dan bersekat,

berwarna terang atau tidak berwarna, dan ditemukan melimpah di

alam. Fungi diisolasi dari tanah, sisa tumbuhan, dan udara di dalam

ruangan. Aspergillus niger tumbuh optimum pada suhu 35-37°C,

dengan suhu minimum 6-8°C, dan suhu maksimum 45-47°C. Proses

pertumbuhan fungi ini adalah aerobik. Aspergillus niger memiliki warna

dasar putih atau kuning dengan lapisan konidiospora yang tebal

berwarna coklat gelap. Dalam metabolisme Aspergillus niger dapat

menghasilkan asam sitrat. Aspergillus niger dapat tumbuh dengan

cepat sehingga banyak digunakan secara komersial dalam produksi

asam sitrat, asam glukonat, dan pembuatan beberapa enzim seperti

amilase, pektinase, amiloglukosida, dan selulosa. Pada umumnya

Aspergillus niger dapat ditemui dimana-mana, terutama pada tanah di

daerah tropis dan subtropis serta diisolasi dari bermacam substrat,

termasuk biji-bijian.

2.2 Aplikasi Aspergillus niger dalam Bioindustri

Aspergillus niger penting pada produksi asam sitrat yang

banyak digunakan pada berbagai makanan dan minuman ataupun

sebagai pengawet dan peningkat cita rasa. Asam sitrat harus

dimurnikan dari substrat fermentasi sehingga keterlibatan jamur tidak

lagi nampak. Aspergillus niger juga dapat mengkontaminasi makanan

misalnya pada roti tawar, pada jagung yang disimpan dan sebagainya.

Banyak enzim yang berguna diproduksi oleh industri fermentasi dari

Aspergillus niger. Misalnya, Aspergillus niger glucoamylase digunakan

dalam produksi fructose corn syrup, dan pectinases digunakan dalam

minuman buah-buahan dan anggur. α-galactosidase, sebuah enzim

yang merinci tertentu sugars kompleks, merupakan komponen dari

produsen obat yang mengklaim dapat menurunkan perut kembung.

Selain untuk menggunakan Aspergillus niger di dalam industri

bioteknologi dalam produksi isotop magnetis-varian yang berisi biologi

macromolecules untuk analisis NMR. Aspergillus niger memerlukan

mineral (NH4)2SO4, KH2PO4, MgSO4, urea, CaCl2.7H2O, FeSO4,

MnSO4.H2O untuk menghasilkan enzim sellulase. Sedangkan untuk

enzim amilase khususnya amiglukosa diperlukan (NH4)2SO4,

KH2PO4 .7H2O, Zn SO4, 7H2O. Bahan organik dengan kandungan

nitrogen tinggi dapat dikomposisi lebih cepat dari pada bahan organik

yang rendah kandungan nitrogennya pada tahap awal dekomposisi.

Tahap selanjutnya bahan organik yang rendah kandungan nitrogennya

dapat dikomposisi lebih cepat daripada bahan organik dengan

kandungan nitrogen tinggi. Penurunan bahan organik sebagai sumber

karbon dan nitrogen disebabkan oleh Aspergillus niger sebagai sumber

energinya untuk bahan penunjang pertumbuhan atau Growth factor.

Aspergillus niger dalam pertumbuhannya berhubungan langsung

dengan zat makanan yang terdapat dalam substrat, molekul sederhana

yang terdapat disekeliling hifa dapat langsung diserap sedangkan

molekul yang lebih kompleks harus dipecah dahulu sebelum diserap ke

dalam sel, dengan menghasilkan beberapa enzim ekstra seluler. Bahan

organik dari substrat digunakan oleh Aspergillus niger untuk aktivitas

transport molekul, pemeliharaan struktur sel dan mobilitas sel.