Pengaruh jenis sumber karbon dan pH media terhadap produksi eksopolisakarida oleh Weissella confusa K2 hasil isolasi buah kelengkeng

ABSTRAK

Eksopolisakarida (EPS) merupakan polimer bermassa molekul tinggi dengan rantai panjang yang diproduksi melalui jalur metabolisme mikroorganisme. Salah satu mikroorganisme penghasil EPS adalah Bakteri Asam Laktat (BAL). BAL merupakan mikroorganisme yang aman jika ditambahkan ke dalam makanan karena bersifat non toksik dan tidak menghasilkan toksin, sehingga bakteri asam laktat diakui sebagai mikroorganisme Generally Recognized as Safe (GRAS) yang aman bagi kesehatan. Weissella confusa merupakan salah satu jenis BAL yang mampu menghasilkan EPS dalam jumlah yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan jenis sumber karbon dan pengaruh pH media terhadap produksi EPS oleh Weissella confusa K2.

Penelitian ini terbagi menjadi dua tahapan. Penelitian tahap pertama untuk mengetahui pengaruh jenis sumber karbon fruktosa, glukosa, sukrosa, dan laktosa terhadap produksi EPS. Penelitian tahap satu dilanjutkan pada tahap dua dengan mengkaji pengaruh pH media 4, 5, 6, 7, 8 terhadap produksi EPS. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan pengulangan sebanyak tiga kali. EPS terpilih dari Weissella confusa K2 dilanjutkan analisa meliputi kadar gula total, kadar protein dan identifikasi profil gugus fungsi penyusun EPS dengan spektrofotometer FTIR.

Hasil produksi EPS oleh Weissella confusa K2 pada pengaruh jenis sumber karbon, hasil terbaik adalah sukrosa. Hasil produksi EPS tertinggi dari Weissella confusa K2 diperoleh pada pH 8 sebesar 47,70 g/L. Berdasarkan analisis EPS terpilih dari Weissella confusa K2 pada pH 8 secara kimia diperoleh kadar gula total 81,48%, kadar protein 1,006%, dan hasil analisis gugus fungsi menggunakan FTIR menunjukkannya adanya gugus khas EPS O-H, C-H, C=O, C=C, C-H/CH2, O-S-O, C-O-C, dan α-1,6 glikosidik pada panjang gelombang masing-masing yaitu 3427,49 cm-1, 2933,72 cm-1, 1666,49 cm-1, 1456,25 cm-1, 1338,59 cm-1, 1267,22 cm-1, 1153,42 cm-1, dan 1000 cm-1.

ABSTRACT

Exopolysaccharide (EPS) was a high molecular mass polymer with long chains produced through the metabolic pathways of microorganisms. One of the EPS-producing microorganisms was Lactic Acid Bacteria (LAB). LAB was a microorganism that was safe when added to food because it was non-toxic and did produce toxins so lactic acid bacteria were recognized as microorganisms Generally Recognized as Safe (GRAS) which were safe for health. Weissella confusa was a type of LAB that was capable of producing high amounts of EPS. This study aimed to determine the type of carbon source and the effect of media pH on EPS production by Weissella confusa K2.

This research was divided into two stages. The first phase of the study was to determine the effect of the type of carbon source of fructose, glucose, sucrose, and lactose on EPS production. Phase one research was continued in stage two by examining the effect of media pH 4, 5, 6, 7, and 8 on EPS production. The research design used a completely randomized design (CRD) with three repetitions. The selected EPS from Weissella confusa K2 was continued with analysis including total sugar content, protein content, and identification of functional group profiles making up EPS with an FTIR spectrophotometer.

EPS production results by Weissella confusa K2 on the influence of the type of carbon source, the best result was sucrose. The highest EPS production yielded from Weissella confusa K2 was obtained at pH 8 of 47.70 g/L. Based on the analysis of selected EPS from Weissella confusa K2 at pH 8 chemically obtained a total sugar content of 81.48%, protein content of 1.006%, and the results of functional group analysis using FTIR showed the presence of typical EPS groups O-H, C-H, C=O, C=C, C-H/CH2, O-S-O, C-O-C, and α-1,6 glycosidic at the respective wavelengths of 3427.49 cm-1, 2933.72 cm-1, 1666.49 cm-1, 1456.25 cm-1, 1338.59 cm-1, 1267.22 cm-1, 1153.42 cm-1, and 1000 cm-1.

مستخلص البحث

السكريات الخارجية (EPS) هي بوليمرات عالية الكتلة الجزيئية ذات سلاسل طويلة تنتج من خلال المسارات الأيضية للكائنات الحية الدقيقة. من الكائنات الحية الدقيقة المنتجة EPS هي بكتيريا حمض اللاكتيك (BAL). وهي كائنات دقيقة آمنة إذا تمت إضافتها إلى الطعام لأنها غير سامة ولا تنتج السموم، لذلك يتم التعرف على بكتيريا حمض اللاكتيك على أنها كائنات دقيقة معترف بها عموما على أنها آمنة (GRAS) آمنة للصحة. Weissella confusa هو نوع واحد من BAL قادر على إنتاج كميات كبيرة من EPS. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد نوع مصدر الكربون وتأثير درجة الحموضة في الوسائط على إنتاج EPS بواسطة Weissella confusa K2.

ينقسم هذا البحث إلى مرحلتين. المرحلة الأولى من البحث لتحديد تأثير أنواع مصادر الكربون من الفركتوز والجلوكوز والسكروز واللاكتوز على إنتاج EPS. استمر بحث المرحلة الأولى في المرحلة الثانية من خلال فحص تأثير وسائط الأس الهيدروجيني 4 و 5 و 6 و 7 و 8 على إنتاج EPS. استخدم تصميم الدراسة التصميم العشوائي الكامل (RAL) مع ثلاث تكرارات. تبع EPS المختار من Weissella confusa K2 تحليل بما في ذلك إجمالي محتوى السكر ومحتوى البروتين وتحديد ملف تعريف المجموعة الوظيفية المكونة ل EPS باستخدام مقياس الطيف الضوئي FTIR.

نتيجة إنتاج EPS بواسطة Weissella confusa K2 على تأثير نوع مصدر الكربون، وأفضل نتيجة هي السكروز. تم الحصول على أعلى إنتاج EPS من Weissella confusa K2 عند الرقم الهيدروجيني ٨ وهي ٤٧.٧٠ جم / لتر. استنادا إلى تحليل EPS المختار من Weissella confusa K2 عند الرقم الهيدروجيني ٨، تم الحصول كيميائيا على إجمالي محتوى السكر بنسبة ٨١.٤٨%، ومحتوى البروتين بنسبة ١.٠٠٦%، وأظهرت نتائج تحليل المجموعة الوظيفية باستخدام FTIR وجود مجموعات EPS النموذجية O-H، C-H، C=O، C=C، C-H/CH2، O-S-O، C-O-C، α-1,6 جليكوسيديك عند الأطوال الموجية هي ٣٤٢٧.٤٩ سم -¹، ٢٩٣٣.٧٢ سم -¹، ١٦٦٦.٤٩ سم -¹، ١٤٥٦.٢٥ سم -¹، ١٣٣٨.٥٩ سم -¹، ١٢٦٧.٢٢ سم -¹، ١١٥٣.٤٢ سم -¹، و ١٠٠٠ سم -¹، على التوالي.