Biodiversitas dan Teknologi Mikrobia Penghasil Pigmen
Oleh Dr. Endah Retnaningrum, M. Eng
A. Mikroba Penghasil Pigmen
Mikroba merupakan organisme yang mampu beradaptasi dan hidup pada berbagai jenis lingkungan. Salah satu tempat lingkungan hidup mikroba adalah air. Berikut adalah jenis-jenis mikroba pengasil pigmen:
- Bacteria (bakteri)
- Fungi (jamur)
- Algae (alga)
B. Perkembangan Pewarna Alami dari Mikroba
- Tahun 1856 pigmen ungu muda
- Tahun 1884 Monascus Pigmen merah wine dan beras
- Tahun 1954 Pemasaran carotenoid pigmen Cryptococcussp
- Tahun 1963 Produksi carotenoid Rhodotorulasp
- Awal tahun 1970 Astax anthindiisolasi dari eksudat akar tanaman
- Akhir tahun 1970-1980 Produksi beta carotene Dunaliellasalina
- Betatene Limited Corporation: kultur Salina skala industri produksi beta caroten
C. Sifat-Sifat Mikroba
- Kelarutan
Pada gambar dapat dilihat bahwa pigmen mikroba tidak larut dalam air, terdapat garis-garis dan bintik-bintik kecil yang terapung di lapisan atas.
- Stabilitas
Pada gambar dapat dilihat bahwa pigmen mikroba tidak stabil. garis-garis dan bintik-bintik kecil yang terapung di lapisan atas tidak beraturan.
D. Jenis-jenis pigmen mikroba:
- Caratenoid
β-carotene – Kuning-oranye: Sphingomonassp.
Canthaxanthin- Oranye-merah: Bradyrhizobium sp
Zeaxanthin-Kuning keemasan: Flavobacterium sp.
Astaxanthin-Merah: Agrobacterium urantiacum
Lycopene-Merah: Rhodospirillum rubrum
2. Porhpyrin
Merah (Arthrobacter hyalinus, Arthrobacter globiformis, Arthrobacter aurescens, Arthrobacter ramosus, Arthrobacter cremeus)
3. Prodiginin
Merah (Serratia marcescens, Serratia plymuthica, Hahellachejuensis)
E. Manfaat dan Aplikasi Pigmen Mikroba
- Food Produks (produk-produk makanan)
Pigmen mikroba dapat dimanfaatkan sebagai produk-produk makanan seperti untuk pewarna ice cream, pewarna jenis kue atau roti, pewarna minuman, dan lain-lain.
- Non food products (produk-produk bukan makanan)
Pigmen mikroba dapat dimanfaatkan sebagai bahan pewarna alami untuk jenis tekstil seperti pakaian, kain batik, handuk, taplak meja, dan lain-lain.
- Pharmacy laboratory analysis
Pigmen mikroba juga dapat dimanfaatkan untuk membantu proses analisis di laboratorium berkaitan dengan bidang medis dan non medis.
F. Aplikasi Pigmen Mikroba dalam Tekstil
- Pengaruh pigmen mikroba terhadap tekstil menjadikan tekstil lebih berwarna. Pada gambar dapat dilihat bahwa tekstil warna putih berubah menjadi berwarna coklat saat diberi pigmen mikroba.
- Pengaruh pigmen mikroba terhadap membran selulosa menjadikan membran tersebut berwarna. Pada gambar dapat dilihat bahwa membran selulosa berwarna putih menjadi kuning saat diberi pigmen mikroba.
- Pigmen mikroba juga dapat diaplikasikan dalam pewarnaan batik
G. Produksi Pigmen Mikroba dalam Skala Laboratorium dan Industri
Skala Laboratorium
Skala Industri
Dalam skala laboratorium, mikroba dimanfaatkan untuk membantu proses analisis di bidang medis dan non medis. Analisis tersebut dapat berupa penelitian atau pengujian pigmen. Sedangkan dalam bidang industri, mikroba dapat dimanfaatkan sebagai bahan pewarna minuman, makanan dan tekstil. Pada gambar ditunjukkan bahwa mikroba dapat digunakan sebagai pewarna alami yakni pada produk minuman.
H. Strategi Peningkatan Produksi Pigmen Mikroba
- Eksplorasi mikrobia
Proses eksplorasis merupakan strategi pencarian mikroba yang terdapat disekeliling lingkungan dan memanfaatkannya sebagai pigmen pewarna alami
- Optimasi produksi
Optimasi produksi merupakan strategi yang bertujuan untuk mengoptimalkan produk baik dari segi kualitias ataupun kuantitasnya.
- Rekayasa genetika
Rekayasa genetika merupakan upaya untuk melakukan modifikasi molekul genetik dari mikroba itu sendiri sehingga dapat diperoleh sifat baru yang dimiliki.
https://cfns.ugm.ac.id/2020/05/30/download-materi-rekayasa-genetika/
I. Pemanfaatan Limbah Organik sebagai Substrat Produksi Pigmen Mikroba
- Indutri pembuatan sereal
- Industri buah-buahan dan sayur-sayuran
- Agricultural residues/ by product (Residu pertanian/produk sampingan)
- Dairy industries (industri susu)
- Miscellaneous industries (aneka industri)
J. Biaya Produksi Pewarna Alami dari Mikrobia-Mikrobia
- Pewarna sintetik dibanding dengan pewarna alami
Biaya penggunaan pewarna sintetik lebih murah dibandingkan dengan pewarna alami, hal ini disebabkan oleh ketersedian bahan pewarna sintesis yang mudah dijumpai dan prosesnya yang mudah. Sedangkan bahan dari pewarna alami sulit didapat karena ketersediannya berbeda-beda di masyarakat, proses pewarnaannya pun tidak mudah dan membutuhkan waktu yang lama.
- Substrat sintetik dibanding limbah organik
K. Ciri-Ciri Pewarnaan Alami Mikrobia Ramah Lingkungan dan Terbarukan
- Cultivable cell factory (Pabrik sel yang dapat dibudidayakan)
- Biodigradable products (memiliki produk-produk yang dapat diuraikan secara hayati)
- Reduce and use organic wastes (mengurangi segala sesuatu yang mengakibatkan sampah dan memanfaatkan sampah organik).
Content Writing:
Dari PPT: Seminar Dalam Jaringan (SADARING)#5 INDI LPPT UGM