Pengaruh Penambahan Senyawa Inhibitor Terhadap Produksi Asam Laktat Oleh Bakteri Strain Lactobacillus

Rimansa, Fida Alya Putri (2022) Pengaruh Penambahan Senyawa Inhibitor Terhadap Produksi Asam Laktat Oleh Bakteri Strain Lactobacillus. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01311840000009-Undregraduate_thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Asam laktat merupakan asam organik yang memiliki tiga karbon asam α-hidroksikarboksilat yang memiliki 2 stereoisomer, yaitu D(−) dan L(+). Asam laktat paling banyak diproduksi oleh bakteri asam laktat dari genus Lactobacillus melalui jalur fermentasi karena memiliki toleransi asam yang tinggi dan produktivitas dan kemurnian asam laktat tinggi. Produksi asam laktat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya pH dan sumber karbon. pH dapat mempengaruhi kerja enzim dalam mengkatalis reaksi untuk menghasilkan metabolit. Glukosa merupakan salah satu sumber karbon selama proses pertumbuhan dan akan diubah menjadi piruvat melalui jalur Embden Meyerhoff Parnas (EMP), dan piruvat dimetabolisme lebih lanjut menjadi asam laktat pada jalur homofermentatif, sementara pada jalur heterofermentatif, glukosa akan dikatabolisme melalui jalur fosfoketolase (PK). Produksi asam laktat melalui proses fermentasi memiliki kelemahan terutama dari sisi harga bahan baku atau substrat. Untuk mengatasi hal ini, penggunaan biomassa lignoselulosa sebagai substrat atau sumber karbon dalam proses fermentasi merupakan alternatif yang sangat menjanjikan karena ketersediannya yang berlimpah. Dalam penggunaannya sebagai substrat untuk produksi asam laktat, biomassa lignoselulosa perlu melalui tahapan pre-treatment yang bertujuan untuk memecah kompleks lignin-hemiselulosa-selulosa agar meningkatkan luas permukaan sehingga lebih mudah diakses oleh reaksi hidrolisis enzimatik, selain itu pre-treatment juga berguna untuk mengubah polisakarida pada biomassa lignoselulosa menjadi monosakarida yang dapat difermentasi oleh bakteri asam laktat. Proses pre-treatment biomassa, terutama yang menggunakan hidrolisis asam kuat, akan menghasilkan senyawa-senyawa turunan lignin (terutama golongan aldehid) seperti furfural dan 5-hidroksimetilfurfural (5-HMF) sebagai hasil samping yang dapat bersifat racun bagi mikroorganisme dan menghambat proses fermentasi (senyawa inhibitor). Efek penambahan senyawa inhibitor dapat menyebabkan durasi fase lag yang lebih lama dan kepadatan sel yang lebih rendah sehingga mengarah pada penurunan metabolit yang dihasilkan oleh bakteri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum produksi asam laktat dari bakteri asam laktat dengan menggunakan pendekatan metode analisis Response Surface Methodology (RSM) dengan parameter pH dan konsentrasi glukosa (sebagai substrat) serta untuk mengetahui pengaruh penambahan senyawa furfural dan 5-HMF sebagai senyawa inhibitor dalam produksi asam laktat oleh bakteri strain Lactobacillus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum untuk produksi asam laktat yaitu pada kondisi pH 7 dan konsentrasi glukosa sebesar 1,25 g dalam 25 mL kultur. Penambahan senyawa inhibitor pada produksi asam laktat menunjukkan bahwa furfural dengan konsentrasi 6 mM sebagai inhibitor yang paling menghambat produksi asam laktat dibandingkan 5-HMF dengan konsentrasi 1 mM yang menunjukkan terjadinya penghambatan pertumbuhan kultur sehingga menyebabkan terjadinya penurunan kadar asam laktat yang dihasilkan.
===================================================================================================================================
Lactic acid is an organic acid that has three carbons of -hydroxycarboxylic acid which has 2 stereoisomers, namely D(−) and L(+). Lactic acid is mostly produced by lactic acid bacteria of the genus Lactobacillus through the fermentation pathway because it has a high acid tolerance and high productivity and purity of lactic acid. Lactic acid production is influenced by several factors including pH and carbon source. pH can affect the work of enzymes in catalyzing reactions to produce metabolites. Glucose is one of the carbon sources during the growth process and will be converted into pyruvate via the Embden Meyerhoff Parnas (EMP) pathway, and pyruvate is further metabolized to lactic acid in the homofermentative pathway, while in the heterofermentative pathway, glucose will be catabolized via the phosphoketolase (PK) pathway. Lactic acid production through the fermentation process has weaknesses, especially in terms of the price of raw materials or substrates. To overcome this, the use of lignocellulosic biomass as a substrate or carbon source in the fermentation process is a very promising alternative because of its abundant availability. In its use as a substrate for the production of lactic acid, lignocellulosic biomass needs to go through a pre-treatment stage that aims to break down the lignin-hemicellulose-cellulose complex in order to increase the surface area so that it is more accessible to enzymatic hydrolysis reactions, besides that pre-treatment is also useful for converting polysaccharides. lignocellulosic biomass into monosaccharides that can be fermented by lactic acid bacteria. Biomass pre-treatment processes, especially those using strong acid hydrolysis, will produce lignin-derived compounds (especially the aldehyde group) such as furfural and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) as by-products that can be toxic to microorganisms and inhibit the fermentation process. inhibitor compounds). The effect of adding inhibitor compounds can cause a longer duration of the lag phase and lower cell density, which leads to a decrease in the metabolites produced by bacteria. This study aims to determine the optimum conditions for lactic acid production from lactic acid bacteria by using the Response Surface Methodology (RSM) analysis method approach with pH and glucose concentration parameters (as a substrate) and to determine the effect of adding furfural compounds and 5-HMF as inhibitor compounds in Lactic acid production by Lactobacillus strain bacteria. The results showed that the optimum conditions for lactic acid production were pH 7 and a glucose concentration of 1.25 g in 25 mL of culture. The addition of inhibitor compounds to lactic acid production showed that furfural with a concentration of 6 mM was the most inhibiting inhibitor of lactic acid production compared to 5-HMF with a concentration of 1 mM which indicated an inhibition of culture growth, causing a decrease in the level of lactic acid produced.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	asam laktat, furfural, hidroksimetil-furfural, optimasi, lignoselulosa, lactic acid, furfural, hydroxymethyl-furfural, optimatization, lignocellulose
Subjects:	Q Science > QH Biology
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Biology > 46201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	17 Dec 2025 04:21
Last Modified:	17 Dec 2025 04:21
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/129034

Actions (login required)

View Item