grup filogenik. Tanpa senyawa ini maka organisme akan berakibat menderita karena kurang dapat mempertahankan diri namun demikian tidak menyebabkan
kematian secara langsung, contohnya antifungi, antibakteri, antikolesterol, enziminhibitor, dan lain-lain. Fungsi utama dari metabolit sekunder dalam
organisme adalah sebagai fungsi ekologi yaitu sebagai alat pertahanan melawan predator, parasit, dan kompetisi antar spesies Prescot et al
. 2002; Bennett et al
.1989; Luckner 1990. Konsep metabolisme sekunder pertama kali dikenal oleh
Kossel 1891 Haslam 1986; Seigler 1998. Metabolit sekunder pada mulanya
diasumsikan sebagai hasil samping atau limbah organisme sebagai akibat produksi metabolit primer yang berlebih. Namun seiring dengan perkembangan
ilmu pengetahuan, terbukti bahwa metabolit sekunder diproduksi oleh organisme sebagai respon terhadap lingkungan yang tidak sesuai Dewick 1997.
Metabolit sekunder dihasilkan melalui jalur biosintesis metabolit primer. Jalur biosintesis
metabolit sekunder lebih spesifik untuk setiap famili atau genus mikroba dan berhubungan terhadap mekanisme evolusi suatu spesies Torssell 1997.
Berbeda dengan metabolit sekunder, m etabolit primer merupakan
metabolit yang digunakan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup, diantaranya adalah lemak, DNA, protein dan karbohidrat.
Metabolisme primer telah ditunjukkan pada proses sintesis asam karboksilat melalui siklus Krebs,
asam amino, karbohidrat, lemak, protein dan asam nukleat, yang semuanya merupakan kebutuhan dasar untuk tetap dapat hidup dan terjadi pada semua
mikroorganime Luckner 1990. Semua mikroba yang memiliki sistem jalur metabolisme yang sama akan menghasilkan senyawa metabolit primer yang sama
pula. Berbeda halnya dengan metabolit sekunder, metabolit ini bukan merupakan metabolit dasar yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidupnya tetapi mendukung
kelangsungan hidup suatu spesies untuk tetap hidup Torsell 1997. Metabolit sekunder tidak memiliki peran dalam proses kehidupan dasar.
Metabolit sekunder disintesis dari substrat yang dihasilkan oleh metabolit primer melalui lintasan metabolisme primer. Metabolit sekunder dalam tumbuhan
biasanya dapat divisualisasi dari warna, bau, dan rasa yang dihasilkan dari senyawa kimia. Metabolit sekunder ini dapat dimanfaatkan untuk pembuatan obat,
insektisida, pewangi dan lain-lain.
Ada beberapa metabolit sekunder khususnya antibiotik yang dihasilkan dari jalur biosintesis ini seperti antibiotik
β-laktam misalnya penisilin dan sefalosporin, antibiotik aminoglikosid streptomisin, steroid gibberelin,
makrolida tetrasiklin, aktinomisin, dan anthramisin.
II.5. Pertumbuhan Mikrobial
Kurva pertumbuhan mikroba secara curah yang ditumbuhkan dalam medium kimiawi dapat dibuat dengan pengaluran data jumlah sel atau biomassa
terhadap waktu pertumbuhannya. Kurva pertumbuhan dibagi menjadi 3 fase yaitu fase lag, fase eksponensial atau fase log, dan fase stasioner. Fase lag atau sering
disebut juga fase adaptif, berlangsung segera setelah inokulasi pada medium nutrien dan merupakan periode adaptasi. Pada fase ini mikroba mengalami
penyesuaian diri dengan kondisi lingkungan dan substrat yang tersedia. Jumlah sel pada fase ini bisa tetap namun demikian massa sel bisa bertambah. Dapat pula
terjadi fase lag yang panjang bila inokulumnya kecil, mempunyai daya tumbuh rendah, atau bila komposisi media propagasi sangat berbeda dengan media
fermentasi. Panjang pendeknya fase lag sangat tergantung dari kemampuan adaptasi mikroba tersebut terhadap kondisi yang baru dan medium yang ada
Judoamidjojo et al.1992. Pada periode ini tidak terjadi peningkatan jumlah sel, sehingga dengan persamaan matematis dapat dituliskan sebagai berikut;
X = Xo = tetap dan r
x
= dxdt = 0 Demikian pula laju pertumbuhan spesifik,
μ adalah nol dxdt. 1x =
μ = 0 Keterangan :
X = konsentrasi selular g L
-1
Xo = konsentrasi selular pada t = 0 r
x
= laju pertumbuhan μ = laju pertumbuhan spesifik Jam
-1
Setelah fasa lag selesai, maka mulai terjadi reproduksi sel. Konsentrasi selular atau biomassa meningkat, dengan demikian dxdt dan laju pertumbuhan
spesifik meningkat. Fase log ditandai oleh suatu garis lurus pada plot semilog
antara ln X versus waktu. Ini adalah periode pertumbuhan seimbang atau kondisi mantap dengan laju pertumbuhan spesifik konstan. Sel mikroba membelah dengan
cepat dan konstan sehingga jumlah pertumbuhan selnya mengikuti kurva logaritmik. Pada saat laju pertumbuhan atau reproduksi selular mencapai titik
maksimum, maka terjadi pertumbuhan secara logaritmik atau eksponensial. Pada fasa ini keadaan pertumbuhan adalah mantap. Dengan laju pertumbuhan spesifik,
μ tetap, komposisi selular tetap, sedangkan komposisi kimiawi medium biakan berubah akibat terjadinya sintesis produk dan penggunaan substrat.
Pada fase eksponensial, laju pertumbuhan, dxdt meningkat berbanding lurus dengan X. Laju pertumbuhan spesifik tetap dan mencapai nilai maksimal.
Laju pertumbuhan dapat digambarkan dengan persamaan sebagai berikut Stanbury dan Whitaker, 1984;
dXdt = μ
m
X..........................................1 Dari persamaan 1 apabila dilakukan integrasi akan diperoleh persamaan sebagai
berikut; ln X
1
= lnX
o
+ μ t ..............................2
dari persamaan 2 maka laju pertumbuhan spesifik μ merupakan kemiringan
kurva hasil pengaluran plotting ln X
1
konsentrasi biomassa terhadap waktu t. Pertumbuhan berbanding lurus dengan kerapatan selular mikroba,
r
x
= dxdt = μ
m
X …………………..…..3 pada fasa ini : logX
2
– log X
1
= μ
m
t2-t1 ….……...…4 maka
X
2
= X
1
e
μm
t2-t1 ……………………..5 apabila pada saat T
g
adalah X
2
= 2X
1
maka T
g
=ln2 μ
m =
0,69 μ
m
…………………..6 Tg = waktu penggandaan waktu yang diperlukan untuk mendapatkan
konsentrasi biomassa X menjadi dua kali konsentrasi awal Xo pada fasa eksponensial.
Pada beberapa titik laju pertumbuhan mulai menurun karena nutrisi dasar telah menjadi berkurang dan hambatan oleh adanya produk metabolik yang
terakumulasi. Sel-sel tersebut selanjutnya akan mengalami transisi, sehingga laju pertumbuhan menjadi nol dan memasuki ke fase stasioner.
