Kultivasi Bt pada bioreaktor 3 L
pada fase ini. Kadar kalsium yang tinggi dalam media diperkirakan memacu pertumbuhan spora lebih awal.
Fase ekponensial terjadi sampai jam ke-24 yang diikuti oleh fase stasioner hingga jam ke-36, selanjutnya sel mengalami fase kematian hingga jam ke-72.
Peningkatan jumlah spora terus meningkat dan berkontribusi pada bobot biomassa kering, dimana hingga jam ke 72 bobot biomassa kering terus bertambah
walaupun jumlah sel menurun Gambar 18.
Gambar 18 Parameter kinetika kultivasi pada bioreaktor 3 L, pH
a, gula sisa dan pertumbuhan sel b, pertumbuhan spora c. Simbol:
pH
▲
total gula sisa ■
biomassa kering
total sel
spora
2 4
6 8
10 12
14
p H
2 4
6 8
10 12
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
Ju m
la h
k o
lo n
i c
fu m
L .
x 1
8
B o
b o
t k
e ri
n g
b io
m a
ss a
g L
S is
a t
o ta
l g
u la
g L
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5
6 12
18 24
30 36
42 48
54 60
66 72
Ju m
la h
s p
o ra
x 1
8
c fu
m L
Jam pengamtan ke-
a
b
c
Penambahan jumlah biomassa seiring pula dengan penurunan total gula sisa. Bakteri mengkonsumsi gula sebagai sumber energi metabolisme
pertumbuhannya. Gula dikonversi menjadi biomassa dan produk. Pemanfaatan gula mengalami penurunan yang cukup besar pada awal kultivasi. Hal ini karena
pemanfaatan gula-gula sederhana pada media. Pada jam ke-3 penurunan berjalan relatif konstan, ini dimungkinkan karena bakteri memerlukan waktu untuk
mengurai pati menggunakan enzim amilase menjadi gula-gula sederhana seperti oligosakarida dan monosakarida. Ketersediaan enzim amilase yang semakin
banyak menyebabkan penguraian pati menjadi semakin cepat. Pertumbuhan spora sudah mulai terlihat sejak jam ke-0 Gambar 18,
pertumbuhan spora maksimum terjadi pada pada jam ke-36 sebesar 3,30 x 10
8
cfumL. Pola pertumbuhannya spora ini hampir sejalan dengan pertumbuhan sel, dimana jumlah sel juga maksimal pada jam ke-36 yaitu 11,4 x 10
8
cfumL. Dalam kasus ini sel hanya seperempat dari jumlah sel vegetatif yang membentuk spora,
sisanya membelah diri membentuk sel baru, sehingga substrat lebih banyak dikonversi menjadi sel daripada menjadi spora.
Selanjutnya terjadi penurunan jumlah sel tetapi metabolisme sel tidak terhenti, pada fase ini metabolit sekunder seperti delta endotoksin mulai banyak
terbentuk. Pengujian daya toksisitas bioinsektisida yang dihasilkan ditunjukkan oleh Tabel 14. Data perhitungan probit count menunjukan bahwa nilai LC
50
bioinsektisida ini adalah 3,56 mgL atau setara dengan 2112 IUmg. Nilai ini menunjukan penurunan dari perolehan LC
50
pada skala erlenmeyer, tetapi bila dibandingkan dengan komposisi protein per nilai potensinya, galur Bt B2
memiliki nilai potensi 2000gr protein sedangkan Bactospeine hanya 1000gr protein. Nilai ini menunjukan nilai potensi toksisitas Bt B2 lebih dari bactospeine.
Tabel 14 Uji daya toksisitas Bt B2 terhadap ulat kubis pada kultivasi 3 L
Asal Bioinsektisida
Mortalitas pada konsentrasi LC 50
mgL Potensi
IUmg Kandungan
protein
10
-1
10
-2
10
-3
10
-4
10
-5
10
-6
10
-7
bb
Bt B2 75
70 60
4 3,56
2112 1,04
Bactospeine WP
100 100
100 100
90 40
40 0,47
16000 14,29
Air suling -
Standar USDA. Larutan 1 gL
Berdasarkan hasil perhitungan parameter kinetika fermentasi p
ertumbuhan sel terhadap konsumsi gula Y
NS
sebesar 0,74 kolonig substrat dan pertumbuhan spora terhadap konsumsi gula Y
PS
0,21 sporag substrat. Hasil tersebut menjelaskan bahwa gula lebih banyak dikonversi menjadi sel dibanding dengan
menjadi spora. Nilai efisiensi pemanfaatan substrat ∆SSo sebesar 67,77
menunjukan banyaknya gula yang dimanfaatkan menjadi biomassa dan produk. Nilai ini masih relatif kecil diduga karena banyaknya serat pada limbah cair tahu
yang tidak dapat diuraikan menjadi sumber karbon oleh Bt. Tabel 15 Kinetika fermentasi Bt pada bioreaktor 3 L
Parameter Nilai Parameter ± sd
N-max cfumL x 10
8
11,40 ± 0,05 P-max cfumL x 10
8
3,30 ± 0,05 µ
N
-max jam
-1
0,57 ± 0,01 q
P
-max jam
-1
0,17 ± 0,05 µ
X
-max jam
-1
8,28 ± 0,07 Y
NS
kolonig substrat 0,74 ± 0,02
Y
PS
sporag substrat 0,21 ± 0,01
Y
xS
g biomassag substrat 0,50 ± 0,02
∆SSo 67,77 ± 0,00
LC
50
mgL 3,56
Potensi daya toksisitas IUmg 2112
Laju spesifik pertumbuhan sel dan spora menunjukan jumlah total sel dan spora per satuan waktu kultivasi. Laju pertumbuhan sel maksimum terjadi pada
jam ke-18 sebesar 0,57 jam
-1
dan laju pertumbuhan spora maksimum pada jam ke- 12 sebersar 0,17 jam
-1
. Data lengkap parameter kinetika kultivasi tersaji pada Tabel 15.
Penentuan aktivitas bahan aktif bioinsektisida yang dihasilkan dari kultivasi dalam bioreaktor juga dilakukan pada C. binotalis instar dua.
Berdasarkan hasil uji toksisitasnya, produk bioinsektisida hasil kultivasi dalam bioreaktor menunjukan penurunankenaikan sifat toksisitas.