TEKNOLOGI PROTEIN SEL TUNGGAL

MAKALAH

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Bioteknologi

Oleh :Ovi Wilianti122154040Dita Rosdiana122154045Mida Hartina 122154066

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGIFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS NEGERI SILIWANGI2014

KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah swt. Karena berkat rahmat dan hidayah Nya penulis telah mampu menyelesaikan makalah berjudul Teknologi Protein Sel Tunggal. Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Bioteknologi.Bioteknologi merupakan manipulasi dan rekayasa genetika terhadap sistem atau proses biologi berdasarkan prinsip-prinsip ilmiah dengan bantuan agen biologi. Didalam kajian mengenai mata kuliah bioteknologi ini salah satunya yang akan saya bahas yaitu mengenai Teknologi Protein Sel Tunggal.Protein sel tunggal adalah bahan makanan berkadar protein tinggi yang berasal dari mikroba. Istilah protein sel tunggal digunakan untuk membedakan bahwa Protein sel tunggal berasal dari organisme bersel tunggal atau banyak.Makalah ini bukanlah karya yang sempurna karena masih memiliki banyak kekurangan, baik dalam hal isi maupun sistematika dan teknik penulisannya. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan makalah ini. Akhirnya semoga makalah ini bisa memberikan manfaat bagi penulis dan bagi pembaca. Amin

Tasikmalaya, September 2014Penulis

BAB IPENDAHULUANA. Latar Belakang MasalahProtein sel tunggal adalah bahan makanan berkadar protein tinggi yang berasal dari mikroba. Istilah protein sel tunggal digunakan untuk membedakan bahwa Protein sel tunggal berasal dari organisme bersel tunggal atau banyak. Pemanfaatan mikroorganisme sehingga mengahasilkan makanan berprotein tinggi secara komersial. Dimulai sejak Perang Dunia I di Jerman dengan memproduksi khamir torula. Operasi utama dalam produksi protein sel tunggal adalah fermentasi yang bertujuan mengoptimalkan konversi substrat menjadi massa mikrobial.Kecemasan akan kekurangan pangan dan malnutrisi di dunia pada tahun 1970-an telah meningkatkan perhatian pada sel tunggal. Sebagian besar dari bobot kering sel dari hampir semua spesies memiliki kandungan protein yang tinggi. Oleh karena itu, bobot kering sel tunggal memiliki nilai gizi yang tinggi.Mikroorganisme yang dibiakkan untuk protein sel tunggal dan digunakan sebagai sumber protein untuk hewan atau pangan harus mendapat perhatian secara khusus. Mikroorganisme yang cocok antara lain memiliki sifat tidak menyebabkan penyakit terhadap tanaman, hewan, dan manusia. Selain itu, nilai gizinya baik, dapat digunakan sebagai bahan pangan atau pakan, tidak mengandung bahan beracun serta biaya produk yang dibutuhkan rendah. Mikroorganisme yang umum digunakan sebagai protein sel tunggal, antara lain algaChlorella, Spirulina,danScenedesmus; dari khamirCandida utylis;dari kapang berfilamenFusarium gramineaum;maupun dari bakteri.

B. Rumusan MasalahBerdasarkan materi yang akan dibahas dalam makalah ini mengenai teknologi protein sel tunggal, maka penulis merumuskan rumusan masalah sebagai berikut :1. Pengertian protein sel tunggal?2. Perkembangan protein sel tunggal sejak tahun 1900?3. Produksi protein sel tunggal pada mikroba yang berfotosintesis?4. Produksi protein sel tunggal pada mikroba tanpa fotosintesis?5. Nilai ekonomi dan hari depan protein sel tunggal?

C. Tujuan MakalahSejalan dengan rumusan masalah diatas, makalah ini disusun dengan tujuan untuk mengetahui dan mendeskripsikan tentang :1. Pengertian protein sel tunggal,2. Perkembangan protein sel tunggal sejak tahun 1900,3. Produksi protein sel tunggal pada mikroba yang berfotosintesis,4. Produksi protein sel tunggal pada mikroba tanpa fotosintesis,5. Nilai ekonomi dan hari depan protein sel tunggal.

D. Kegunaan MakalahMakalah ini disusun dengan harapan memberikan kegunaan baik secara teoretis maupun secara praktis. Secara teoretis makalah ini berguna sebagai pengembangan ilmu mengenai konsep Protein sel tunggal. Secara praktis makalah ini diharapkan bermanfaat bagi :1. Penulis, sebagai wahana penambah ilmu pengetahuan dan konsep keilmuan khususnya tentang Bioteknologi mengenai teknologi protein sel tunggal;2. Pembaca/dosen, sebagai media nformasi tentang konsep bioteknologi mengenai teknologi protein sel tunggal baik secara teoretis maupun secara praktis.

E. Prosedur Makalah Makalah ini disusun dengan menggunakan metode dengan cara menguraikan permasalahan yang dibahas secara jelas dan konprehensif. Data teoretis dalam makalah ini dikumpulkan dengan menggunakan studi pustaka, artinya penulis mengambil data melalui kegiatan membaca berbagai litelatur yang relevan sesuai dengan judul makalah.

BAB IIPEMBAHASANA. Pengertian Protein Sel TunggalProtein sel tunggal adalah sel mikroba kering seperti ganggang, bakteri, ragi, kapang, dan jamur tinggi yang ditumbuhkan dalam kultur skala besar. Protein ini dipakai untuk konsumsi manusia atau hewan. Produk itu juga berisi bahan nutrisi lain,seperti karbohidrat,lemak,vitamin,dan mineral. Protein sel tunggal adalah bahan makanan berkadar protein tinggi yang berasal dari mikroba. Istilah protein sel tunggal (PST) digunakan untuk membedakan bahwa PST berasal dari organisme bersel tunggal atau banyak.Mikroorganisme yang dibiakkan untuk protein sel tunggal dan digunakan sebagai sumber protein untuk hewan atau pangan harus mendapat perhatian secara khusus. Mikroorganisme yang cocok antara lain memiliki sifat tidak menyebabkan penyakit terhadap tanaman, hewan, dan manusia. Selain itu, nilai gizinya baik, dapat digunakan sebagai bahan pangan atau pakan, tidak mengandung bahan beracun serta biaya produk yang dibutuhkan rendah. Mikroorganisme yang umum digunakan sebagai protein sel tunggal, antara lain alga Chlorella, Spirulina, dan Scenedesmus; dari khamir Candida utylis; dari kapang berfilamen Fusarium gramineaum; maupun dari bakteri.

B. Perkembangan Protein Sel Tunggal Sejak Tahun 1900Protein mikroba sebagai sumber pangan untuk manusia mulai dikembangkan pada awal tahun 1900. Protein mikroba ini kemudian dikenal dengan sebutan Single Cell Protein (SCP) atau Protein Sel Tunggal.Mengkonsumsi mikroba sebagai bagian makanan manusia bukan peristiwa baru. Sejak zaman purba, penduduk telah memakannya dalam bentuk lain. Misalnya, sel ragi yang merupakan komponen dalam adonan roti; bakteri asam laktat terkandung dalam keju; susu yang di fermentasi seperti yoghurt; dan saus yang difermentasi; dan kapang yakni bahan yang digunakan untuk membuat makanan dari kedelai dan ikan yang diragikan seperti tempe, oncom, dan pindang. Teknologi modern untuk membuat protein sel tunggal berasal dari tahun 1879 di Inggris, diperkenalkannya adonan yang dianginkan untuk membuat ragi roti ( Saccharomyces cerevisiae ). Semasa Perang Dunia I di Jerman, ragi roti dihasilkan untuk konsumsi sebagai tambahan protein penduduk. Molasse ( tetes ) dipakai sebagai sumber karbon dan energi untuk membiakkan ragi, sedangkan garam amonium dipakai sebagai sumber nitrogen. Pada tahun-tahun lebih akhir, kemajuan ilmu pengetahuan dalam bidang fisiologi, nutrisi dan genetika mikroba telah banyak memperbaiki metoda untuk menghasilkan protein sel tunggal dari berbagai macam mikroba dan bahan mentah. Umpamanya, bakteri dengan kandungan protein yang tinggi sampai 72 persen atau lebih dapat dihasilkan terus menerus dengan menggunakan metanol sebagai bahan mentah, dan mikrobanya berupa ragi yang dibiakkan dalam media yang kadar selnya tinggi sekali, sehingga ini dapat mengurangi biaya energi untuk pengeringan.Perkembangan produksi protein sel tunggal sejak masa purba sampai tahun 1900PeriodeMikrobaPerkembangan Teknik

2500 Sebelum MasehiSaccharomyces cerevisiaeMengambil ragi untuk membuat roti dari permukaan adonan fermentasi

1781- 1782Saccharomyces cerevisiaeMengambil ragi untuk membuat minuman dengan kompresi (inggris, belanda, jerman)

1860Saccharomyces cerevisiaeMenganginkan bubur adonan ragi cara wina (Austria)

1868Saccharomyces cerevisiaePembuatan ragi dengan kompresi dikenalkan di AS (Fleischmann)

1879Saccharomyces cerevisiaePenganginan yang terus menerus (Inggris)

1900Saccharomyces cerevisiaePemisahan ragi dengan sentrifugasi (AS)

Perkembangan Produksi Protein Sel Tunggal 1900 1945PeriodeMikrobaPerkembangan teknik

1914 1918Saccharomyces cervisiaeMenambah-nambahkan tetes, garam ammonium (Jerman)

1918 1919Endomyces vernalisMenghasilkan lemak dari cairan sulfit (Jerman)

1920Aspergillus fumigantusDitumbuhkan pada jerami yang ditaburi garam N untuk pakan ternak (Jerman)

1936Saccharomyces cervisiaePemrosesan Heiskenskjold dengan menggunakan cairan sulfit (Finlandia, Jerman)

1936Saccharomyces cervisiaePemrosesan Scholler Tornesch untuk ragi pakan yang dibuat dari gula kayu (Jerman)

1941 - 1945Candida untilis

Produksi ragi makanan dari cairan sulfit dan gula kayu (Jerman)

Geotrichum candidum(Oidium lactis)Produksi lemak (Jerman)

Perkembangan produksi protein sel tunggal Sejak tahun 1945 kiniPeriodeOrganismePerkembangan teknik

1946 1954Candida utilisPembuatan ragi terus menerus dari cairan sulfit - fermentor (AS)

1943 1953Chorella spProduksi ganggang dalam system sirkulasi terbuka (jepang)

1959Saccharomyces cervisiaeproduksi ragi roti terus menerus untuk sekala komersial (inggris)

1954 1963Morchella spKultur terbenam mycelium jamur (amerika serikat)

1958 1964Kluyveromyches fragilisPembuatan ragi fragilis dari air dedih keju (amerika serikat)

1959 1972Chorella liphothycaRagi makanan dari hidrokarbon nparafin, minyak gas, fermentor berudara (inggris, prancis, jepang uni soviet)

1963 1974

Chorella tropicalisJamur dari cairan sulfit bekas, proses pekilo (finlandia)

1970 1974Chorella utilisRagi makanan dari etanol (AS)

1971 1975Kluyveromyches fragilisProduksi ragi fragilis terus menerus dan atau etanol dari air didih keju

1979 1980MetirylophilusMethylotrophusProduksi terus menerus protein sel tunggal bakteri dari methanol dalam skala komersial (Inggris)

1983 1985Chorella utillis, Kluyveromyches fragilis,Saccharomyces cervisiae Produksi protein sel tunggal dengan teknik kerapatan sel yang tinggi dan pengeringan langsung pada etanol dan karbohidrat (AS)

Semasa perang dunia 1 di Jerman, ragi roti dihasilkan untuk konsumsi bagi tambahan protein penduduk. Molasses (tetes) di pakai sebagai karbon dan energi untuk membiakan ragi, sedangkan garam amonium pakai sebagai sumber nitrogen. Lalu selama perang dunia ll, di jerman terdapat biakan ragi (candida utilis) sebagai sumber protein untuk manusia dan hewan. Bahan mentah dalam hal ini ialah air sulfit bekas yang di ambil dari pabrik pulp dan kertas, dan gula kayu di dapat dengan menghidrolisa kayu dalam suasana asam.Pada tahun-tahun lebih akhir, kemajuan ilmu dalam bidang pengetahuan dalam bidang fisiologo, nutrisi, dan genetika mikroba, telah banyak memperbaiki metoda untuk menghasilkan protein sel tunggal dari berbagai macam mikroba dan bahan mentah. Umpamanya, bakteri dengan kandungan protein yang tinggi -72 persen atau lebih dapat di hasilkan terus menerus dengan menggunakan metanol sebagai bahan mentah, dan mikrobanya berupa ragi yang di biakan dalam media yang berkadar selnya tinggi sekali, sehingga ini dapat mengurangi biaya energy untuk pengeringan. Mikroba yang berfotosintesa dan yang tak berfotosintesa dapat sama-sama dipakai untuk memproduksi protein sel tunggal. Sekurangnya mikroba ini memerlukan sumber karbon dan energi, sumber nitrogen, dan suplai unsur nutrisi lain, seperti fospor, sulfur, besi, kalsium, magnesium, mangan, natrium, kalium, dan unsur jarang, untuk tumbuh dalam lingkungan air. Beberapa mikroba tak dapat mensintesa asam amino, vitamin, dan kanduangan seluler lain dari sumber karbon dan nitrogen sederhana. Dalam hal demikian, bahan-bahan tersbut harus juga disuplai agar mereka bisa tumbuh.

C. Produksi Protein Sel Tunggal Pada Mikroba yang BerfotosintesaGanggang dan bakteri tergolong mikroba berfotosintesa yang digunakan untuk memproduksi protein sel tunggal. Pertumbuhan berfotosintesa ganggang yang diingikan, sepertiChlorella, Scenedesmus, danSpirulina. Berikut reaksi Mikroba berfotosintesis :CahayaKarbon dioksida + air + ammonia atau nitrat + mineral (sumber karbon) (sumber nitrogenenergiSel ganggang + Oksigen(protein sel tunggal)Konsentrasi karbondioksida diudara sekitar 0,03 %, dan ini tidak cukup untuk menunjang pertumbuhan ganggang sebesar yang diinginkan untuk menghasikan protein sel tunggal. Tambahan karbondioksida itu Di dapat dari karbonat atau bikarbbonat yang terdapat dalam kolam aklalis, gas yang keluar selama pembakaran, atau dari pembusukan bahan organic dalam air buangan kota dan limbah industry sebagai contoh, konsentari karbin dioksida dalam gas pembakaran berkisar anatara 0,5 dan 5 %. Sumber nitrogen untukk produksi ganggang adalh seperti garam amonium, nitrat, atau nitrogen organi yang terbentuk oleh oksidasi air buangan kota dalam kolam fosfor dan bahan mineral lain biasanya terdapat dalam air alam dan air limbah, daln kontrasinya telah cukup untuk pertumbuhan ganggang. Masalah ledakan ganggang yang terjadi pada banyak cadangan air pada pertengahan musim panas merupakan bukti cukupnya konsentrasi bahan nutrisi ini ditempat demikian. Intesitas cahaya dan suhu merupakan factor penting dalam pertumbuhan ganggang. Menggunakan cahaya buatan terlalu mahal untuk memproduksi protein sel tunggal pada ganggang, kalo produk itu ditunjukan bagai pakan ternak. Untuk pertanaman mikroba berskala besar dan agar ekonomis, suasana dalam tempat kultur harus cukup jernih dan pariasi intensitas cahaya harus sekecil mungkin sepanjang tahun. Selain itu suhu haruslah diatur diatas suhu 20 C pada hampir sepanjang tahun itu. Akibatnya, kolam buatan ditenpat terbuka di daerah semitropik, tropik, kering, merupakan sistem yang paling cocok untuk pertanaman ganggang. Bahan untuk membangun kolam adalah seperti semen plastik, atau serat kaca pelapis.Kolam harus cukup besar, karena pertumbuhan ganggang terjadi terutama pada daerah permukaan setebal 20 atau 30 cm saja, dan di tempat ini intensitas cahaya adalah terbesar. Biasanya air kolam harus di aduk ada yang terus menerus, ada yang sewaktu saja. Pengaduk yang dipakai ialah seperti pompa,roda dayung, atau kincir. Pengadukan perlu untuk mencegah ganggang mengendap ke dasar. Dengan demikian semua sel ganggang dapat terpapar merata ke cahaya dan bahan nutrisi.Ganggang biasanya di tanam dalam kultur campuran yang tidak perlu steril. Suasana lingkungan haruslah menguntungkan bagi kehidupan spesies ganggang yang diinginkan, agar mereka menjadi dominan dalam persaingan hidup dengan spesies lain. Di Meksiko, ganggang biru spirulina maxima ternayata dapat hidup subur dalam air alkalis alami danau texcoco yang memiliki pH antara 9 dan 10. Sel spirulina tertampung di permukaan berupa gumpalan, lalu di ambil. Fasilitas produksi percontohan di tempat ini menghasilkan 1 ton protein sel tunggal ganggang kering tiap hari. Hasil ini di jual sebagai makanan sehat.Spirulina juga di tumbuhkan secara komersial yang berskala kecil di Hawai, Tailand, Israel, dan Taiwan. Cyanotech Corporation menggunakan dua kolam untuk menghasilkan sekitar 625 kilogram produk kering tiap bulan. Produk ini dijual pada took makanan sehat seharga 18/kilogram. Dengan harga ini, produk itu dapat dibeli olehkonsumen kelas tinggi, jadi bukan untuk makanan jutaan penduduk dunia yang kelaparan. Pemerintah India dan Jerman yang bekerjasama dalam proyek Indogram Algal Project, telah mendirikan suatu program kerja sama pada sentral Food Teachnologycal Institute di Mysore, India untuk membiakan spesies Scenedesmus dalam kolam buatan. Program ini menghasilkan beberapa proyek di Mesir, India, Peru, dan Thailand. Selain itu, dalam pengamatan di Israel dan Argentina telah memeperlihatkan, bahwa ganggang dari genus Dunaliella yang tahan terhadap garam, dapat ditumbuhkan dalam air asin untuk menghasilkan protein sel tunggal, dan dengan produk tambahan berupa gliserol dan beta karoten.Menumbuhkan ganggang pada simpanan air buangan kota, dapat untuk dua tujuan : 1. Untuk membersihkan lingkungan dari pencemaran.2. Sekaligus untuk mengahasilkan protein berharga.Peneliti di Israel Institute Of Tecnology di Haifa umpamanya, telah melakukan pengamatan yang intensif dalam kota itu untuk menangani air buangan kota kedalam kolam ganggang, serentak dihasilkan protein sel tunggal untuk pakan ternak.Haifa ternyata sangat cocok untuk menumbuhkan ganggang, karena kota ini banyak mendapat pancaran sinar matahari sepanjang tahun.Kolam kolam disana terdiri dari kanal berliku yang dangkal, dilengkapi dengan alat untuk menganduk dan memasukan udara. Yang tumbuh dalam kolam limbah itu ialah campuran bakteri dan ganggang. Ganggangnya terutama dari tergolong genera Chlorella, Euglena, Micractinium, dan Scenedesmus. Sistem dalam kolam itu semacam simbiosa. Disini ganggangnya menghasilkan oksigen dan ini digunakan oleh bakteri untuk tumbuh.Pertanaman ganggang ditempat terbuka untuk menghasilkan protein sel tunggal adalah semacam perkawinan antara teknologi pertanian dan mikrobiologi industri. Sistem ini tergantung pada, dan dibatasi oleh iklim, dan cukupnya suplai air, cahaya matahari, karbondioksida dan bahan nutrisi. Sistem ini dapat dibuat bekerja secara optimum, dengan jalan mengontrol suplai karbondioksida, aliran air, dan dengan cara pengadukan yang baik. Produktivitas yang praktis adalah sekitar 35 metrik ton protein ganggang kering tiap hektar permukaan kolam setahun.Karena pemusatan sel ganggang dalam cairan kultur hanya sekitar 1 2 gram bahan kering perliter maka ketika panen diperlukan air yang banyak. Hal ini cukup banyak memakan biaya untuk memproduksi protein sel tunggal itu. Mula mula sel sel ganggang harus dikumpulkan dengan salah satu metoda yang beragam, seperti pengapungan, menyaring, memusing dan menggumpalkan yang diiringi dengan pengendapan, dan kemudian dikeringkan dengan drum pengering. Pengeringan dengan panas dalam drum pengering itu juga memakan biaya besar. Namun hal ini mutlak dilakukan, karena pengolahan dengan panas berguna untuk membunuh mikroba pathogen yang biasa banyak mencemari pertumbuhan ganggang dalam kolam air buangan kota. Bakteri yang berfotosintesa digunakan untuk menghasilkan protein sel tunggal ialah seperti bakteri dari genusRhodopseudomnas, dan ini dapat pula ditumbuhkan dalam air buangan kota atau limbah industri. Di Jepang dan hasilnya digunakan sebagai pakan ternak. Bakteri ini ditumbuhkan dalam kultur campuran dengan bakteri nitrogen dan bakteri lain yang hidup aerobis. Kultur ini harus disuplai dengan bahan organik sebagai sumber karbon dan energi. Mereka tidak akan dapat tumbuh mengandalkan COdan cahaya, seperti dapat dilakuakan oleh ganggang. Kepadatan kultur bakteri adalah sekitar 1 sampai 2 gram bahan kering tiap liter. Masalah yang terdapat dalam proses pemisahan dan pemadatan yang harus dikerjakan untuk kultur ganggang, juga ditemukan dalam sistem ini.

D. Produksi Protein Sel Tunggal Pada Mikroba Tanpa BefotosintesaMikroba tidak berfotosintesa yang dibiakkan untuk memproduksi protein sel tunggal ialah seperti bakteri, kapang, ragi, dan jenis jamur lain. Mikroba ini hidup aerobosis dan karena itu harus cukup suplai oksigen agar bisa tumbuh karena termasuk karbon organis dan sumber energi. Selain itu juga merupakan sumber nitrogen, fosfor, sulfur, dan unsur mineral, yang sebelumnya disebut-sebut hanya diperlukan untuk pertumbuhan ganggang.Pengubahan senyawa organik menjadi protein sel tunggal oleh mikroba yang tidak berfotosintesa dapat dibuat skemanya dengan persamaan reaksi berikut :Karbon organik + nitrogen + mineral bahan nutrisi + oksigen Protein sel tunggal + karbon dioksida + air panas1. BakteriBanyak spesies bakteri yang baik untuk memproduksi protein sel tunggal. Salah satu ciri bakteri yang cocok untuk ini ialah tumbuhnya cepat, waktu berbiakannya pendek, masa selnya kebanyakan dapat jadi dua kali lipat dalam waktu 20 menit sampai 2 jam. Sebagai bandingan, waktu berbiak ragi adalah 2 sampai 3 jam, dan kapang serta jamur tinggi 4 sampai 16 jam.Bakteri juga dapat tumbuh pada berbagai bahan mentah, mulai dari karbohidrat seperti pati dan gula, sampai hidrokarbon dalam bentuk gas atau cairan seperti metan dan fraksi minyak bumi, sampai pada petrokimia seperti metanol dan etanol. Sumber nitrogen yang baik bagi pertumbuhan bakteri ialah seperti amonia, garam aminium, urea nitrat, dan nitrogen organik dalam limbah. Harus ada tambahan bahan mineral ditambahkan ke dalam pembiakan, agar bahan nutrisi dapat menutupi kekurangan yang dalam air alami mungkin kadarnya tidak cukup menunjang pertumbuhan.Spesies bakteri yang tampaknya lebih banyak memproduksi protein sel tunggal, paling baik tumbuh dalam media yang sedikit asam netral, dengan pH 5 sampai 7. Bakteri itu juga harus dapat toleran terhadap suhu dalam rentang 35 sampai 45 C, karena panas dilepaskan selama bakteri itu tumbuh. Menggunakan strain yang toleran terhadap suhu akan menghemat banyak sekali biaya untuk mendinginkan air. Pembiakan harus dijaga agar selalu dingin, karena fermentasi disini perlu suhu rendah. Spesies bakteri tak dapat digunakan untuk memproduksi protein sel tunggal, jika itu bersifat patogen bagi tumbuhan, hewan, atau manusia.Protein sel tunggal dalam bakteri dapat dihasilkan dengan sistem adonan konvensional. Dalam sistem ini semua bahan nutrisi dimasukan sekaligus kedalam fermentor. Sel-sel dipanen jika mereka menggunakan bahan nutrisi dan berhenti tumbuh. Namun dalam metoda produksi yang lebih maju, bahan nutrisi disuplai dengan sistem kontinyu (terus-menerus), yang konsentrasinya sesuai dengan yang diperlukan untuk menunjang pertumbuhan bakteri. Lalu sel-sel pun dipanen terus-menerus dengan populasinya telah mencapai kerapatan yang diperlukan.Adonan konsentrasi karbon dan sumber energi biasanya berkisar antara 2 dan 10 persen. Dalam sistem yang kontinyu suplai sumber karbon diatur sehingga konsentrasi dalam media tumbuh tidak melebihi yang diperlukan bagi pertumbuhan selbakteri. Konsentrasi ini biasanya akan lebih rendah daripada yang digunakan dalam sistem adonan.Menjaga agar suasana steril selama memproduksi protein sel tunggal, sangat penting, karena mikroba pencemar akan tumbuh sangat cepat dalam media kultur. Udara masuk, media bahan nutrisi dan alat fermentasi, harus disterilkan dalam seluruh proses protein sel tunggal dalam bakteri. Suasana steril pun harus terus dijaga selama seluruh kegiatan produksi.Meskipun selama tahun 1960-an dan awal tahun 1970-an telah cukup banyak penelitian dilakukan tentang produksi protein sel tunggal oleh bakteri, namun Imperial Chemical Industries plc (ICI) di inggris hanya mengoperasikan proses berskala komersial. Pada proses ICI, bakteri Methylophilus methyulotrophus, yang waktu tumbuhnya sekitar dua jam, ditumbuhkan terus -menerus dengan menggunakan methanol sebagai substrat, dan diberi bahan nutrisi tambahan meliputi amonia, dan mineral berupa fosfor, kalsium dan kalium.Pada tahun 1980 di Billingham, inggris, ICI mendirikan pabrik yang berkapasitas produksi 50.000 metrik ton protein sel tunggal tiap tahun. Pabrik itu sejak didirikan beroperasi sesewaktu saja, dengan produksi 6.000 metrik ton tiap bulan. Bakteri ditumbuhkan dengan menggunakan methanol sebagai sumber energi. Dua metric ton methanol menghasilkan sekitar 1 metrik ton protein sel tunggal pruteen kering. Produk yang dikeringkan mengandung sekitar 72% protein dan dengan 8% kelembaban, telah dijual sebagai tambahan pakan ternak dipasar Eropa Barat.Namun, karena pakan yang terdiri dari kedelai kini harganya hanya $190 per metrik ton, pruteen kalah bersaing sebagai pakan ternak, sehingga pabrik itu kini tidak lagi beroperasi untuk skala komersial. Meski demikian perkembangan proses ICI untuk membuat protein sel tunggal dari bakteri menjadi contoh tentang pemanfaatan rekayasa kimia modern dalam bidang bioteknologi.Selama membuat pruteen ilmuan ICI mengamati kemungkinan memperbaiki pengubahan methanol menjadi protein sel tunggal dengan mengubah secara genetis kemampuan M.methylotrophus untuk menggunakan ammonia. Ke dalam sel bakteri mereka masukan gen yang menjadi enzim pengasimilasi ammonia. Enzim ini lebih efisien daripada enzim yang secara alami terdapat dalam sel bakteri. Meskipun gen baru itu stabil dalam sel bakteri dan berekspresi dengan baik, namun hanya 3 sampai 5% kenaikkan produksi protein sel tunggal didapat dari strain bakteri yang telah diubah secara genetis itu. 2. RagiRagi dapat ditumbuhkan pada beberapa macam substrat, meliputi karbohidrat, baik yang kompleks seperti pati, maupun sederhana seperti gula glukosa, suklrosa, dan laktosa. Dapat pula dipakai bahan mentah yang mengandung gula seperti sirup gula, tetes, dan air diadih keju. Beberapa ragi dapat tumbuh pada karbohidrat rantai lurus, yang dapat bersumber dari minyak bumu; dapat juga tumbuh pada etanol atau metanol.Selain itu sumber karbon, sumber nitrogen diperlukan pula. Nitrogen diperoleh dengan menambahkan amonia atau garam amonium ke media kultur. Bahan mineral juga perlu sebagai tambahan.Kebutuhan untuk memproduksi protein sel tunggal oleh ragi sama dengan yang diuraikan untuk memproduksinya oleh bakteri. Ragi harus memiliki waktu tumbuh sekitar 2 sampai 3 jam. Ia juga harus toleran terhadap pH dan suhu. Secara genetis juga harus stabil, sehingga hasilnya memuaskan. Tidak pula menyebabkan penyakit pada tumbuhan, hewan, atau manusia.Teknologi untuk memproduksi protein sel tunggal pada ragi juga sama dengan pada bakteri. Fermentor yang tangkainya dilengkapi dengan kincir pengaduk merupakan macam wadah yang paling banyak dipakai untuk menghasilkan protein sel tunggal pada ragi, tapi fermentor pengapungan udara dapat juga digunakan. Seperti pada kultur bakteri, panas pun dilepaskan selama pertumbuhan ragi, dan fermentor haruslah dilengkapi dengan sistem pendingin.Fermentasi ragi dapat beroperasi dalam sistem adonan atau sistem kontinyu atau dengan cara yang disebut adonan yang disuplai bahan nutrisi. Pada adonan yang disuplai bahan nutrisi, makanan substrat dan bahan nutrisi lain ditambahkan secara berangsur, yang jumlahnya cukup untuk kebutuhan tumbuh ragi. Sementara itu harus dijaga agar konstrasi bahan nutrisi setiap waktu selalu rendah. Metoda ini menghasilkan 3,5 sampai 4,5 persen produk berat kering, dibandingkan dengan 1,0 sampai 1,5 produk berat kering yang dihasilkan dengan sistem adonan. Sel yang dihasilkan dengan sistem adonan yang disuplai bahan nutrisi dipanen dengan cara seperti halnya jika diproduksi dengan adonan biasa.Meskipun kultur sistem adonan dan sistem adonan yang diberi bahan nutrisi telah digunakan dalam memproduksi ragi roti selama bertahun-tahun, namun baru belakangan dapat dimonitor. Dengan demikian, pH dan konsentrasi susbtrat disesuaikan dengan operasi sistem kontinyu. Konsentrasi sel ragi sampai 16 persen (berat kering) diperoleh dengan kultur sistem kontinyu.Ragi memiliki keuntungan dibandingkan dengan bakteri untuk memproduksi protein sel tunggal. Salah satu diantaranya, karena ragi toleran terhadap lingkungan yang lebih asam, dengan pH berkisar antara 3,5 dan 4,5 bukan agak netral seperti yang diperlukan bakteri. Akibatnya, proses ragi dapat berlangsung dalam media bersih tanpa harus steril, pada pH 4,0 sampai 4,5. ini karena kebanyakan bakteri pencemar tak dapat tumbuh dengan baik dalam media asam ini. Selain itu, diameter sel ragi adalah sekitar 0,0005cm, dibandingkan dengan bakteri 0,0001 cm. Karena besarnya, ragi itu dapat dipisahkan dari media tumbuh dengan cara sentrifugal, tanpa memerlukan tahap penggumpalan.Produksi protein sel tunggal pada ragi tergantung pada dipenuhinya kebutuhan oksigen kultur yang sedang tumbuh dengan cara sentrifugal, tanpa memerlukan tahap penggumpalan. Produksi protein sel tunggal pada ragi tergantung pada dipenuhinya kebutuhan oksigen kultur yang sedang tumbuh. Ragi yang tumbuh pada karbohidrat biasanya memerlukan sekitar 1 kilogram berat kering sel dan jika ditumbuhkan pada hidrokarbon diperlukan sekitar dua kali lebih banyak. Udara, yang disterilkan melalui suatu filter, dimasukkan ke dalam fermentor melalui layar atau pipa yang berlobang-lobang pada dasar wadah, atau dengan pemasukan udara lewat roda berputar, atau juga memalui pengapung udara, seperti digunakan untuk mengkultur sel bakteri.Protein sel tunggal pada ragi dapat dihasilkan dalam suasana steril, maupun dalam suasana bersih tapi tak steril. Pada adonan biasa, atau adonan yang disuplai bahan nutrisi yang tidak perlu steril, sumber energinya dipakai karbohidrat. Media disterilkan dengan cara mengalirkan melalui pertukaran panas, lalu dimasukkan ke dalam fermentor yang bersih. Pengontrolan pencemaran dilakukan ke dalam fermentor yang bersih. Pengontrolan pencemaran dilakukan dengan mengatur pH media pada 4,0 sampai 5,0, pemasukan udara yang steril, dan besar populasi mikroba pencemar yang sedikit. Pada beberapa fermentasi ragi sistem kontinyu yang menggunakan hodrokarbon atau etanol sebagai substrat, perlu suasana steril sempurna, agar didapat hasil memuaskan dan bermutu.Candida utilis, yang dikenal sebagai ragi torula dan digunakan untuk tambahan pakan ternak dan konsumsi manusia, dibuat dari bahan mentah yang beraneka macam. Diantaranya adalah etanol, cairan limbah sulfit dari pabrik kertas, hidrokarbon berupa parafin normal, dan air dadih keju. Pure Culture Product Division of Hercules,Inc, memiliki pabrik protein sel tunggal dalam C.utilis di Hutchinson, Mennesote. Pabrik itu berkapasitas 6.800 ton setahun.Pabrik itu dioprasikan dengan system kontinyu dan dalam suasana steril. Sebagai sumber energi dan karbon digunakan etanol. Sel ragi diangkat terus menerus, dicuci, dan dikeringkan dengan semprotan. Produk ini dipakai untuk makanan. Selanjutnya dapat diproses untuk menghasilkan bumbu penyedap. Hasil biasa sekitar 0,7 metrik ton ragi kering untuk tiap metric ton etanol yang terpakai. Kandungan protein produk itu berkisar antara 50 dan 55 persen.Pabrik berskala komersial di Amerika Serikat dan Eropa juga menghasilkan C. utillis dari cairan limbah sulfit. Dalam proses yang biasa, cairan sulfit, yang mengandung campuran gula dibubuhi kapur. Lalu dididihkan secara terbuka untuk membuang sulfur dioksida, sulfit, dan senyawa dulfur lain yang dapat menghambat pertumbuhan ragi. Pengoperasian harus dalam suasana bersih tapi tak perlu steril, seperti diuraikan sebelumnya. Produk diambil dengan sentrifugasi, lalu dicuci dan dikeringkan.Dari cairan sulfit dapat diperoleh produk untuk makanan manusia atau pakan ternak, tergantung pada system proses dan control kualitas produk yang diberlakukan. Dengan menggunakan cairan limbah sulfit, didapat hasil sekitar 1 metrik ton berat kering ragi untuk tiap 2 ton gula dalam cairan itu.Pada tahun 1960 an Brithish Petroleum Company Ltd dan yang lain, terutama Kanegefuchi Chemical Industry Company Ltd di jepang, mengembangkan proses berskala besar untuk membuat protein sel tunggal pada ragi Candida dengan menggunakan hidrokarbon paraffin rantai lurus sebagai substrat. Pada awal tahun 1960 an Brithish Petroleum membangun pabrik berkapasitas 100.000 metrik ton per tahun di Sardinia. Proses yang digunakan oleh pabrik itu memerlukan hidrokarbon paraffin dengan kemurnian 95,7 sampai 97 persen, yang dibuat dengan tapisan molekuler. Fermentor yang diaduk dan dialirkan udara ke dalamnya dirancang untuk beroperasi menurut system kontinyu dan dalam suasana steril.Meskipun pabrik itu selesai, namun tak pernah beroperasi dalam skala komersial, karena timbul perselisihan antara Brithish Petroleum dan pemerintah Italia tentang kualitas produksi, terutama dengan adanya residu hidrokarbon. Pada masa ini, All Union Research Institute of Protein Biosynthesis di Rusia (USSR) merupakan satu satunya yang masih mengoperasikan pabrik berskala besar untuk memproduksi protein sel tunggal dari hidrokarbon. Kapasitas operasi dilaporkan berkisar antara 20.000 sampai 40.000 metrik ton per tahun. Produknya digunakan untuk pakan ternak.Hasil protein sel tunggal ragi dari hidrokarbon paraffin adalah dengan perbandingan 2,9 metrik ton ragi kering tiap metrik ton hidrokarbon. Kandungan protein spesies Candida yang digunakan dalam proses hidrokarbon berkisar antara 60 65 persen, agak lebih tingggi sedikit dari pada kandungan protein C.utillis.Sekitar 14 juta kilogram air didih dihasilkan tiap tahun di pabrik keju di Amerika Serikat. Air didih keju mengandung sekitar 4 persen lakotosa, yang bisa segera digunakan sebagai substrat oleh ragi fragilis (Kluyveromyces fragilis)Universitas Food Corporation of Milwaukee, Wisconsin, mengoperasikan suatu pabrik di Juneau, Wisconsin, untuk menghasilkan ragi fragilis dari air didih keju yang yang diambil dari pabrik keju sekitarnya. Setelah media yang menggunakanair didih itu diinokulasi, maka ragi pun tumbuh sampai mencapai konsentrasi tetap 1 miliar sel tiap milliliter dalam waktu 8 sampai 12 jam. Proses itu dikemudian beroperasi dengan pemberian air didih encer dan bahan nutrisi dan pengambilan produk raginya menurut sistem kontinyu. Hasilnya adalah sekitar 0,45 sampai 0,55 kilogram berat kering ragi perkilogram laktosa yang digunakan.Produk yang digunakan untuk makanan hewan dan manusia dibuat dengan proses ini. Produk pakan ternak mengandung sekitar 45 % protein kasar dan 3 % kelembaban, sedangkan produk untuk makanan manusia mengandung sekiatar 50 persen protein. Bel Fromagerie membuat produk sel tunggal ragi dengan proses sama pada pabriknya di Vendome, Prancis.Perusahan Philips Company di Bartlesville, Oklahoma, beru baru ini telah membuat metoda baru untuk memproduksi protein sel tunggal ragi, yang member hasil lebih inggi dari pada tahun 1983, fermentor memiliki pengaduk mekanik yang mendapat sangat banyak pertukaran panas dan oksigen.Konsentrasi sel mencapai 12 sampai 16 persen berat kering bahan jika C.utilis ditumbuhkan pada etanol, sukrosa atau tetes, atau jika K. fragilis ditumbuhkan pada air didih keju. Dengan system adonan yang diberi bahan nutrisi yang konvensional, dihasilkan konsentrasi sekitar 4 persen, seperti disebut sebelumnya, karena tingginya konsentrasi sel yang didapat dengan metode Phillips ini, maka media kultur dapat dimasukan langsung ke dalam semprotan pengering tanpa harus dipadatkan dulu. Hasilnya cukup banyak menghemat energi.

3. Kapang dan Jamur TinggiBanyak macam jamur tinggi yang dimakan manusia. Cendawan yang biasa dijual dipasar, Agaricus campestris adalah satu contoh. Cendawan ini ditumbuhkan pada manur (kotora kandang ternak) atau kompos. Orang jepang menanam cendawan shiitake, Cortinelhus berkelyanus pada balok jenis kayu tertentu yang telah diinokulasi dengan suspense spora jamur. Di Cina, jamur merang Volvaria volvacea dibiakan pada jerami padi yang dibasahi, setelah diinokulasi dengan spora jamur ini..Tambahan lagi, banyak bahan makanan yang diragikan, seperti beras, ikan, kedelai yang dihasilkan di Asia dengan bantuan kapang. Kapang lain yang berperan dalam menu manusia ialah seperti Trichosporon pullulans, yang biasa ditanam orang selama perang dunia I. kapang ini ditanam pada wadah yang berisi media cair yang mengandung gula. Mycelium, yaitu, jalinan benang yang terbentuk ketika kapang itu tumbuh dan kaya akan lemak, lalu dipanen, dan dipakai sebagai saus. Produksi protein sel tunggal pada kapang sekarang ini memakai metoda yang sama dengan yang dipakai untuk membuat bahan sama pada ragi. Gula sederhana atau bahan mentah yang mengandungnya cocok sebagai substrat bagi berbagai macam kapang. Konsentrasi karbohidrat dalam media biakan biasanya sekitar 10 persen. Sebagai sumber nitrogen dan tambahan mineral yang dimasukkan kedalam media, biasa dipakai amonia atau garam amonium. Angka pertumbuhan kapang dan jamur tinggi. Waktu tumbuh antara 4 sampai 16 jam, biasanya lebih rendah daripada bakteri dan ragi. Kapang dan jamur tinggi tumbuh subur pada suhu 25 sampai 360C dan pada pH 3,0 sampai 7,0. Namun kebanyakan ditanam pada pH dibawah 5,0. Ini perlu untuk mengurangi sebanyak mungkin pencemaran bakteri.Sistem adonan atau sistem gabungan adonan yang diberi bahan nutrisi, atau system kontinyu, dapat diapakai untuk memproduksi protein sel tunggal. Kebanyakan pada proses dengan system adonan, akan mendapat hasil paling baik jika fermentornya diberi udara secara konvensional. Operasinya dilakukan dalam suasana steril jika produk itu untuk makan manusia. Tapi, jika untuk konsumsi hewan, dapat diproduksi dalam lingkungan bersih tanpa harus disterilkan. Seperti fermentasi lain, pendinginan harus dilakukan pula, untuk mengimbangi panas yang terbentuk selama pertumbuhan kapang. Kapang dan jamur tinggi, jika dikultur dalam fermentor yang diberi udara, dapat tumbuh dalam bentuk benang atau pellet, tergantung pada spesies yang ditanam dan suasana pemberian udara. Ini dapat menyederhanakan cara pengambilan produknya, karena mycelium yang berbnetuk beang atau pellet dapat dengan mudah dipisahkan dari media dengan cara menapis atau dengan menggunakan saringan vakum yang berputar, atau dengan saringan yang bertekanan biaya rendah. Namun tangki yang diaduk secara mekanis tidak cocok bagi pertumbuhan mirkoba, karena benang kapang dapat terkonsentrasi sekitar pengaduk dan tidak tersebar rata pada seluruh media kultur. Penggunaan fermentor yang didalamnya pemberian udara juga bertindak sebagai pengaduk dapat mencegah masalah ini. Beberapa perusahaan telah mengembangkan proses untuk memproduksi protein sel tunggal pada kapang. Di inggris, Ranks Hovis McDougall Ltd membuat produk yang disebut Mycoprotein pada kapang Fusarium graminearum, untuk dipasarkan sebagai makanan manusia. Sumber energy untuk makanan kapang itu adalah glukosa, dan waktu tumbuhnya sekitar 5,5 jam. Hasilnya sekitar 0,5 kilogram berat kering sel untuk tiap kilogram gula yang terpakai.Bahan perlu diolah lagi untuk menurunkan kadar asam ribonukleat yang dikandungnya, karena konsumsi bagi orang jika lebih dari 2 gram/hari dapat menimbulkan sakit batu ginjal atau encok. Setelah disaring, lempengan mycelium benang dapat ditandai dari baunya yang harum, dan dibuat menjadi produk yang mirip dengan daging ayam yang putih, dengan kadar protein 45%. Kapasitas pabrik Ranks Hovis McDougall itu sekitar 50 sampai 100 ton tiap tahun. Namun kini produk ini hanya menghasilkan sedikit untuk pengamatan uji pasar di inggris. Pada tahun 1960-an berbagai proses dikembangkan untuk memproduksi mycelium cendawan yang digunakan sebagai bumbu pengharum makanan. Banyak diantara pabrik jamur itu, bukan hanya sebagai sumber protein sel tunggal, tetapi juga untuk membantu membersihakn ampas dari tempat pemrosesan makanan dan industry (ICAITI) di Guatemala telah menyelidiki penggunaan jamur Trichoderma harzianum untuk membersihkan ampas dari limbah pabrik pemrosesan kopi di El Salvador, sementara itu didapat protein sel tunggal untuk tambahan hewan. System itu beroperasi dalam suasana non-steril.Kandungan produk mikroba dalam 24 jam meningkat menjadi 3,2 gram per liter dan mengandung 56% protein berat kering. Proyek percobaan ini telah beroperasi sebagai unit percontohan.Di Finlandia, the Finnish pulp and paper research institute dan Tampela telah bekerja untuk mengembangkan proses pekilo, dengan menggunakan jamur Paecilomyses varioti, dengan cairan limbah sulfit sebagai medianya. Dengan demikian ini juga dapat mengurangi pencemaran lingkungan. Fermentasi itu menghasilkan hampir 3 gram mycelium jamur per liter media tumbuh tiap jam. Protein sel tunggal didapat dengan cara menyaring, lalu dicuci dan dkeringkan. Produk itu dapat dipakai sebagai makanan hewan, memiliki kandungan protein 55 sampai 60%. Pabrik milik Finlandia itu memiliki kapasitas produk 10.000 ton tiap tahun, suatu kemampuan yang membuat pabrik itu menjadi produsen terbesar protein sel tunggal pada jamur. Namun, suasana ekonomi sekarang tidak memungkinkan untuk terus memproduksi protein pekilo itu.Pemanfaatan limbah pertanian, kehutanan atau pemprosesan makanan sebagai makanan hewan, dapat uga ditingkatkan dengan penanganan substrat padat bagi jamur.dalam operasi ini, airnya dkeluarkan dari substrat limbah. Sehingga terbentuk media setengah padat dengan kelembaban 50 sampai 80%. Sebagai sumber nitrogen dan fosfor, dimasukkan pupuk komersial. Pengamat di Universitas Waterloo di Ontario, kanada, membuat satu metoda untuk menggunakan jamur Chaetomium cellulolyricum untuk mengubah karbohidrat dari selulosa yang terdapat dalam limbah pertanian, kehutanan, atau pabrik kertas, menjadi produk protein sel tunggal. Envirocon Ltd telah membangun satu pabrik percontohan di Vancouver, Columbia inggris, berdasarkan proses yang dibuat di Waterloo, dan memiliki kapasitas untuk memproduksi 1 ton protein sel tunggal tiap hari.Bubur limbah pabrik pulp yang telah di sterilkan, di inkubasi dengan C.cellulolyticum. kedalam fermentor dimasukkan pula bahan nutrisi tambahan secukupnya. Fermentor ini berkapasitas 1.400 liter tiap 24 jam. Produk dari fermentor ini lalu dipindahkan ke fermentor kedua, dengan kapasitas 14.000 liter. Setelah 36 jam fermentasi selesai, dan produknya dipanen secara kontinyu. Untuk tiap fermentor rata rata didapat 0,5 kilogram protein sel tunggal, dan mengandung 42% protein.

E. Nilai Ekonomi Protein Sel TunggalFaktor yang mempengaruhi kelayakan produksi protein sel tunggal dari segi ekonomi meliputi:1. Biaya mendirikan fasilitas produksi.2. Biaya menyediakan bahan mentah, energi tenaga kerja, pemeliharaan, penanggulangan limbah, dan turunnya harga tahunan.3. Jauhnya letak pabrik dari pemasok bahan mentah serta untuk pemasaran produk.Pada pertengahan tahun 1970-an biaya untuk memproduksi protein sel tunggal untk makanan dengan menggunakan bahan mentah metanol, berkisar anatara $ 660 sampai $ 1.000 per metrik ton kapasitas tahunan bagi pabrik yang memproduksi 50.000 sampai 100.000 metrik ton per tahun. Kini biaya modal ini bisa hampir dua kali lipat. Akibatnya, tidaklah mengherankan bahwa sejak pertengahan tahun 1970 an sedikit sekali pabrik berskala besar yang dibangun. Namun telah dilakukan perbaikan dan tambahan fasilitas terhadap pabrik yang ada sekarang.Perluasan pasar untuk produk protein sel tunggal sebagai makanan ternak tergantung pada harga produk dan bagaimana efisiennya meningkatkan pertumbuhan ayam broiler, banyak ayam dan kalkun bertelur, serta pertumbuhan babi, dibandingkan dengan yang ditampilkan oleh protein alam untuk makanan ternak sekarang ini, seperti kedelai dan ikan. Pengamatan yang luas terhadap makanan ternak yang berasal dari protein sel tunggal, telah dilakukan oleh British Petroleum dan Imperial Chemical Industries. Pengamatan ini mencatat kebutuhan yang diperlukan untuk memuaskan para calon konsumen dan badan pengatur pemerintah tentang nilai produk yang akan dipakai sebagai pakan ternak, seperti ayam dan babi, dan untuk meningkatkan penggunaannya sebagai konsumsi manusia.Kelezatan dan tekstur, sebagai tambahan terhadap nilai nutrisinya merupakan penentu yang penting untuk dapatnya protein sel tunggal dijjadikan makana manusia. Pada masa ini, pemasaran utama produk untuk manusia ialah sebagai bumbu penyedap atau untuk meragikan bahan makanan. Seperti, derivat protein ragi telah digunakan sebagai penyedap makana sejak lama. Seperti ragi torula yang ditambahkan ketika mengolah daging membuatnya jadi labih gurih. Dan ragi roti, tentu saja, dipakai untuk membuat roti dan produk peragian lain. Selain itu, produk baru protein sel tunggal lain haruslah memenuhi persyaratan yang disebutkan dalam peraturan yang dikeluarkan badan pemerintah, sebelum dapat dipasarkan untuk makanan manusia atau hewan.Produksi PST dapat berupa isolatprotein sel atau semua komponen sel karena hal-hal sebagai berikut :a. Produksi protein lebih cepat dan efisien dibandingkan produksi protein nabati atau hewani.b. Nilai gizi PST lebih tinggi dibandingkan protein nabati karena komposisi asam amino lebih lengkap.c. Produksi PST tidak memerlukan tempat yang luas dibandingkan produksiprotein nabati atau hewani.d. Produksi PST tidak dipengaruhi kondisi luar karena kondisi fermentasi dapat diatur.e. Proses produksi PST fleksibel karena dapat digunakan berrbagai substrat dan mikroorganisme.Produksi dan penggunaan PST juga mempunyai kelamahan-kelemahan sebagai berikut :a) Kandungan asam nukleat tinggi. Kandungan asam nukleat dalam tubuh manusia akan diubah menjadi asam urat sebagai produk akhir. Kandungan asam urat yang terlalu tinggi dalam tubuh manusia dapat merangsang gejala penyakit tulang (encok).b) Dinding sel mikroorganisme kadang kadang mengandung komponen yang tidak dapat dicerna dan bersifat racun atau menyebabkan alergi. Beberapa mikroorganisme juga memproduksi toksin yang berbahaya, misalnya aflatoksin oleh beberapa kapang.c) Mikroorganisme mungkin mengadsorbasi komponen beracun atau karsinogenik yang terdapat didalam substrat, misalnya hidrokarbon rantai ganjil dan bercabang, komponen aromatic dan sebagainya.d) Fluktuasi harga dan persediaan sustrat yang tidak tetap, Biaya penyediaan substrat meliputi 40-50 % dari total biaya produksi PST.

Beberapa produk bahan makanan yang terbuat dari Mikroorganisme untuk manusiaMikroorganismeBahan dasarProduk/hasil

Acetobacter xylinumMonascus purpureusAgaricus bisporusLentinus edodesVolvariella volvaceaRagiSaccharomyces cereviseaEndomyopsis sp.Aspergillus wentii Rhizopus oligosporusRhizopus oryzaeMucor spNeurospora sitophilaPenicillium sp.Thiobacillus sp.Aspergillus nigerJamur, bakteri, ActinomycetesBakteri, jamur, protozoaLeuconostoc citrovarumSaccharomyces kefirLactobacillus caseiAspergillus oryzaeAir kelapaNasi merahJerami, serbuk kayu, kertas bekas. idem idemBeras ketan, singkong idem idem Kedelai idem idem idem Ampas kacang tanahSusu Bijih logam mutu rendahGula, tebu, molaseBahan organik campuranKomponen limbahSusuSusu Susu Kedelai Nata de cocoAngkak Produksi jamurProduksi jamurProduksi jamurFermentasiFermetasiFermentasi Kecap Tempe TempeTempeOncom Keju Pencucian logamAsam organikPengkomposan Perlakuan limbah MentegaKefir Yakult Tauco

F. Hari Depan Protein Sel TunggalKelayakan teknologis memproduksi protein sel tunggal dalam skala besar telah banyak diperlihatkan. Beberapa pengoprasian komersial kini dilakukan untuk perluasan yang terbatas pada berbagai Negara diseluruh dunia. Memperkenalkan produk baru sel tunggal akan lebih dibatasi oleh faktor ekonomi pasar dan pertimbangan peraturan yang ada, dari pada oleh kendala teknologis.Penggunaan protein sel tunggal yang paling mungkin bagi makanan mikroba baru bagi usaha komersial. Sangat diperlukan pula mencari strain mikroba yang disamping dapat menghasilkan produk secara efisien, dapat pula tahan terhadap tekanan lingkungan, seperti suhu tinggi, garam konsentrasi tinggi, dan tahan terhadap variasi PH dan pemaparan terhadap pelarut. Sekali strain mikroba demikian dapat diidentifikasi, masalah yang sering ditemukan untuk meningkatkan proses dari skala laboratorium ke skala produksi komersial, haruslah dipecahkan pula. Semua masalah ini bervariasi dari satu proses ke proses lain, dan sering membutuhkan kecerdikan untuk menanggulanginya. Akhirnya penelitian dapat menjurus pada penggantian reaksi kimia dengan reaksi biologis. Orang jepang telah lama khusus aktif dalam bidang ini. Pustaka ilmiah jepang banyak memuat laporan yang menunjukkan usaha sangat giat untuk menggunakan metode mikroba untuk membuat beraneka ragam senyawa, seperti alcohol, asam lemak, dan gula, yang kini masih dibuat dengan metode kimia. Potensi mikroba dimasa depan sangat besar. Tinggal bagi para ahli bioteknologi untuk mengubah mimpi ini menjadi kenyataan.

BAB IIIKESIMPULANProtein sel tunggal adalah sel mikroba kering seperti daging, bakteri, ragi, kapang, dan jamur tinggi yang ditumbuhkan dalam kultur skala besar. Protein ini dipakai untuk konsumsi manusia atau hewan. Produk itu juga berisi bahan nutrisi lain, sperti karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral.Teknologi modern untuk membuat protein sel tunggal berasal dari tahun 1879 di Inggris dengan diperkenalkannya adonan yang diinginkan untuk membuat ragi ropti (saccoramyces cerevisiase). Sekitar tahun 1900, di America Serikat diperkenalkan oleh pemusing untuk memisahkan sel ragi rotidari adonan pembiakan.Produksi protein sel tunggal dapat melalui proses fotosintesis (untuk mikroorganisme yang berklorofil), dapat pula melalui fermentasi (mikroorganisme yang tidak berklorofil).Faktor yang mempengaruhi kelayakan produksi protein sel tunggal dari segi ekonomi meliputi:1. Biaya mendirikan fasilitas produksi.2. Biaya mnyediakan bahan mentah, energi tenaga kerja, pemeliharaan, penanggulangan limbah, dan turunnya harga tahunan.3. Jauhnya letak pabrik dari pemasok bahan mentah serta untuk pemasaran produk.

DAFTAR PUSTAKALitchfield, John H (1991). Revolusi Bioteknologi. Jakarta: Yayasan obor Indonesia

Iyoh. (2012) Protein Sel Tunggal. [Online]. Tersedia http://iyohbio.blogspot.com/2012/05/protein-sel-tunggal.html. [19 September 2014]

Komalasari, ai sri (2011). Protein Sel Tunggal. [Online]. Tersedia : http://ask-biosmart.blogspot.com/2011/12/protein-sel-tunggal.html.[19 September 2014]