Media Cair Berbasis Molase untuk Meningkatkan Viabilitas dan Produksi Eksopolisakarida Azotobacter

Abstract

Abstrak. Inokulan bakteri pemfiksasi nitrogen (N₂) Azotobacter umumnya diproduksi pada  media bebas N untuk mengoptimalkan fiksasi N₂, padahal Azotobacter juga mensintesis eksopolisakarida (EPS) yang berperan sebagai amelioran tanah. Fiksasi nitrogen dihambat oleh N anorganik sedangkan produksi EPS memerlukan N anorganik. Dengan demikian diperlukan komposisi media yang mendukung produksi EPS tetapi tetap menjaga aktivitas fiksasi N₂. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan komposisi media cair Azotobacter berbasis molase yang diperkaya dengan asam amino sisteina dan serina untuk menghasilkan sel, EPS, dan N tersedia dengan konsentrasi yang sama dengan media anorganik. Optimasi media dilakukan pada fermentor 2 L pada suhu kamar dengan pengadukan 115 rpm selama 7 hari, kemudian inokulan cair disimpan selama dua bulan pada suhu kamar. Hasil penelitian menjelaskan bahwa pada hari ke-7, media molase 1% + NH₄Cl 0,05% dengan maupun tanpa asam amino menurunkan populasi bakteri dibandingkan dengan media anorganik. Namun produksi EPS di media molase dengan asam amino menyamai kadar EPS di media anorganik. Setelah dua bulan penyimpanan media cair berbasis molase dengan penambahan sisteina 0,25% dan serina 0,1%  meningkatkan populasi sel, serta kadar EPS dan N dibandingkan media anorganik, serta mempertahankan pH netral. Percobaan ini menjelaskan bahwa molase dengan NH₄Cl yang diperkaya sisteina dan serina dapat digunakan untuk mengganti media anorganik untuk produksi  EPS oleh Azotobacter.

Abstract. Inculants of nitrogen-fixing Azotobacter are generally produced on N-free media to optimize N fixation. Nonetheless Azotobacter synthesizes exopolysaccharide (EPS) that has a function as soil ameliorant. Nitrogen fixation was carried out in the absence of inorganic N while EPS production was induced by N. Therefore, another media composition is required to produce EPS while maintaining N fixation. The purpose of this study was to obtain the composition of molasses-based Azotobacter liquid media with the amino acid cysteine and serine additives to produce cells, EPS, and N with the same concentration as that in inorganic media. The media optimization was carried out on a 2 L fermentor at room temperature with stirring at 115 rpm for 7 days, then the liquid inoculant was stored for two months at room temperature. The results showed that on the 7^th day, 1% molasses + 0,05% NH₄Cl media with or without amino acids decreased the bacterial population compared to inorganic media. However, the production of EPS in molasses-based media with amino acids was comparable to that in inorganic media. After two-month storage, molasses-based liquid media with 0.25% cysteine and 0.1% serine increased the cell population, and levels of EPS and N compared to inorganic media; and maintain neutral acidity. This experiment suggested that molasses with NH₄Clenriched with cysteine and serine can  replace  inorganic media for EPS production by Azotobacter.