BAB IPENDAHULUAN1.1 LatarBelakangBioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dll) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.Dengan kata lain, bioteknologiadalahilmuterapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Dewasa ini, telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia .Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama, dan berumur pendek. Mikroorganisme sangat besar peranannya dalam bidang pangan. Mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan pangan menjadi bahan pangan lain dengan nilai gizi lebih tinggi, rasa lebihenak, lebih mudah dicerna, dan dengan penampilan lebih menarik. Selain pengubahan bahan makanan, mikroorganisme itu sendiri dapat digunakan sebagai sumber makanan oleh manusia maupun hewan.Mikroorganisme yang akan kami bahas pada makalah ini adalah Aspergillusniger. Penggunaan utama dari Aspergillusniger adalah untuk produksi enzim dan asam organic dengan cara fermentasi. Aspergillusniger juga digunakan untuk menghasilkan asam organic seperti asam sitrat dan asam glukonat. 1.2 TujuanTujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui karakteristik mikroorganisme Aspergillusniger, meliputi identifikasi, klasifikasi, taksonomi, bentuk, dan pada bagian akhirakan dijelaskan mengenai peran Aspergillusniger dalam bioindustri beserta gambar produk yang dihasilkan.

BAB IIPEMBAHASANKarakteristikAspergillusnigerAspergillus niger adalah anggota dari genus Aspergillus yang mencakup seperangkat jamur yang umumnya dianggap aseksual, meskipun bentuk sempurna (bentuk yang bereproduksi secara seksual) telah ditemukan. Aspergilli terdapat di berbagaitempat di alam. Mereka secara geografis luas, dan telah diamati pada berbagai habitat karena mereka dapat menjajah berbagai macam substrat.Aspergillus niger umumnya ditemukan tumbuh sebagai saprofit pada daun mati, gandum yang disimpan, tumpukan kompos, dan vegetasi yang membusuk lainnya. Spora tersebar luas, dan sering dikaitkan dengan bahan organik dan tanah.KlasifikasiAspergillus nigeradalahsebagaiberikut:Domain: EukaryotaKingdom: FungiPhylum: AscomycotaSubphylum: PezizomycotinaClass: EurotiomycetesOrder: EurotialesFamily: TrichocomaceaeGenus: AspergillusSpecies: AspergillusnigerAspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan mudah diidentifikasi dari genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus niger dapat tumbuh dengan cepat, diantaranya digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat dan pembuatan berapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase dan sellulase. Aspergillus niger dapat tumbuh pada suhu 35C-37C (optimum), 6C-8C (minimum), 45C-47C (maksimum) dan memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Aspergillus niger memiliki bulu dasar berwarna putih atau kuning dengan lapisan konidiospora tebal berwarna coklat gelap sampai hitam. Kepala konidia berwarna hitam, bulat, cenderung memisah menjadi bagian-bagian yang lebih longgar dengan bertambahnya umur. Konidiospora memiliki dinding yang halus, hialin tetapi juga berwarna coklat. Aspergillus niger, mempunyai koloni pada medium Cxapeks Dox mencapai diameter 4-5 cm dalam 7 hari, dan terdiri dari suatu lapisan basal yang kompak berwarna putih hingga kuning dan suatu lapisan konidofor yang lebat yang berwarna coklat tua hingga hitam. Stipe dari konidiofor berdinding halus, berwarna hialin, tetapi dapat juga kecoklatan. Vesikula berbentuk bulat hingga semibulat, dan berdiameter 50-100 m. Fialid terbentuk pada metula dan berukuran (7,0-9,5) x (3-4) m. Metula berwarna hialin hingga coklat, seringkali bersepta, dan berukuran (15-25) x (4,5-6,0) . Konidia berbentuk bulat hingga semibulat, berukuran 3,50-5,0, berwarna coklat, memiliki ornamentasi berupa tonjolan dan duri-duri yang tidak beraturan. Koloni pada medim MEA lebih tipis tetapi bersporulasi lebat.

Ciri-ciriAspergillus nigeradalahsebagaiberikut: Warna konidia hitam kelam atau kecoklatan dan berbentuk bulat. Bersifat termifilik, tidak terganggu pertumbuhannya karena adanya peningkatan suhu. Dapat hidup dalam kelembaban nisbi 80 Dapat menguraikan benzoat dengan hidroksilasi menggunakan enzim benzoate-4 hidroksilase menjadi 4-hidroksibenzoat. Memiliki enzim 4-hidroksibenzoat hidroksilase yang dapat menghidrolisa 4-hidroksibenzoat menjadi 3,4-dihidroksi benzoat. Natrium & formalin dapat menghambat pertumbuhan Aspergillus niger. Dapat hidup dalam spons (spons Hyrtios Proteus) Dapat merusak bahan pangan yang dikeringkan atau bahan makanan yang memiliki kadar garam tinggi. Dapat mengakumulasi asam sitrat.Aspergillusnigermerupakan fungi dariAscomycota yang berfilamen, mempunyaihifa, bercabang-cabangdanbersekat, berwarnaterangatautidakberwarna, danditemukanmelimpah di alam. Fungi diisolasidaritanah, sisatumbuhan, danudara di dalamruangan.Aspergillusnigertumbuh optimum padasuhu 35-37C, dengansuhu minimum 6-8C, dansuhumaksimum 45-47C. Proses pertumbuhan fungi iniadalahaerobik. Aspergillusniger memiliki warna dasar putih atau kuning dengan lapisan konidio spora yang tebal berwarna coklat gelap. Dalam metabolisme Aspergillusniger dapat menghasilkan asam sitrat. Aspergillusniger dapat tumbuh dengan cepat sehingga banyak digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan pembuatan beberapa enzim seperti amilase, pektinase, amilo glukosida, dan selulosa. Pada umumnya Aspergillusniger dapat ditemui dimana-mana, terutama pada tanah di daerah tropis dan subtropisser tadi isolasi dari bermacam substrat, termasuk biji-bijian.

HabitatAspergillus niger dapat tumbuh optimum pada suhu 35-37C, dengan suhu minimum 6-8C, dan suhu maksimum 45-47C. Selain itu, dalam proses pertumbuhannya fungi ini memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Aspergillus niger memiliki warna dasar berwarna putih atau kuning dengan lapisan konidiospora tebal berwarna coklat gelap sampai hitam.MetabolismeDalam metabolismenya Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitrat sehinga fungi ini banyak digunakan sebagai model fermentasi karena fungi ini tidak menghasilkan mikotoksin sehingga tidak membahayakan. Aspergillus niger dapat tumbuh dengan cepat, oleh karena itu Aspergillus niger banyak digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan pembuatan berapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase, dan selulase. Selain itu, Aspergillus niger juga menghasilkan gallic acid yang merupakan senyawa fenolik yang biasa digunakan dalam industri farmasi dan juga dapat menjadi substrat untuk memproduksi senyawa antioksidan dalam industri makanan. Aspergillus niger dalam pertumbuhannya berhubungan langsung dengan zat makanan yang terdapat dalam substrat, molekul sederhana yang terdapat disekeliling hifa dapat langsung diserap sedangkan molekul yang lebih kompleks harus dipecah dahulu sebelum diserap ke dalam sel, dengan menghasilkan beberapa enzim ekstra seluler seperti protease, amilase, mananase, dan -glaktosidase. Bahan organik dari substrat digunakan oleh Aspergillus niger untuk aktivitas transport molekul, pemeliharaan struktur sel, dan mobilitas sel. Patogenisitas1. TumbuhanAspergillus niger menyebabkan cetakan hitam bawang. Infeksi bibit bawang merah oleh Aspergillus niger dapat menjadi sistemik, mewujudkan hanya ketika kondisi kondusif. Aspergillus niger menyebabkan penyakit pascapanen umum bawang, dimana konidia hitam dapat diamati antara skala dari bohlam. Jamur ini juga menyebabkan penyakit pada kacang dan anggur.2. Manusia dan HewanAspergillus niger kurang cenderung menyebabkan penyakit pada manusia daripada beberapa spesies Aspergillus lainnya, tetapi, jika sejumlah besar spora yang terhirup, penyakit paru-paru serius, aspergillosis dapat terjadi. Aspergillosis sering terjadi di antara hortikultura pekerja yang menghirup debu gambut, yang dapat kaya akan spora Aspergillus. Telah ditemukan di dinding makam-makam Mesir kuno dan dapat terhirup ketika daerah terganggu. Aspergillus niger merupakan salah satu penyebab paling umum dari otomycosis (jamur infeksi telinga), yang dapat menyebabkan rasa sakit, pendengaran sementara, kerugian, dan, dalam kasus yang parah, kerusakan pada saluran telinga dan membran timpani.

Morfologi. 1. Gambaran makroskopis.Aspergillus fumigatus membentuk koloni berwarna hijau berkabut dengan tekstur seperti beludru.

2. Gambaran mikroskopis.

Aspergillus fumigatus memiliki tangkai-tangkai panjang (konidiofor), konidiofora berseptat atau nonseptat yang muncul dari sel kaki, pada ujung konidiofor muncul sebuah gelembung, keluar dari gelembung ini muncul sterigma, pada sterigma muncul konidiumkonidium yang tersusun berurutan mirip bentuk untaian mutiara yang mendukung kepalanya yang besar (vesikel). Di kepala ini terdapat spora yang membangkitkan sel hasil dari rantai panjang spora. Aspergillus fumigatus ini mampu tumbuh pada suhu 37C. (Marvell, 2008)Aspergillus fumigatus bereproduksi dengan pembentukan konidiospora yang dilepaskan ke dalam lingkungan. Aspergillus fumigatus ini mampu tumbuh pada suhu 37 C. Spesies Aspergillus secara alamiah ada dimanamana, terutama pada makanan, sayuran basi, pada sampah daun atau tumpukan kompos. Konidia biasanya terdapat di udara baik di dalam maupun di luar ruangan dan sepanjang tahun. Penyebarannya melalui inhalasi konidia yang ada di udara.

Aplikasi Aspergillus niger dalam BioindustriAspergillus niger penting pada produksi asam sitrat yang banyak digunakan pada berbagai makanan dan minuman ataupun sebagai pengawet dan peningkat citarasa. Asam sitrat harus dimurnikan dari substrat fermentasi sehingga keterlibatan jamur tidak lagi nampak. Aspergillus niger juga dapat mengkontaminasi makananmisalnya pada roti tawar, pada jagung yang disimpan dan sebagainya. Banyak enzim yang berguna diproduksi oleh industri fermentasi dari Aspergillus niger. Misalnya, Aspergillus nigerglucoamylase digunakan dalam produksi fructose corn syrup, dan pectinases digunakan dalam minuman buah-buahan dan anggur. -galactosidase, sebuah enzim yang merinci tertentu sugars kompleks, merupakan komponen dari produsen obat yang mengklaim dapat menurunkan perut kembung. Selain untuk menggunakan Aspergillus niger di dalam industri bioteknologi dalam produksi isotop magnetis-varian yang berisi biologi macromolecules untuk analisis NMR. Aspergillus niger memerlukan mineral (NH4)2SO4, KH2PO4, MgSO4, urea, CaCl2.7H2O, FeSO4, MnSO4.H2O untuk menghasilkan enzim sellulase. Sedangkan untuk enzim amilase khususnya amiglukosa diperlukan (NH4)2SO4, KH2PO4 .7H2O, Zn SO4, 7H2O. Bahan organik dengan kandungan nitrogen tinggi dapat dikomposisi lebih cepat dari pada bahan organik yang rendah kandungan nitrogennya pada tahap awal dekomposisi. Tahap selanjutnya bahan organik yang rendah kandungan nitrogennya dapat dikomposisi lebih cepat daripada bahan organik dengan kandungan nitrogen tinggi. Penurunan bahan organik sebagai sumber karbon dan nitrogen disebabkan oleh Aspergillus niger sebagai sumber energinya untuk bahan penunjang pertumbuhan atau Growth factor. Aspergillus niger dalam pertumbuhannya berhubungan langsung dengan zat makanan yang terdapat dalam substrat, molekul sederhana yang terdapat disekeliling hifa dapat langsung diserap sedangkan molekul yang lebih kompleks harus dipecah dahulu sebelum diserap ke dalam sel, dengan menghasilkan beberapa enzim ekstra seluler. Bahan organik dari substrat digunakan oleh Aspergillus niger untuk aktivitas transport molekul, pemeliharaan struktur sel dan mobilitas sel.

Kegunaan Lainnya1. Aspergillus niger adalah agen utama dalam fermentasi teh Pu-erh, Okinawa Awamori semangat, dan beberapa varietas shochu.2. Pada tahun 2006, dilaporkan bahwa RNase disekresikan oleh Aspergillus niger disebut actibind memiliki karakteristik antiangiogenic dan antikarsinogenik.3. Aspergillus niger juga dibudibudayakan untuk ekstraksi enzim glukosa oksidase (GO) dan Alpha-galaktosidase (AGS). Glukosa oksidase digunakan dalam desain biosensor glukosa, karena afinitas tinggi untuk -D-glukos. Alpha-galaktosidase dapat diproduksi oleh fermentasi Aspergillus niger. Digunakan untuk menghidrolisis ikatan alfa 1-6 ditemukan di melibiose, raffinose, dan stachyose.4. Publikasi penelitian tahun 2006-2008 menyeselidiki Aspergillus niger endoprotease prolyl (AN-PEP), sebuah endoprotease mikroba yang diturunkan prolyl yang memotong gluten. Hal ini memiliki implikasi yang kuat dalam pengobatan penyakit celiac atau sensitivitas gluten proses penyakit metabolik. Sebuah plasebo terkontrol, studi double blind dimulai pada bulan Desember 2008 untuk menentukan kemanjuran dari enzim ini dalam mengobati manusia dengan penyakit celiac.5. Dalam masa kejayaan perdagangan opium, chandoo opium, yang dimaksudkan untuk merokok, dibuat melalui fermentasi jangka panjang Aspergillus niger dan cetakan lain pada opium mentah.