Metabolisme Bakteri
Adalah semua reaksi kimia yang
terjadi di dalam sel untuk kelangsungan hidup sel tersebut. Fungsi
metabolisme yaitu untuk menyintesis unit pembangun biokimiawi (protein,
asam nukleat, polisakarida, lipid), menghasilkan sumber energi
metabolik.
Metabolisme dibagi menjadi dua, yaitu :
- Anabolisme : sintesis molekul komplek dari molekul sederhana yang membutuhkan energi untuk reaksinya.
- Katabolisme : perombakan molekul komplek menjadi molekul sederhana yang menghasilkan energi dari reaksinya.
Anabolisme oleh bakteri meliputi :
• Sintesis karbohidrat
- Mikroorganisme autotrof mampu memfiksasi CO2 dalam siklus calvin menjadi karbohidrat. Tiap 6 kali siklus calvin, 6 molekul CO2 terfiksasi dan dihasilkan satu molekul glukosa.
- Mikroorganisme heterotrof harus disediakan senyawa organik seperti glukosa sebagai sumber karbon. Glukosa dapat diubah menjadi berbagai bentuk monosakarida lain sebagai struktur bangunan senyawa polisakarida.
• Sintesis protein
Ratusan macam protein dapat
disintesis sesuai blue print rancangannya. Blue printnya adalah segmen
nukleotida dalam DNA. Gen (segmen nukleotida) harus terlebih dahulu
disalin menjadi RNA.
• Sintesis lipid
Permulaan reaksi diperlukan pengaktifan asam lemak dengan CoA dan sebagai hasilnya adalah gliserol dan asetil CoA.
Katabolisme oleh bakteri meliputi :
• Fermentasi karbohidrat
Dapat diamati pada media KIA, MR/VP, Gula-Gula
Reaksi + : kuman yang
memfermentasi glukosa atau laktosa akan menghasilkan asam. Kondisi asam
ini akan mengubah indicator fenol merah menjadi kuning. Hasil akhir
fermentasi karbohidrat antara lain :
Jenis Fermentasi : Hemolactat
Produk yang dihasilkan : Asam laktat
Contoh bakteri : Streptococcus, Lactobacillus, Bacillus
Jenis Fermentasi : Alchololic
Produk yang dihasilkan : Etil alkohol & CO2
Contoh bakteri : Saccharomyces
Jenis Fermentasi : Propionic
Produk yang dihasilkan : As.propionat, as. Asetat & CO2
Contoh bakteri : Propionibacterium
Jenis Fermentasi : Mixed Acid
Produk yang dihasilkan : As. Asetat, as.suksinat, etil alkohol,CO2& H2O
Contoh bakteri : Escherichia coli, dan beberapa Enterobacteriaceae
Jenis Fermentasi : Butanediol
Produk yang dihasilkan : Butylene glikol & CO2
Contoh bakteri : Non-Enterobacteriaceae
Jenis Fermentasi : Butyric
Produk yang dihasilkan : As.butirat, isopropil alk., etil alk, CO2
Contoh bakteri : Clostridium
• Katabolisme bakeri pada media SIM
Sulfid/ H2S
Reaksi + : Pembentukan H2S
positif ditandai dengan adanya endapan berwarna hitam, endapan ini
terbentuk karena bakteri mampu mendesulfurasi asam amino oleh enzim
desulfurase yang akan menghasilkan H2S, dan H2S akan bereaksi dengan
Fe++ yang terdapat pada media dan menghasilkan senyawa FeS yang
berwarna hitam dan tidak larut air.
Indol
Reaksi + : Pambentukan Indol
ditandai dengan cincin warna merah di permukaan media setelah penambahan
reagen Erlich Kovac. Kuman indol positif akan memecah asam amino
triptofan oleh enzim triptofanase menjadi indol dan asam piruvat. Indol
akan bereaksi dengan reagen dan menghasilkan warna merah. Kuman dengan
indol positif menunjukkan bahwa kuman tersebut memakai triptofan sebagi
salah satu sumber karbon.
• Katabolisme bakteri pada media Urea
Reaksi + : Kuman akan mengubah
urea menjadi 2 molekul ammonia dan CO oleh enzim urease melalui reaksi
hidrolisa. Amonia dilepaskan ke dalam medium akan menaikan pH. Bila pH
menjadi makin tinggi (basa) maka fenol red akan berubah warna dari
kuning menjadi merah keunguan.
• Katabolisme bakeri pada media Citrat
Reaksi + : ditunjukkan dengan
berubahnya warna media dari hijau ke biru. Kuman dengan citrate +
menunjukkan bahwa kuman tersebut memiliki enzim sitrat permiase yang
mampu membawa trinatrium sitrat ke dalam sel dan menguraikannya. Bila
senyawa ini dapat diuraikan maka amonium dihidrogenfosfat turut
teruraikan dan akan melepaskan OH- sehingga menyebabkan medium menjadi
alkalis. Indicator bromotimol blue dalam media berubah warna dari hijau
ke biru akibat reaksi alkalis.
Pada media citrate terkadang
pertumbuhan kuman tidak tampak atau bahkan tidak ada pertumbuhan. Hal
ini dikarenakan pada medium ini hanya disediakan citrate sebagai
satu-satunya sumber karbon. Sehingga pada awal pertumbuhan (fase lag)
bakteri tidak mempunyai nutrisi yang cukup untuk melajutkan
pertumbuhannya ke fase eksponensial/ logaritmik, dan langsung masuk ke
dalam fase stasioner. Ataupun jika bakteri mampu menggunakan citrate
sebagai sumber karbonnya, bakteri dapat melewati fase lag, namun tidak
dapat tumbuh optimum pada fase logaritmik (nutrisi yang kurang),
sehingga pertumbuhan tidak optimum.
• Katabolisme bakteri pada media PAD
Reaksi + : kuman yang
menghasilkan enzim fenil alanin deaminase akan mengubah fenil alanin
menjadi asam fenil piruvat dengan reaksi deaminasi. Aktivasi enzim
deaminase ini menghasilkan suasana basa yang dengan penambahan FeCl3
menyebabkan warna menjadi hijau. Atau asam fenil piruvat akan bereaksi
dengan FeCl3 membentuk warna hijau.
• Perombakan amilum oleh bakteri
Dapat diamati pada uji
amilolitik. Amilum adalah senyawa yang memiliki berat molekul tinggi,
terdiri atas polimer glukosa yang bercabang-cabang yang diikat dengan
ikatan glikosidik. Degradasi amilum membutuhkan enzim amilase yang akan
memecah/menghidrolisis menjadi polisakarida yang lebih pendek (dextrin),
dan selanjutnya menjadi maltosa. Hidrolisis akhir maltosa menghasilkan
glukosa terlarut yang dapat ditransport masuk ke dalam sel. Indikator
yang dipakai pada uji amilolitik adalah iodine. Amilum akan bereaksi
dengan iodine membentuk warna biru hitam yang terlihat pada media.
Prosedur di bawah ini menunjukkan
aktivitas amilase. NA yang tersuspensi pati digunakan sebagai media.
Indikator yang dipakai adalah iodine. Amilum akan bereaksi dengan iodine
membentuk komplex warna biru hitam yang terlihat pada media. Warna biru
hitam terjadi jika iodine masuk ke dalam bagian kosong pada amilum yang
berbentuk spiral.
Cara Kerja :
- Inokulasi Nutrient Agar yang mengandung pati (2 g/l) dengan E.coli dan Bacillus sp. secara streak.
- Inkubasi selama 48 jam pada suhu 37°C
- Setelah selesai inkubasi, tetesi cawan dengan lugol’s iodine secukupnya sehingga seluruh permukaan media terkena.
- Hidrolisis zat pati terlihat sebagai zona jernih di sekeliling koloni, sedangkan hasil negatif ditunjukkan warna sekitar koloni tetap biru hitam.
• Perombakan protein oleh bakteri
Dapat diamati pada uji
proteolitik. Uji proteolitik ditujukan untuk mengetahui kemampuan
mikroorganisme menghasilkan enzim protease. Pada uji ini protein yang
digunakan dalam bentuk kasein susu. Hidrolisis kasein secara bertahap
akan menghasilkan monomernya berupa asam amino. Proses ini dinamakan
peptonisasi atau proteolisis.
Cara Kerja :
- Inokulasikan Bacillus sp. Dan E. coli pada Skim Milk Agar (SMA) Inkubasi pada suhu 37°C selama 48 jam
- Aktivitas proteolitik ditunjukkan oleh terbentuknya zone jernih di sekeliling koloni.
• Perombakan lipid oleh bakteri
Dapat diamati pada uji lipolitik.
Lipid misalnya trigliserida merupakan sumber energi bagi sejumlah
mikroorganisma. Untuk mendapatkan energi dari lipid, mikroba
menghasilkan enzim lipase dan esterase yang memecah ikatan ester
menghasilkan gliserol dan asam lemak. Terdapat berbagai macam prosedur
untuk mengetahui aktivitas lipase diantaranya adalah dengan menggunakan
media Trybutirin Agar, Rodhamine Agar dan Spirit Blue Agar. Pada
prinsipnya metode-metode di atas menggunakan indikator yang mampu
mendeteksi keberadaan asam lemak yang terbentuk akibat hidrolisis lemak.
Cara Kerja :
- Inokulasikan Bacillus sp. dan E. coli pada media Tributyrin Agar dengan indikator neutral red
- Inkubasi pada suhu 37°C selama 48 jam.
- Reaksi positif ditandai oleh bercak-bercak kuning disekeliling koloni, sedangkan reaksi negatif ditandai oleh bercak-bercak yang tetap berwarna merah.
0 komentar:
Posting Komentar