Mikroba Asidofil dan Bakteri Neutrofil
Fadhilla Setya Dila Rahmawati
Jenis Mikroba Berdasarkan pH Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7). Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3: (a) Mikroba asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0-5,0 (b) Mikroba mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5-8,0 (c) Mikroba alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4-9,5
A. Mikroba Asidofil Mikroba Asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0 - 5,0. Mikroba asidofilik merupakan mikroba yang dapat tumbuh pada pH dibawah 5,0. Mikroba asidofil memiliki ciri-ciri berantai karbon (C) yang panjangnya 8 - 95 dan memiliki dinding sel yang tebal yang terdiri dari lapisan lilin dan asam lemak mikolat, lipid yang ada bisa mencapai 60% dari berat dinding sel.
Adaptasi dengan Lingkungan Mikroba asidofilik dapat berkembang pesat di lingkungan dengan pH rendah . Namun, bakteri asidofil tidak bisa mentolerir keasaman yang besar di dalam sel-sel mereka, karena akan menghancurkan molekul seperti penting sebagai DNA. Salah satu atribut yang paling penting untuk pemeliharaan homeostasis adalah membran plasma.
Bakteri asidofilik memiliki membran plasma yang mengandung lipid tetraeter. Dimana tetraeter dapat membentuk lapisan yang kaku kedap ion dan proton. Membran plasma bakteri asidofilik ini siftnya lebih kuat daripada membran plasma bakteri non- asidofilik. Sehingga, proton dari lingkungan yang bersifat asam akan sulit masuk ke dalam sel bakteri tersebut.
Sedangkan jika pH meningkat mencapai netral atau lebih, plasma membran mikroba asidofilik akan larut dan selnya lisis. Jadi kestabilan membrannya sangat ditentukan oleh konsentrasi ion hidrogen yang tinggi dalam mediumnya.
Contoh Bakteri Asidofil • Thermoplasma acidophilum • Ferroplasma acidiphilum • Genus Acidithiobacillales contohnya yaitu bakteri A.ferrooxidans, A. thiooxidans • Acetobacter aceti, bakteri yang menghasilkan asam asetat (cuka) dari oksidasi etanol • Bakteri genus Alicyclobacillus, merupakan bakteri yang menyebabkan kerusakan pada jus segar
Pemanfaatan - Penghasil enzim pendegradasi kitin yang dapat menghidrolisis kitin, baik sebagai oligomer maupun sebagai kitosan. - Penghasil gen, contohnya enzim acidstable yang aplikasinya dapat digunakan untuk katalis dan pelumas - Berperan dalam siklus biogeokimia termasuk siklus besi dan siklus sulfur - Dapat mereduksi limbah bersifat asam yang merusak lingkungan
B. Mikroba Neutrofil Sebagian besar mikroorganisme neutrophiles dapat bertahan hidup dalam kisaran pH netral yaitu pH 5-8,5 dan menunjukkan tingkat pertumbuhan maksimum pada tingkatan pH tersebut.
Adaptasi pada Lingkungan Asam Kemampuan bakteri neutrofilik untuk bertahan hidup dalam kondisi asam sangat karena lingkungan pH yang rendah menyebabkan pengasaman sitoplasma dalam mikroorganisme . Kondisi asam menyebabkan kematian bakteri akibat perubahan struktur makromolekul , gangguan reaksi enzimatik.
Untuk mengatasi efek seperti itu dan mempertahankan pH homeostasis bakteri ini telah mengembangkan beberapa mekanisme , yaitu: 1. Modifikasi membran sel untuk mengurangi permeabilitas ion 2 . Pengembangan sistem pompa ion dan sistem proton 3 . Meningkatkan pH eksternal tidak langsung , yang melibatkan aktivitas dekarboksilase glutamat , arginin dan lisin
1. Modifikasi Permeabilitas Membran Mekanisme untuk system toleransi asam pada bakteri neutrofil juga disebabkan oleh perubahan permeabilitas membran H+. Dalam Clostridium acetobutylicum lingkungan dengan pH rendah dapat merubah komposisi lipid mebran sel tersebut. Rasio lemak tak jenuh menurun dan kandungan asam lemak siklopropana meningkat; perubahan ini diyakini dapat mengurangi permeabilitas H+.
3. Pengaruh Proses Dekarboksilasi Sistem ini membuat pertahanan asam dengan mengonsumsi proton intraselular dengan reaksi dekarboksilasi asam amino dan membuat suasana medium menadi netral secara bertahap. Macam – macam dekarboksilasi yang terjadi pada neutrofil adalah dekarboksilasi glutamat, arginin dan lisin, yang meningkatkan pertumbuhan sel dalam kondisi asam dengan menetralkan media.
Penghilangan proton intraseluler dari sel ini digunakan untuk meningkatkan pH homeostasis dan memungkinkan sel untuk mempertahankan netral atau dekat pH netral internal. Dengan demikian, sistem ini melindungi sel dari lingkungan asam
Contoh Bakteri Neutrofilik - E. coli -
Kemampuan bakteri neutrophilic untuk bertahan hidup pada pH rendah juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti komposisi media, fase pertumbuhan dan paparan asam lemak rantai pendek pada pH netral. Asam lemak rantai pendek ini berdifusi melintasi membran plasma dalam bentuk netral dan memasuki ke dalam sitoplasma bentuk anionik, melepaskan proton di dalam sitoplasma .
