Isolasi Bakteri Anaerob

ISOLASI BAKTERI ANAEROB

Pendahuluan

Bakteri anaerob adalah jenis bakteri yang hanya mampu hidup pada kondisi tidak ada oksigen. Bakteri akan mati bila terkena oksigen karena oksigen menjadi toksik bagi bakteri ini. Habitat dari bakteri anaerob berada di dalam saluran pencernaan (Escherichia coli) atau di bawah permukaan tanah (Paracoccus) (Black 1999).

Bakteri tanah adalah jenis bakteri yang dapat dikelompokkan dalam beberapa bagian berdasarkan sumber makanan  yaitu : bakteri autotrof atau bakteri litotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri seperti bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas), bakteri denitrifikasi (Paracoccus denitrificans), bakteri pengoksidasi belerang (Thiobacillus tepidarius), dan bakteri pereduksi sulfat (Desulfovibrio). Berdasarkan sumber energi, bakteri dibedakan menjadi bakteri fotoautotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri dengan cahaya matahari sebagai sumber energi dan bakteri kemoautorof yang mampu menghasilkan makanan dengan oksidasi bahan organik sebagai sumber energinya (Purwoko 2009).

Respirasi anaerob yang umum dipelajari terjadi pada Escherichia coli yang mampu melakukan respirasi ketika ada nitrat atau fumarat sebagai akseptor elektron. Hal itu terjadi karena oksigen menghambat (represi) sintesis nitrat reduktase atau fumarat reduktase. Jika E. coli menyintesis nitrat reduktase, nitrat reduktase akan menghambat sintesis fumarat reduktase. Jadi ada hierarki sitokrom pada respirasi E.coli yaitu dari sitokrom bo ke sitokrom bd (respirasi aerob) ke nitrat reduktase dan fumarat reduktase (respirasi anaerob) (Purwoko 2009)..

Amilum adalah polisakarida yang disusun dari banyak glukosa. Adanya enzim amilase pada bakteri mempermudah bakteri menghidrolisis amilum menjadi monomer glukosa yang nantinya akan digunakan dalam reaksi siklus kreb untuk mendapatkan fumarat sebagai salah satu akseptor elektron bakteri anaerob (Meryandini et al. 2009).

Tujuan

Mengisolasi bakteri dari lingkungan anaerob (di bawah permukaan tanah) yang memiliki enzim ekstraseluler (amilase).

 

Pembahasan

Bakteri anaerob adalah bakteri yang hanya mampu hidup pada lingkungan tidak ada oksigen karena pada bakteri ini oksigen bersifat toksik (racun) yang dapat membuat bakteri mati (Suriawiria 2005). Kemampuan bakteri anaerob hidup dalam suasana non-oksik membuat bakteri ini menggunakan akseptor elektron selain oksigen (nitrat atau fumarat) untuk dapat menghasilkan energi dan melangsungkan proses metabolisme (Purwoko 1999). Proses metabolisme ini melibatkan enzim-enzim ekstraseluler yaitu enzim yang dihasilkan dari luar sel bakteri seperti enzim amilase yang menghidrolisis amilum menjadi monomer glukosa. Glukosa yang diperoleh akan digunakan sebagai sumber karbon setelah melalui proses siklus krebs dengan pengonversian glukosa menjadi fumarat (Meryandini et al. 2009).

Bakteri anaerob diisolasi dari tanah yang diambil dari 10 cm di bawah permukaan tanah. Pengambilan dengan jarak ini dilakukan dengan asumsi tanah yang diambil berada di zona non-oksik (tidak ada oksigen). Proses percobaan dilakukan selama satu minggu meliputi proses isolasi pada dua pengenceran (10^-1 dan 10^-2), uji kekeruhan dan bau, uji metilen biru, dan pengujian zona bening. Media yang digunakan adalah media amilam dengan kandungan amilum sebagai sumber karbon bakteri. Penggunaan media ini untuk mengetahui reaksi enzimatik amilase bakteri sebagai enzim ekstraseluler yaitu enzim yang dihasilkan di luar sel tubuh bakteri. Proses penumbuhan bakteri dilakukan di dalam anaerob jar yaitu alat kedap udara (bebas oksigen) yang memiliki kandungan karbon dioksida dan hidrogen yang dapat memacu pertumbuhan optimal bakteri. Karena selain bebas oksigen, bakteri membutuhkan karbon dioksida dengan kadar 8-10% sebagai sumber karbon dan hidrogen sebagai sumber proton yang digunakan untuk menghasilkan energi (Suhardi & Indriani 2008).

Hasil yang diperoleh meliputi kekeruhan isolat, bau isolat, uji metilen biru, dan luas zona bening. Isolat yang memiliki tingkat kekeruhan dan bau tertinggi berada pada pengenceran 10^-1. Hal ini disebabkan pada pengenceran 10^-1 jumlah bakteri yang pada pada medium lebih banyak dibandingkan dengan pengenceran 10^-2 sehingga aktivitas bakteri dalam bermetabolisme dan menghasilkan zat sisa metabolisme lebih besar. Metilen biru digunakan sebagai indikator kandungan glukosa pada media. Uji metilen biru yang dilakukan memperlihatkan warna putih pada dasar tabung yang menunjukkan adanya reaksi enzimatik amilase dalam menghidrolisis amilum menjadi glukosa. Glukosa yang dihasilkan akan memasuki proses siklus krebs (respirasi anaerob) dan diubah menjadi fumarat. Pembentukan fumarat dikatalis oleh enzim fumarat reduktase. Fumarat yang terbentuk digunakan sebagai akseptor elektron untuk menghasilkan energi dari proses metabolisme bakteri (Purwoko 2009). Luas zona bening dilakukan dengan menyebarkan iodin (indikator pati) pada cawan. Luas zona bening paling luas dihasilkan dari pengenceran 10^-2 yakni sebesar 8,86 cm². Jumlah bakteri yang tumbuh pada pengenceran 10^-2 tidak sebanyak pada pengenceran 10^-1 sehingga ruang tumbuh bakteri menjadi lebih luas dan persaingan dalam memperoleh sumber karbon media tidak terlalu tinggi dan zona bening yang terbentuk luas (Kusmiati & Dodi 2003).

Bakteri tanah adalah jenis bakteri yang dapat dikelompokkan dalam beberapa bagian berdasarkan sumber makanan  yaitu : bakteri autotrof atau bakteri litotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri seperti bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas), bakteri denitrifikasi (Paracoccus denitrificans), bakteri pengoksidasi belerang (Thiobacillus tepidarius), dan bakteri pereduksi sulfat (Desulfovibrio). Berdasarkan sumber energi, bakteri dibedakan menjadi bakteri fotoautotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri dengan cahaya matahari sebagai sumber energi; dan bakteri kemoautorof yang mampu menghasilkan makanan dengan oksidasi bahan organik sebagai sumber energinya (Purwoko 2009).

 

Simpulan

Bakteri anaerob adalah bakteri yang hanya mampu hidup pada kondisi tidak ada oksigen. Bakteri anaerob menggunakan enzim amilase untuk memecah sumber karbon amilum menjadi glukosa. Glukosa yang dihasilkan dikonversi menjadi fumarat (akseptor elektron) untuk menghasilkan energi bakteri. Salah satu habitat bakteri anaerob adalah tanah. Bakteri anaerob yang hidup di dalam tanah adalah bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas), bakteri denitrifikasi (Paracoccus denitrificans), bakteri pengoksidasi belerang (Thiobacillus tepidarius), dan bakteri pereduksi sulfat (Desulfovibrio).