BIODEGRADASI SENYAWA ORGANIK
1. PENGANTAR
Biodegradasi adalah
proses dimana bahan organik yang dirobohkan oleh enzim dihasilkan oleh
organisme hidup. Istilah yang sering digunakan dalam kaitannya dengan ekologi,
pengelolaan sampah dan lingkungan proses pengobatabn (bioremediation). Istilah
yang digunakan dalam ekologi untuk menggambarkan proses biokimia yang cenderung
membawa zat organik, yang dihasilkan secara langsung
atau tidak langsung dari fotosintesis dalam zat anorganik.
Biodegradasi memainkan membalikkan dengan fotosintesis dan proses biosintesis
berikutnya yang menimbulkan biomassa . Sementara fotosintesis menghasilkan
molekul organik dari molekul anorganik, mengurangi biodegradasi molekul organik
yang kompleks menjadi sederhana konstituen secara bertahap untuk akhirnya membawa
mereka ke tahap anorganik.
Fenomena
biodegradasi sangat penting untuk lingkungan yang harus bebas dari sampah dan
limbah untuk membuat jalan bagi kehidupan baru. Pohon-pohon, tanaman, alga,
bahwa semua organisme fotosintetik, berkat matahari mampu menyerap karbon
dioksida di atmosfer dan menggunakannya untuk mensintesis gula, molekul
organik di dasar semua zat organik banyak di biosfer. Melalui rantai makanan ,
aliran zat dan energi melewati dari tanaman ( produsen ) ke herbivora
( konsumen primer ) dan dari ini ke karnivora
( konsumen sekunder ). Mekanisme ini macet dengan cepat, namun, jika tidak ada
pilihan terbalik, yaitu bahwa yang membebaskan karbon dari bahan organik mati,
memastikan sirkulasi materi. Kemudian proses biodegradasi, dalam keseimbangan
alam, martabat sama dengan proses fotosintesis yang hasilnya dan pada saat yang
sama, keberangkatan. Biodegradasi dilakukan oleh dekomposer ,
mikro-organisme ( jamur
, bakteri
, protozoa
) yang tumbuh pada bahan organik mati, atau produk limbah dari ' ekosistem .
Dari sudut pandang kimia, degradasi adalah oksidasi senyawa organik. Proses
oksidasi yang paling penting adalah respirasi telepon yang memungkinkan
pelepasan karbon dioksida dan penutupan siklus biogeokimia karbon.
2. BIODEGRADASI PROTEIN
Biodegradasi
adalah Proses pemecahan atau perombakan yang dilakukan oleh MikroOrganisme
(MO). Dimana perombakan/pemecahan dilakukan untuk bisa dimanfaatkan, terutama
dalam bentuk energi. MO pemecah ini tergantung pada substrat yang dipecahnya.
Salah satu substratnya adalah: Protein.
Protein
merupakan komponen penting atau komponen utama. Protein berfungsi sebagai
pembentuk tubuh, sehingga dalam makanan protein berfungsi sebagai zat utama
yang digunakan untuk membangun/membentuk tubuh. Unsur kimia utama protein
terdiri dari C, H, O dan N. Maka berdasarkan penyusunnya protein dapat
diartikan
Polimer dari beberapa asam amino (+/- 20 macam) yang terhubung dengan suatu ikatan yang disebut dengan ikatan peptida, sehingga protein disebut juga dengan ikatan Polipeptida (ikatan yang terdiri dari peptida-peptida). Atau protein terdiri dari karboksil dan Amino, sehingga protein terdiri dari asam-asam amino. Asam amino adalah: asam karboksil yang mempunyai gugus amino. Selanjutnya, karena protein terdiri dari asam-asam amino, maka diperlukan suatu ikatan untuk menghubungkannya yang disebut dengan ikatan peptida. Biodegradasi sering menimbulkan kerugian, yaitu mengakibatkan timbulnya bau busuk dan perubahan cita rasa makanan. Bau busuk timbul karena pemecahan dari bahan organik yang mengandung Nitrogen (peptida dan asam amino). Selain itu perombakan juga menyebabkan berubahnya tekstur dari substrat atau bahan pangan. Hal ini disebabkan oleh koagulasi protein yang dapat mempercepat pembusukan
Bahan pangan yang dirusak biasanya produk yang kaya akan protein dan disimpan pada suhu rendah. Contoh bakteri yang bersifat proteolitik adalah jenis: Bacillus, Clostridium, Pseudomonas dan Proteus.
Polimer dari beberapa asam amino (+/- 20 macam) yang terhubung dengan suatu ikatan yang disebut dengan ikatan peptida, sehingga protein disebut juga dengan ikatan Polipeptida (ikatan yang terdiri dari peptida-peptida). Atau protein terdiri dari karboksil dan Amino, sehingga protein terdiri dari asam-asam amino. Asam amino adalah: asam karboksil yang mempunyai gugus amino. Selanjutnya, karena protein terdiri dari asam-asam amino, maka diperlukan suatu ikatan untuk menghubungkannya yang disebut dengan ikatan peptida. Biodegradasi sering menimbulkan kerugian, yaitu mengakibatkan timbulnya bau busuk dan perubahan cita rasa makanan. Bau busuk timbul karena pemecahan dari bahan organik yang mengandung Nitrogen (peptida dan asam amino). Selain itu perombakan juga menyebabkan berubahnya tekstur dari substrat atau bahan pangan. Hal ini disebabkan oleh koagulasi protein yang dapat mempercepat pembusukan
Bahan pangan yang dirusak biasanya produk yang kaya akan protein dan disimpan pada suhu rendah. Contoh bakteri yang bersifat proteolitik adalah jenis: Bacillus, Clostridium, Pseudomonas dan Proteus.
PERMASALAHAN
Biodegradasi
adalah suatu proses pemecahan atau perombakan suatu senyawa yang dilakukan oleh
MikroOrganisme (MO). Dan dalam biodegradasi protein salah satu mikroorganisme
yg berperan adalah Pseudomonas. Selain pada protein, bakteri ini juga berperan
dlm biodegradasi senyawa organik lainnya,seperti pada Lemak maupun Fenol.
Mengapa bakteri tsb dapat bekerja pada banyak macam substrat ? Dan bagaimanakah
perbedaan mekanisme biodegradasi oleh MO Pseudomonas pd masing-masing ketiga
substrat tsb ?
Degradasi fenol dengan Pseudomonas aeruginosa dapat mengaktifkan enzim pendegradasi sehingga diperoleh produk asam asetat. Hal ini menunjukkan bahwa degradasi ini dapat mengurangi bahaya fenol karena hasil degradasi adalah senyawa yang tidak beracun. Selain itu dengan degradasi fenol ini dapat mendegradasi fenol sebanyak 495,88 ppm dengan 3 kali adaptasi selama 10 hari, Biodegradasi fenol adalah terjadinya pengrusakan cincin aromatic oleh mikroba pada proses anaerob dan aerob. Senyawa aromatic baik secara total maupun sebagian dapat didegradasi oleh mikroorganisme tergantung pada jumlah cincin dan jenis substituennya.
BalasHapusDegradasi protein merupakan suatu proses pemecahan protein dari ikatan-ikatan yang terdapat di dalamnya. Degradasi ini dapat terjadi akibat adanya pemanasan atau kontaminasi dengan zat kimia. Pada eukariot kebanyakan gangguan terjadi pada sistem tunggal yang meliputi ubiquitin dan proteosom. Ubiquitin pada degradasi protein memperlihatkan bahwa keberadaan 76 protein asam amino yang sangat berlimpah dan melibatkan reaksi proteolisis yang tergantung pada energi, dimana energi tersebut dapat membantu proses ubiquitin dalam degradasi protein.
Biodegradasi lemak, Pseudomonasakan menghidrolisa air susu yang diikuti oleh pembentukan aroma getir. Sedangkan lemak pada susu akan mengalami dekomposisi sehingga menimbulkan bau tengik dan rasa yang menyimpang akibat enzim lipase yang dihasilkan oleh Pseudomonas.Mekanisme kerusakan oleh Pseudomonas sp berkaitan dengan enzim proteolitik dan lipolitik yang dihasilkannya, yang berfungsi memecah protein dan lemak yang ada dalam bahan pangan. Bau busuk yang dihasilkan dari emisi gas etil atau ester metil, komponen sulfide, pemecahan asam lemak rantai pendek dan pemecahan protein oleh protease yang membentuk H2S, ammonia dan senyawa-senyawa amin seperti diamin kadaverin dan putesin serta beberapa volatile sulfide.
Pada perombakan protein, terjadi pembusukan bahan pangan yang rusak. Contohnya berasal dari bakteri yang bersifat proteolitik seperti bacillus, clostridium, pseudomonas, dan proteus.
BalasHapusPada perombakan lemak, lemak dirombak menjadi gliserol dan asam lemak. Contohnya berupa bakteri yang bersifat lipopolitik seperti pseudomonas, alcaligenes
Degradasi karbohidrat menyebabkan pencairan pati sehingga terjadi perubahan struktur.
Mikroorganisme melalui suatu sistem enzim yang kompleks, memecah protein menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana.
dari hal diatas dapat dilihat bahwa bakteri pseudomonas dapat bersifat proteolitik, lipopolitik, dimana Bakteri proteolitik adalah bakteri yang memproduksi enzim protease ekstraseluler, yaitu enzim pemecah protein yang diproduksi di dalam sel kemudian dilepaskan keluar dari sel.
saya setuju dengan pendapan saudari yuliana....
BalasHapusbahwa
Biodegradasi lemak, Pseudomonasakan menghidrolisa air susu yang diikuti oleh pembentukan aroma getir. Sedangkan lemak pada susu akan mengalami dekomposisi sehingga menimbulkan bau tengik dan rasa yang menyimpang akibat enzim lipase yang dihasilkan oleh Pseudomonas.Mekanisme kerusakan oleh Pseudomonas sp berkaitan dengan enzim proteolitik dan lipolitik yang dihasilkannya, yang berfungsi memecah protein dan lemak yang ada dalam bahan pangan. Bau busuk yang dihasilkan dari emisi gas etil atau ester metil, komponen sulfide, pemecahan asam lemak rantai pendek dan pemecahan protein oleh protease yang membentuk H2S, ammonia dan senyawa-senyawa amin seperti diamin kadaverin dan putesin serta beberapa volatile sulfide.
Degradasi protein merupakan suatu proses pemecahan protein dari ikatan-ikatan yang terdapat di dalamnya. Degradasi ini dapat terjadi akibat adanya pemanasan atau kontaminasi dengan zat kimia. Pada eukariot kebanyakan gangguan terjadi pada sistem tunggal yang meliputi ubiquitin dan proteosom. Ubiquitin pada degradasi protein memperlihatkan bahwa keberadaan 76 protein asam amino yang sangat berlimpah dan melibatkan reaksi proteolisis yang tergantung pada energi, dimana energi tersebut dapat membantu proses ubiquitin dalam degradasi protein.Mikroorganisme melalui suatu sistem enzim yang kompleks, memecah protein menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana.
dari hal diatas dapat dilihat bahwa bakteri pseudomonas dapat bersifat proteolitik, lipopolitik, dimana Bakteri proteolitik adalah bakteri yang memproduksi enzim protease ekstraseluler, yaitu enzim pemecah protein yang diproduksi di dalam sel kemudian dilepaskan keluar dari sel.
Degradasi fenol dengan Pseudomonas aeruginosa dapat mengaktifkan enzim pendegradasi sehingga diperoleh produk asam asetat. Hal ini menunjukkan bahwa degradasi ini dapat mengurangi bahaya fenol karena hasil degradasi adalah senyawa yang tidak beracun. Selain itu dengan degradasi fenol ini dapat mendegradasi fenol sebanyak 495,88 ppm dengan 3 kali adaptasi selama 10 hari, Biodegradasi fenol adalah terjadinya pengrusakan cincin aromatic oleh mikroba pada proses anaerob dan aerob. Senyawa aromatic baik secara total maupun sebagian dapat didegradasi oleh mikroorganisme tergantung pada jumlah cincin dan jenis substituennya.