PERUBAHAN-PERUBAHAN YANG DIHASILKAN MIKROORGANISME
FERMENTASI KARBOHIDRAT • FermentasiberasaldaribhsYunani : mendidih • Perombakankarbohidratorganik yang dilakukanolehenzimdaribakteri/ragi/kapang. • Bakteri, ragi, dankapangdapatmenghasilkanalkohol • Ragi yang seringdigunakansecarakomersial. • Hasilfermentasi : asamorganik, alkohol, CO2, H2, atausenyawa non nitrogen.
Dalammerombakkarbohidratbakteridapatsecaraaerobikatauanaerobik, sedangkankapangdalamkondisiaerobik. Fermentasianaerobikcontohnyafermentasiasamlaktat, asamasetat, dll. Padaperombakangulabisaterjadioksidasikomplitatauoksidasisebagian. Bakterianaerobikmelakukanfermentasipadaasam amino danmenghasilkanasam-asamorganik.
Contoh, Clostridium propionicumberperandalamreaksi : Alanin + 2H2O Amonia + Asampropionat+AsamAsetat Peptococcusglycinophilus Glysin + 2H2O Amonia + Asamasetat E. coli L. Lysine Asamasetat + Asambutirat + Amonia
Clostridium tetanomorphum L. GlutamatAsamasetat + Asambutirat + H2 + CO2 + Amonia Ragi (Saccharomycescereviceae) dapatdigunakansebagairagirotiatauragi beer. Ragidapatmelakukanfermentasimollasesatau grain padakentangmenghasilkanethyl alkohol.
Clostridium butyricum KH asambutirat + asamorganik lain Glukosaasampyruvat Clostridium acetobutylicum KH butyl alkohol + aceton Bacillus macerans KH ethanol + aceton
Propioni bacterium asampiruvatasampropionat + asamacetat + CO2 BakteriAsamLaktat (BAL) Contoh : Lactobacillus sp. Streptococcus thermophilus
Terdapat 2 golongan BAL dalamfermentasiglukosa, yaitu : Homofermentatif sp. Golongan BAL yang merombakglukosamenjadiasamlaktatsebagaiprodukutamanya. GlukosaAsamlaktat
2. Heterofermentatif sp. Golongan BAL yang merombaksenyawa lain selainasamlaktat GlukosaAsamlaktat + Ethyl Alkohol + Asamasetat + Asam format + CO2
ASAM ASETAT • Bakteri : Acetobacteraceti • Disebut : Mother of vinegar = biangcuka • Bahan : air nira, sari buah, alkohol • Reaksi : ethyl alkoholasamasetat
SILAGE • Salahsatucarauntukmengawetkanhijauan agar tahan lama dengancarafermentasisecaraanaerob. • Nilaigizidapatdipertahankan. • Bahan yang ditambahkan : konsentrat (jagung, gandum, tetes, dedak) • Jumlahbakteri normal per gram material : 104-4x105
Fase-faseProses Silage : • Pernafasanseltanamanditeruskandanmenghasilkan CO2, penggunaan KH sederhana. Air tanamanmengalirkebawahsehigga material dipressdisertaidenganpeningkatanpanas. • Pemebntukkanasamasetatdalamjumlahsedikitolehgrup Coli (waktusebentar) • PembentukkanAsamLaktat (tergantungkeaktifanLactobacillusdanStreptococcus).
4. Bilaasamlaktattelahmencapaipuncakakantetapkonstanyaitu 1-1,5% dari material segardengan pH<4,2 (mengambilwaktu 3 minggu). 5. Pembentukkanasambutiratdarisisa KH disertaidengandeaminasiasam amino danterbentukasamlemakterbang (VFA), amonia, dll.
Tujuan silage : menghasilkanasamlaktat yang cukup agar material silage tidakdirombaklebihlanjutolehmikroorganisme lain. Ciri-ciri silage yagbaik : pH ≤ 4,5; makinrendahmakinbaik Mengandungbasavolatil yang rendah (≤0,5%) Mengandungasamlaktat ≥ 3-5% Mengandungasambutirat ≤ 2%
Sifat silage : Bau yang menyenangkan Warnacerahsampaihijautua Cepatditerimaolehsapi Mempunyainilaicernatinggi Selamafermentasiberlangsungbakteri yang dikandungsekitar 2 x 109/g silage
FermentasiGlukosa
HIDROLISA DAN PUTRIFIKASI PROTEIN • Protein dalambentukkomplekstidakdapatdigunakansebagaisumbermakananolehmikroorganisme. • Bakteriyang bersifatmenguraikan/memecah protein disebutbakterigolonganproteolitik . • Bakteriproteolitikdapataerobatauanaerob. Contoh : B. subtillis(aerob, berspora); C. histolyticum & C. sporogenes(anaerob, berspora).
Protein (first importance) dapatmengadakanpresifitasiolehgaram, logamberat, (HgCl2, AgNO2), asam (tanin), zatwarna, dandesinfektan. Protein dipecahsecarahidrolisa (penambahan air terhadapmolekul yang diikutidenganpenguraianrantaidimana air itumasuk) olehmacam-macammikroorganisme. Hidrolisa protein merupakanaksiproteinaseterhadap protein.
Proteinasememecahgugus –CO –NH denganpenambahan air hasilnyamelepaskangugusan carboxyl (-COOH) dan amine (-NH3). Enzimproteinase : pepsin, tripsin, papain, bromelin Enzim peptidase : aminopolypeptidase, carboxyl peptidase, prolinase, dipeptidase Protease adalahenzim yang menghidrolisisikatanpeptida.
Putrifikasi/pembusukan protein adalahperombakan protein olehmikroorganismedalamkeadaananaerob. Dalamputrifikasidihasilkan : sulfida, amine, alkohol, asamorganik, indol, fenol, cresol, gas NH3, methan, CO2, H2. Decay adalahperombakan protein secaraaerob.
REDUKSI OKSIDASI SENYAWA ANORGANIK • Dalamkeadaananaerobnitratdireduksimjdnitrituntukmendapatkansumber O2. • Prosesreduksi : NitratNitrit N2bebas (DENITRIFIKASI) • S, Fe dioksidasiolehbakteriuntukmenghasilkanenergi • H2S dioksidasiolehmikroba “Beggiatoa” menghasilkangugus –S bebasdanasamsulfat
Contoh lain mikrobapengoksidasi: Thiobacillusthiooksidans, Thiobacillusthioparus, Thiobacillusferrooksidans NitrosococcusdanNitrosomonasdapatmengoksidaiamoniamenjadinitrit, kemudianolehNitrobacterdioksidasilagimenjadinitrat(NITRIFIKASI). Nitrifikasiterjadidalamtanah, air selokan, dankotoran.
FiksasinitrogeN • Udaramengandung ± 80% nitrogen, tanamantidakmampumenggunakan N2 bebasdariudara. • Denganbantuanmikroorganisme N2diudaradiikatdandapatdimanfaatkanolehtanaman. • 2 golonganbakteri yang mengikat N2 udara : • Symbiotic Nitrogen Fixer (SNF) • Bakteri yang hiduppadabintilakar • Gram negatif, • aerobik
Contoh : R. leguminosarum, R. phaseoli, R. trifolii, R. lupini, R. japonicum (tan. Leguminosa) 2. Non-symbiotic Nitrogen Fixer (NNF) Bakteri yang hidupbebasdalamtanah Contoh : Clostridium pasteurianum (motil, gram positif, pembentukspora, anaerob)
PEROMBAKAN YANG DILAKUKAN MIKROORGANISME • Peptonisasi : perombakan protein (hewan/tanaman) olehbakterisaprofitikmenjadipeptonkemudianmjdasam amino. • Ammonifikasi : Perombakanpeptonmjdamonia • Nitrifikasi : Oksidasiamonia-nitrit-nitrat • Denitrifikasi : Reduksi nitrat-nitrit-N2 bebas • Hydrolisis Protein : Protein-pepton-polypeptida-dipeptida-asam amino.
Putrifikasi : Perombakanasam amino yang mengeluarkanbaubusuksecaraanaerob. Decay : Perombakanasam amino secaraaerob (tidakmegeluarkanbaubusuk). Deaminasi : Bebasnyaamoniadarigugusanasam amino olehenzimdeaminasesearaaerob. Decarboxylasi : Bebasnya CO2darigugusankarboksildanterbentuk amine. Ptomaine : amine-amninetertentuyagbersifatracun. Denaturasi : Hilangnyaataurusaknyasifat-sifatbahantersebut. Misalnyakarenapanas protein terdenaturasi.
