Pseudomonas, Xanthomonas, Zoogloea, Gluconobacter, Acetobacter

Nur Hidayat

Pseudomonas mengasimilasi hidrokarbon, protein sel tunggal, oksidasi steroid dan oksidasi hidrogen. Pseudomonas aeruginosa  mampu menghasilkan biosurfaktan yang dapat digunakan sebagai pengganti surfaktan sintetik yang saat ini banyak digunakan.

Xanthomonas banyak dikenal sebagai bakteripenyebab penyakit pada tumbuhan. Beberapa spesies yang telah dikenal adalah Xanthomonas albilineans, X. Campestris, X. fragariae, X. malvacearum , X. oryzae, dan X.populi.

Zoogloea gum (zooglan) adalah exopolysaccharide bakteri yang diproduksi oleh Zoogloea ramigera dan terdiri dari glukosa, galaktosa, dan asam piruvat. Bakteri ini memainkan peran penting dalam flokulasi selama pengolahan air limbah. Polimer ekstraseluler yang dibuat oleh Z. ramigera dapat mengakumulasi ion logam tertentu seperti Cu, Fe, Ni, Co, dan Zn. Ketika Z. ramigera dikultur pada glukosa, 3-O-methylglucose, glukosamin, dan N-asetilglukosamin sebagai sumber karbon (2%, w / v), hanya glukosa yang mendukung pertumbuhan. Pada medium glukosa pertumbuhan sel meningkat dari konsentrasi 0,5 – 4% dan hasil exopolymer meningkat terus dari 0,5 sampai 2%.

Gluconobacter oxydans adalah bakteri gram negatif termasuk dalam keluarga Acetobacteraceae. Sel berbentuk elips sampai batang, 0,5-0,8 X 0,9-4,2 mm, terjadi secara tunggal dan/atau berpasangan dan jarang dalam rantai. G. oxydans adalah aerob obligat dengan oksigen sebagai akseptor elektron terminal. Gluconobacter adalah genus penting secara industri untuk produksi L-sorbose dari D-sorbitol; asam D-gluconat, asam 5-keto-dan 2-ketogluconat dari D-glukosa, dan dihidroksiaseton dari gliserol.  

Acetobacter  mengoksidasi alkohol misalnya mengubah etanol menjadi asam asetat dan sorbitol menjadi sorbosa. Acetobacter xylinum  digunakan untuk produksi nata decoco.

Isolasi Bakteri Asam Asetat Penghasil Selulosa

Nur Hidayat

Bakteri asam asetat termasuk dalam family Acetobacteriaceae yang dikarakteristikkan oleh kemampuannya mengoksidasi etanol menjadi asam asetat. Bakteri-bakteri asam asetat mencakup genus-genus Acetobacter, Acidomonas, Asaia, Glucanocetobacter, Gluconobacter, Kozakia, Swaminathania, dan Saccharibacter. Beberapa spesies Acetobacter kini dimasukkan dalam Glucanocetobacter karena diketahui mampu menghasilkan selulosa. Bakteri ini dapat diisolasi dari buah, bunga, makanan terfermentasi, minuman,vinegar maupun limbah.

2.5.1.1. Teknis isolasi

1 mL sampel diinokulasikan pada 30mL medium HS (Hestrin-Schramm) yang tersusun atas D-glukosa 2,0%, pepton 0,5%,ekstrak khamir 0,5%, Na2HPO4 0,27% dan asam sitrat 0,115%. Inkubasi dilakukan selama 7 hari pada suhu 300C dan pH medium 6,0. Setelah mikrba tumbuh maka dilakukan isolasi menggunakan HS-agar. Inkubasi pada 300C selama 3 hari. Koloni dengan warna putih hingga kekuningan dengan struktur mucous diambil dan dimurnikan untuk duji lebih lanjut.

2.5.1.2. Uji Fisiologi dan Biokimia

Morfologi sel diuji menggunakan mikroskop. Hasil pengecatan Gram, dipilih yang Gram Negatif. Mtalitas diuji dengan metode hanging drop.

Kultur yang telah dimurnikan digoreskan pada medium CaCO3-agar untuk mengkonfirmasi produksi asam asetat yang ditunjukkan oleh pembentukan zona jernih disekitar koloni. Medium CaCO3-agar tersusun atas D-glukosa 0,05%, pepton 0,3%, ekstrak khamir 0,5%, CaCO3 1,5%, agar 1,2% dan etanol 1,5% (v/v). Inkubasi dilakukan pada suhu 300C selam 2 – 7 hari. Isolat yang memapu membentuk zona jernih kemudian diuji biokimia yang mencakup katalase, oksidase dan indol.

Uji biokimia lainnya adalah  uji terhadap produksi asam dari beberapa sumber karbon yaitu fruktosa, galaktosa, glukosa, laktosa, maltose, manosa, sukrosa, dan silosa dengan konsentrasi 1% sebagai satu-satunya sumber karbon.  Penggunan urea diuji dengan Urea Broth. Penggunan sitrat diuji dngan Citrate Broth. Uji pertumbuhan pada suhu 25, 30, 37 dan 450C pada pH 3,0; 7,0; dan 8,0 dalam medium HS broth.

2.5.1.3. Deteksi pembentukan Selulosa

Tabung reaksi yang berisi 10 mL HS broth yang telah diinokulasi dengan isolate terpilih dan diinkubasi selama seminggu pada suhu 300C digunakan sebagai seed broth. Seed broth sebanyak 1% dutambahkan dalam medium kultur. Pembentukan selulosa dimonitoring dengan pembentukan pelikel pada permukaan medium. Medium disentrifugasi selama 10 menit pada 4.000g, dicuci tiga kali dengan aquades dan direbus selama 15menit dengan NaOH 0,5N. Mikroba yang mampu menghasilkan selulosa yang tahan perlakuan ini dipilih sebagai isolate bakteri asam asetat penghasil selulosa. Selulosa hasil perlakuan ducuci tiga kali dengan aquades dan dikeringkan pada 1050C. Hasil tertinggi digunakan untuk membantu seleksi mikrob.

Bakteri asam asetat termasuk dalam family Acetobacteriaceae yang dikarakteristikkan oleh kemampuannya mengoksidasi etanol menjadi asam asetat. Bakteri-bakteri asam asetat mencakup genus-genus Acetobacter, Acidomonas, Asaia, Glucanocetobacter, Gluconobacter, Kozakia, Swaminathania, dan Saccharibacter. Beberapa spesies Acetobacter kini dimasukkan dalam Glucanocetobacter karena diketahui mampu menghasilkan selulosa. Bakteri ini dapat diisolasi dari buah, bunga, makanan terfermentasi, minuman,vinegar maupun limbah.

2.5.1.1. Teknis isolasi

1 mL sampel diinokulasikan pada 30mL medium HS (Hestrin-Schramm) yang tersusun atas D-glukosa 2,0%, pepton 0,5%,ekstrak khamir 0,5%, Na2HPO4 0,27% dan asam sitrat 0,115%. Inkubasi dilakukan selama 7 hari pada suhu 300C dan pH medium 6,0. Setelah mikrba tumbuh maka dilakukan isolasi menggunakan HS-agar. Inkubasi pada 300C selama 3 hari. Koloni dengan warna putih hingga kekuningan dengan struktur mucous diambil dan dimurnikan untuk duji lebih lanjut.

2.5.1.2. Uji Fisiologi dan Biokimia

Morfologi sel diuji menggunakan mikroskop. Hasil pengecatan Gram, dipilih yang Gram Negatif. Mtalitas diuji dengan metode hanging drop.

Kultur yang telah dimurnikan digoreskan pada medium CaCO3-agar untuk mengkonfirmasi produksi asam asetat yang ditunjukkan oleh pembentukan zona jernih disekitar koloni. Medium CaCO3-agar tersusun atas D-glukosa 0,05%, pepton 0,3%, ekstrak khamir 0,5%, CaCO3 1,5%, agar 1,2% dan etanol 1,5% (v/v). Inkubasi dilakukan pada suhu 300C selam 2 – 7 hari. Isolat yang memapu membentuk zona jernih kemudian diuji biokimia yang mencakup katalase, oksidase dan indol.

Uji biokimia lainnya adalah  uji terhadap produksi asam dari beberapa sumber karbon yaitu fruktosa, galaktosa, glukosa, laktosa, maltose, manosa, sukrosa, dan silosa dengan konsentrasi 1% sebagai satu-satunya sumber karbon.  Penggunan urea diuji dengan Urea Broth. Penggunan sitrat diuji dngan Citrate Broth. Uji pertumbuhan pada suhu 25, 30, 37 dan 450C pada pH 3,0; 7,0; dan 8,0 dalam medium HS broth.

2.5.1.3. Deteksi pembentukan Selulosa

Tabung reaksi yang berisi 10 mL HS broth yang telah diinokulasi dengan isolate terpilih dan diinkubasi selama seminggu pada suhu 300C digunakan sebagai seed broth. Seed broth sebanyak 1% dutambahkan dalam medium kultur. Pembentukan selulosa dimonitoring dengan pembentukan pelikel pada permukaan medium. Medium disentrifugasi selama 10 menit pada 4.000g, dicuci tiga kali dengan aquades dan direbus selama 15menit dengan NaOH 0,5N. Mikroba yang mampu menghasilkan selulosa yang tahan perlakuan ini dipilih sebagai isolate bakteri asam asetat penghasil selulosa. Selulosa hasil perlakuan ducuci tiga kali dengan aquades dan dikeringkan pada 1050C. Hasil tertinggi digunakan untuk membantu seleksi mikrob.

Sumber:

Aydin, Y.A and N.D. Aksoy. 2009. Isolation Of Cellulose Producing Bacteria from Wastes of Vinegar Fermentation. Proceeding of the World Cingress on Engineering and Computer Science. Vol 1. San Fransisco

Nata decoco dan faktor lingkungan

Selulosa bacterial yang dihasilkan oleh Acetobacter xylinum yang dihasilkan pada medium air kelapa dikenal sebagai nata de coco. Produk ini dipopulerkan dari Filipina pada tahun 1949 dan kemudian menyebar ke berbagai Negara termasuk Indonesia. Nata yang dihasilkan bisanya berbentuk selulosa yang kenyal yang kemudian dibuat potongan berbentuk kubus, dicuci dan direbus sebelum dicampur dengan sirup gula dan dikonsumsi sebagai koktail dan jelli buah.

Sebenarna A. xylinum merupakan bakeri yang tersebar luas di alam dan umunya mengkontaminasi proses produksi vinegar dari A. aceti. A. xylinum dapat diisolasi dari buah yang mengalami pelunakan, sayuran atau air kelapa yang terfermentasi.

Acetobacter xylinum mampu tumbuh pada berbagai substrat seperti glukosa, sukrosa, fruktosa, gula invert, etanol dan gliserol.

Produksi selulosa dapat dilakukan pada medium diam atau teragitasi. Produksi nata dipengaruhi oleh tipe dan konsentrasi gula, sumber nitrogen dan pH. A. xylinum mampu tumbuh pada pH sekitar 3,5 dan pertumbuhan selulosa paling baik pada pH 4,0 – 5,0.

Nata de coco mampu mengikat air hingga lebih dari 100 kali dari beratnya.

Isolat A. xylinum dapat dipelihara pada medium tomat agar miring yang dibuat dari 200 g tomat segar direbus dalam 500 ml aquades selama 30 menit. Ekstrak tomat ini kemudian disarig dan dicampur dengan 100 g ekstrak khamir, 50 g sukrosa, 2,5 g pepton dan 20 g agar. Volume kemudian dijaikan 1000 ml dngan aquades dandisterilkan pada 1210C selama 15 menit. Isolate kemudian digoreskan pada agar miring dan diinkubasi pada 300C selama 4 hari.

Dalam suatu percobaan diketahui bahwa waktu penggandaan a. xylinum pada medium statis adalah 8 – 10 jam sedang pada medium yang diaerasi adlah 4 – 6 jam. Namun demikian, meskipun pertumbuhan sel lebih cepat, nata yang dihasilkan tidak brbentuk pellet sehingga tidak dapat digunakan sebagai mana nata umumnya.

Konsentrasi sukrosa 10 % dan ammonium sulfat 0,5 % pada pH 4,0 menghasilkan ketebalan nata yang paling baik.

Sumber: World J Microbiol Biotechnol (2008) 24:2593–2599