Bakteri asam laktat

Bakteri asam laktat (BAL)adalah kelompokbakterigram-positifyang tidak membentuksporadan dapat memfermentasikankarbohidratuntuk menghasilkanasam laktat.Berdasarkan taksonomi, terdapat sekitar 20 genus bakteri yang termasuk BAL. Beberapa BAL yang sering digunakan dalam pengolahan pangan adalahAerococcus,Bifidobacterium,Carnobacterium,Enterococcus,Lactobacillus,Lactococcus,Leuconostoc,Oenococcus,Pediococcus,Streptococcus,Tetragenococcus,Vagococcus, danWeissella.Contoh produk makanan yang dibuat menggunakan bantuan BAL adalahyogurt,keju,mentega,sour cream(susu asam), dan produk fermentasi lainnya.Dalam pengolahan makanan, BAL dapat melindungi dari pencemaran bakteri patogen, meningkatkan nutrisi, dan berpotensi memberikan dampak positif bagi kesehatan manusia.
Sebagian besar BAL dapat tumbuh sama baiknya di lingkungan yang memiliki dan tidak memiliki O2(tidak sensitif terhadap O2), sehingga termasuk anaerob aerotoleran.Bakteri yang tergolong dalam BAL memiliki beberapa karakteristik tertentu yang meliputi: tidak memiliki porfirin dansitokrom, katalase negatif, tidak melakukanfosforilasitranspor elektron, dan hanya mendapatkan energi dari fosforilasi substrat.Hampir semua BAL hanya memperoleh energi dari metabolisme gula sehingga habitat pertumbuhannya hanya terbatas pada lingkungan yang menyediakan cukupgulaatau bisa disebut dengan lingkungan yang kayanutrisi.Kemampuan mereka untuk mengasilkan senyawa (biosintesis) juga terbatas dan kebutuhan nutrisi kompleks BAL meliputiasam amino,vitamin,purin, danpirimidin.
Berdasarkan studi genetika, beberapa sifat BAL yang berhubungan dengan fermentasi cenderung disandikan oleh gen-gen diplasmid(DNA ekstrakromosomal).Sifat-sifat yang dimaksud meliputi produksiproteinase, metabolisme karbohidrat, transporsitrat, produksi eksopolisakarida, produksi bakteriosin, dan resistensi terhadapbakteriofag.DNA plasmid dapat ditransfer antarbakteri dengan beberapa mekanisme, sepertikonjugasiyang umum terjadi padaLactococcussehingga sifat-sifat tersebut dapat menyebar.
Fermentasiasam laktatterbagi menjadi dua jenis, yaitu homofermentatif (sebagian besar hasil akhir merupakan asam laktat) dan heterofermentatif (hasil akhir berupaasam laktat,asam asetat,etanoldan CO2).Secara garis besar, keduanya memiliki kesamaan dalam mekanisme pembentukanasam laktat, yaitupiruvatakan diubah menjadi laktat (atau asam laktat) dan diikuti dengan proses transfer elektron dari NADH menjadi NAD.Pola fermentasi ini dapat dibedakan dengan mengetahui keberadaan enzim-enzim yang berperan di dalam jalur metabolismeglikolisis.
Pada heterofermentatif, tidak adaaldolasedan heksosa isomerase tetapi menggunakan enzim fosfoketolase dan menghasilkan CO2.Metabolisme heterofermentatif dengan menggunakan heksosa (golongan karbohidrat yang terdiri dari 6 atom karbon) akan melalui jalur heksosa monofosfat atau pentosa fosfat.Sedangkan homofermentatif melibatkan aldolase dan heksosa aldolase namun tidak memiliki fosfoketolase serta hanya sedikit atau bahkan sama sekali tidak menghasilkan CO2.Jalur metabolisme dari yang digunakan pada homofermentatif adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas. Beberapa contoh genus bakteri yang merupakan bakteri homofermentatif adalahStreptococcus,Enterococcus,Lactococcus,Pediococcus, danLactobacillus; sedangkan contoh bakteri heterofermentatif adalahLeuconostocdanLactobacillus.
Sebagian bakteri asam laktat berpotensi memberikan dampak positif bagi kesehatan dan nutrisi manusia, beberapa di antaranya adalah meningkatkan nilai nutrisi makanan, mengontrol infeksi padausus, meningkatkan digesti (pencernaan)laktosa, mengendalikan beberapa tipekanker, dan mengendalikan tingkat serum kolesterol dalam darah.Sebagian keuntungan tersebut merupakan hasil dari pertumbuhan dan aksi bakteri selama pengolahan makanan, sedangkan sebagian lainnya hasil dari pertumbhan beberapa BAL di dalam saluran usus saat mencerna makanan yang mengandung BAL sendiri.
Bakteri asam laktat dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain dengan memproduksi protein yang disebut bakteriosin. Salah satu contohbakteriosinyang dikenal luas adalah nisin, diproduksi olehLactobacillus lactisssp.lactis.Nisin dapat menghambat pertumbuhan beberapa bakteri, yaituBacillus,Clostridium,Staphylococcus, danListeria.Senyawa bakteriosin yang diproduksi BAL dapat bermanfaat karena menghambat bakteri patogen yang dapat merusak makanan ataupun membayakan kesehatan manusia, sehingga keamanan makanan lebih terjamin.
Selain bakteriosin, senyawa antimikroba (penghambat bakteri lain) yang dapat diproduksi oleh BAL adalahhidrogen peroksida, asam lemah, reuterin, dan diasetil.Senyawa-senyawa tersebut juga berfungsi untuk memperlama masa simpan dan meningkatkan keamanan produk pangan. BAL menghasilkanhidrogen peroksida(H2O2) untuk melindungi selnya terhadap keracunan oksigen.Namun, H2O2dapat bereaksi dengan senyawa lain (contohnya tiosianat endogen dalam susu mentah) hingga menghasilkan senyawa penghambat mikroorganisme lain.Mekanisme ini disebut sebagai sistem antimikroba laktoperoksidase.Asam laktat dan asam lemah lain yang dihasilkan BAL dapat memberikan efek bakterisidal untuk bakteri lain karenapHlingkungan dapat turun menjadi 3-4,5.Pada pH tersebut, BAL tetap dapat hidup sedangkan bakteri lain, termasukbakteripembusuk makanan yang merugikan akan mati.Reuterinadalah senyawa antimikrobial efektif untuk melawan berbagai jenis bakteri (bersifat spektrum luas), yang diproduksi olehLactobacillus reuteriselama pertumbuhan anaerobik terjadi dengan keberadaangliserol.Diaseteiladalah senyawa yang menentukan rasa dan aromamentega, serta aktif melawanbakteri gram negatif,khamir,kapang.
Sebagian BAL dapat mengurangi jumlah bakteri patogen secara efektif padahewan ternak, contohnya bakteri jahatE. coliO157danSalmonella.Di samping itu, BAL juga dikonsumsi manusia dan hewan sebagaibakteri probiotik, yaitu bakteri bakteri yang dimakan untuk meningkatkan kesehatan atau nutrisi tubuh.Beberapa spesies BAL merupakanprobiotikyang baik karena dapat bertahan melewati pHlambungyang rendah dan menempel atau melakukan kolonisasi usus.Akibatnya, bakteri jahat di usus akan berkurang karena kalah bersaing dengan BAL.