Habitat bakteri
Habitat bakteri merupakan daerah tempat tinggal dan hidup bakteri.[1][2] Bakteri merupakan mikroorganisme ubikuotus, yang berarti melimpah dan banyak ditemukan di hampir semua tempat.[3] Habitatnya sangat beragam; lingkungan perairan, tanah, udara, permukaan daun, dan bahkan dapat ditemukan di dalam organisme hidup.[3] Diperkirakan total jumlah sel mikroorganisme yang mendiami muka bumi ini adalah 5x1030.[3]
Bakteri dapat ditemukan di dalam tubuh manusia, terutama di dalam saluran pencernaan.[4] Jumlah total sel bakteri yang barada di dalam tubuh manusia bahkan lebih dari jumlah total sel tubuh manusia itu sendiri, yaitu lebih banyak sekitar 10 kali lipat.[4] Oleh karena itu, kolonisasi bakteri sangatlah mempengaruhi kondisi tubuh manusia.[5]
Terdapat beragam jenis bakteri yang mampu menghabitasi daerah saluran pencernaan manusia, terutama pada usus besar.[6] Kelompok bakteri yang mendominasi usus besar manusia pada umumnya adalah bakteri asam laktat yang merupakan bakteri gram positif dan kelompok enterobacter yang merupakan bakteri gram negatif.[6] Mikroorganisme ini hidup secara anaerobik dan mampu melekat pada permukaan saluran pencernaan manusia.[6] Contoh bakteri yang biasa ditemukan adalah Lactobacillus acidophilus.[6] Beberapa jenis bakteri yang hidup di dalam saluran pencernaan ini tidak hanya menyerap nutrisi, tetapi juga berperan dalam menjaga kesehatan saluran pencernaan dan meningkatkan imunitas tubuh.[7] Terdapat sekelompok bakteri menguntungkan yang mampu menunjang kesehatan dan bahkan mampu mencegah terbentuknya kanker usus besar.[8] Kelompok bakteri ini termasuk dalam kelompok bakteri probiotik.[8]
Selain di dalam saluran pencernaan, bakteri juga dapat ditemukan di permukaan kulit, mata, mulut, dan kaki manusia.[5] Pada permukaan kulit saja, diperkirakan terdapat 500 jenis bakteri yang hidup disana.[5] Di dalam mulut dan kaki manusia terdapat kelompok bakteri yang dikenal dengan nama metilotrof.[9] Kelompok bakteri ini mampu menggunakan senyawa berkarbon tunggal, seperti metanol dan metilamin, untuk menyokong pertumbuhannya.[10][11] Di dalam rongga mulut, bakteri ini menggunakan senyawa dimetil sulfida yang berperan dalam menyebabkan bau pada mulut manusia.[12] Contoh bakteri yang termasuk dalam golongan ini adalah Methylobacterium extorquens.[13]
Bakteri merupakan kelompok organisme yang sangat beragam, baik dari segi metabolisme maupun morfologi tubuh.[14] Beberapa kelompok mikroorganisme ini mampu hidup di lingkungan yang tidak memungkinkan organisme lain untuk hidup.[14] Kondisi lingkungan yang ekstrem ini menuntut adanya toleransi, mekanisme metabolisme, dan daya tahan sel yang unik.[3] Selain bakteri, mikroorganisme yang termasuk dalam domain archaea juga cenderung memiliki ketahanan sel terhadap lingkungan ekstrem.[3] Kemampuan mikroorganisme untuk hidup pada kondisi ekstrem dapat membawa nilai dan aplikasi di berbagai bidang industri, seperti pangan, agrikultur, farmasi dan pengobatan, serta bioteknologi.[15][16]
jmpl|ka|250px|Thermus aquatiqus, bakteri termofilik yang banyak diaplikasikan dalam bioteknologi. Sebagai contoh, Thermus aquatiqus merupakan salah satu jenis bakteri yang hidup pada sumber air panas dengan kisaran suhu 60-80 oC.[3] Organisme yang mampu hidup di lingkungan dengan suhu tinggi ini termasuk dalam golongan termofilik.[3] Kemampuan bakteri ini untuk bertahan pada suhu tinggi disebabkan oleh stabilitas enzim, membran sel, dan makromolekul sel yang telah teradaptasi.[3] Enzim yang dimiliki oleh bakteri kelompok termofilik memiliki komposisi asam amino yang berbeda dengan bakteri pada umumnya.[3] Di samping itu, protein yang terdapat sel memiliki ikatan hidrofobik dan ikatan ionik yang sangat kuat.[3] Komposisi membran selnya didominasi oleh asam lemak jenuh sehingga bersifat lebih stabil dan fungsional pada suhu tinggi.[3] Hal ini disebabkan oleh kuatnya ikatan hidrofobik pada rantai asam lemak jenuh bila dibandingan dengan asam lemak tak jenuh.[3] Terdapat beberapa jenis enzim yang banyak digunakan di industri yang diperoleh dari kelompok organisme termofilik, seperti amilase, pullulanase, selulase, xilanase, kitinase, proteinase, esterase, dan alkohol dehidrogenase.[16]
Tidak hanya di lingkungan bersuhu tinggi, bakteri juga dapat ditemukan pada lingkungan dengan suhu yang sangat dingin.[17] Pseudomonas extremaustralis ditemukan pada Antartika dengan suhu di bawah 0 oC.[17] Bakteri ini bersifat motil dan hidup membentuk struktur biofilm yang membantunya dalam menghadapi kondisi ekstrem.[17] Contoh bakteri lainnya yang dapat hidup di suhu rendah adalah Carnobacterium.[18] Kelompok bakteri yang mampu hidup di lingkungan bertemperatur rendah termasuk dalam golongan psikrofilik.[15] Kemampuan bakteri ini untuk bertahan pada kondisi temperatur rendah cukup bertolak belakang dengan kelompok bakteri termofilik.[3] Enzim yang disintesis memiliki struktur α-heliks yang lebih banyak bila dibandingkan dengan struktur β-sheet.[3] Struktur α-heliks yang lebih fleksibel menyebabkan enzim tetap dapat bekerja walaupun pada suhu yang rendah.[3] Di samping itu, enzim bakteri psikrofilik harus lebih bersifat polar dan hanya mengandung sedikit asam amino yang bersifat hidrofobik.[3] Selain enzim dan protein yang teradaptasi, membran sitoplasma kelompok bakteri ini juga telah mengalami penyesuaian dengan mengandung lebih banyak asam amino tidak jenuh.[3]
Di samping pengaruh ekstrem temperatur, bakteri juga dapat hidup pada berbagai lingkungan lain yang hampir tidak memungkinkan adanya kehidupan (lingkungan steril).[19] Halobacterium salinarum dan Halococcus sp. adalah contoh dari bakteri yang dapat hidup pada kondisi garam (NaCl) yang sangat tinggi (15-30%).[19][20] Kelompok bakteri yang hidup optimal pada kisaran kadar garam tersebut termasuk dalam golongan ekstrem halofil.[3] Tedapat pula beberapa jenis bakteri yang mampu hidup pada kadar gula tinggi (kelompok osmofil), kadar air rendah (kelompok xerofil), derajat keasaman pH sangat tinggi, dan rendah.[3]