Virus Bakterial

Virus Bakterial

Bagaimana komentar Anda terhadap virus flu burung, yang saat ini virus flu burung tersebut sedang ramai dibicarakan dalam berbagai media massa? Mengapa virus tersebut hingga saat ini belum dapat ditemukan antivirusnya? Mungkin setelah Anda mempelajari materi virus ini Anda dapat berkomentar banyak tentang virus flu burung tersebut. Secara umum, virus memiliki ciri-ciri seperti berikut:

1. merupakan parasit intraseluler obligat
2. tidak mempunyai sistem pembangkit ATP
3. tidak mempunyai ribososm untuk mensintesis protein
4. hanya mengandung 1 tipe asam nukleat: RNA atau DNA saja
5. mempunyai ukuran: 20-250 nanometer
6. tidak mempunyai daya hambat terhadap antibiotik
7. hanya berbentuk sebagai pembungkus protein dan disebut kaspid

Dengan melihat beberapa ciri-ciri tersebut, virus tidak akan dapat hidup tanpa adanya kehadiran inang. Jadi, virus sangat bergantung kepada inang, atas hal ini virus dapat dikelompokkan menjadi:

A. Virus Bakterial
Virus bakterial adalah virus yang menyerang bakteri dan disebut sebagai bakteriofage atau fage. Virus yang sempurna secara struktural, matang serta mampu menginfeksi disebut virion. Virus bakterial dicirikan dengan:

1) Morfologi
Morfologi bakteriofage/fage terdiri dari bagian kepala yang berbentuk polyhedral, dan bagian ekor yang berbentuk batang. Atas dasar tersebut fage dapat dikelompokkan menjadi 6 tipe, yaitu: tipe A, B, C, D, E, dan F.

2) Asam nukleat
Morfologi pada setiap fage berbeda tergantung pada tipe asam nukleat. Terdapat fage yang mengandung DNA utas ganda, DNA utas tunggal, RNA utas ganda, dan RNA utas tunggal.

3) Komponen-komponen kimia lain
Fage terbagi menjadi bagian inti, yang berupa asam nukleat dan bagian selubung yang berupa protein, yang terdiri dari sejumlah sub unit/molekul protein.

4) Reproduksi

Peristiwa yang berlangsung selama reproduksi pada setiap fage pada dasarnya sama, yaitu meliputi:

a. Penyerapan/adsorpsi
Adsorpsi merupakan langkah awal virus dalam melakukan reproduksi melalui infeksi. Diawali dengan bagian ujung ekor virus akan melekat pada dinding sel. Namun, bila bakteri kehilangan kemampuan dalam mensintesis reseptor untuk fage yang khas maka bakteri menjadi resisten terhadap infeksi fage.

b. Penetrasi
Penetrasi. Setelah fase penyerapan, dilanjutkan dengan fase penetrasi. Fage akan menginjeksikan asam nukleatnya ke sitoplasma bakteri, sementara bagian selubung protein tetap di luar bakteri.

c. Replikasi
Replikasi. Segera setelah asam nukleat diinjeksikan ke bakteri, virus akan mengambil alih sistem metabolik inang, sehingga menyebabkan asam nukleat bakteri tidak akan disintesis, melainkan fage akan mensintesis asam nukleatnya sendiri.

d. Perakitan dan lisis
Perakitan dan Lisis. Setelah DNA tersebut digandakan, beberapa saat kemudian (sekitar 25 menit) akan terakit sejumlah 200 fage baru. Dengan demikian sel bakteri akan pecah, melepaskan fage-fage baru dan fage siap menginfeksi kembali bakteri-bakteri lain, dan memulai lagi daur reproduksi seperti tersebut di atas.

e. Lisogeni
Lisogeni. Tidak semua virus dalam menginfeksi inang mengambil alih pembuatan asam nukleat, tetapi terdapat virus yang justru bergabung ke dalam DNA inang/bakteri atau DNA fage menjadi bagian material genetik bakteri inangnya, kemudian melakukan replikasi bersama sehingga disebut profage.

B. Virus Hewan/Tumbuhan
Virus yang menyerang hewan/tumbuhan dan berkembang biak di dalam sel inang, kemudian dapat menimbulkan penyakit. Secara umum biologi dasar virus hewan/tumbuhan sama dengan fage. Namun, virus hewan/tumbuhan mempunyai sifat-sifat khusus, antara lain:

1. Morfologi
Tersusun dari suatu inti asam nukleat yang terletak di tengah dan dikelilingi oleh suatu kapsid, yang terbuat dari kapsomer-kapsomer. Berdasarkan morfologi virus hewan dan tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi 4, yaitu: ikosahedral, helikal, bersampul, dan kompleks.

2. Asam nukleat
Virus hewan mempunyai 4 jenis asam nukleat, yaitu DNA berutas tunggal, DNA berutas ganda, RNA berutas tunggal, dan RNA berutas ganda. Sedang virus tumbuhan mempunyai DNA berutas tunggal, RNA berutas tunggal, dan RNA berutas ganda.

3. Komponen-komponen kimia lain
Selain asam nukleat, terdapat senyawa kimia lain yang menyusun virus hewan dan tumbuhan, yaitu protein, lipid, dan karbohidrat.

4. Reproduksi (replikasi)
Multiplikasi virus pada masing-masing sel yang terinfeksi terjadi dalam serangkaian proses yang tidak tergantung satu sama lain, yang memuncak pada perakitan asam nukleat virus, protein virus, dan komponen virus yang lain. Rincian langkah reproduksi berbeda-beda untuk setiap tipe virus, tetapi secara umum sebagai berikut:

a. adsorpsi
Adsorpsi virion pada tempat reseptor yang khas pada permukaan sel inang, merupakan reaksi yang paling khas antara virus dengan sel inang. Sel yang tidak mempunyai reseptor, resisten terhadap infeksi virus.

b. penetrasi dan pelepasan
Penetrasi terjadi dengan penelanan virion utuh atau bergabungnya pembungkus virus dengan membran sel inang sehingga hanya nukleokapsid yang memasuki inang. Beberapa saat kemudian, pembungkus asam nukleat dilepaskan, dan keluar asam nukleat virus dan kapsid.

c. replikasi
Asam nukleat virus akan mengalami replikasi dan terjadi sintesis protein.

d. perakitan
Setelah replikasi asam nukleat virus, segera dirakit komponen virus menjadi nukleokapsid.

e. pembebasan
Virus yang terdapat sebagai nukleokapsid telanjang dilepaskan dengan cara lisis atau ditekan keluar oleh sel inang, melalui membran sel inang yang khas

Sumber buku Mikrobiologi Karya Inggit Winarni

Mikroorganisme dan Mikrobiota

Mikroorganisme dan Mikrobiota

Perairan alami memiliki sifat yang dinamis dan aliran energi yang kontinyu hal ini terjadi selama sistem di dalamnya tidak mendapatkan gangguan atau hambatan, antara lain dalam bentuk pencemaran. Lingkungan perairan meliputi air laut, air payau (peralihan air tawar ke air laut), dan air tawar, Di lingkungan laut lepas memiliki populasi mikroorganisme yang relatif lebih rendah, di lingkungan pantai populasi mikroorganisme terdapat lebih banyak, hal ini karena lingkungan pantai kaya akan nutrien yang berasal dari daratan.
Pada lingkungan perairan terdapat mikroorganisme sama seperti lingkungan yang lainnya. Kelompok mikroorganisme yang hidup di dalam air terdiri dari :
1. bakteri
2. alga biru-hijau
3. fungi
4. mikroalgae
5. virus
6. protozoa

Mikroorganisme di perairan berdasarkan sifat tropiknya meliputi :
1. Mikroba autotrof adalah organisme yang mampu menyediakan/mensintesis makanan sendiri yang berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi seperti matahari dan kimia
Contohnya : Thiobacillus, Nitrosomonas, Nitrobacter

2. Mikroba heterotrof adalah organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya dan bahan tersebut disediakan oleh organisme lain
Contohnya antara lain : Saprolegnia sp., Candida albicans, Trichopnyton rubrum

Bakteri
Bakteri yang hidup di perairan umumnya uniseluler, tidak memiliki klorofil, berkembangbiak dengan pembelahan sel secara transversal atau biner, sebagian besar (± 80%) berbentuk batang, Gram negatif, bergerak secara aktif. Secara umum hidupnya saprofitik pada sisa buangan hewan atau tanaman yang sudah mati, ada juga yang bersifat parasitik pada hewan, manusia dan tanaman yang dapat menyebabkan penyakit. Contoh bakteri yang banyak dijumpai di laut : Pseudomonas, Vibrio, Flavobacterium, Achromobacter dan Bacterium.

Alga Biru Hijau
Alga tidak memiliki akar, batang dan daun yang mempunyai fungsi seperti tumbuhan darat, wujud alga terdiri dari batang yang disebut thallus. Umumnya alga hidup secara bebas di air atau bersimbiose dengan jasad lain. Mempunyai bentuk uniseluler, filamen yang mengelilingi tubuhnya banyak diselimuti dengan lendir. Merupakan divisi Cyanophyta dengan beberapa kelas yaitu : Nostocales, Chroococcales, dan Stigonematales.

Fungi
Hidup tersebar luas. Berbentuk uniseluler, umumnya berbentuk filamen atau serat yang disebut miselia atau hifa. Contoh : Saprolegnia sp., Branchiomyces sanguinis, Icthyophonus hoferi

Mikroalgae
Contoh : Chlorella sp., Pyrodinium bahamense, Trichadesmium erythraeum, salah satu spesies dari Cyanobacterium, Noctiluca scintillans (satu spesies dari Dinoflagellata).

Virus
Bentuk virus bermacam-macam antara lain : bentuk batang pendek, batang panjang, bulat, bentuk polihedral. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri. Hanya memiliki satu jenis asam nukleat.
Contoh virus Coli-fag

Protozoa
Protozoa merupakan protista unisel, mikroskopis, berukuran yang bervariasi antara 10 – 500 mikron, hidup sebagai satu individu ada pula yang berkoloni. Protozoa terbagi menjadi 3 yaitu amoeba/pseudoodia, siliata dan flagelata. Contoh : Cryptocaryon irritans, Stylonycia sp. Entamoeba histolitika

1. Lingkungan Perairan Laut
Pada lingkungan perairan laut mikroorganisme terdapat di seluruh bagian laut dari permukaan air laut sampai dasar relung yang terdalam. Terdapat 8 habitat/ wilayah yang dihuni oleh mikroorganisme laut, yaitu :

1. Habitat permukaan laut disebut neuston/pleuston (mikrohabitat di perbatasan antara udara dan air yang kaya polisakarida-protein) Plankton : organisme yang pasif bergerak sebagian besar adalah organisme fotosintetik yang berdiam di wilayah fotik.

Berdasarkan komposisi penyusunnya plankton dapat dibedakan :
a. fitoplankton (plankton tumbuhan)
b. zooplankton (plankton hewan)/bakterioplankton (bakteri)
berdasarkan asal-usulnya plankton dibedakan menjadi 2 yaitu :
a. autoplankton yaitu plankton yang berasal dari habitat tersebut
b. alloplankton yaitu plankton yang berasal dari luar habitat tersebut.
sedangkan berdasarkan ukurannya plankton dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:
a. femtoplankton ( 0,02 – 0,2 µm);
b. pikoplankton (0,2 – 2,0 µm);
c. nanoplankton (2,0 – 20 µm); plankton yang lolos dari plankton-net no 25
d. mikroplankton (20 – 200 µm);
e. mesoplankton (0,2-20 mm); atau netplankton merupakan plankton yang dapat ditangkap dengan plankton-net no 25
f. makroplankton (20 – 200 mm); plankton yang dapat dilihat dengan mata telanjang
g. megaplankton (200 – 2000 mm).

2. Habitat epibiotik : permukaan benda mati yang dilekati oleh komunitas mikroorganisme
3. Habitat endobiotik : lingkungan dalam jaringan tubuh organisme yang lebih besar.
4. Habitat epipelagik : dari permukaan sampai kedalaman 100 m
Diantara lapisan epipelagik dan mesopelagik terdapat lapisan termoklin (lapisan yang selalu mengalami perubahan suhu yang cepat), terutama dijumpai di perairan dalam daerah iklim sedang.

5. Habitat mesopelagik : sampai kedalaman 2000 m
6. Habitat batipelagik
7. Habitat abisopelagik
8. Habitat bentik/dasar laut : daerah perbatasan antara air laut dengan sedimen.

Distribusi bakteri di laut dipengaruhi oleh antara lain gerakan air laut, jarak dari pantai, kedalaman, cahaya matahari, iklim dan organisme lain.

2. Lingkungan Perairan Tawar

Pada umumnya lingkungan perairan tawar lebih banyak mengandung nutrien jika dibandingkan dengan lingkungan perairan laut. Lingkungan perairan tawar dibagi menjadi 2 kategori yaitu :
1. habitat lentik contoh : danau, kolam
2. habitat lotik contoh : mata air, sungai
3. Lingkungan Perairan Payau

Merupakan daerah transisi antara perairan tawar dan laut.
Mikroorganisme yang hidup di perairan payau antara lain : Vibrio, Psedomonas, Bacillus, Chromobacterium, Cyanobacteria, anggota actinomycetes, algae, protozoa, dan virus.

Mikroorganisme tidak saja terdapat dan hidup di lingkungan, akan tetapi juga di tubuh manusia. Tubuh manusia tidaklah steril atau bebas dari mikroorganisme, begitu manusia dilahirkan ia langsung berhubungan dengan mikroorganisme. Mikroorganisme yang secara alamiah terdapat di tubuh manusia disebut flora normal atau mikrobiota.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kehadiran flora normal pada tubuh manusia adalah :
1.nutrisi
2.kebersihan seseorang (berapa seringnya dibersihkan)
3.kondisi hidup
4.penerapan prinsip-prinsip kesehatan

Mikroflora pada tubuh berdasarkan bentuk dan sifat kehadirannya dapat digolongkan menjadi 2 yaitu :

1. Mikroorganisme tetap/normal (resident flora/indigenous) yaitu mikroorganisme jenis tertentu yang biasanya ditemukan pada bagian tubuh tertentu dan pada usia tertentu dan pada usia tertentu. Keberadaan mikroorganismenya akan selalu tetap, baik jenis ataupun jumlahnya, jika ada perubahan akan kembali seperti semula. Flora normal/tetap yang terdapat pada tubuh merupakan organisme komensal. Flora normal yang lainnya bersifat mutualisme. Flora normal ini akan mendapatkan makanan dari sekresi dan produk-produk buangan tubuh manusia, dan tubuh memperoleh vitamin atau zat hasil sintesis dari flora normal. Mikroorganisme ini umumnya dapat lebih bertahan pada kondisi buruk dari lingkungannya.
Contohnya : Streptococcus viridans, S. faecalis,Pityrosporum ovale,Candida albicans.

2. Mikroorganisme sementara (transient flora) yaitu mikroorganisme nonpatogen atau potensial patogen yang berada di kulit dan selaput lendir/mukosa selama kurun waktu beberapa jam, hari, atau minggu. Keberadaan mikroorganisme ini ada secara tiba-tiba (tidak tetap) dapat disebabkan oleh pengaruh lingkungan, tidak menimbulkan penyakit dan tidak menetap. Flora sementara biasanya sedikit asalkan flora tetap masih utuh, jika flora tetap berubah, maka flora normal akan melakukan kolonisasi, berbiak dan menimbulkan penyakit.

Flora normal pada manusia tidak tetap, selalu mengalami fluktuasi yang disebabkan oleh :
1.nutrisi
2. usia
3.hormon
4.kesehatan umum

Flora normal pada tubuh manusia terdapat di :
1. kulit
Flora dapat hidup lama di kulit karena kulit mengeluarkan zat bakterisidal, contohnya kelenjar keringat akan mengeluarkan enzim lisozim, kelenjar lemak mengeksresikan lipid yang kompleks. Spesies yang biasanya ada di kulit antara lain : Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Streptococcus viridans, Peptostreptococcus sp., sianobakteri aerobik, difteroid. Pada kelenjar lemak antara lain bakteri anaerob lipolitik misalnya Propionibacterium acnes yang menyebabkan timbulnya jerawat. Faktor-faktor yang menghilangkan flora normal sementara pada kulit adalah asam lemak pada sekresi sebasea, adanya lisozim, dan pH yang rendah. Flora normal tidak berubah secara signifikan oleh pencucian/ mandi/ keringat yang berlebihan, tetapi pemakaian tutup yang rapat pada kulit akan mengakibatkan populasi mikroorganisme secara keseluruhan akan meningkat dan mengakibatkan perubahan kualitatif flora normal.

2. saluran nafas :
– hidung
– nasofaring
Flora normal yang menghuni hidung dan nasofaring antara lain : Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Branhamella catarrhalis, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Prevotella melaninogenica, Neisseria meningitidis.

3. saluran cerna :
– mulut
– orofaring
– perut
– usus kecil
– usus besar
Air liur mengandung air, asam amino, protein, lipid, karbohidrat dan senyawa anorganik. Air liur merupakan medium yang kaya kompleks yang dapat digunakan oleh mikroorganisme yang hidup di mulut sebagi sumber nutrien. Mikroorganisme yang menghuni orofaring (bagian belakang mulut) antara lain S. aureus dan S. epidermis dan streptococcus viridians (merupakan penghuni asli orofaring). Adanya flora normal dalam saluran cerna akan memberikan keuntungan bagi hospesnya :
1. menghambat pertumbuhan atau menimbulkan resistensi terhadap bakteri patogen
2. menghasilkan vitamin B kompleks dan vitamin
3. konversi pigmen empedu dan asam empedu
4. absorbsi zat makanan
Contohnya : B. fragilis, C. perfringens

4. saluran urogenitalis : saluran kemih
Pada saluran urogenitalis laki-laki dapat ditemukan bakteri : Staphyllococcus epidermis, Mycobacterium smegmatis, dan E. coli. Pada saluran urogenitalis perempuan ditemukan antara lain : E. coli, Enterobacter aerogenes, Staphyllococcus, Streptococcus, Veillonella, Mycobacterium smegmatis, Neiserria catarrhalis, N. sicca, dan Yeast.
Sumber Buku MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN Karya Elizabeth Novi Kusumaningrum

p style=”border:medium none;margin-bottom:0;padding:0;” align=”center”>Baca Tulisan Lain

Pemerolehan Bhs Anak usia 4-6 Th >>> Baca

Pembelajaran Berbasis Budaya >>>> Baca

Permasalahan Guru di Indoonesia >>> Baca

Sejarah Filsafat Yunani >>> Baca

Studi Kelayakan Agribisnis >>>>> Baca

Mikroorganisme dan Mikrobiota >>> Baca

Penanganan Limbah dengan Bioremediasi

Penanganan Limbah dengan Bioremediasi

Limbah adalah bahan sisa pada suatu kegiatan dan/atau proses produksi, termasuk di sini limbah B3.
Limbah dapat dibedakan berdasarkan nilai ekonomisnya dapat digolongkan dalam 2 golongan yaitu :
1. limbah yang memiliki nilai ekonomis limbah yang dengan proses lebih lanjut/diolah dapat memberikan nilai tambah. Contohnya : limbah dari pabrik gula yaitu tetes, dapat dipakai sebagai bahan baku pabrik alkohol, ampas tebunya dapat dijadikan bubur pulp dan dipakai untuk pabrik kertas. Limbah pabrik tahu masih banyak mengandung protein dapat dimanfaatkan sebagai media untuk pertumbuhan mikroba misalnya untuk produksi Protein Sel Tunggal/PST atau untuk alga, misalnya Chlorella sp.

2. limbah non ekonomis limbah yang tidak akan memberikan nilai tambah walaupun sudah diolah, pengolahan limbah ini sifatnya untuk mempermudah sistem pembuangan. Contohnya:limbah pabrik tekstil yang biasanya terutama berupa zat-zat pewarna

Berdasarkan sifatnya limbah dapat dibedakan menjadi :
1. Limbah padat adalah hasil buangan industri yang berupa padatan, lumpur, bubur yang berasal dari sisa kegiatan dan atau proses pengolahan. Contohnya : limbah dari pabrik tapioka yang berupa onggok, limbah dari pabrik gula berupa bagase, limbah dari pabrik pengalengan jamur, limbah dari industri pengolahan unggas, dan lain-lain. Limbah padat dibagi 2, yaitu :
a. dapat didegradasi, contohnya sampah bahan organik, onggok, .
b. tidak dapat didegradasi contoh plastik, kaca, tekstil, potongan logam.

2. Limbah Cair adalah sisa dari proses usaha dan/atau kegiatan yang berwujud cair.
Contohnya antara lain : Limbah dari pabrik tahu dan tempe yang banyak mengandung protein, limbah
dari industri pengolahan susu.

3. Limbah gas/asap adalah sisa dari proses usaha dan/atau kegiatan yang berwujud gas/asap.
Contohnya : limbah dari pabrik semen Proses Pengolahan limbah dapat dilakukan dengan cara :
a. Proses pengolahan secara aerobik :
Prinsip pengolahan secara aerobik adalah menguraikan secara sempurna senyawa organik yang
berasal dari buangan di dalam periode waktu yang relatif singkat. Penguraian dilakukan terutama
dilakukan oleh bakteri dan hal ini dipengaruhi oleh :
1. jumlah sumber nutrien
2. jumlah oksigen

Contoh dari proses pengolahan limbah secara aerobik antara lain :
– Lumpur aktif (Activated Sludge)
Lumpur adalah materi yang tidak larut yang selalu nampak kehadirannya di dalam setiap tahap
pengolahan, tersusun oleh serat-serat organik yang kaya akan selulosa dan di dalamnya terhimpun
kehidupan mikroorganisme

– Saringan trickling (Trickling Filter)
Merupakan suatu bejana yang tersusun oleh lapisan materi kasar, keras dan kedap air.
Kegunaannya untuk mengolah air buangan dengan mekanisme aliran air yang jatuh dan mengalir
perlahan-lahan melalui lapisan batu untuk kemudian disaring.
Saringan trickling memiliki 3 sistem utama yaitu:
1. Distributor
2. Pengolahan
3. Pengumpul

– Kolam oksidasi/stabilisasi (Oxidation Ponds)
Kolam ini tidak memerlukan biaya yang mahal. Terdapat beberapa kolam yang utama digunakan
yaitu kolam fakultatif, kolam maturasi, dan kolam anaerob.
kelebihan kolam ini :
(a) Beban BOD pada kadar rendah dapat menghasilkan kualitas efluen sehingga 97 %.
(b) Alga yang hidup dalam kolam mempunyai potensi sebagai sumber protein yang tinggi dan dapat
digunakan untuk perikanan. Ikan dapat dibiakkan dalam kolam maturasi.
(c) Kolam pengoksidaan juga dapat digunakan untuk mengolah air sisa industri dan air yang mengandung logam berat.
(d) Pengoperasiannya mudah. Kebutuhan pengoperasiannya minimum.
Kekurangan kolam pengoksidaan seperti berikut:
(a) Kolam pengoksidaan ini untuk mengalirkan efluen dengan kepekatan suspended solis (SS) dan BOD yang tinggi
(b) Pengeluaran bau yang busuk mengganggu penduduk yang tinggal di sekitar kolam ini. Hal ini terjadi jika tidak ada cahaya matahari (ketika hujan dan waktu malam).
(c) Untuk membuat kolam pengoksidaan diperlukan kawasan yang luas jika dibandingkan dengan
sistem konvensional yang lain. Sehingga tidak sesuai jika dibuat di kawasan yang tanahnya mahal.
– Pencernaan aerobik
– Parit oksidasi (Oxidation Ditch)
Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, axidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu
efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit.
Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%).
– Karusel
– Perabukan Cairan
Merupakan suatu proses penanganan limbah organik yang pekat secara aerobik dimana energi yang
berasal dari oksidasi limbah dilakukan oleh mikroorganisme dihasilkan pada suhu operasi yang dinaikkan. Naiknya suhu akan menyebabkan : kekentalan padatan total tertinggi menurun (di bawah kondisi aerob), meningkatkan laju reaksi oleh mikroorganisme dan membantu menghasilkan stabilitas bahan organik yang cepat dan detuksi patogen. Keberhasilan proses perabukan cairan ditentukan oleh aerob yang dapat memindahkan oksigen yang cukup untuk memnuhi kebutuhan oksigen dari campuran cairan yang pekat.
Proses ini digunakan pada rabuk sapi, babi dan susu.

– Kontraktor biologik berputar (rotating biological contractor)
Analog dengan rotating trickling filter/penyaring menetes berputar. Digunakan antara lain untuk menangani limbah kota, air limbah yang berasal dari industri pengemasan daging, susu dan keju, minuman keras dan anggur, produksi babi dan unggas, pengolahan sayuran dan indutri perekat dan kertas.

b. Proses pengolahan secara anaerobik
Proses pengolahan secara anaerobik terjadi disebabkan oleh adanya aktivitas mikroorganisme pada saat tidak ada oksigen bebas. Senyawa berbentuk anorganik atau organik pekat yang umumnya berasal dari industri sukar atau lambat sekali untuk diolah secara aerobik, maka pengolahan dilakukan secara anaerobik. Hasil akhir pengolahan secara anaerobik adalah CO2 dan CH4. Tahapan yang terjadi dalam
proses anaerobik adalah :
1. fermentasi dalam stadia asam
2. regressi dalam stadia asam
3. fermentasi dalam stadia basa
Prinsip proses pengolahan secara anaerobik adalah menghilangkan atau mendegradasi bahan karbon
organik dalam limbah cair atau sludge. Keuntungan proses secara anaerobik adalah tidak membutuhkan energi untuk aerasi, lumpur atau sludge yang dihasilkan sedikit, polutan yang berupa bahan organik (misalnya : polisakarida, protein dan lemak) hampir semuanya dikonversi ke bentuk gas metan (biogas) yang memiliki nilai kalor cukup tinggi. Sedangkan kelemahan proses pengolahan cara anaerobik adalah pada kemampuan pertumbuhan bakteri metan yang sangat rendah, sehingga membutuhkan waktu yang lebih panjang antara dua sampai lima hari untuk penggandaannya, sehingga diperlukan reaktor yang bervolume cukup besar.

Proses degradasi dalam pengolahan secara anaerobik tersebut dibagi dalam beberapa tahap :
• Hidrolisi molekul organik polimer .
• Fermentasi gula dan asam amino.
• B – oksidasi anaerobik asam lemak rantai panjang dan alkohol.
• Oksidasi anaerobik produk antara seperti asam lemak (kecuali asam asetat).
• Dekarboksilasi asam asetat menjadi metan.
• Oksidasi hidrogen menjadi metan.

Kecepatan degradasi biopolimer tergantung pada jumlah jenis bakteri yang ada dalam reaktor, efisiensi dalam mengubah substrat dengan kondisi-kondisi waktu tinggal substrat di dalam reaktor, kecepatan alir efluen, temperatur dan pH di dalam bioreaktor. Jika substrat yang mudah larut dominan, reaksi substrat dengan kondisi seperti waktu tinggal substrat di dalam reaktor, kecepatan alir efluen, temperatur dan pH yang terjadi di dalam bioreaktor maka reaksi kecepatan terbatas, akan cenderung membentuk metan dari asam asetat dan dari asam lemak dengan kondisi stabil atau steady state. Faktor lain yang mempengaruhi proses antara lain waktu tinggal atau lamanya substrat berada dalam suatu reaktor sebelum dikeluarkan sebagai sebagai supernatan atau digested sludge (efluen). Minimum waktu tinggal harus lebih besar dari waktu generasi metan sendiri, supaya mikroorganisme didalam reaktor tidak keluar dari reaktor atau wash out.
Penanganan limbah secara anaerobik ada 4 jenis proses, yaitu :
– Cara Konvensional
– Proses Dua Tahap
– Proses Dua Tahap dengan Daur Ulang Padatan
– Proses Menggunakan Saringan Anaerobik (Loehr, 1977)
Contoh pengolahan secara aerobik antara lain : lagun anaerobik, digester dan filter anaerobik.

Bioremediasi

Bioremediasi merupakan suatu teknologi inovatif pengolahan limbah, yang dapat menjadi teknologi alternatif dalam menangani pencemaran yang diakibatkan oleh kegiatan pertambangan di Indonesia. Bioremediasi ini teknik penanganan limbah atau pemulihan lingkungan, dengan biaya operasi yang relatif murah, serta ramah dan aman bagi lingkungan.
Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).
Ada dua jenis bioremediasi, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi. Sementara bioremediasi ex-situ atau pembersihan off-side dilakukan dengan cara tanah yang tercemar digali dan dipindahkan ke dalam penampungan yang lebih terkontrol, kemudian diberi perlakuan khusus dengan menggunakan mikroba. Bioremediasi ex-situ dapat berlangsung lebih cepat, mampu me-remediasi jenis kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam, dan lebih mudah dikontrol dibanding dengan bioremediasi in-situ.

Ada 4 teknik dasar yang biasa digunakan dlm bioremediasi:
1. stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar) dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi pH, dsb
2. inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus
3. penerapan immobilized enzymes
4. penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau mengubah pencemar.
Bioremediasi ex-situ meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Kelemahan bioremediasi ex-situ ini jauh lebih mahal dan rumit. Sedangkan keunggulannya antara lain proses bisa lebih cepat dan mudah untuk dikontrol, mampu meremediasi jenis kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam.
Proses bioremediasi harus memperhatikan antara lain temperatur tanah, derajat keasaman tanah, kelembaban tanah, sifat dan struktur geologis lapisan tanah, lokasi sumber pencemar, ketersediaan air, nutrien (N, P, K), perbandingan C : N kurang dari 30:1, dan ketersediaan oksigen.

– Proses bioremediasi

Contoh bioremediasi bagi lingkungan yang tercemar minyak bumi. Yang pertama dilakukan adalah mengaktifkan bakteri alami pengurai minyak bumi yang ada di dalam tanah yang mengalami pencemaran tersebut. Bakteri ini kemudian akan menguraikan limbah minyak bumi yang telah dikondisikan sedemikian rupa sehingga sesuai dengan kebutuhan hidup bakteri tersebut. Dalam waktu yang cukup singkat kandungan minyak akan berkurang dan akhirnya hilang, inilah yang disebut sistem bioremediasi.
Sumber Buku MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN Karya Elizabeth Novi Kusumaningrum

Sejarah Mikrobiologi dan Perkembangbiakannya

Sejarah Mikrobiologi dan Perkembangbiakannya

Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari organisme hidup yang berukuran sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang melainkan dengan bantuan mikroskop. Organisme yang sangat kecil ini disebut sebagai mikroorganisme, atau kadang-kadang disebut sebagai mikroba, ataupun jasad renik.

Dunia mikroorganisme terdiri dari 5 kelompok organisme, yaitu bakteri, protozoa, virus, algae, dan cendawan. Mikroorganisme sangat erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Beberapa diantaranya bermanfaat dan yang lain merugikan. Mikroorganisme yang bermanfaat antara lain: yang menghuni tubuh (flora normal), beberapa mikroorganisme yang terlibat dalam proses fermentasi makanan: pembuatan keju, anggur, yoghurt, tempe/oncom, kecap, dll, produksi penisilin, sebagai agens biokontrol, serta yang berkaitan dengan proses pengolahan limbah. Mikroorganisme yang merugikan, antara lain yang sering menyebabkan berbagai penyakit (hewan, tumbuhan, manusia), diantaranya: flu burung yang akhir-akhir ini menggemparkan dunia termasuk Indonesia, yang disebabkan oleh salah satu jenis mikroorganisme yaitu virus. Selain itu, juga terdapat beberapa jenis mikroorganisme yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan.

Asal-usul Kehidupan mikroorganisme

Asal usul kehidupan mikroorganisme diawali dengan kegemaran seorang ilmuwan bernama Leeuwenhoek yang mengamati mikroorganisme pada air hujan, air laut, dan kotoran gigi. Ternyata pada berbagai bahan tadi banyak ditemukan jasad renik, diantaranya protozoa, khamir, dan bakteri. Walaupun saat itu, Leeuwenhoek hanya menggunakan jenis mikroskop yang sangat sederhana.

Kemudian berkembang, munculnya jasad renik berasal dari dekomposisi jaringan tumbuhan/hewan yang telah mati atau dengan kata lain kehidupan muncul begitu saja dan berasal dari bahan mati, sehingga dikenal dengan teori Generatio Spontanea: Abiogenesis (abio: tidak hidup, genesis: asal). Teori tersebut diperkuat dengan pembuktian bahwa daging yang dibiarkan membusuk akan menghasilkan belatung.

Namun, teori tersebut dapat dipatahkan oleh Francesco Redi, dkk. melalui beberapa percobaan yang dilakukannya, sehingga berkembang teori baru yang dikenal dengan Generatio Spontanea: Biogenesis yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari bahan yang hidup. Hal ini dibuktikan bahwa belatung pada daging yang membusuk tidak terjadi secara mendadak dan berasal dari bahan mati. Tetapi, lalat tertarik dengan daging yang membusuk, kemudian bertelur di atas kain yang menutupi dagingnya, baru kemudian tumbuh belatung. Teori itupun akhirnya disanggah lagi oleh beberapa tokoh yang menyatakan bahwa mikroorganisme terjadi tidak secara tiba-tiba. Tokoh-tokoh tersebut antara lain: John Needham, Lazzaro Spallanzani. Sedangkan John Tyndall dan Louis Pasteur adalah tokoh-tokoh yang memberikan sanggahan akhir terhadap teori generation spontanea dengan dibuktikannya proses fermentasi, dengan menyatakan bahwa mikroorganisme hanya dapat muncul atau timbul akibat dari aktivitas jasad renik lain.

Saat ini informasi yang diperoleh dari mikrobiologi memberikan sumbangan besar, khususnya dalam mengawasi penyakit menular. Selain itu, mikroorganisme telah digunakan untuk mempelajari berbagai proses biokimia yang diketahui terjadi pula pada bentuk kehidupan yang lebih tinggi. Banyak fakta tentang metabolisme manusia yang diketahui sekarang mula-mula diketahui terjadi pada mikroorganisme. Demikian pula dengan teknologi yang sekarang sedang popular, misal Rekayasa Genetik, yang tidak lain merupakan perkembangan genetika molekuler yang menjelaskan bagaimana gen mengatur aktivitas sel. Semua ini berasal dari studi tentang mikroorganisme.

Jadi, bidang mikrobiologi tidak hanya studi tentang penyebab penyakit tetapi merupakan studi tentang semua aktivitas hayati mikroorganisme. Diharapkan di waktu mendatang, dapat mengendalikan kelainan genetika dan penyakit seperti kanker. Selain itu, juga diharapkan dapat diperoleh berbagai varietas hewan/tumbuhan yang berkualitas (cepat panen, tahan penyakit, dan produktivitasnya tinggi).

Pembiakan dan Pertumbuhan Mikroorganisme
Pada bahasan berikut ini dititikberatkan pada metode/prosedur untuk menumbuhkan (membiakan) mikroorganisme di laboratorium. Terdapat beberapa mikroorganisme memerlukan keadaan yang sangat khusus, misalnya tidak ada O2 sama sekali (kondisi an aerob), sedikit O2 (microaerofilik), mutlak ada O2 (aerob), ada/tidak ada O2 (fakultatif). Selain itu, biasanya mikroorganisme di alam masih terdapat dalam bentuk campuran, dengan kata lain terdiri dari beberapa jenis mikroorganisme atau belum murni. Oleh karena itu, di dalam penelaahan terhadap suatu mikroorganisme, selain ditumbuhkan juga perlu dilakukan isolasi. Berikut ini akan dibahas tentang beberapa teknik isolasi mikroba dan pertumbuhan/pembiakannya.

A. Isolasi Mikroba
Beratus-ratus spesies mikroba dapat menghuni berbagai macam bagian tubuh kita, misal: mulut, saluran pencernaan, kulit, dll. Sekali bersin dapat menyebarkan beribu-ribu mikroorganisme. Satu gram kotoran manusia/hewan dapat mengandung jutaan bakteri. Udara, air, tanah, juga dihuni oleh sekumpulan mikroorganisme.

Populasi mikroorganisme tersebut pada umumnya terdapat dalam populasi campuran. Amat jarang mikroorganisme tersebut dijumpai sebagai satu spesies tunggal. Di sisi lain, untuk mencirikan dan mengidentifikasikan suatu spesies mikroorganisme tertentu, yang pertama harus dilakukan adalah memisahkannya dari organisme lain, hingga diperoleh biakan murni. Biakan murni adalah biakan yang sel-selnya berasal dari pembelahan satu sel tunggal.

Proses pemisahan/pemurnian dari mikroorganisme lain perlu dilakukan karena semua pekerjaan mikrobiologis, misalnya telaah dan identifikasi mikroorganisme, memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu macam mikroorganisme saja. Teknik tersebut dikenal dengan Isolasai Mikroba. Terdapat berbagai cara mengisolasi mikroba, yaitu: 1) isolasi pada agar cawan, 2) isolasi pada medium cair, dan 3) Isolasi sel tunggal

1) Isolasi pada agar cawan
Prinsip pada metode isolasi pada agar cawan adalah mengencerkan mikroorganisme sehingga diperoleh individu spesies yang dapat dipisahkan dari organisme lainnya. Setiap koloni yang terpisah yang tampak pada cawan tersebut setelah inkubasi berasal dari satu sel tunggal. Terdapat beberapa cara dalam metode isolasi pada agar cawan, yaitu: Metode gores kuadran, dan metode agar cawan tuang
Metode gores kuadran. Bila metode ini dilakukan dengan baik akan menghasilkan terisolasinya mikroorganisme, dimana setiap koloni berasal dari satu sel.

Metode agar tuang. Berbeda dengan metode gores kuadran, cawan tuang menggunakan medium agar yang dicairkan dan didinginkan (50oC), yang kemudian dicawankan. Pengenceran tetap perlu dilakukan sehingga pada cawan yang terakhir mengandung koloni-koloni yang terpisah di atas permukaan/di dalam cawan.

2) Isolasi pada medium cair
Metode isolasi pada medium cair dilakukan bila mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada agar cawan (medium padat), tetapi hanya dapat tumbuh pada kultur cair. Metode ini juga perlu dilakukan pengenceran dengan beberapa serial pengenceran. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar.

3) Isolasi sel tunggal
Metode isolasi sel tunggal dilakukan untuk mengisolasi sel mikroorganisme berukuran besar yang tidak dapat diisolasi dengan metode agar cawan/medium cair. Sel mikroorganisme dilihat dengan menggunakan perbesaran sekitar 100 kali. Kemudian sel tersebut dipisahkan dengan menggunakan pipet kapiler yang sangat halus ataupun micromanipulator, yang dilakukan secara aseptis.

B. Isolasi Mikroba
Setelah diperoleh biakan murni (koloni yang berasal dari sel tunggal), mikroorganisme tersebut siap dilakukan telaah dan identifikasi, dan kemudian ditumbuhkan sesuai tujuan.

Pertumbuhan pada mikroorganisme diartikan sebagai penambahan jumlah atau total massa sel yang melebihi inokulum asalnya. Telah dijelaskan pada bahasan sebelumnya, bahwa sistem reproduksi bakteri adalah dengan cara pembelahan biner melintang, satu sel membelah diri menjadi 2 sel anakan yang identik dan terpisah. Selang waktu yang dibutuhkan bagi sel untuk membelah diri menjadi dua kali lipat disebut sebagai waktu generasi. Waktu generasi pada setiap bakteri tidak sama, ada yang hanya memerlukan 20 menit bahkan ada yang memerlukan sampai berjam-jam atau berhari-hari.

Bila bakteri diinokulasikan ke dalam medium baru, pembiakan tidak segera terjadi tetapi ada periode penyesuaian pada lingkungan yang dikenal dengan pertumbuhan. Kemudian akan memperbanyak diri (replikasi) dengan laju yang konstan, sehingga akan diperoleh kurva pertumbuhan. Pada kurva pertumbuhan dikenal beberapa fase pertumbuhan, yaitu:

1) fase lamban/lag phase/fase adaptasi
2) fase cepat/fase log/eksponensial
3) fase statis
4) fase kematian

Fase lamban
Fase lamban merupakan periode awal dan merupakan fase penyesuaian diri (adaptasi), sehingga tidak ada pertambahan jumlah sel bahkan kadang-kadang jumlah sel menurun.

Fase cepat
Fase cepat merupakan periode pembiakan yang cepat. Pada periode ini dapat teramati ciri-ciri sel yang aktif. Waktu generasi pada setiap bakteri dapat ditentukan pada fase cepat ini. Pada fase tersebut dapat terlihat beberapa sel mulai membelah, yang lainnya setengah membelah, dan yang lainnya lagi selesai membelah.

Fase statis
Pada fase statis pembiakan mulai berkurang dan beberapa sel mati. Apabila laju pembiakan sama dengan laju kematian, maka secara keseluruhan jumlah sel tetap konstan. Hal ini dapat disebabkan karena berkurangnya nutrien ataupun terbentuknya produk metabolisme yang cenderung menumpuk mungkin menjadi racun bagi bakteri yang bersangkutan.

Fase kematian
Fase kematian merupakan fase dimana proses pembiakan telah berhenti. Sel-selnya sudah mati, yang kemudian akan diikuti dengan proses lisis. Apabila laju kematian melampaui laju pembiakan, maka jumlah sel sebenarnya menurun.
Sumber buku Mikrobiologi Karya Inggit Winarni

Metabolisme Zat Gizi

Metabolisme Zat Gizi

1. Makanan yang dikonsumsi pertama-tama berfungsi sebagai sumber energi yang diperlukan tubuh untuk mempertahankan kehidupan dan melaksanakan aktivitas lainnya. Hanya tiga macam zat gizi yang berfungsi sebagai sumber energi bagi tubuh, yaitu karbohidrat (pati, gula), protein, dan lemak.

2. Di dalam tubuh, karbohidrat (pati, gula), protein (asam-asam amino) dan lemak (asam-asam lemak), akan dioksidasi di dalam sel dengan bantuan enzim, ko-enzim (misalnya vitamin) dan hormon. Prosesnya memerlukan oksigen dan hasil yang diperoleh berupa karbon dioksida, air, dan energi (ATP dan panas).

3. Energi yang terkandung dalam suatu makanan tergantung dari jumlah karbohidrat, protein, dan lemak yang terdapat; dan dapat ditentukan dengan menggunakan alat yang disebut sebagai Bomb Calorimeter.

4. Unit energi yang biasa digunakan adalah kilokalori (Kal, Cal, Kkal, Kcal). Bila didefinisikan, satu kilokalori adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebanyak 1oC (dari 15oC menjadi 16oC).

5. Nilai energi pembakaran karbohidrat (pati, gula), protein, dan lemak (disebut sebagai energi/panas pembakaran) masing-masing adalah: 4,1 Kkal per gram, 5,65 Kkal per gram dan 9,45 Kkal per gram.

6. Nilai energi yang dihitung dengan menggunakan Bomb Calorimeter harus dikoreksi dengan dua faktor, yaitu: (1) daya cerna, dan (2) kehilangan dalam metabolisme. Nilai energi yang diperoleh setelah memperhitungkan faktor koreksi tersebut disebut sebagai nilai energi fisiologis, yaitu: 4 Kkal/g untuk karbohidrat (pati, gula), 4 Kkal/g untuk protein, dan 9 Kkal/g untuk lemak. Nilai-nilai tersebut dikenal sebagai faktor Atwater-Bryant.

7. Energi metabolisme seorang subjek yang diukur pada kondisi istirahat, baik fisik maupun mental dan mempunyai suhu tubuh yang normal serta dalam keadaan post absorptive (yaitu 12 jam setelah makan yang terakhir), disebut sebagai metabolisme basal (basal metabolism).

8. Metabolisme basal dapat ditentukan dengan berbagai cara, yaitu: (1) menggunakan Benedict-Roth apparatus, (2) dengan perhitungan: BB 1 Kkal/jam bagi laki-laki, dan BB 0,9 Kkal/jam bagi wanita dan kemudian metabolisme basal dihitung untuk 24 jam, (3) menggunakan rumus Harris-Benedict: MB = 66,5 + {13,5 BB (kg)} + {5,0 TB (cm)} + {6,75 Umur (th)}, (4) menggunakan perhitungan berat badan biologis: 70 BB biologis, dan (5) menggunakan rumus FAO/WHO/UNU: MB = 11,6 {BB (kg)} + 879.

9. Metabolisme basal dipengaruhi oleh banyak sekali faktor, antara lain: ukuran tubuh, umur, jenis kelamin, komposisi tubuh, iklim, SDA makanan, gizi buruk dan kelaparan, tidur, demam, aktivitas fisik, ketakutan dan gugup, status tiroid, kadar adrenalin dalam darah, status anterior pituitary, dan kondisi penyakit lain.

10. Pengaruh stimulasi karbohidrat, lemak, dan protein yang dikonsumsi terhadap energi metabolisme tersebut sebagai specific dynamic action (SDA) makanan. Protein mempunyai SDA yang tertinggi (sekitar 30%), sedangkan karbohidrat dan lemak masing-masing mempunyai SDA sekitar 6 dan 4%. Sedangkan makanan yang mengandung campuran karbohidrat, lemak, dan protein mempunyai SDA sekitar 8%.

11. Menurut Krebs, dua faktor utama bertanggung jawab terhadap tingginya SDA protein, yaitu: (1) energi yang diperlukan untuk reaksi deaminasi asam-asam amino diperoleh dari hasil oksidasi metabolit lain, dan (2) energi yang diperlukan untuk sintesis urea (produk metabolisme protein) juga diperoleh dari hasil oksidasi metabolit yang terdapat dalam jaringan.

12. Energi aktivitas adalah energi yang dibutuhkan oleh semua otot yang tersangkut dalam aktivitas tubuh ditambah sedikit energi yang diperlukan karena adanya peningkatan denyut jantung serta pernapasan selama melaksanakan aktivitas yang berat. Untuk sebagian besar aktivitas, energi yang dibutuhkan tergantung dari ukuran tubuh serta berat/ringannya aktivitas.

13. Kecukupan energi seorang individu tersusun dari tiga komponen utama, yaitu: (1) metabolisme basal, (2) energi aktivitas, dan (3) SDA (thermic effect) makanan. Semua komponen ini bervariasi tergantung dari banyak sekali faktor. Untuk mengestimasi kecukupan energi seorang individu, adalah memungkinkan untuk menghitung masing-masing komponen tersebut secara terpisah, mengaturnya berdasarkan semua faktor yang mungkin mempengaruhi, dan kemudian menjumlahkan ketiganya. Hasil yang diperoleh memberikan estimasi yang paling tepat dalam waktu singkat mengenai kecukupan seorang akan energi.

14. Energi yang dibutuhkan oleh wanita hamil termasuk energi yang disimpan oleh janin yang sedang tumbuh, yang telah dihitung kira-kira 40.000 Kkal setelah kehamilan 9 bulan, yang berakumulasi terutama selama akhir setengah periode kehamilan. Sebagai akibat hal ini maka energi yang harus dikonsumsi ibu hamil dinaikkan sebesar 250 Kkal per hari untuk pertumbuhan janin serta akumulasi lemak yang cukup (sekitar 2 kg) untuk kebutuhan awal produksi susu.

15. Dengan asumsi bahwa produksi susu (ASI) adalah 750 ml/hari, yang ekivalen dengan 570 Kkal (dengan efisiensi produksi sebesar 80%), jumlah energi yang harus ditambahkan selama menyusui 650 Kkal. Dari jumlah ini, sekitar 200 Kkal dapat disediakan sampai bayi berumur 6 bulan oleh lemak yang terakumulasi selama kehamilan sehingga yang harus ditambahkan adalah sekitar 450 Kkal per hari.

16. Energi yang dibutuhkan pada waktu lahir adalah 110 Kkal/kg BB. Kebutuhan ini menurun menjadi 95 Kkal pada waktu bayi berumur 6 bulan, dan kemudian meningkat menjadi 100 Kkal selama tahun pertama untuk menutupi kebutuhan yang berhubungan dengan kecepatan pertumbuhan yang sangat pesat pada waktu tersebut. Dari umur 2 tahun dan seterusnya, kebutuhan energi per kg BB terus menurun.

Zat Gizi Makromolekul

1. Fungsi utama karbohidrat (pati, gula) adalah sebagai sumber energi. Fungsi ini tidak unik hanya untuk karbohidrat karena protein dan lemak dapat juga digunakan sebagai sumber energi, tetapi karbohidrat merupakan sumber energi yang paling murah.

2. Glukosa adalah sumber energi utama bagi jaringan syaraf dan paru-paru. Tetapi, adalah mungkin untuk memproduksi glukosa dari bagian molekul protein atau lemak melalui proses yang dikenal sebagai “glukoneogenesis” (pembentukan glukosa dari sumber non-karbohidrat). Oleh karena itu, jaringan tersebut dapat memperoleh sumber energi tanpa adanya karbohidrat untuk waktu yang pendek. Glukosa merupakan sumber energi yang lebih disukai oleh otot, meskipun dapat menggunakan asam lemak meskipun tidak efisien.

3. Meskipun karbohidrat sebagai sumber energi dapat digantikan oleh protein atau lemak, suatu gejala yang tidak diinginkan akan timbul apabila karbohidrat tidak terdapat dalam makanan yang dikonsumsi. Terdapat kehilangan sejumlah besar natrium dan air dari tubuh, yang biasanya diikuti oleh kehilangan kalium dari sel-sel. Pada saat yang sama, tubuh tidak mampu lagi menahan pemecahan protein tubuh. Hal yang lebih gawat adalah bahwa penggunaan lemak sebagai sumber energi terblokir pada pertengahan proses sehingga menyebabkan terakumulasinya produk antara (intermediate) metabolisme lemak yang dikenal sebagai “senyawa keton”. Orang-orang yang menderita hal ini disebut menderita “ketosis”, yang biasanya mempunyai gejala kelelahan, dehidrasi, dan kehilangan energi.

4. Terdapat jenis karbohidrat yang lain yang digolongkan sebagai karbohidrat yang tidak dapat dicerna (misalnya selulosa, hemiselulosa, lignin, pectin, dan lain-lain). Meskipun nilai gizinya nol (karena tidak dapat dicerna dan diserap sehingga tidak dapat digunakan oleh tubuh), namun golongan karbohidrat ini berguna untuk melancarkan pembuangan kotoran (feses). Selain itu, golongan karbohidrat ini dapat memodifikasi sirkulasi enterohepatik asam empedu karena dapat mengikat sebagian asam empedu dan membuangnya bersama feses. Oleh karena itu, golongan karbohidrat ini (dikenal dengan sebutan serat pangan atau dietary fiber) dapat membantu menurunkan kadar kolesterol plasma.

5. Fungsi utama protein bagi tubuh adalah sebagai berikut: (a) untuk pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan, (b) pembentukan senyawa tubuh yang esensial (hormon, hemoglobin, enzim), (c) regulasi keseimbangan air, (d) mempertahankan netralitas tubuh, (e) pembentukan antibodi, dan (f) untuk transpor zat gizi.

6. Kecukupan akan protein dan asam-asam amino dapat diestimasi menggunakan tiga macam cara. Untuk bayi, jumlah protein dan pola asam-asam amino yang terdapat dalam air susu ibu (ASI) dianggap sesuai untuk pertumbuhan yang optimal. Untuk anak-anak, biasanya digunakan metode faktorial, yang menyangkut estimasi jumlah semua nitrogen yang hilang melalui urin, feses, dan kulit, ditambah dengan kebutuhan untuk pertumbuhan. Untuk orang dewasa digunakan metode keseimbangan nitrogen (nitrogen balance), yang diukur pada berbagai tingkat konsumsi protein. Kecukupan protein minimal ditentukan berdasarkan hasil penelitian dengan keseimbangan nitrogen yang tidak negatif.

7. Protein terdiri dari 20 macam asam amino, dan 8 di antaranya adalah asam amino esensial bagi orang dewasa, yaitu Ile, Leu, Lys, Met (+Cys), Phe (+Tyr), Thr, Try, dan Val; sedangkan untuk bayi, His dan Arg juga tergolong esensial. Semua asam amino esensial tersebut harus terdapat di dalam sel waktu sintesis protein berlangsung. Bila salah satu asam amino hanya tersedia dalam jumlah terbatas maka sintesis protein tersebut hanya dapat berlangsung selama masih tersedianya asam amino terbatas tersebut. Asam amino ini disebut sebagai limiting amino acid (asam amino pembatas).

8. Nilai gizi protein yang dikonsumsi akan menentukan jumlah yang dikonsumsi. Untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan protein, protein dengan nilai gizi rendah harus dikonsumsi dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan dengan protein yang bernilai gizi tinggi. Nilai gizi protein dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu: (1) daya cernanya, serta (2) jumlah dan komposisi asam-asam amino esensial.

9. Pada umumnya nilai gizi protein nabati lebih rendah dibandingkan dengan protein hewani. Meskipun secara teoretis dapat disusun campuran protein nabati sehingga nilai gizinya sama dengan protein hewani, namun konsumsi protein hewani memberikan beberapa keuntungan tambahan, antara lain: (a) membantu penyerapan zat gizi lain, misalnya zat besi, dan (b) dapat mencukupi kebutuhan tubuh akan vitamin dan mineral karena produk pangan hewani juga merupakan sumber vitamin dan mineral yang baik.

10. Peranan lemak dalam makanan, yang pertama-tama adalah sebagai sumber energi. Lemak baik dari tanaman maupun hewan, baik di dalam bentuk cair maupun padat, memberikan lebih dari dua kali lebih banyak energi dibandingkan dengan karbohidrat dan protein.

11. Lemak dalam makanan berperan sebagai pelarut dan pembawa (carrier) vitamin-vitamin larut lemak (A, D, E dan K). Lemak sebanyak paling sedikit 10% dari total energi yang dikonsumsi tampaknya diperlukan untuk penyerapan provitamin A, misalnya dari wortel, pepaya, dan lain-lain. Semua hal yang mempengaruhi penyerapan atau penggunaan lemak, misalnya kerusakan saluran empedu atau ketengikan pada lemak, akan mengurangi availabilitas vitamin-vitamin tersebut.

12. Lemak dalam makanan juga berfungsi untuk meningkatkan palatabilitas (rasa enak, lezat). Sebagian besar senyawa atau zat yang bertanggung jawab terhadap flavor makanan bersifat larut dalam lemak. Juga diduga bahwa lemak dalam makanan akan menstimulir mengalirnya cairan pencernaan.

13. Peranan lemak yang pertama di dalam tubuh adalah sebagai persediaan energi, yang disimpan dalam jaringan adiposa. Sejumlah tertentu lemak tubuh, kira-kira 18% dari berat tubuh untuk wanita dan 15 – 18% untuk pria adalah normal dan diinginkan. Peranannya yang kedua adalah sebagai regulator tubuh. Karena lemak (lipid) merupakan komponen esensial bagi membran tiap-tiap sel dan merupakan prekursor prostaglandin maka pengambilan dan ekskresi nutrien oleh sel dapat dikatakan diatur oleh lemak, demikian juga beberapa fungsi tubuh yang esensial dikontrol oleh lemak.

14. Deposit lemak di bawah kulit (lemak subkutan) berfungsi sebagai insulasi bagi tubuh, terhadap perubahan suhu lingkungan. Suatu lapisan tertentu lemak diperlukan untuk mencegah hilangnya panas dari tubuh, tetapi apabila terlalu tebal akan menyebabkan sulitnya pengeluaran panas dari tubuh pada waktu cuaca panas sehingga mengakibatkan keadaan yang kurang menyenangkan. Selain itu, lapisan lemak subkutan yang terlalu tebal akan nampak kurang baik.

15. Lemak yang terdapat di sekeliling alat-alat tubuh yang vital, seperti ginjal dan jantung, berfungsi menahan organ tersebut dan menjaganya dari shock fisik. Lemak di bagian ini akan paling akhir digunakan bila terjadi kekurangan konsumsi energi.

16. Selain untuk menutupi kebutuhan tubuh akan asam linoleat, sesungguhnya manusia tidak memerlukan konsumsi lemak. Hal ini dapat dimengerti karena setiap kelebihan karbohidrat (pati, gula) atau protein yang dikonsumsi akan dikonversi dan disimpan sebagai lemak di dalam tubuh. Suatu ransum yang mengandung asam linoleat dalam jumlah sekitar 2% dari total energi yang dibutuhkan, sudah memenuhi kebutuhan tubuh akan lemak.

Zat Gizi Makromolekul

1. Vitamin dan mineral merupakan zat-zat gizi yang esensial karena tubuh tidak dapat mensitesisnya sehingga harus disuplai dari makanan yang dikonsumsi.

2. Vitamin dan mineral tidak mengalami pencernaan di dalam saluran pencernaan, tetapi proses pencernaan makanan akan membebaskan kedua macam zat gizi mikromolekul tersebut dari keterikatannya pada zat gizi makromolekul sehingga akhirnya vitamin dan mineral tersebut dapat diserap oleh usus halus dan masuk ke dalam tubuh.

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pencernaan makanan akan mempengaruhi jumlah vitamin dan mineral yang dapat diserap oleh tubuh. Khusus untuk vitamin-vitamin larut lemak (A, D, E, K), untuk penyerapannya diperlukan keberadaan lemak/minyak di dalam usus.

4. Vitamin dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu yang larut dalam air (vitamin B kompleks dan vitamin C) dan yang larut dalam minyak/lemak (A, D, E, dan K).

5. Vitamin B1 (tiamin) berperan dalam metabolisme karbohidrat untuk pembentukan energi (sebagai ko-enzin). Kekurangan vitamin B1 dapat menimbulkan kurang nafsu makan, cepat merasa lelah, kerusakan pembuluh darah, sel syaraf, dan menimbulkan penyakit beri-beri.

6. Vitamin B2 (riboflavin) berperan dalam metabolisme karbohidrat, asam amino dan asam lemak, yaitu sebagai ko-enzim dari flavin enzim. Kekurangan vitamin B2 dapat menimbulkan rasa lelah, ketidakmampuan untuk bekerja, dan perubahan bibir pada bagian yang kulitnya keras. Kekurangan yang berlanjut dapat mengurangi ketajaman penglihatan dan mata cepat lelah.

7. Kekurangan vitamin B12 dan asam folat dapat menyebabkan timbulnya anemia. Sebagian anemia gizi pada wanita hamil disebabkan karena kekurangan asam folat.

8. Vitamin C berperan dalam pembentukan substansi antarsel berbagai jaringan, serta meningkatkan daya tahan tubuh, meningkatkan aktivitas pagositas sel darah putih, dan meningkatkan absorpsi zat besi dalam usus serta transportasi zat besi dari transferrin dalam darah ke ferritin dalam sumsum tulang, hati, dan limfa.

9. Vitamin A berguna untuk pertumbuhan, penglihatan, reproduksi, dan pemeliharaan sel epitel. Selain vitamin A dari bahan pangan hewani, tubuh dapat juga menggunakan pro-vitamin A (karoten) dari bahan pangan nabati yang terlebih dahulu akan diubah dalam tubuh menjadi vitamin A. Karoten yang berasal dari sayuran dan buah-buahan diperkirakan sepertiganya dapat diserap oleh tubuh, dan setengah dari yang diserap tersebut dapat dikonversikan menjadi vitamin A.

10. Vitamin D berperan dalam penyerapan dan metabolisme kalsium dan fosfor, serta dalam pembentukan tulang dan gigi. Tubuh manusia mampu mensintesis vitamin D dari 7-dehidrokolesterol dengan pertolongan sinar ultra violet yang berasal dari sinar matahari yang mengenai kulit.

11. Vitamin E berperan sebagai anti-oksidan untuk berbagai senyawa yang larut dalam lemak, misalnya vitamin A dan asam lemak tidak jenuh. Kerusakan saluran darah dan perubahan permeabilitas saluran kapiler pada kasus kekurangan vitamin E, mungkin berhubungan dengan peranannya sebagai antioksidan. Pada hewan betina, defisiensi vitamin E dapat menyebabkan resorpsi janin (keguguran). Kenyataan ini telah diinterpretasikan bahwa kekurangan vitamin E dapat menimbulkan sterilitas.

12. Vitamin K berperan dalam sistem pembekuan darah. Sebagian dari vitamin K yang dibutuhkan tubuh dihasilkan oleh mikroflora dalam usus.

13. Penetapan jumlah vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh biasanya dilakukan dengan menggunakan hewan percobaan, di mana hewan tersebut diberi vitamin dengan dosis yang bervariasi. Kemudian dilihat dosis mana yang menimbulkan gejala defisiensi. Dari percobaan tersebut jumlah kebutuhan ditetapkan berdasarkan dosis minimal yang tidak menimbulkan defisiensi.

14. Mineral yang dibutuhkan oleh tubuh dapat digolongkan menjadi: (1) mineral makro, misalnya Ca, P, Mg, Na, dan K, (2) mineral mikro, misalnya Fe, Zn, dan I, serta (3) trace elements, misalnya Cu, Se, Co, F, Si, Mn, Cr, As, Mb, dan Ni.

15. Kalsium (Ca) merupakan mineral yang paling banyak terdapat dalam tubuh. Lebih dari 90% kalsium terdapat dalam tulang. Ekskresi Ca dalam urin dipengaruhi oleh tingkat konsumsi protein, yaitu makin banyak protein yang dikonsumsi, makin tinggi jumlah Ca yang diekskresikan dalam urin.

16. Fosfor (P) merupakan mineral kedua terbanyak dalam tubuh setelah Ca. Sekitar 85% dari jumlah P yang terdapat, ditemukan dalam tulang. Hampir semua elemen penting seperti DNA, RNA, dan ATP.

17. Magnesium (Mg) berperan dalam berbagai reaksi enzimatis, antara lain enzim-enzim yang berkaitan dengan metabolisme glukosa anaerobik, siklus Krebs, oksidasi asam lemak, hidrolisis pirofosfat, dan pengaktifan asam lemak.

18. Natrium dan kalium merupakan elektrolit utama dalam tubuh. Na merupakan elektrolit utama cairan di luar sel, sedangkan K elektrolit utama cairan di dalam sel. Sumber utama Na dari makanan adalah garam dapur (NaCl). Terdapat hubungan yang erat antara garam dapur dengan penyakit tekanan darah tinggi.

19. Kalium lebih banyak terdapat di dalam sel; dari sekitar 175 g kalium yang terdapat di dalam tubuh, hanya sekitar 3 g yang berada di luar sel. Konsumsi K yang tinggi dapat menurunkan tekanan darah.

20. Zat besi (Fe) merupakan komponen hemoglobin, mioglobin, sitokrom, serta enzim katalase dan peroksidase. Peranan zat besi pada umumnya berkaitan dengan proses respirasi dalam sel. Penyerapan zat besi dalam makanan oleh usus sangat rendah dan dipengaruhi oleh bentuk besi dalam makanan, serta terdapatnya zat-zat yang menghambat atau meningkatkan penyerapan.

21. Besi “heme” yang berasal dari bahan pangan hewani lebih mudah diserap (sekitar 10 – 20%), sedangkan besi “non heme” (berasal dari bahan pangan nabati) lebih sulit diserap (hanya sekitar 1 – 5%). Zat-zat yang dapat menghambat penyerapan zat besi, antara lain asam fitat, asam oksalat, dan tanin (terdapat dalam serealia, sayuran, kacang-kacangan, dan daun teh). Sedangkan protein, terutama protein hewani, dan vitamin C meningkatkan penyerapan zat besi.

22. Seng (Zn) merupakan zat gizi yang esensial. Zn berperanan penting untuk bekerjanya lebih dari 70 macam enzim. Karena peranannya dalam sintesis DNA dan RNA serta protein maka defisiensi Zn dapat menghambat proses pembelahan sel, pertumbuhan, dan pemulihan jaringan.

23. Iodium merupakan mineral yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif sangat kecil, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting, yaitu untuk pembentukan hormon tiroksin. Hormon tiroksin ini sangat berperan dalam metabolisme di dalam tubuh. Kekurangan iodium dimanifestasikan dengan membesarnya kelenjar gondok. Defisiensi yang berlanjut dapat menyebabkan kekerdilan (kretinism) dan keterbelakangan mental.

24. Seperti halnya dengan vitamin, kebutuhan tubuh akan mineral spesifik ditentukan dengan menggunakan hewan percobaan yang diberi variasi dosis mineral. Dosis minimal yang tidak mengakibatkan timbulnya gejala defisiensi, digunakan untuk menetapkan angka kebutuhan.

Sistem Pencernaan Makanan

1. Organ yang termasuk dalam sistem pencernaan makanan adalah : mulut (kelenjar saliva, gigi dan lidah), faring, esofagus, lambung, usus (usus halus dan usus besar), pankreas, hati dan kantung empedu. Sistem pencernaan berfungsi untuk mencerna makanan agar supaya zat-zat gizi yang terkandung di dalamnya dapat diserap (diabsorpsi) dan digunakan oleh sel-sel tubuh, melalui perubahan secara fisik dan kimia (enzimatis).

2. Mulut berguna untuk mengonsumsi makanan. Terdapat tiga kelenjar air liur (saliva) yang berguna untuk membasahi makanan dan memulai pencernaan, yaitu: parotid, submandibular dan sublingual.

3. Mulut dihubungkan dengan perut (lambung) oleh kerongkongan (oesophagus) sehingga makanan yang telah dikunyah dan dibasahi air liur dapat dialirkan ke perut. Untuk menutup tenggorokkan (saluran ke paru-paru) pada waktu menelan makanan, terdapat suatu katup yang disebut epiglotis.

4. Pada dasar mulut terdapat lidah, permukaan lidah ditutupi oleh sekitar 10.000 ujung syaraf perasa (taste buds). Sel-sel sensasi spesifik terdapat pada bagian lidah yang berlainan. Misalnya, rasa pahit cenderung dideteksi oleh bagian belakang lidah, tetapi rasa manis dan asin dideteksi oleh bagian depan lidah.

5. Gigi terdiri dari dentin di bagian dalam yang menancap pada tulang rahang dan dikelilingi oleh gusi. Di bagian luar dentin terdapat lapisan enamel yang berfungsi untuk memperkuat gigi. Sedangkan di bagian dalamnya terdapat saluran darah dan urat syaraf.

6. Gigi dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu: (1) gigi seri, yang berfungsi untuk menggigit dan memotong, (2) gigi taring, yang berguna untuk merobek dan mencabik-cabik, dan (3) gigi geraham, yang berfungsi untuk menggiling atau mengunyah makanan yang dikonsumsi.

7. Lambung adalah suatu “kantung” besar berbentuk huruf “C” atau “J” dengan panjang sekitar 25 cm dan mampu menampung sampai 4 liter makanan. Selain berfungsi sebagai fasilitas penyimpanan sementara, lambung juga melanjutkan proses pencernaan makanan. Lambung memproduksi suatu enzim protease (pepsin) yang akan menghidrolisis protein. Asam lambung (HCl) juga diproduksi oleh lambung untuk aktivasi enzim tersebut.

8. Terdapat empat macam seri sel-sel epitel sekresi utama yang menutupi permukaan bagian dalam lambung, yaitu: (a) sel-sel mukosa (mucous cells), menyekresikan “mucus” bersifat alkalis yang akan menjaga permukaan lambung dari pengaruh buruk asam lambung, (b) sel-sel parietal (parietal cells), yang menyekresi asam lambung, (c) chief cells, yang menyekresi pepsin suatu enzim protease, dan (d) G cells, yang menyekresikan hormon gastrin.

9. Dinding saluran pencernaan terdiri dari empat lapisan yang disebut sebagai “tunika” (tunics), yaitu : tunika serosa, tunika muskularis, tunika submukosa dan tunika mukosa.

10. Usus manusia dibagi menjadi dua segmen, yaitu usus halus yang biasa juga disebut sebagai usus kecil dan usus besar atau biasa disebut sebagai “colon” (kolon).

11. Usus halus (usus kecil, small intestine) yang panjangnya sekitar 6,5 meter merupakan tempat menyempurnakan proses pencernaan makanan. Selain dihancurkan secara mekanis melalui pergerakan usus (peristalsis), makanan dicerna secara kimia dengan bantuan enzim-enzim yang diproduksi oleh pankreas. Selain itu, usus kecil juga memproduksi enzim-enzim yang akan menghidrolisis makanan menjadi zat-zat gizi yang dapat diserap oleh usus.

12. Usus kecil dibagi menjadi tiga segmen, yaitu: (1) duodenum, (2) jejunum, dan (3) ileum. Di samping sebagai tabung panjang yang menggulung, usus kecil mempunyai permukaan dalam yang terstruktur untuk meningkatkan areanya, ke dalam mana nutrien akan diserap.

13. Usus besar tidak memproduksi enzim sama sekali, tetapi mikroflora (bakteri) yang hidup dalam usus besar akan memfermentasi sisa-sisa makanan tersebut. Sisa-sisa makanan akan berada dalam usus besar sampai 24 jam, dan selama itu sebagian besar air akan diserap oleh usus besar sedangkan sisanya berupa feses akan dialirkan ke rektum sampai saatnya dikeluarkan melalui anus.

14. Walaupun ukurannya kecil, pankreas memegang peranan penting dalam pencernaan makanan karena organ ini memproduksi banyak sekali enzim-enzim pencernaan. Selain itu, pankreas juga memproduksi natrium bikarbonat yang akan menetralkan asam yang berasal dari lambung. Pankreas juga memproduksi hormon insulin yang berfungsi untuk “memasukkan” glukosa dari aliran darah ke dalam sel-sel tubuh, serta hormon glukagon yang bekerja mengubah glikogen dalam hati menjadi glukosa.

15. Hati merupakan organ penting dalam tubuh manusia. Tanpa hati, manusia hanya akan mampu bertahan hidup selama 24 jam. Hati merupakan salah satu organ yang mampu melakukan regenerasi, bila terjadi kerusakan. Hati menerima masukan zat-zat gizi dari usus melalui saluran darah, dan kemudian zat-zat gizi tersebut di metabolisme.

16. Fungsi hati lainnya adalah sintesis asam (garam) empedu. Fungsi cairan empedu adalah: (a) emulsifikasi lemak (lipida) di dalam usus halus agar lebih mudah dicerna oleh enzim lipase, (b) netralisasi asam lambung dalam chyme, (c) ekskresi bahan berbahaya, misalnya obat-obatan, toksin, pigmen empedu,Cu, Zn, Hg, dan (d) jalur eliminasi kolesterol dari dalam tubuh.

17. Saluran pencernaan manusia mengandung banyak sekali mikroorganisme. Komposisi dan distribusi mikroorganisme bervariasi menurut umur, kondisi kesehatan dan jenis makanan yang dikonsumsi.

18. Mikroorganisme dalam saluran pencernaan bertugas memfermentasi sisa-sisa makanan yang tidak tecerna oleh enzim-enzim pencernaan. Apabila yang dominan adalah bakteri asam laktat (Lactobacillus sp. dan Bifidus sp.) maka hasil fermentasi tersebut dapat berupa asam-asam lemak berantai pendek. Tetapi bila yang dominan adalah bakteri Clostridium sp. maka hasil fermentasi tersebut sebagian besar berupa gas.

Proses Pencernaan Makanan dan Penyerapan Zat-zat Gizi

1. Proses pencernaan dalam mulut dilakukan secara mekanis (pengunyahan) oleh gigi dan secara enzimatis. Dalam mulut hanya terdapat satu jenis enzim, yaitu amilase yang biasa juga disebut sebagai ptialin.

2. Dengan cara membasahi makanan sewaktu dikunyah, saliva akan mengubah makanan yang kering menjadi massa yang semipadat sehingga akan lebih mudah ditelan. Saliva juga berfungsi sebagai alat pembawa untuk ekskresi zat tertentu (misalnya alkohol, morfin) dan beberapa ion anorganik dan tiosianat.

3. Sekresi cairan lambung (gastrik) diprakarsai oleh: (a) mekanisme nervous atau refleks, (b) distimulir oleh suatu hormon gastrin (gastric secretin), (c) histamin, yang diproduksi dari asam amino histidin, juga dapat bertindak sebagai pembangkit sekresi gastrik yang potensial.

4. Cairan lambung tersebut secara normal bersifat jernih, berwarna kuning pucat, bersifat sangat asam karena mengandung HCl sekitar 0,2 – 0,5%, dengan pH sekitar 1,0 (pada waktu perut kosong). Selain mengandung air (97%) dan HCl, cairan lambung ini juga mengandung “mucin”, garam-garam anorganik, dan enzim-enzim pencernaan (pepsin, renin dan lipase).

5. Fungsi utama lambung adalah untuk mencerna protein. Pepsin gastrik diproduksi di dalam chief cells dalam bentuk zimogen inaktif, yaitu pepsinogen; yang kemudian diaktifkan oleh HCl menjadi pepsin, dan kemudian secara otokatalitik, pepsin yang terbentuk tersebut dapat mengaktifkan sisa pepsinogen menjadi pepsin. Enzim pepsin mengubah protein asli menjadi proteosa dan pepton, yang masih merupakan turunan protein yang berukuran molekul besar.

6. Rennin (khimosin, rennet) adalah enzim yang dapat menyebabkan koagulasi susu. Enzim ini memegang peranan penting dalam proses pencernaan bayi karena akan mencegah bergeraknya susu yang terlalu cepat dari lambung. Dengan adanya kalsium, rennin akan mengubah kasein (secara ireversibel) menjadi para-kasein, yang kemudian akan dihidrolisis oleh oleh pepsin. Pada orang dewasa, enzim ini biasanya tidak terdapat lagi.

7. Aksi lipolitik enzim lipase (lipase gastrik) dalam lambung tidak begitu nyata, meskipun enzim ini mempunyai kemampuan untuk memecah lemak.

8. Pankreas akan menyekresikan cairannya karena adanya stimulasi hormon, yaitu: (a) sekretin, (b) pankreozimin, (c) kholesistokinin dan (d) enterokrinin.

9. Cairan penkreas adalah cairan yang tidak kental, yang mirip saliva yang mengandung beberapa jenis protein serta senyawa-senyawa organik dan anorganik lain, terutama Na+, K+, dan HCO3-, serta Cl-, Ca2+, Zn2+, HPO42- dan SO42- yang terdapat dalam jumlah kecil. pH cairan penkreas adalah antara 7,5 – 8,0 atau lebih.

10. Enzim-enzim yang terdapat dalam cairan pankreas, termasuk tripsin, khimotripsin, karboksipeptidase, alfa-amilase, lipase, fosfolipse A, kolesteril ester hidrolase, ribonuklease, deoksiribonuklease dan kolagenase.
Sumber buku Metabolisme Zat Gizi Pangan Karya Deddey Muchtadi, Made Astawan, Nurheni Sri Palupi