Penjelasan tentang Teknologi yang Berkaitan dengan Metabolisme Makanan

Penjelasan tentang Teknologi yang Berkaitan dengan Metabolisme Makanan – Kemampuan suatu organisme dalam memetabolisme makanan mengundang para ahli untuk mengembangkan dan menerapkannya dalam suatu industri dengan mengombinasikan perkembangan teknologi. Aktivitas metabolisme mikroorganisme menarik perhatian para ahli bioteknologi untuk mengembangkan dan memanfaatkan dalam pengolahan makanan. Bioteknologi adalah cabang ilmu biologi yang memanfaatkan organisme secara langsung atau bagian dari organisme untuk menghasilkan produk dan atau jasa. Adapun teknologi yang berkaitan dengan metabolisme baik pengolahan makanan maupun senyawa lainnya ialah sebagai berikut:

1. Fermentasi

Fermentasi adalah jalur metabolik pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana. Fermentasi merupakan salah satu jalur respirasi anaerob yang dalam reaksinya tidak melibatkan unsur oksigen. Selain itu, reaksi fermentasi hanya berlangsung di sitoplasma sel. Energi yang dihasilkan dari reaksi fermentasi sangat kecil dibanding respirasi aerob dan akan dihasilkan produk samping yang bervariasi (tergantung jenis fermentasinya). Jalur fermentasi banyak terjadi pada mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Terdapat dua jenis fermentasi, yang mana dari reaksi ini banyak dimanfaatkan dalam teknologi pengolahan pangan:

a. Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat berhubungan dengan metabolisme susu. Kelompok bakteri laktat mampu memfermentsikan gula susu untuk menghasilkan energi. Seperti dengan namanya, jalur fermentasi asam laktat akan dihasilkan asam laktat sebagai produk akhir. Reaksi fermentasi asam laktat hanya berlangsung di dalam sitoplasma tanpa melibatkan oksigen. Glukosa hasil pemecahan laktosa akan diglikolisis menjadi asam piruvat. Lalu asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat.

Metabolisme ini dimanfaatkan untuk mengolah produk susu asam seperti yogurt, kefir, keju, dan lainnya. Meskipun rasanya sedikit asam, produk fermentasi susu ini memiliki banyak manfaat. Manfaat susu fermentasi ialah memiliki kandungan gizi lebih baik serta membantu pencernaan. Contoh bakteri yang sering digunakan ialah Lactobasilus sp. dalam pembuatan yogurt.

b. Fermentasi alkohol

Jalur fermentasi alkohol merupakan jalur pemecahan glukosa yang menghasilkan etanol sebagai produk akhir serta karbondioksida sebagai produk samping. Glukosa akan diglikolisis di dalam sitoplasma menghasilkan dua molekul asam piruvat. Lalu asam piruvat ini akan direduksi menjadi asetaldehid yang pada reaksi ini akan dibebaskan dua molekul karbondioksida. Asetaldehid kemudian direduksi menjadi etanol sebagai produk asing di dalam sitoplasma. Fermentasi alkohol ini banyak dilakukan oleh kelompok khamir dan beberapa kapang serta sedikit bakteri. Oleh karena itu, para ahli kemudian mengembangbiakan organisme terkait dan mengepaknya dalam bentuk ragi untuk ditambahkan pada adonan yang diinginkan.

[sc:ads]

Fermentasi alkohol banyak dimanfaatkan dalam proses pembuatan minuman beralkohol, seperti tuak yang menggunakan khamir Saccharomyces tuac. Selain itu, fermentasi alkohol juga dimanfaatkan dalam pembuatan roti yang menggunakan kelompok jamur Saccharomyces cereviseae gelembung – gelembung pada roti adalah gas karbondioksida hasil reaksi fermentasi yang terperangkap. Sementara etanol yang terbentuk akan menguap ke udara. Tape adalah makanan tradisional yang terbuat dari singkong atau beras dan difermentasikan oleh ragi yang mengandung mikroorganisme dengan jalur fermentasi alkohol. Makanan yang difermentasikan akan memiliki nilai gizi yang lebih baik dan membantu pencernaan di dalam tubuh.

2. Bioremediasi

Bioremediasi ialah upaya penanganan limbah minyak menggunakan bakteri. Kemampuan bakteri tertentu yang mampu memetabolisme minyak – minyak industri yang mencemari perairan dapat dijadikan alternatif untuk membersihkan wilayah tersebut dari limbah minyak. Seperti yang kita ketahui bahwa minyak merupakan jenis senyawa kimia yang tidak mampu menyatu dengan air. Oleh karena itu tumpahan limbah minyak yang masuk ke perairan akan mencemari dan meracuni biota yang ada di dalamnya. Penggunaan bakteri yang mampu memecah senyawa minyak melalui jalur katalitik di dalam sel bakteri menjadi pilihan terbaik untuk mengatasi masalah ini. Selain itu, bakteri yang digunakan ialah kelompok bakteri nonpatogenik sehingga tidak menimbulkan masalah bagi biota hidup di sekitarnya. Contoh bakteri yang sering digunakan untuk mengolah minyak ialah bakteri Bacilus sp.

3. Industri logam

Beberapa bakteri mampu membuat makanannya dengan memanfaatkan energi dari senyawa kimia. Reaksi metabolisme yang berkaitan ialah kemosintesis seperti yang terjadi pada bakteri Thiobachilus ferooksidan yang mampu mengoksidasi zat besi (FeO2) untuk membuat makanan. Metabolisme yang berlangsung pada bakteri tersebut sangat menguntungkan, karena akan dihasilkan unsur besi (Fe2+) dari reaksi yang terkait. Oleh karena itu, bakteri jenis ini dimanfaatkan pada industri pemilahan biji logam.