Metabolisme yaitu acara yang sangat penting untuk dilakukan oleh setiap makhluk hidup, begitu juga mikroorganisme. Melalui acara metabolisme, setiap makhluk hidup bisa mengorganisasikan banyak sekali molekul kimia di dalam tubuhnya dan mengkoordinasikan banyak sekali reaksi kimia. Metabolisme secara garis besar terbagi menjadi katabolisme dan anabolisme. Katabolisme merupakan reaksi metabolisme yang bersifat mengurai senyawa kimia tertentu dan melepaskan energi selama proses berlangsung. Sebaliknya, anabolisme merupakan reaksi yang memakai energi untuk meyintesis senyawa kimia yang lebih besar dari senyawa kimia yang lebih kecil (Madigan dkk. 2011).
Enzim merupakan komponen penting yang dibutuhkan pada setiap proses metabolisme. Enzim merupakan senyawa katalis yang terdapat pada makhluk hidup. Sebagian besar komponen penyusun enzim yaitu protein dan disebut apoenzim. Apoenzim tersebut bersifat inaktif dan membutuhkan senyawa tertentu untuk mengaktifkannya yang disebut kofaktor. Contoh kofaktor yanitu ion menyerupai besi, seng, magnesium, dan kalsium. Jika kofaktor merupakan senyawa organik, disebut juga sebagai koenzim (Tortora dkk. 2010).
Enzim sanggup mempercepat suatu reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi suatu reaksi. Enzim mempunyai sisi aktif, merupakan tempat yang berinteraksi dengan substrat (substansi kimia yang spesifik). Enzim juga mempunyai sifat kespesifikan dalam berikatan dengan suatu substrat, kemudian membantu dalam mengkonversi substrat tersebut menjadi substansi kimia yang lain (produk). Tanpa sumbangan enzim, suatu substrat membutuhkan waktu yang lebih usang untuk menjadi suatu produk. Contohnya, enzim sukrase sanggup berikatan dengan sukrosa. Enzim sukrase sanggup mengkatalisis proses hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa (Tortora dkk. 2010).
Berdasarkan lokasi penggunaan enzim, enzim terbagi menjadi dua, yaitu endoenzime dan eksoenzime. Sebagian besar enzim berfungsi di dalam sel dan disebut endoenzime. Sementara itu, beberapa enzim dikeluarkan oleh sel untuk mengkatalisis reaksi yang berada di luar sel, disebut juga sebagai eksoenzime (Benson 2001). Enzim juga sanggup dibagi menurut tipe reaksi kimia yang dikatalisis, yaitu oksidoreduktase, transferase, hydrolase, lyase, isomerase, dan ligase. Oksidoreduktase adalah kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi redoks, misalnya sitokrom oksidase dan laktat dehidrogenase. Transferase yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi transfer dari gugus fungsional, misalnya asetat kinase dan alanin deaminase. Hydrolase yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi hidrolisis (penambahan air), misalnya lipase dan sukrase. Lyase yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi pemindahan suatu gugus atau atom tanpa hidrolisis, misalnya oksalat dekarboksilase dan isositrat lyase. Isomerase yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi penyusunan ulang atom dalam molekul, misalnya glukosa-fosfat isomerase dan alanin racemase. Ligase yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi penggabungan dari dua molekul, misalnya asetil-CoA sintetase dan DNA ligase (Tortora dkk. 2010).
Hasil reaksi metabolisme hampir semuanya sanggup diamati, bahkan sanggup diukur kekuatannya. Reaksi metabolisme berbeda untuk setiap mikroorganisme, sehingga hal tersebut merupakan sifat yang sangat penting untuk mengidentifikasi mikroorganisme. Ada beberapa cara untuk mengidentifikasi reaksi metabolisme dengan memakai uji biokimia. Beberapa uji biokimia yang dipakai diantaranya uji hidrolisis casein, uji hidrolisis pati, fermentasi karbohidrat, produksi H2S, pencairan gelatin, uji oksidase, dan uji katalase (Gandjar dkk. 1992).
Uji Hidrolisis
Uji hidrolisis dilakukan untuk melihat kemampuan suatu mikroorganisme untuk menghidrolisis pati dan protein (kasein). Bakteri yang sanggup menghidrolisis pati dan kasein mempunyai enzim-enzim yang berkhasiat untuk memecah senyawa-senyawa kompleks tersebut. Enzim-enzim yang berkhasiat untuk memecah senyawa-senyawa tersebut merupakan enzim ekstraseluler, yaitu menghidrolisis senyawa-senyawa tersebut di luar selnya (Gandjar dkk. 1992). Beberapa jenis basil bisa menghidrolisis pati. Senyawa pati merupakan senyawa kompleks yang terdiri dari dua komponen, yaitu amilopektin dan amilose. Bakteri mempunyai enzim amilase yang sanggup menghidrolisis senyawa pati menjadi maltosa, glukosa, dan dekstrin. Medium yang dipakai dalam uji hidrolisis pati yaitu medium starch agar. Medium tersebut mengandung sejumlah besar pati. Reagen untuk menguji hidrolisis pati yaitu reagen iodin. Jika iodin berinteraksi dengan medium yang mengandung pati, akan berwarna biru kecokelatan. Jika pati sudah terhidrolisis dan tidak ada pati pada kawasan pertumbuhan bakteri, akan terlihat menyerupai zona bening saat diteteskan iodin. Jika sesudah diteteskan iodin tidak terlihat adanya zona bening memperlihatkan pati tidak dihidrolisis oleh basil (Benson 2001).
Kasein yaitu protein utama pada susu. Banyak basil yang sanggup memproduksi eksoenzim kaseinase yang sanggup menghidrolisis kasein menjadi senyawa yang lebih sederhana. Uji hidrolisis kasein memakai medium Skim Milk Agar. Jika timbul zona bening di sekitar kawasan pertumbuhan basil pada medium, memperlihatkan enzim kaseinase diproduksi dan reaksi hidrolisis terjadi (Benson 2001). Zona bening yang terbentuk disebut juga sebagai zona proteolisis (Harley & Prescott 2002).
.
Fermentasi
Tes fermentasi karbohidrat memakai Phenol Red Broth untuk menguji kemampuan basil memfermentasi banyak sekali jenis karbohidrat. Setiap basil mempunyai pola fermentasi yang khas. Sifat-sifat basil dalam memfermentasi karbohidrat merupakan salah satu sifat penting dalam identifikasi. Sifat fermentasi karbohidrat sanggup diketahui dengan menginokulasikan basil ke dalam tabung berisi medium karbohidrat yang telah diberi indikator dan tabung Durham. Hasil simpulan fermentasi biasanya berupa asam, gas, keduanya, atau tidak keduanya. Produk asam sanggup diketahui dengan adanya perubahan warna indikator (indikator phenol red akan berubah warna dari merah menjadi kuning), sedangkan gas yang terjadi akan tertampung di dalam tabung Durham. Tabung Durham merupakan suatu tabung kecil yang diletakkan terbalik dalam tabung medium karbohidrat tadi. Gula-gula selain glukosa umumnya sanggup difermentasi dengan cara mengkonversi gula-gula tersebut menjadi glukosa dan karenanya glukosa yang difermentasi (Gandjar dkk. 1992).
Produksi H2S
Beberapa jenis protein kaya akan asam amino yang mengandung welirang menyerupai sistein. Ketika protein dihidrolisis oleh beberapa jenis bakteri, asam amino akan dilepaskan dan diambil sebagai sumber nutrien. Jika suatu basil mengandung enzim sistein desulfurase, sistein akan melepas atom welirang lewat penambahan hidrogen yang berasal dari air untuk membentuk gas H2S. Namun, gas H2S sanggup juga diproduksi dari reduksi senyawa anorganik yang mengandung welirang menyerupai thiosulfate (S2O32-), sulfate (SO42-), atau sulfit (SO3-). Sebagai contoh, beberapa basil mempunyai enzim thiosulfate reduktase yang sanggup mereduksi sodium thiosulfate menjadi sulfite dan menghasilkan gas H2S (Harley & Prescott 2002). Medium yang diguanakan dalam uji produksi gas H2S yaitu medium Triple Sugar Iron Agar (TSIA). Medium TSIA yaitu medium yang mengandung tiga sumber gula, yaitu glukosa, sukrosa, dan laktosa. Medium tersebut sanggup dipakai untuk membedakan tipe fermentasi suatu basil terhadap gula atau karbohidrat. Medium tersebut juga mengandung meat extract, yeast extract, dan peptone yang menjadi sumber nitrogen, vitamin, dan mineral. Phenol red adalah pH indikator untuk mengetahui perubahan pH yang terjadi pada medium. Agar dipakai untuk mengeraskan medium. Sodium thisulfate yang terkandung dalam medium akan direduksi oleh jenis basil tertentu untuk menghasilkan hidrogen sulfida (H2S), gas yang tidak berwarna. Hidrogen sulfida akan bereaksi dengan ion besi yang berasal dari besi ammonium sulfat dalam medium untuk memproduksi iron sulfida, sebuah lapisan endapan hitam yang tidak sanggup larut (Lehman 2005).
Pencairan Gelatin
Gelatin merupakan senyawa polipeptida adonan yang gampang larut. Beberapa jenis basil sanggup menghidrolisis gelatin menjadi senyawa-senyawa asam amino yang sanggup dimanfaatkan sebagai sumber nutrien oleh basil tersebut. Enzim yang sanggup untuk mengkatalisis proses hidrolisis gelatin yaitu enzim gelatinase. Hidrolisis gelatin sanggup diketahui dengan berubahnya medium dari bentuk gel menjadi bentuk cair. Medium yang dipakai yaitu medium gelatin, yaitu sebanyak 150 gr/l (Harley & Prescott, 2002).Uji Katalase
Uji katalase merupakan suatu uji biokimia untuk mengetahui kemampuan basil dalam menghasilkan enzim katalase yang sanggup mengubah produk toksik O2 menjadi tidak toksik lagi. Beberapa jenis basil mengandung flavoprotein yang sanggup mereduksi O2, menghasilkan produk hidrogen peroksida (H2O2) atau superoksida (O2-) yang sangat toksik bagi bakteri. Bakteri tersebut harus sanggup memproteksi diri sendiri dari senyawa produk toksik O2. Bakteri aerob obligat atau fakultatif anaerob mengandung enzim superoksida dismutase, yang mengkatalisis penghancuran superoksida, dan enzim katalase atau peroksidase, yang mengkatalisis penghancuran hidrogen peroksida. Uji katalase merupakan uji yang gampang untuk dilakukan, yaitu dengan cara meneteskan hidrogen peroksidase kepada suatu inokulum basil pada gelas objek. Jika muncul gelembung gas O2, memperlihatkan uji katalase positif. Jika tidak muncul gelembung gas O2, menunjukkan uji katalase negatif (Harley & Prescott 2002).
){kind=link}