Uji Litmus Milk pada Bakteri untuk Mengetahui Kemampuannya Mengubah Komponen Susu Menjadi Produk Akhir

Uji Litmus Milk pada Bakteri untuk Mengetahui Kemampuannya Mengubah Komponen Susu Menjadi Produk Akhir!

Prinsip:

Beberapa bakteri memiliki kemampuan untuk tumbuh dalam susu dan mengubah komponen susu yang berbeda menjadi produk akhir yang bervariasi. Susu adalah campuran kompleks dari beberapa komponen.

Komponen utama yang mampu diubah oleh bakteri adalah gula susu laktosa dan kasein protein susu, lakto-albumin dan lakto-globulin.

Bakteri yang berbeda memiliki sistem enzim yang berbeda, yang karenanya mereka bekerja pada komponen yang berbeda dan mengubahnya menjadi produk akhir metabolisme yang bervariasi, yang merupakan karakteristik bakteri.

Uji lakmus susu dilakukan untuk mengetahui kemampuan suatu bakteri untuk mengubah komponen susu yang berbeda, yang dimanifestasikan sebagai perubahan warna lakmus, produksi gas, pembentukan dadih dll. Lakmus adalah indikator pH dan indikator oksidasi-reduksi, yang mana berubah warna tergantung kondisi kuahnya.

Pada uji lakmus susu, bakteri uji ditumbuhkan dalam media kaldu yang mengandung susu dan lakmus. Jika bakteri memiliki kemampuan untuk mengubah komponen susu yang berbeda menjadi produk akhir yang bervariasi, ia akan tumbuh dalam kaldu dan mengubah komponen tersebut dengan cara yang berbeda tergantung pada sistem enzimnya.

Enam transformasi terpenting, yang dapat diamati pada susu lakmus sebagai akibat aktivitas bakteri, adalah sebagai berikut:

(i) Fermentasi laktosa

(ii) Pembentukan gas

(iii) Pengurangan lakmus

(iv) Pembentukan dadih

(v) Proteolisis (Peptonisasi)

(vi) Reaksi basa

(i) Fermentasi Laktosa:

Bakteri yang mampu menggunakan laktosa sebagai sumber karbon untuk produksi energi memanfaatkan enzim p-galaktosidase yang dapat diinduksi dan mendegradasi laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Glukosa selanjutnya terdegradasi melalui jalur Embden-Meyerhof menjadi asam piruvat, yang pada gilirannya diubah menjadi asam laktat. Akumulasi asam laktat mengurangi pH media menjadi sekitar 4,0, yang menyebabkan warna lakmus berubah dari ungu pada pH netral menjadi merah muda pada pH asam.

(ii) Formasi Gas:

Produk akhir dari fermentasi bakteri laktosa dapat mencakup gas seperti karbon dioksida dan hidrogen. Kehadiran gas-gas ini dapat dilihat sebagai pemisahan dadih atau dengan perkembangan jejak atau celah di dalam dadih, saat gas naik ke permukaan.

(iii) Pengurangan Lakmus:

Fermentasi adalah proses anaerobik yang melibatkan oksidasi yang terjadi tanpa adanya oksigen molekuler. Oksidasi dapat terjadi baik dengan penambahan oksigen atau penghilangan ion hidrogen. Fermentasi laktosa, sebagai proses anaerobik, melibatkan penghilangan ion hidrogen darinya.

Karena ion hidrogen tidak dapat eksis dalam Keadaan Bebas, harus ada akseptor ion hidrogen. Dalam tes susu lakmus, lakmus bertindak sebagai akseptor ion hidrogen. Lakmus berwarna ungu dalam keadaan teroksidasi, tetapi ketika menerima hidrogen, ia menjadi tereduksi dan berubah menjadi putih atau berwarna susu.

(iv) Pembentukan Dadih:

Aktivitas biokimia dari bakteri berbeda yang tumbuh dalam susu lakmus dapat menghasilkan produksi dua jenis dadih (gumpalan) yang berbeda. Dadih ditunjuk sebagai ‘dadih asam’ atau sebagai ‘dadih rennet’ tergantung pada mekanisme biokimia yang bertanggung jawab untuk pembentukannya.

Dalam kasus dadih asam, asam laktat atau asam organik lainnya, dengan adanya ion kalsium, menyebabkan pengendapan protein susu, kasein sebagai kalsium kaseinat membentuk bekuan yang tidak larut. Bekuan itu keras dan tidak dapat ditarik kembali dari dinding tabung reaksi. Dadih asam mudah diidentifikasi jika tabung reaksi dibalik dan bekuan tetap tidak bergerak.

Dalam kasus dadih rennet, beberapa bakteri menghasilkan rennin, suatu enzim yang bekerja pada kasein untuk membentuk parakasein, yang dengan adanya ion kalsium, diendapkan sebagai kalsium parakaseinat dan membentuk bekuan yang tidak larut. Berbeda dengan dadih asam, ini adalah gumpalan semipadat lunak yang mengalir perlahan, saat tabung reaksi dimiringkan.

(v) Proteolisis (Peptonisasi):

Beberapa bakteri, yang tidak memiliki kemampuan memperoleh energi melalui fermentasi laktosa, menggunakan sumber nutrisi lain seperti protein untuk tujuan ini. Melalui enzim proteolitik, bakteri ini menghidrolisis protein susu, terutama kasein, menjadi bahan penyusun dasarnya, yaitu asam amino.

Lakmus berubah menjadi ungu tua di bagian atas tabung, sementara media mulai kehilangan tubuh dan menghasilkan penampilan seperti whey yang bening, coklat, karena protein dihidrolisis menjadi asam amino.

(vi) Reaksi Alkalin:

Reaksi basa terbukti, ketika warna media tetap tidak berubah atau berubah menjadi biru tua. Reaksi ini menunjukkan degradasi parsial kasein oleh bakteri menjadi rantai polipeptida yang lebih pendek, dengan pelepasan produk akhir basa secara bersamaan yang bertanggung jawab atas perubahan warna yang dapat diamati.

Bahan yang Dibutuhkan:

Tabung reaksi, labu berbentuk kerucut, sumbat kapas, loop inokulasi, autoklaf, pembakar bunsen, ruang aliran laminar, tabung pembuangan, inkubator, kaldu susu lakmus, koloni terisolasi atau biakan murni bakteri.

Prosedur:

1. Bahan media kaldu susu lakmus atau bubuk siap pakai yang dibutuhkan sebanyak 100 ml kaldu ditimbang dan dilarutkan dalam 100 ml air suling dalam labu berbentuk kerucut 250 ml dengan cara dikocok dan diaduk (Gambar 7.12).

2. Ditentukan pH-nya menggunakan kertas pH atau pH meter dan diatur menjadi 6,8 menggunakan HCI 0,1N jika lebih atau menggunakan NaOH 0,1N jika kurang. Labu dipanaskan, jika perlu, untuk melarutkan bahan sepenuhnya.
3. Kaldu didistribusikan ke dalam lima tabung reaksi (masing-masing kurang lebih 10 ml), ditutup dengan kapas, ditutup dengan kertas kerajinan dan diikat dengan benang atau karet gelang.
4. Tabung kaldu disterilkan pada suhu 121 °C selama 15 menit dalam autoklaf.
5. Tabung kaldu dibiarkan dingin hingga suhu kamar.
6. Bakteri uji diinokulasi secara aseptis, sebaiknya dalam ruang aliran laminar, ke dalam kaldu dengan bantuan loop inokulasi yang disterilkan di atas api bunsen. Loop disterilkan setelah setiap inokulasi.
7. Tabung kaldu yang telah diinokulasi diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 sampai 48 jam dalam inkubator.

Pengamatan:

1. Warna kaldu berubah menjadi merah muda: Fermentasi laktosa.
2. Kaldu menjadi dadih padat dengan retakan di dalamnya: Pembentukan gas.
3. Warna kuah berubah menjadi putih dengan cincin ungu di atasnya: Pengurangan lakmus.
4. Kaldu menjadi dadih padat putih dengan cincin ungu di atasnya: pembentukan dadih.
5. Kaldu menjadi seperti air dadih bening kecoklatan dengan cincin ungu tua di atasnya: Proteolisis.
6. Warna kaldu tetap tidak berubah atau berubah menjadi biru tua: Reaksi basa.