BACTEROIDETES: CIRI UMUM DAN SISTEMATIS - BIOLOGI - 2024

Bacteroidetes adalah salah satu filum tempat bakteri diklasifikasikan. Filum ini terdiri dari empat kelas (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria dan Cytophagia) dan lebih dari 7.000 spesies berbeda yang telah menjajah semua jenis habitat di Bumi.

Mereka ada di tanah, lumpur aktif, bahan tanaman yang membusuk, kompos, lautan, air tawar, ganggang, produk susu, dan hewan yang sakit. Didistribusikan di ekosistem beriklim sedang, tropis dan kutub. Bacteroidetes yang diisolasi di habitat terbuka terutama termasuk dalam kelas Flavobacteria, Cytophagia dan Sphingobacteria.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Penulis: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, American Type Culture Collection, USCDCP

Bacteroidetes adalah bagian penting dari saluran usus manusia dan mamalia serta burung lainnya. Pada manusia, mereka mengintervensi aktivasi sistem kekebalan dan nutrisi, melalui degradasi polisakarida dan karbohidrat yang menghasilkan produk sampingan, diserap kembali oleh inang, yang merupakan sumber energi penting.

Spesies dari filum Bacteroidetes sebagian besar bersifat non-patogen, kecuali genus Bacteroides, terdiri dari patogen oportunistik, dan beberapa Flavobacteriaceae, patogen bagi manusia, mamalia lain, ikan air tawar, atau ikan laut.

karakteristik

Bakteri yang diklasifikasikan dalam filum ini memiliki sejarah evolusi yang sama dan keanekaragaman morfologi, fisiologis, dan ekologis yang luas. Mereka bisa berupa filamen pendek atau panjang, lurus, berbentuk spindel atau tipis. Mereka adalah gram negatif dan tidak membentuk endospora.

Mereka bisa anaerobik fakultatif atau benar-benar aerobik. Mereka bisa non-mobile, flagellated atau bisa bergerak dengan menggeser.

Mereka kemoorganotrofik, aerobik atau anaerob fakultatif dengan metabolisme pernafasan, meskipun ada beberapa spesies dengan metabolisme fermentatif.

Sistematis

Filum Bacteroidetes, juga dikenal sebagai kelompok Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, terdiri dari empat kelas: Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria dan Cytophagia, yang mengelompokkan lebih dari 7000 spesies berbeda.

Pada klasifikasi sebelumnya, filum Bacteroidetes terdiri dari tiga kelas (Bacteroidia, Flavobacteriia, dan Sphingobacteriia). Namun, penelitian yang lebih baru, berdasarkan analisis sekuens gen 16S rRNA, membenarkan pembentukan kelas keempat dalam filum ini, Cytophagia.

Termasuk dalam kelas baru ini adalah banyak marga yang sebelumnya diklasifikasikan dalam famili Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae, dan Crenotrichaceae. Dengan demikian, filum Bacteroidetes terdiri dari setidaknya empat kelompok filogenetik yang digambarkan dengan baik.

Kelas I. Bacteroidia

Kelas ini mencakup satu ordo yang disebut Bacteroidales. Ordo saat ini mencakup lima famili: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae, dan Rikenellaceae.

Itu diwakili di lebih dari 850 spesies. Sel dari kelas ini adalah sel batang lurus, berbentuk gelendong, atau tipis atau coccobacilli dengan pewarnaan gram negatif. Mereka tidak membentuk spora.

Mereka terutama anaerobik, meskipun beberapa anaerobik secara fakultatif. Mereka memfermentasi karbohidrat sederhana yang menghasilkan butirat sebagai produk fermentasi, meskipun dapat mendegradasi protein dan substrat lainnya. Mereka non-mobile atau mobile dengan menggeser.

Kelas II. Flavobacteria

Kelas Flavobacteria mencakup satu ordo yang disebut Flavobacteriales. Ordo saat ini mencakup tiga famili: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae, dan Cryomorphaceae. Ini merupakan kelas terbesar dari filum bakteroidetes, mengelompokkan lebih dari 3.500 spesies.

Sel adalah batang atau filamen yang tidak membentuk spora, bersifat gram negatif, tanpa vesikel gas dan butiran intraseluler. Mereka umumnya dikalikan dengan pembelahan biner.

Anggota keluarga Blattabacteriaceae adalah simbion serangga intraseluler. Keluarga Flavobacteriaceae dan Cryomorphaceae terdiri dari bakteri kemoorganotrofik aerob atau anaerobik fakultatif dengan metabolisme pernapasan, meskipun ada beberapa spesies dengan metabolisme fermentasi.

Mereka tidak mobile. Banyak anggota keluarga ini membutuhkan NaCl atau garam dari air laut untuk pertumbuhannya.

Anggota keluarga Flavobacteriaceae tersebar luas di tanah atau di air tawar, payau, atau laut di daerah beriklim sedang, tropis, atau kutub, sedangkan anggota keluarga Cryomorphaceae sejauh ini terbatas pada habitat laut bersuhu rendah.

Beberapa anggota famili Flavobacteriaceae merupakan patogen bagi manusia, ikan, atau amfibi.

Kelas III. Sphingobacteria

Kelas ini hanya mencakup ordo Sphingobacteriales, yang mengelompokkan tiga famili (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae dan Saprospiraceae), 29 marga, dan 787 spesies.

Bakteri dari kelas ini berbentuk batang. Mereka nonmotil, tidak membentuk spora, dengan pewarnaan gram negatif. Pertumbuhan aerobik atau anaerobik fakultatif.

Dengan kapasitas fermentasi yang terbatas pada beberapa anggota. Beberapa genera, terutama Sphingobacterium, mengandung sphingophospholipid konsentrasi tinggi sebagai komponen lipid seluler.

Kelas IV. Cytophagia

Kelas ini hanya mencakup ordo Cytophagales dan beberapa grup filogenetik lain yang diperlakukan sebagai ordo incertae sedis, dinamakan demikian untuk menunjukkan ketidakmampuan untuk menempatkannya secara tepat dalam klasifikasi ini.

Sel dari kelas ini bisa berupa batang atau filamen pendek atau panjang. Beberapa marga membentuk cincin, kumparan, atau sel berbentuk S. Mereka tidak menghasilkan spora kecuali genus Sporocytophaga. Mereka mobile dengan menggeser atau tidak mobile. Satu-satunya genus dengan flagela adalah Balneola. Pewarnaan Gram-negatif.

Pertumbuhan biasanya sangat aerobik, tetapi pertumbuhan mikroaerobik dan anaerobik terjadi pada beberapa anggota tubuh. Mereka chemoorganotrophic. Mereka tersebar luas di alam.

Beberapa genera merupakan organisme laut yang membutuhkan garam dari air laut untuk pertumbuhannya. Sebagian besar spesies mesofilik, tetapi ada anggota psikrofilik dan termofilik.

Mikrobiota usus

Bacteroidetes telah menjajah berbagai bagian saluran pencernaan pada manusia. Mereka juga ditemukan di mikrobiota mamalia lain, seperti echinodermata, tikus, anjing, babi, dan ruminansia; dari burung peliharaan dan liar, seperti ayam, kalkun, angsa dan burung unta; dan pada invertebrata seperti kaki seribu dan rayap.

Hidup berdampingan

Kebanyakan Bacteroidetes memiliki hubungan mutualistik dengan inangnya. Pada manusia, mereka berinteraksi dengan sistem kekebalan yang menghasilkan aktivasi respons yang dimediasi sel T dan mengontrol kolonisasi bakteri patogen potensial.

Bakteri ini umumnya menghasilkan butirat sebagai produk akhir fermentasi yang memiliki sifat antineoplastik sehingga berperan penting dalam menjaga kesehatan usus.

Metabolisme asam empedu

Mereka juga berpartisipasi dalam metabolisme asam empedu dan transformasi senyawa toksik dan / atau mutagenik. Mereka berkontribusi pada degradasi polisakarida di usus besar, molekul yang sulit didegradasi oleh mamalia, tahan terhadap aksi enzim pencernaan.

Fermentasi yang dimediasi oleh bakteri dari polisakarida ini menyebabkan pelepasan asam lemak rantai pendek yang mudah menguap (terutama asetat, propionat, dan butirat) yang diserap kembali oleh inang. Oleh karena itu, bakteri usus ini membantu inang memperoleh energi dari sumber karbohidrat tahan api.

Pemanenan energi

Pada mamalia omnivora, terutama manusia, sumber energi tambahan ini mewakili antara 7% dan 10% dari asupan harian.

Pada tikus, hewan bebas kuman telah terbukti mengeluarkan 87% lebih banyak kalori dalam tinja daripada tikus normal, dan mereka perlu makan 30% lebih banyak makanan untuk menjaga berat badan mereka.

Oleh karena itu, keberadaan mikrobiota usus diperlukan untuk penyerapan energi yang optimal dari makanan.

Referensi

1. Hahnke, RL, J P. Meier-Kolthoff, M García-López, S Mukherjee, M Huntemann, N N. Ivanova, T Woyke, N C. Kyrpides, Hans-Peter, K. dan M. Göker. (2016). Klasifikasi Taksonomi Berbasis Genom Bacteroidetes. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
2. Kontributor Wikipedia. Bacteroidetes. Wikipedia, Ensiklopedia Gratis, 2017. Tersedia di es.wikipedia.org
3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA dan Ley, RE (2017). Penyakit mikrobioma dan metabolisme: mengunjungi kembali filum bakteri Bacteroidetes. Jurnal Kedokteran Molekuler, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig, dan WB Whitman. (2010) Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, dan Planctomycetes. PENGGUNAAN.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. dan Michel, G. 2011. Lingkungan dan Gut Bacteroidetes: The Food Connection. Frontiers dalam Mikrobiologi 2:93.