BIFIDOBACTERIUM: CIRI, REPRODUKSI, NUTRISI, MANFAAT - BIOLOGI - 2025

Bifidobacterium adalah genus bakteri dari kelas Actinobacteria yang mengelompokkan spesies yang bercirikan Gram positif, tidak memiliki flagel, dan biasanya bercabang dan anaerobik. Mereka adalah salah satu kelompok utama bakteri yang membentuk flora gastrointestinal mamalia, termasuk manusia.

Bakteri ini diidentifikasi untuk pertama kalinya pada tahun 1899 oleh dokter anak Prancis Henri Tissier, yang mengisolasi mereka dari flora usus bayi dan, hingga tahun 1960, diyakini bahwa mereka semua berasal dari spesies yang sama, yang disebut Lactobacillus bifidus. Saat ini genus Bifidobacterium mengelompokkan lebih dari 30 spesies yang valid.

Gambar mikroskopis Bifidobacterium remaja. Diambil dan diedit dari: Y tambe.

Beberapa spesies dari genus digunakan sebagai probiotik, yaitu mikroorganisme yang bila tertelan mampu mengubah flora usus, meningkatkan manfaat bagi kesehatan mereka yang memakannya.

Di antara manfaat menggunakan Bifidobacterium sebagai probiotik adalah kenyataan bahwa ia membantu dalam gerakan peristaltik usus. Ini juga membantu memerangi efek samping pengobatan Helicobacter pylori, seperti diare dan halitosis.

Karakteristik umum

Bakteri dari genus Bifidobacterium memiliki ciri bentuk Y yang menimbulkan nama golongan (bakteri bifid). Semuanya Gram positif, yaitu diwarnai ungu dengan metode pewarnaan Gram.

Hingga beberapa tahun terakhir, para peneliti menganggap bahwa semua bifidobacteria benar-benar anaerobik, namun, penemuan dan deskripsi spesies baru genus telah menunjukkan bahwa mereka memiliki tingkat toleransi yang berbeda terhadap oksigen.

Bergantung pada toleransi ini, saat ini Bifidobacterium diklasifikasikan menjadi empat kelompok: bakteri yang hipersensitif terhadap O ₂ , sensitif terhadap O ₂ , aerotolerant, dan mikroaerofilik.

Mereka adalah bagian dari kelompok yang disebut bakteri asam laktat, yaitu bakteri yang produk terminal utamanya dari fermentasi karbohidrat adalah asam laktat.

Semuanya non-seluler karena kurangnya flagela.

Genom anggota genus ini berkisar antara 1,73 dan 3,25 Mb, dengan sekitar 15% gen yang terkait dengan pengkodean enzim yang terlibat dalam metabolisme karbohidrat.

Bifidobacteria tersebar luas di saluran pencernaan, vagina, dan mulut mamalia, termasuk manusia. Ilmuwan juga telah mengisolasi beberapa spesies dari saluran pencernaan burung dan serangga.

Taksonomi

Bakteri ini secara taksonomi terletak di dalam filum Actinobacteria, kelas Actinobacteria, ordo Bifidobacteriales, family Bifidobacteriaceae. Bifidobacteria pertama kali diisolasi pada tahun 1899 oleh Dr. Tissier dari Institut Pasteur di Prancis, dan dia menyebutnya bifida karena bentuknya yang khas.

Terlepas dari kenyataan bahwa genus Bifidobacterium didirikan oleh Orla-Jensen pada tahun 1924, hingga tahun 1960 semua bifidobacteria dianggap sebagai spesies tunggal yang termasuk dalam genus Lactobacillus (L. bifidus).

Saat ini 32 spesies Bifidobacterium telah dikenali, banyak dari mereka diidentifikasi berdasarkan sekuensing genom.

Reproduksi

Bakteri dari genus Bifidobacterium semuanya berkembang biak dengan pembelahan biner. Ini adalah proses reproduksi aseksual yang dimulai dengan replikasi materi genetik, yang terdiri dari kromosom DNA untai ganda melingkar tunggal.

Setelah replikasi kromosom, setiap salinan terletak pada satu kutub sel bakteri, pembelahan sitoplasma dimulai dan pembentukan septum yang akan memisahkan sitoplasma menjadi dua kompartemen, proses ini disebut sitokinesis.

Pada akhir pembentukan dinding sel dan membran dalam septum, dua sel anak yang lebih kecil berasal, yang kemudian tumbuh dan dapat memasuki proses fisi kembali.

Nutrisi

Bifidobacteria sebagian besar komensal di saluran usus mamalia dan organisme lain, di sana mereka membantu pencernaan karbohidrat dengan berat molekul tinggi, menurunkannya menjadi molekul yang lebih kecil yang dapat diasimilasi oleh mereka, oleh bakteri lain serta oleh inang mereka.

Manusia, seperti halnya metazoa lainnya, tidak dapat mencerna beberapa polisakarida, sedangkan bakteri, karena mereka mampu mensintesis enzim, seperti fruktanase, yang mampu bertindak dengan memutus ikatan yang membentuk polisakarida yang disebut fruktan.

Gambar mikroskop elektron Bifidobacterium longum. Diambil dan diedit dari: Julie6301.

Fruktan adalah nama umum untuk berbagai polimer fruktosa yang merupakan bagian dari bahan cadangan berbagai macam tumbuhan.

Makanan dengan bifidobacteria

Bifidobacteria termasuk ke dalam kelompok bakteri asam laktat, yaitu bakteri yang menghasilkan asam laktat sebagai hasil fermentasi karbohidrat. Makanan yang mengandung Bifidobacterium sebagian besar adalah produk susu dan turunannya.

Makanan ini termasuk keju, yogurt, dan kefir. Yang terakhir adalah produk yang mirip dengan yogurt, yang diperoleh dengan memfermentasi susu dengan ragi dan bakteri. Ini adalah makanan asli Eropa Timur dan Asia Barat Daya dan mengandung probiotik dalam jumlah lebih tinggi daripada yogurt.

Mekanisme kerja sebagai probiotik

Pertama-tama, proses nutrisi bifidobakteri membantu pencernaan gula yang tidak dapat dicerna manusia secara langsung, menurunkannya dan melepaskan nutrisi yang dapat diasimilasi oleh inangnya.

Kedua, produk asam laktat dari metabolisme bifidobacteria membantu menurunkan pH saluran cerna, yang mencegah perkembangbiakan bakteri Gram negatif yang dapat membahayakan kesehatan.

Keuntungan sehat

Pentingnya kehadiran bifidobacteria dalam saluran cerna bagi kesehatan manusia telah diketahui para peneliti sejak awal abad lalu. Memang, pada awal 1907, direktur Institut Pasteur saat itu, Elie Metchnikoff, mengajukan teori bahwa bakteri asam laktat bermanfaat bagi kesehatan manusia.

Metchnikoff mendasarkan teorinya pada fakta bahwa umur panjang petani Bulgaria tampaknya terkait dengan konsumsi produk susu fermentasi. Oleh karena itu, ahli mikrobiologi ini menyarankan aplikasi oral dari kultur bakteri fermentatif untuk menanamkan dirinya di dalam saluran usus, melakukan tindakan menguntungkan mereka.

Kehadiran bifidobacteria di saluran gastrointestinal membantu proses pencernaan karbohidrat, dan juga dikaitkan dengan frekuensi alergi yang lebih rendah. Saat ini beberapa spesies Bifidobacterium umumnya dianggap aman dan digunakan sebagai probiotik oleh industri makanan.

Menurut Natural Medicines Comprehensive Database, penggunaan bakteri ini sebagai probiotik mungkin aman untuk mengobati beberapa gangguan seperti:

Sembelit

Sembelit adalah kesulitan buang air besar, yang umumnya kurang dari tiga kali seminggu, dengan tenaga yang berlebihan, nyeri dan disertai sensasi buang air besar yang tidak tuntas. Ini dapat dikaitkan dengan berbagai faktor seperti diet rendah serat, diabetes, stres, depresi, penyakit jantung atau tiroid, dan lainnya.

Uji klinis telah menunjukkan bahwa menambahkan Bifidobacterium ke dalam makanan membantu meningkatkan pergerakan usus, secara signifikan meningkatkan jumlah buang air besar mingguan pada pasien. Namun, hasil ini dapat bervariasi tergantung pada strain bifidobacteria yang digunakan.

Makanan dengan bifidobacteria. 90 gram biji kefir di atas piring. Diambil dan diedit dari: Webaware.

Infeksi oleh

Helicobacter pylori adalah bakteri Gram negatif yang bercirikan berbentuk heliks, oleh karena itu dinamakan marga. Ia hidup secara eksklusif di saluran pencernaan manusia dan dapat menyebabkan penyakit yang berbeda seperti gastritis, tukak lambung dan limfoma jaringan limfoid yang berhubungan dengan mukosa.

Perawatan untuk infeksi H. pylori termasuk dua jenis antibiotik yang berbeda untuk mencegah perkembangan resistensi, serta antasida untuk membantu membangun kembali lapisan dinding perut. Perawatan ini dapat memiliki efek samping seperti diare dan halitosis.

Selain itu, antibiotik bekerja melawan H. pylori dan bakteri lain yang ada. Jika pengobatan disertai dengan konsumsi bifidobacteria dan lactobacilli, efek samping pengobatan akan berkurang. Saluran usus juga dicegah dari rekolonisasi oleh bakteri Gram negatif.

Diare

Rotavirus adalah virus non-envelope, dua kapsid, berbentuk roda yang dapat menyebabkan penyakit yang ditandai dengan muntah dan diare berair pada bayi selama 3 sampai 8 hari. Pemberian bifidobacteria dapat mengurangi durasi diare jenis ini.

Demikian pula, jika bifidobacteria tertelan bersama dengan lactobacillus atau streptococcus, dapat mencegah diare, yaitu infeksi ringan yang disebabkan oleh bakteri yang telah mencemari air atau makanan yang tidak ditangani dengan baik.

Pouchitis atau pouchitis

Pouchitis adalah peradangan nonspesifik pada reservoir ileoanal yang penyebabnya tidak diketahui, meskipun flora tinja memainkan peran penting dalam perkembangannya. Ini mempengaruhi pasien yang telah menjalani panproctocolectomy dan menyebabkan penurunan kualitas hidup yang hebat.

Uji klinis yang berbeda telah menghasilkan cukup bukti untuk menunjukkan bahwa asupan probiotik yang terdiri dari bifidobacteria, lactobacilli, dengan atau tanpa streptococci membantu mencegah munculnya peradangan ini.

Infeksi saluran pernafasan

Asupan rutin probiotik yang mengandung bifidobacteria membantu memperkuat sistem kekebalan orang sehat sehingga mencegah munculnya infeksi saluran pernapasan, namun tidak membantu mencegah infeksi rumah sakit pada bayi dan remaja.

Penyakit lainnya

Ada sejumlah besar penyakit lain yang telah disarankan bahwa mengonsumsi Bifidobacterium akan memiliki efek menguntungkan, tetapi tidak ada cukup bukti ilmiah untuk mendukung klaim tersebut. Ini termasuk eksim, diare obat, gangguan bipolar, dan diabetes.

Juga tidak dapat dipastikan bahwa itu efektif dalam mengobati penyakit celiac, arthritis, memperlambat penuaan, mencegah infeksi terkait kemoterapi, mengontrol kadar kolesterol, dan penyakit lainnya.

Referensi

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. Edisi ke-2. Holt, Rinehart & Winston.
2. Bifidobacterium. Di Wikipedia. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen & M. Ventura (2007). Melacak taksonomi genus Bifidobacterium berdasarkan pendekatan filogenomik. Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan
4. M. Ventura & R. Zink (2002). Identifikasi cepat, diferensiasi, dan klasifikasi taksonomi baru yang diusulkan dari Bifidobacterium lactis. Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan.
5. Bifidobacteria. Dalam MedicinePlus. Diperoleh dari: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Evaluasi media selektif berbasis mupirocin untuk pencacahan bifidobakteri dari pakan ternak probiotik. Jurnal Metode Mikrobiologi.