Fermentasi Asam Laktat

Apa itu fermentasi asam latkat? Fermentasi adalah suatu aktifivitas mikroorganisme terhadap senyawa  molekul organik komplek seperti protein, karbohidrat, dan lemak yang mengubah senyawa-senyawa tersebut menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana, mudah larut dan kecernaan tinggi. Fermentasi dapat terjadi  karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai.

Asam laktat merupakan bahan kimia serbaguna yang digunakan sebagai:

1. Asidulan, aroma dan pengawet dalam industri makanan, obat-obatan, dan tekstil;
2. Untuk produksi bahan kimia dasar; dan
3. Untuk polimerisasi bahan yang mudah dirombak yaitu  poly lactid acid (PLA) (Hidayat, 2006).

Berdasarkan  hasil akhir fermentasinya,  fermentasi  dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu dan fermentasi alkohol. Berikut merupakan reaksi fermentasi asam laktat:

Reaksinya: C6H12O6 ————> 2C2H5OCOOH + Energi

enzim

Prosesnya :

1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).

enzim

C6H12O6————> 2C2H3OCOOH + Energi

2. Dehidrogenasi asam piruvat akan terbentuk asam laktat.

2C2H3OCOOH + 2NADH2————> 2C2H5OCOOH + 2 NAD

Piruvat dehidrogenase

Energi yang terbentuk dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat : 8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP (Poedjiadi,1994)

Fermentasi asam laktat terbagi menjadi dua jenis, yaitu homofermentatif (sebagian besar hasil akhir merupakan asam laktat) dan heterofermentatif (hasil akhir berupa asam laktat,  asam asetat,  etanol  dan CO2). Secara garis besar, keduanya memiliki kesamaan dalam mekanisme pembentukan asam laktat, yaitu piruvat akan diubah menjadi laktat (atau asam laktat) dan diikuti dengan proses transfer elektron dari NADH menjadi NAD.

 Pola fermentasi ini dapat dibedakan  dengan mengetahui keberadaan enzim-enzim yang berperan di dalam jalur metabolisme glikolisis. Perbedaan kedua kelompok bakteri ini didasarkan juga pada kemampuan bakteri asam laktat dalam menghasilkan enzim fruktosa difosfat aldolase. Bakteri asam laktat homofermentatif mampu menghasilkan enzim fruktosa difosfat aldolase, sedangkan bakteri asam laktat heterofermentatif tidak mampu menghasilkan enzim tersebut tetapi bakteri asam laktat heterofermentatif mampu menghasilkan glukosa 6 fosfat dehidrogenase   dan 6 fosfat glukonat dehidrogenase sehingga mempunyai jalur pembentukan asam laktat yang berbeda.

Pada heterofermentatif, tidak ada aldolase dan heksosa isomerase tetapi menggunakan enzim fosfoketolase dan menghasilkan CO2. Metabolisme heterofermentatif dengan menggunakan heksosa (golongan karbohidrat yang terdiri dari 6 atom karbon) akan melalui jalur heksosa monofosfat atau pentosa fosfat. Sedangkan homofermentatif melibatkan aldolase dan heksosa aldolase namun tidak memiliki fosfoketolase serta hanya sedikit atau bahkan sama sekali tidak menghasilkan CO2. Jalur metabolisme dari yang  digunakan pada homofermentatif adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas (Irawati, 2011).

Beberapa contoh genus bakteri yang merupakan bakteri homofermentatif adalah  Streptococcus,  Enterococcus,  Lactococcus,  Pediococcus, dan Lactobacillus; sedangkan contoh bakteri heterofermentatif adalah Leuconostocdan Lactobacillus.                 

Berikut merupakan gambar siklus dari fermentasi asam laktat pada jalur glikolisis.

Gambar. Jalur fermentasi bakteri asam laktat (Sumber: Irawati, 2011)