Apa itu autolisis?
autolisis adalah proses dimana sel-sel enzimatik dicerna oleh aksi enzim sendiri. Secara harfiah berarti bahwa mekanisme yang menyebabkan lisisnya sendiri (kematian) dipicu dalam sel.
Proses “penghancuran diri” ini telah diamati selama perjalanan normal pertumbuhan dan perkembangan bakteri dan jamur. Namun, banyak teks ilmiah menetapkan bahwa itu adalah tipikal sel “sekarat” atau sel “terluka” atau “terluka”.
Diagram representatif dari struktur seluler ragi
Autolisis juga terjadi pada jaringan hewan dan tumbuhan, tetapi beberapa penulis menggambarkan proses ini sebagai “penguraian diri” non-bakteri yang terjadi setelah kematian sel.
Proses ini dijelaskan oleh Salkowski, pada tahun 1890, sebagai proses enzimatik dari pencernaan sendiri, tetapi pada tahun 1900 Jacobi menciptakan istilah autolisis. Saat ini diketahui bahwa enzim yang bertanggung jawab untuk proses ini bukanlah “produk sampingan” dari lisis, tetapi merupakan enzim yang sama yang berpartisipasi dalam proses seluler.
Mengingat pentingnya bagi industri, proses autolitik yang paling banyak ditinjau adalah proses yang terjadi di ragi, terutama yang digunakan selama proses fermentasi minuman beralkohol (anggur dan bir) dan di toko roti.
Turunan autolitik ragi biasanya digunakan dalam formulasi media kultur, karena merupakan sumber asam amino dan zat gizi lainnya yang baik.
Penyebab autolisis
Autolisis dapat terjadi sebagai respons terhadap sejumlah faktor. Pada organisme uniseluler (mikroorganisme) fenomena ini merespon banyak kondisi lingkungan seperti suhu, pH, konsentrasi oksigen, komposisi media, jumlah nutrisi, keberadaan zat beracun, dll.
Selama fermentasi anggur atau bir, misalnya, autolisis ragi terjadi sebagai respons terhadap penurunan komponen nutrisi dari cairan fermentasi, serta peningkatan yang cukup besar dalam konsentrasi etanol, yang merupakan salah satu produk dari metabolisme Anda.
Pada manusia telah ditunjukkan bahwa proses autolitik dapat dipicu oleh intervensi bedah atau prosedur medis yang berkepanjangan, terutama selama diseksi endoskopi submukosa.
Selain itu, pada banyak hewan autolisis terjadi di tempat-tempat di mana terdapat luka atau laserasi dan memenuhi fungsi menghilangkan jaringan yang rusak selama penyembuhan.
Di beberapa jaringan tanaman, fungsi autolisis dalam pertumbuhan dan perkembangan, serta dalam pengangkutan air dan gas melalui saluran xilem, yang terjadi berkat degradasi protoplas (membran + sitosol) dari trakeid; terjadi, kemudian, sebagai respons terhadap rangsangan yang khas dari perkembangan tanaman.
Di sisi lain, spesies jamur berfilamen tertentu dapat menjalani autolisis selnya sebagai respons terhadap beberapa antibiotik atau zat beracun yang diterapkan pada lingkungan sekitarnya.
Fase autolisis
Proses autolitik yang akan dijelaskan di bawah ini adalah yang terjadi pada ragi, namun dapat diekstrapolasi ke mikroorganisme apa pun atau kelompok sel apa pun dalam jaringan tumbuhan atau hewan.
Kematian sel
Setiap proses autolitik dimulai dengan kematian sel yang bersangkutan. Fenomena awal berkaitan dengan perubahan sistem membran seluler, terutama pada organisme eukariotik, yang memungkinkan enzim pencernaannya bersentuhan dengan komponen yang akan didegradasi.
Enzim yang berpartisipasi dalam peristiwa autolitik bertanggung jawab untuk mendegradasi substrat mereka menjadi fragmen yang lebih kecil. Misalnya, protease atau peptidase “memotong” hampir semua jenis protein, melepaskan peptida atau asam amino.
Nuklease, di sisi lain, mendegradasi asam nukleat seperti DNA atau RNA, memecahnya dan melepaskan nukleosida, mononukleotida, dan polinukleotida. Ada enzim lain yang bertanggung jawab untuk pencernaan beberapa komponen dinding sel, biasanya glukanase (dalam ragi).
Umumnya, apa yang dihasilkan dari lisis sel dan pencernaan dikenal sebagai autolysate, yang dilepaskan ke lingkungan sekitar melalui istirahat di dinding sel ragi, di mana pencernaan dapat dilanjutkan. Konsentrasi komponen seluler yang terdegradasi biasanya menghasilkan sesuatu yang dikenal sebagai ekstrak ragi.
Autolisis ragi dapat dibagi menjadi dua proses:
– Degradasi komponen seluler oleh enzim “litik”, terutama proteinase dan peptidase (proteolisis, enzim proteolitik).
– Degradasi dinding sel, yang memungkinkan sel benar lisis atau pecah dan pelepasan autolisat.
Ragi memiliki vakuola yang menampung sebagian besar enzim proteolitik dalam sel-sel ini. Ketika sel seperti itu mati, maka enzim-enzim ini bersentuhan dengan substratnya dan menurunkannya. Dalam sel hewan eukariotik lainnya, enzim ini terkandung dalam lisosom.
Glukanase dan beberapa proteinase berpartisipasi dalam degradasi komponen dinding sel ragi, menyebabkan pembukaan atau pembentukan “pori-pori”, yang mendorong pelepasan produk degradasi enzim litik internal.
Konsekuensi
Konsekuensi utama dari peristiwa autolitik terbukti, karena sel yang membunuh dirinya sendiri mati dan menghilang, meninggalkan fraksi yang berbeda dari molekul penyusunnya dalam prosesnya.
Beberapa penulis menganggap bahwa autolisis pada organ tertentu menyebabkan “pencairan” internal yang, akibatnya, dapat menyebabkan atrofi atau deformasi morfologi yang sama.
Untuk industri makanan
Proses ini juga dapat terjadi pada banyak makanan, terutama yang berasal dari hewan, yang umumnya menyiratkan dekomposisi non-bakteri jaringan otot dan pelepasan sejumlah besar peptida, asam amino, gugus fosfat, karbohidrat, dll., yang mewakili ekologis. kesempatan untuk kolonisasi bakteri pengurai.
Konsekuensi negatif lain dari proses autolitik dicontohkan dalam produksi keju, di mana autolisis bakteri “starter”, milik spesies Lactococcus lactis , memiliki implikasi penting dalam pengembangan rasa turunan susu ini.
Dalam beberapa teks ilmiah yang berkaitan dengan produksi minuman beralkohol, kontradiksi mungkin dihadapi bahwa untuk beberapa penulis itu adalah proses yang bermanfaat dan bagi yang lain tidak, meskipun hal ini pada dasarnya tergantung pada jenis minuman yang bersangkutan.
Beberapa produsen anggur menganggap bahwa proses autolitik memungkinkan pelepasan banyak komponen internal ragi yang bermanfaat, yang secara signifikan mempengaruhi sifat sensorik dan stabilitas biologis cairan ini.
Ekstrak ragi memiliki banyak kegunaan dalam produksi turunan daging (sosis), sup, saus dan sandwich lainnya.
Foto konsentrat ekstrak ragi (Sumber: SKopp [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)
Karena kematian jutaan khamir dalam kultur dalam media cair merupakan pelepasan sejumlah besar asam amino, gula, vitamin dan mikronutrien lainnya, lisat tidak hanya digunakan sebagai “peningkat” warna dan rasa makanan, tetapi juga juga digunakan untuk formulasi media pertumbuhan eksperimental.
