Bifidobacterium adalah genus bakteri dari kelas Actinobacteria yang mengelompokkan spesies yang dicirikan oleh 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 pertama kali diidentifikasi 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: Dan juga [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)].
Beberapa spesies dari genus digunakan sebagai probiotik, yaitu mikroorganisme yang bila tertelan mampu mengubah flora usus, meningkatkan manfaat bagi kesehatan mereka yang menelannya.
Di antara manfaat menggunakan Bifidobacterium sebagai probiotik adalah fakta bahwa ia membantu gerakan peristaltik usus. Ini juga membantu melawan efek samping pengobatan Helicobacter pylori , seperti diare dan bau mulut.
Indeks artikel
Karakteristik umum
Bakteri dari genus Bifidobacterium memiliki ciri khas berbentuk Y, sehingga menimbulkan nama kelompoknya (bakteri bifid). Semuanya adalah Gram positif, yaitu diwarnai ungu dengan metode pewarnaan Gram.
Sampai beberapa tahun terakhir, para peneliti menganggap bahwa semua bifidobacteria benar-benar anaerobik, namun, penemuan dan deskripsi spesies baru dari genus telah menunjukkan bahwa mereka memiliki tingkat toleransi oksigen yang berbeda.
Tergantung pada toleransi ini, saat ini Bifidobacterium diklasifikasikan menjadi empat kelompok: bakteri yang hipersensitif terhadap O 2 , sensitif terhadap O 2 , aerotoleran dan mikroaerofilik.
Mereka adalah bagian dari kelompok yang disebut bakteri asam laktat, yaitu bakteri yang produk akhir utamanya dari fermentasi karbohidrat adalah asam laktat.
Semuanya non-mobile 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. Para ilmuwan juga telah mengisolasi beberapa spesies dari saluran pencernaan burung dan serangga.
Taksonomi
Bakteri ini secara taksonomi terletak dalam filum Actinobacteria, kelas Actinobacteria, ordo Bifidobacteriales, famili Bifidobacteriaceae. Bifidobacteria pertama kali diisolasi pada tahun 1899 oleh Dr. Tissier dari Institut Pasteur di Prancis, dan ia menamakannya 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 di antaranya diidentifikasi berdasarkan sekuensing genom.
Reproduksi
Bakteri dari genus Bifidobacterium semuanya bereproduksi 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 salah 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 di septum, dua sel anak yang lebih kecil berasal, yang kemudian tumbuh dan dapat memasuki proses fisi lagi.
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 diasimilasi oleh mereka, oleh bakteri lain serta oleh inangnya.
Manusia, serta metazoa lainnya, tidak dapat mencerna beberapa polisakarida, sedangkan bakteri, karena mereka mampu mensintesis enzim, seperti fruktanase, yang mampu memutuskan ikatan yang membentuk polisakarida yang disebut fruktan.
Gambar mikroskop elektron Bifidobacterium longum. Diambil dan diedit dari: Julie6301 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].
Fruktan adalah nama generik untuk polimer fruktosa yang berbeda yang merupakan bagian dari bahan cadangan dari berbagai macam tanaman .
Makanan dengan bifidobacteria
Bifidobacteria termasuk dalam kelompok bakteri asam laktat, yaitu bakteri yang menghasilkan asam laktat sebagai hasil fermentasi karbohidrat. Makanan yang mengandung Bifidobacterium terutama 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 jumlah probiotik yang lebih tinggi daripada yogurt.
Mekanisme aksi sebagai probiotik
Pertama, proses nutrisi bifidobacteria membantu pencernaan gula yang tidak dapat dicerna oleh manusia secara langsung, menurunkannya dan melepaskan nutrisi yang dapat diasimilasi oleh inangnya.
Kedua, produk asam laktat dari metabolisme bifidobacteria membantu menurunkan pH saluran pencernaan, yang mencegah proliferasi bakteri Gram negatif yang dapat berbahaya bagi kesehatan.
Keuntungan sehat
Pentingnya keberadaan bifidobacteria di saluran pencernaan bagi kesehatan manusia telah diketahui para peneliti sejak awal abad terakhir. 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. Karena itu, ahli mikrobiologi ini menyarankan aplikasi oral kultur bakteri fermentatif untuk menanamkannya di saluran usus, melakukan tindakan menguntungkan mereka.
Kehadiran bifidobacteria di saluran pencernaan membantu dalam 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 Database komprehensif obat-obatan alami, penggunaan bakteri ini sebagai probiotik mungkin aman untuk mengobati beberapa gangguan seperti:
Sembelit
Sembelit adalah kesulitan untuk melakukan buang air besar, yang umumnya kurang dari tiga kali seminggu, dengan usaha yang berlebihan, rasa sakit dan dengan sensasi evakuasi yang tidak lengkap. Ini dapat dikaitkan dengan berbagai faktor seperti diet rendah serat, diabetes, stres, depresi, penyakit jantung atau tiroid, antara lain.
Uji klinis telah menunjukkan bahwa menambahkan Bifidobacterium ke dalam makanan membantu meningkatkan buang air besar, 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 butir kefir di piring. Diambil dan diedit dari: Webaware [Domain publik].
Infeksi oleh Helicobacter pylori
Helicobacter pylori adalah bakteri Gram negatif yang ditandai dengan memiliki bentuk heliks, maka nama genus. Ia hidup secara eksklusif di saluran pencernaan manusia dan dapat menyebabkan berbagai penyakit seperti gastritis, tukak lambung dan limfoma jaringan limfoid yang terkait dengan mukosa.
Pengobatan untuk infeksi H. pylori mencakup dua jenis antibiotik yang berbeda untuk mencegah perkembangan resistensi, serta antasida untuk membantu membangun kembali lapisan lapisan perut. Perawatan ini dapat memiliki efek samping seperti diare dan halitosis.
Selain itu, antibiotik bekerja melawan H. pylori dan melawan bakteri lain yang ada. Jika pengobatan disertai dengan konsumsi bifidobacteria dan lactobacilli, efek samping pengobatan berkurang. Saluran usus juga dicegah agar tidak dikolonisasi kembali oleh bakteri Gram negatif.
Diare
Rotavirus adalah virus tidak berselubung, dua kapsid, berbentuk roda yang dapat menyebabkan penyakit yang ditandai dengan muntah dan diare cair pada bayi selama 3 hingga 8 hari. Pemberian bifidobacteria dapat mengurangi durasi diare jenis ini.
Demikian juga, jika bifidobacteria tertelan bersama dengan lactobacillus atau streptococcus, dapat mencegah diare, yang merupakan infeksi ringan yang disebabkan oleh bakteri yang telah terkontaminasi air atau makanan yang tidak ditangani dengan benar.
Pouchitis atau kantongitis
Pouchitis adalah peradangan nonspesifik dari reservoir ileoanal yang penyebabnya tidak diketahui, meskipun flora tinja memainkan peran penting dalam perkembangannya. Ini mempengaruhi pasien yang telah menjalani panproctocolectomy dan menyebabkan penurunan besar dalam kualitas hidup mereka.
Uji klinis yang berbeda telah menghasilkan cukup bukti untuk menunjukkan bahwa asupan probiotik terdiri dari bifidobacteria, lactobacilli, dengan atau tanpa streptokokus membantu mencegah munculnya peradangan ini.
Infeksi saluran pernafasan
Asupan probiotik yang mengandung bifidobacteria secara teratur 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 mengambil Bifidobacterium akan memiliki efek menguntungkan, tetapi tidak ada cukup bukti ilmiah untuk mendukung klaim tersebut. Penyakit tersebut antara lain eksim, obat diare, gangguan bipolar, dan diabetes.
Juga tidak dapat dipastikan bahwa itu efektif dalam mengobati penyakit celiac, radang sendi, memperlambat penuaan, mencegah infeksi terkait kemoterapi, mengendalikan kadar kolesterol, dan penyakit lainnya.
Referensi
- EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. Edisi ke-2. Holt, Rinehart & Winston.
- Bifidobakteri . Di Wikipedia. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.
- 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
- M. Ventura & R. Zink (2002). Identifikasi cepat, diferensiasi, dan klasifikasi taksonomi baru yang diusulkan dari Bifidobacterium lactis . Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan.
- Bifidobakteri. Dalam Kedokteran Plus. Dipulihkan dari: medlineplus.gov.
- PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton & RP Ross (2004). Evaluasi media selektif berbasis mupirocin untuk pencacahan bifidobacteria dari pakan ternak probiotik. Jurnal Metode Mikrobiologi.
