Biofilm: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
merapikan using AWB |
|||
Baris 1:
[[Berkas:Staphylococcus aureus biofilm 01.jpg|thumb|right|300px|Biofilm ''[[Staphylococcus aureus]]'' di dalam selang [[kateter]].]]
'''Biofilm''' adalah kumpulan [[sel]] [[mikroorganisme]], khususnya [[bakteri]], yang melekat di suatu permukaan dan diselimuti oleh pelekat [[karbohidrat]] yang dikeluarkan oleh bakteri.<ref name="Madigan">{{en}} Madigan MT, Martinko JM, Brock TD. 2006. '' Brock Biology of Microorganisms''. 11<sup>th</sup> Ed. New Jersey: Pearson Prentice Hall. Hal: 617-619.</ref> Biofilm terbentuk karena mikroorganisme cenderung menciptakan lingkungan mikro dan [[relung]] (''niche'') mereka sendiri.<ref name="Prescott">{{en}} Prescott LM, Harley JP, Klein DA. 2002. Microbiology. Boston: McGraw-Hill. Hal:620-622</ref> Biofilm memerangkap nutrisi untuk pertumbuhan populasi mikroorganisme dan membantu mencegah lepasnya sel-sel dari permukaan pada sistem yang mengalir.<ref name="Madigan"/> Permukaan sendiri adalah [[habitat]] yang penting bagi mikroorganisme karena [[nutrisi]] dapat terjerap pada permukaan sehingga kandungan nutrisinya dapat lebih tinggi daripada di dalam larutan.<ref name="Madigan"/> Konsekuensinya, jumlah dan aktivitas mikroba pada permukaan biasanya lebih tinggi daripada di air.<ref name="Madigan"/>
Hingga tahun 1980-an, mode pertumbuhan dengan biofilm lebih dianggap sebagai sesuatu yang menarik saja dan bukan sebagai suatu studi ilmiah yang serius.<ref name="Lerner"/> Namun, bukti-bukti yang terkumpul kemudian menunjukkan bahwa pembentukan biofilm lebih disukai oleh mikroorganisme, dan hampir semua permukaan yang terkena kontak dengan mikrob dapat mendukung pembentukan biofilm sehingga memengaruhi kehidupan manusia.<ref name="Lerner"/> Atas dasar tersebut, studi mengenai biofilm menjadi lebih intensif.<ref name="Lerner"/> Selain bakteri, mikroorganisme lainnya seperti [[alga]] dan [[khamir]] ([[fungi]] bersel satu) juga dapat membentuk biofilm, namun biofilm bakteri adalah yang paling banyak dipelajari dan dirujuk sebagai contoh.<ref name="Lerner">{{en}} Lerner KL, Lerner BW. 2003. ''World of Microbiology and Immunology''. Farmington Hills, MI: The Gale Group, Inc. Hal: 67-68.</ref>
Baris 12:
Komposisi biofilm terdiri dari sel-sel mikroorganisme, produk ekstraseluler, [[detritus]], [[polisakarida]] sebagai bahan pelekat, dan air yang adalah bahan penyusun utama biofilm dengan kandungan hingga 97%.<ref name="Zhang">{{en}} Zhang XQ, Bishop PL, Kupferle MJ. 1998. Measurement of polysaccharides and proteins in biofilm extracellular polymers. ''Water Sci Technol'' 37, 345-348.</ref><ref name="Christensen">{{en}} Christensen BE. 1989. The role of extracellular polysaccharides in biofilms. ''J Biotechnol'' 10, 181-202.</ref>[[Polisakarida]] (polimer dari monosakarida atau gula sederhana) yang diproduksi oleh mikrob untuk membentuk biofilm termasuk [[eksopolisakarida]] (EPS) yaitu polisakarida yang dikeluarkan dari dalam sel.<ref name="Sutherland"/> EPS yang disintesis oleh sel mikrob berbeda-beda komposisi dan sifat kimiawi dan fisikanya.<ref name="Sutherland2">Sutherland, I. W. (1990). Biotechnology of Exopolysaccharides. Cambridge: Cambridge University Press.</ref> Beberapa adalah makromolekul yang bersifat netral, namun mayoritas bermuatan karena keberadaan [[asam uronat]] (Asam D-glukuronat), Asam D-galakturonat, dan Asam D- manuroniat.<ref name="Sutherland2"/> Ada biofilm yang bersifat kaku karena EPS-nya terdiri dari ikatan ß-1,4 atau ß-1,3 [[glikosida]] (ikatan monosakarida monomer penyusun polisakarida) seperti EPS ''[[xanthan gum]]'' yang dihasilkan oleh ''[[Xanthomonas campestris]]'' tetapi ada juga yang bersifat fleksibel karena memiliki ikatan α-1,2 atau α-1,6 glikosida yang banyak ditemukan pada [[dekstran]]<ref name="Sutherland2"/> Beberapa contoh EPS selain ''xanthan gum'' adalah [[asam kolanat]] yang diproduksi oleh ''[[Escherichia coli]]'', [[alginat]] oleh ''P. aeruginosa'', dan [[galaktoglukan]] oleh ''[[Vibrio cholerae]]''.<ref name="Prigent">{{en}} Prigent-Combaret C, Vidal O, Dorel C, Lejeune P. 1999. Abiotic surface sensing and biofilm-dependent regulation of gene expression in Escherichia coli.'' J Bacteriol'' 181, 5993-6002.</ref><ref name="Davies">{{en}} Davies D G, Geesey G G. 1995. Regulation of the alginate biosynthesis gene algC in Pseudomonas aeruginosa during biofilm development in continuous culture.'' Appl Environ Microbiol'' 61, 860-867</ref><ref name="Watnick">{{en}} Watnick P I, Kolter R. 1999. Steps in the development of a Vibrio cholerae El Tor biofilm.'' Mol Microbiol'' 34, 586-595</ref> Bahan-bahan penyusun biofilm yang lain contohnya adalah [[protein]], [[lipid]], dan [[lektin]].<ref name="Sutherland"/>
Struktur dari suatu biofilm adalah unik tergantung dari lingkungan tempatnya berada, contohnya adalah kandungan nutrisi dan keadaan fisik.<ref name="Sutherland">{{en}} Sutherland IW. 2001. Biofilm exopolysaccharides: a strong and sticky framework. ''Microb'' 147:3-9</ref><ref name="Stoodley">{{en}} Stoodley P, Dodds I, Boyle JD, Lappin-Scott HM. 1999. Influence of hydrodynamics and nutrients on biofilm structure. ''J Appl Microbiol'' 85: S19-S28.
Biasanya mikroorganisme fotosintetik ada di permukaan paling atas, mikroorganisme [[kemoorganotrof]] anaerob fakultatif di bagian tengah, sedangkan di bagian dasar adalah mikroorganisme anaerob pereduksi [[sulfat]].<ref name="Prescott"/> Pada bagian atas, cahaya matahari lebih mudah didapat sehingga dapat digunakan untuk [[fotosintesis]], sedangkan bagian tengah dapat dihuni oleh mikrob kemoorganotrof fakultatif anaerob karena dapat mentolerir kandungan udara yang sedikit serta banyak dapat mengakses bahan organik sebagai sumber energinya.<ref name="Hogg">{{en}} Hogg S. 2005. Essential Microbiology. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd. Hal:82.</ref>
Pada bagian dasar, tidak terdapat kandungan udara sehingga mikrob anaerob pereduksi sulfat dapat tumbuh dan energi dengan cara mereduksi sulfat.<ref name="Hogg"/> Pemodelan habitat mikrob-mikrob tersebut dapat diamati menggunakan [[Kolom Winogradsky]].<ref name="Hogg"/> Struktur biofilm yang lebih kompleks dapat berbentuk empat dimensi (x,y,z, dan waktu) dengan agregat sel, pori-pori, dan saluran penghubung.<ref name="Prescott"/> Tergantung dari kondisi lingkungannya, biofilm dapat menjadi sangat besar dan tebal sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang contohnya pada lingkungan air laut dapat terbentuk [[stromatolit]].<ref name="Prescott"/> Struktur dan ukuran biofilm sangat bergantung pada konsentrasi substrat.<ref name="Wimpenny">{{en}} Wimpenny JWT, Colasanti R. 1997. A unifying hypothesis for the structure of microbial biofilms based on cellular automaton models. ''FEMS Microbiol Ecol'' 22, 1-16.</ref>
Baris 71:
==== Fibrosis sistik ====
Penyakit ini disebabkan oleh ''P. aeruginosa'' yang membentuk biofilm pada paru-paru sehingga menimbulkan gejala [[pneumonia]].<ref name="Madigan"/><ref name="Mozkowitz">{{en}} Moskowitz, ''et al''.2004. Clinically feasible biofilm susceptibility assay for isolates of Pseudomonas aeruginosa from patients with cystic fibrosis. ''J Clin Microbiol'' 42(5): 1915 - 22</ref>
==== Biofilm pada peralatan medis ====
Peralatan medis yang diimplantasikan (dimasukkan) ke dalam tubuh manusia seperti selang [[kateter]] dan sendi buatan sangat rentan terhadap pembentukan biofilm.<ref name="Romeo"/> Contoh mikrob yang sering ditemui membentuk biofilm pada selang kateter adalah ''[[Candida albicans]]''.<ref name="Romeo"/> Mikroorganisme ini adalah [[khamir]] [[patogen]] yang menyebabkan [[infeksi]] dan penyakit yang membahayakan jiwa pada orang-orang dengan sistem imun yang kurang baik, namun dalam keadaan sistem imun yang normal, ''C. albicans'' adalah [[mikroflora normal manusia|mikroflora normal]] pada manusia yang tinggal di dalam mulut, saluran pencernaan, dan saluran alat kelamin.<ref name="Heller">{{en}} Heller K. 2009. Zap1 Sticks It to Candida Biofilms. ''PLoS Biol'' 7(6): e1000117.</ref>
Biofilm ''C. albicans'' merugikan manusia saat terbentuk pada peralatan medis yang diimplantasikan (dimasukkan) ke dalam tubuh manusia seperti selang kateter, dan sendi buatan yang kemudian dapat menyebabkan [[infeksi sistemik]].<ref name="Heller"/> Komponen utama penyusun biofilm adalah matriks ekstraseluler (di luar sel) berupa [[glukan|β-1,3 glukan]] yang pembentukkannya dikodekan oleh [[gen]] (susunan DNA yang menyandikan protein) ''ZAP1''.<ref name="Heller"/> Penanganan biofilm ''C. albicans'' tidak mudah karena resisten terhadap berbagai macam obat antifungi.<ref name="Heller"/>
Baris 136:
* {{en}} [http://www.erc.montana.edu/biofilmbook/ Buku daring tentang biofilm (''biofilm hypertextbook'') ]
* {{en}} [http://www.streambiofilm.org.nz/ Biofilm di perairan (''biofilm in streams'')]
{{featured article}}▼
[[Kategori:Mikrobiologi]]
[[Kategori:Bakteri]]
[[Kategori:Biologi sel]]
▲{{featured article}}
| |||