Sintropisme atau Interaksi Sintropi - Definisi dan Contoh

Definisi dan Contoh Sintropisme atau Interaksi Sintropi :

Definisi Sintropisme

Sintropisme atau sintropi adalah jenis interaksi khusus antara dua organisme yang berbeda secara metabolik di mana mereka berinteraksi melalui transfer metabolit jarak pendek.

• Jenis asosiasi ini memungkinkan organisme yang terlibat untuk menjalankan fungsi metabolik yang tidak dapat dilakukan sendiri oleh keduanya.
• Pertumbuhan satu organisme bergantung pada nutrisi, faktor pertumbuhan, dan substrat yang disediakan oleh organisme lainnya.
• Tingkat ketergantungan di antara spesies yang berbeda dapat sangat bervariasi di mana salah satu organisme bergantung pada yang lain untuk pasokan nutrisi sambil membantu menghilangkan produk metabolisme.
• Sintropi dapat digambarkan sebagai mutualisme jenis layanan sumber daya karena salah satu mitra memberikan senyawa kimia kepada yang lain dengan imbalan hadiah.
• Definisi dan konsep sintrofi telah menjadi topik diskusi sejak lama. Istilah ini sekarang dibatasi untuk menunjukkan interaksi di mana pasangan bergantung satu sama lain untuk melakukan aktivitas metabolisme dan ketergantungan tidak dapat diatasi hanya dengan menambahkan substrat bersama atau nutrisi tertentu.
• Sintropisme sering digunakan dalam mikrobiologi untuk menunjukkan hubungan simbiosis antara spesies bakteri yang berbeda.
• Transfer hidrogen antar mikroorganisme dianggap sebagai jantung sintrofi karena berfungsi sebagai pembawa yang efisien dalam metabolisme reduktif.
• Transfer elektron dapat terjadi dengan berbagai cara, baik melalui transfer senyawa kimia atau mediator organik dan anorganik.
• Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa mikroba yang terlibat dalam asosiasi sintrofik sering kali telah mengembangkan mekanisme molekuler untuk membangun komunikasi yang mengarah ke kerja sama metabolik yang efisien.
• Sintropisme lebih umum terjadi di lingkungan anoksik yang membantu mempelajari cara kerja kehidupan mikroba pada perolehan energi minimum.
• Asosiasi ini bekerja dengan mengubah reaksi endergonik menjadi eksergonik untuk mengeksploitasi sumber daya minimal dan mendukung kelangsungan hidup dan perkembangbiakan spesies yang terlibat.
• Salah satu mitra menjaga konsentrasi produk antara tetap rendah melalui konsumsi aktif sehingga mitra lainnya dapat menurunkan substrat lebih lanjut.

Contoh Sintrofisme

1. Degradasi sintrofik heksosa

• Degradasi anaerobik gula heksosa adalah proses eksergonik, tetapi proses tersebut tidak menghasilkan energi yang cukup untuk mendukung pertumbuhan bakteri.
• Untuk mencapai tingkat energi yang cukup, tekanan hidrogen dalam sistem harus dikurangi.
• Dalam lingkungan anoksik dengan komunitas mikroba kompleks yang terdiri dari metanogen dan homoacetogen, bakteri ini bekerja sama untuk mempertahankan tekanan hidrogen yang rendah sekaligus meningkatkan energi per mol substrat.
• Peningkatan hasil energi memfasilitasi fermentasi lengkap heksosa menjadi asetat, CO 2 , dan H 2 . Produk akhir ini kemudian dimetabolisme lebih lanjut oleh mitra metanogenik dan homoasetogenik.
• Dengan tidak adanya interaksi tersebut, fermentasi bergeser ke arah produksi butirat, etanol, dan laktat.

2. Degradasi sintrofik asam amino

• Degradasi protein menghasilkan campuran asam amino dan peptida yang lebih kecil yang kemudian dimetabolisme oleh mikroba anaerobik.
• Dalam kondisi anoksik, degradasi asam amino diperoleh dengan menggabungkan oksidasi dan reduksi asam amino untuk menghasilkan asam karboksilat.
• Selama proses ini, produksi hidrogen dapat terjadi tanpa adanya akseptor elektron. Namun, dalam komunitas mikroba yang kompleks, elektron dihilangkan dengan mentransfernya ke bakteri pereduksi sulfat, homoasetogenik atau metanogenik.
• Transfer membantu menjaga tingkat hidrogen, dengan demikian, memfasilitasi degradasi asam amino lebih lanjut.

3. Bakteri di dalam rumen

• Rumen pada ruminansia terdiri dari kelompok mikroorganisme kompleks yang sebagian besar bersifat sintrofik.
• Degradasi anaerobik senyawa organik dalam rumen menghasilkan produksi asam lemak dan hidrogen.
• Akumulasi hidrogen dalam rumen kemudian menghambat kemampuan mikroorganisme untuk melanjutkan degradasi bahan organik.
• Namun, komunitas mikroba terdiri dari mikroba pemakan hidrogen dalam asosiasi sintrofik untuk memungkinkan degradasi lebih lanjut.
• Mikroba pemakan hidrogen termasuk metanogen, asetogen, dan pereduksi sulfat.
• Dengan demikian, asosiasi sintrofik antara mikroba pemakan hidrogen dan fermentor memungkinkan degradasi terus menerus dari senyawa organik dan pertumbuhan kedua mitra.