Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Produk Pertanian

Para penggiat tani organik tentu sudah tidak asing lagi dengan istilah PSB (Photosynthetic Bacteria), Bakteri fotosintetik (PSB) telah banyak dimanfaatkan dalam bidang pertanian untuk mendorong pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kualitas tanaman.

Manfaat PSB Bagi Tanaman

Selain bidang pertanian PSB juga banyak dimanfaatkan dalam pengendalian limbah yang mencemari lingkungan, pengembalian ekosistem, peternakan, industri kimia dan farmasi.

PSB dapat diaplikasi untuk mengendalikan penyakit pada tanaman ditambah lagi penggunaan PSB akan meningkatkan sistem Imun dari tanaman tersebut. Penelitian menyebutkan bahwa PSB dapat mengatasi penyakit bercak-bercak kuning pada daun tembakau yang disebabkan oleh virus TMV (Tobacco Mosaic Virus).

Manfaat lain dari PSB adalah kemampuan bakteri ini dalam memanen cahaya matahari yang sangat luar biasa, hal ini sangat berguna dalam proses fotosintesis tanaman. PSB juga dapat membersihkan residu zat kimia berbahaya pada tanaman dan areal pertanian seperti residu pestisida pada daun dan pupuk pada tanah.

karakteristik yang paling luar biasa dari PSB adalah mereka dapat menggunakan cahaya sebagai penggerak energi, dan menggunakan senyawa karbon organik, sulfida (seperti S2− atau S2O32−) atau H2 sebagai donor hidrogen untuk memperbaiki CO2 untuk fotosintesis anoksigenik, dimana seluruh proses tidak memerlukan H2O sebagai donor elektron, juga tidak melepaskan O2 (Puyol et al., 2017).

Karakteristik inilah berperan dalam membentuk siklus alami sulfur bagi tanaman, dimana sulfur dapat membantu proses pembentukan butir hijau daun dan menyebabkan daun menjadi lebih hijau.

PSB dapat hidup pada pH yang berkisar antara 6,8 dan 8,5. Akan tetapi studi telah menunjukkan bahwa PSB akan berkerja dengan maksimal ketika pH awal sekitar 7,0.

Klasifikasi Photosynthetic Bacteria (PSB)

Photosynthetic Bacteria (PSB) secara garis besar dapat dibagi menjadi dua kelompok

1. Bakteri Fotosintesis Oksigenik (Oxygenic Photosynthetic Bacteria)

Bakteri fotosintesis oksigenik melakukan fotosintesis dengan cara yang mirip dengan tanaman. Mereka mengandung pigmen pemanen cahaya, menyerap karbon dioksida, dan melepaskan oksigen. Cyanobacteria atau Cyanophyta adalah satu-satunya bentuk bakteri fotosintesis oksigen yang diketahui sampai saat ini. Namun, ada beberapa spesies Cyanobacteria. Mereka sering berwarna biru kehijauan dan dianggap berkontribusi terhadap keanekaragaman hayati di Bumi dengan membantu mengubah atmosfer kekurangan oksigen awal Bumi menjadi lingkungan yang kaya oksigen. 

Transformasi ini berarti bahwa sebagian besar organisme anaerob yang berkembang tanpa adanya oksigen pada akhirnya menjadi punah dan organisme baru yang bergantung pada oksigen mulai muncul. Cyanobacteria sebagian besar ditemukan di air tetapi dapat bertahan hidup di darat, di bebatuan, dan bahkan di kulit binatang (atau bulu), dan di karang. Mereka juga dikenal endosimbion, yang berarti mereka dapat hidup di dalam sel atau tubuh organisme lain dengan cara yang saling menguntungkan. Cyanobacteria juga cenderung hidup dalam kondisi cuaca ekstrem, seperti Antartika, dan menarik bagi para ilmuwan karena mereka mungkin mengindikasikan kesempatan untuk hidup di planet lain seperti Mars.

2. Bakteri Fotosintesis Anoksigenik (Anoxygenic Photosynthetic Bacteria)

Bakteri Fotosintesis Anoksigenik mengonsumsi karbon dioksida tetapi tidak melepaskan oksigen. Ini termasuk bakteri Hijau dan Ungu dan juga Filotrof Anoksigenik Fototrof (FAP), Phototrophic Acidobacteria, dan Phototrophic Heliobacteria. Mari kita lihat perbedaan antara jenis-jenis bakteri ini sedikit lebih dekat.

• Bakteri Sulfur Ungu

Bakteri ungu dapat dibagi menjadi dua jenis utama - Chromatiaceae, yang menghasilkan partikel belerang di dalam sel mereka, dan Ectothiorhodospiraceae, yang menghasilkan partikel belerang di luar sel mereka. Mereka tidak dapat berfotosintesis di tempat-tempat yang memiliki banyak oksigen, sehingga mereka biasanya ditemukan di air yang stagnan atau mata air belerang yang panas. Alih-alih menggunakan air untuk berfotosintesis, seperti tanaman dan cyanobacteria, bakteri sulfur ungu menggunakan hidrogen sulfida sebagai agen pereduksi mereka, itulah sebabnya mereka mengeluarkan sulfur daripada oksigen.

Bakteri ungu mungkin merupakan bakteri fotosintesis yang paling banyak dipelajari, digunakan untuk semua jenis upaya ilmiah termasuk teori tentang kemungkinan kehidupan mikrobiologis di planet lain.

• Bakteri Non-sulfur Ungu

Bakteri non-sulfur ungu tidak melepaskan sulfur karena alih-alih menggunakan hidrogen sulfida sebagai zat pereduksi, mereka menggunakan hidrogen. Sementara bakteri ini dapat mentolerir sejumlah kecil sulfur, mereka mentolerir jauh lebih sedikit daripada bakteri sulfur ungu atau hijau, dan terlalu banyak hidrogen sulfida beracun bagi mereka.

• Bakteri Sulfur Hijau

Bakteri sulfur hijau umumnya tidak bergerak (non-motil), dan dapat datang dalam berbagai bentuk seperti bola, batang, dan spiral. Bakteri ini telah ditemukan jauh di laut dekat Meksiko. Mereka juga ditemukan di bawah laut dekat Indonesia. Bakteri ini dapat bertahan hidup dalam kondisi ekstrem, seperti jenis bakteri fotosintesis lainnya, menunjukkan potensi evolusi untuk hidup di tempat-tempat yang dianggap tidak dapat dihuni.

• Acidobacteria Phototrophic

Acidobacteria Phototrophic ditemukan di banyak tanah dan cukup beragam. Beberapa bersifat acidophilic, artinya mereka berkembang dalam kondisi yang sangat asam. Namun, tidak banyak yang diketahui tentang pengelompokan bakteri ini, karena mereka cukup baru, yang pertama ditemukan pada tahun 1991.

• Phototrophic Heliobacteria

Phototrophic Heliobacteria juga ditemukan di tanah, terutama sawah jenuh air, seperti sawah. Mereka menggunakan jenis bakterioklorofil tertentu, berlabel g, yang membedakan mereka dari jenis bakteri fotosintesis lainnya. Mereka adalah photoheterotroph, yang berarti bahwa mereka tidak dapat menggunakan karbon dioksida sebagai sumber utama karbon mereka.

• Phototrophs anoxygenic filamen hijau dan merah (FAPs)

Phototrophs anoxygenic filamen hijau dan merah (FAPs) sebelumnya disebut bakteri non-sulfur hijau, sampai ditemukan bahwa mereka juga dapat menggunakan komponen sulfur untuk bekerja melalui proses mereka. Bakteri jenis ini menggunakan filamen untuk bergerak. Warnanya tergantung pada jenis bakterioklorofil yang digunakan organisme tertentu.

Yang unik dari bentuk bakteri ini adalah dapat berupa fotoautotrofik, yang berarti mereka menciptakan energi sendiri melalui energi matahari; chemoorganotropic, yang membutuhkan sumber karbon atau photoheterotrophic, yang, seperti dijelaskan di atas, berarti mereka tidak menggunakan karbon dioksida untuk sumber karbon mereka.

(Sumber : http://psb.vn/photosynthesis-bacteria-psb/)

Menurut karakteristik fisiologis dan ekologis, PSB dapat dipisahkan menjadi 4 kategori utama: 

1. Bakteri Sulfur Ungu (Chromatiaceae)

Habitat Bakteri Sulfur Ungu  adalah air yang mengandung limbah organik, tanah dan air yang agak asam

2. Bakteri Non-sulfur Ungu (Rhodospirillaceae)

Habitat Bakteri Non-sulfur Ungu adalah air yang mengandung belerang dan terpapar cahaya, daerah pinggiran pantai yang tercemar limbah dan lingkungan yang ekstrem (panas, dingin, alkali, dan hipersalin)

3. Bakteri Sulfur Hijau (Chlorobiaceae) 

Habitat Bakteri Sulfur Hijau adalah air yang terpapar cahaya dan mengandung belerang atau sulfida

 4. Bakteri Non-sulfur Hijau (Chloroflexacea) 

Habitat Bakteri Non-sulfur Hijau adalah daerah yang memiliki konsentrasi oksigen yang rendah

(Lu et al., 2019b)

Referensi

Lu et al., 2019b. H. Lu, G. Zhang, Z. Zheng, F. Meng, T. Du, S. HeBio-conversion of photosynthetic bacteria from non-toxic wastewater to realize wastewater treatment and bioresource recovery: a review. Bioresour. Technol., 278 (2019), pp. 383-399

Puyol et al., 2017. D. Puyol, E.M. Barry, T. Hülsen, D.J. BatstoneA mechanistic model for anaerobic phototrophs in domestic wastewater applications: photo-anaerobic model (PAnM). Water Res., 116 (2017), pp. 241-253