PERBANDINGAN FERMENTASI ALKOHOL DAN ASAM LAKTAT

A. FERMENTASI

Fermentasi adalah cara memanen energy kimia tanpa menggunakan oksigen maupun rantai transport manapun, Dengan kata lain TANPA RESPIRASI SELULER. Fermentasi berbeda dengan respirasi ANAEROB. Organisme dengan respirasi anaerob masih memiliki rantai transport electron, namun bukan oksigen yang berperan sebagai penerima electron terakhir di ujung rantai tersebut. Misalnya pada beberapa bakteri laut “pereduksi sulfat” menggunakan ion sulfat sebagai penerima electron terakhir. Sehingga produk sampingan yang terbentuk adalah Hidrogen Sulfida (H2S). Ada juga bakteri denitrifikasi seperti Bassilus dan Pseudomonas.

Tidak semua organisme memiliki jalur yang sama dalam metabolisme karbohidrat, ada berbagai macam jalur, misalnya EMP, ED, HMF, serta FK. Yang memiliki kekhasan masing-masing. Kembali ke fermentasi, Bagaimana makanan bisa dioksidasi tanpa respirasi seluler? Perlu diingat bahwa oksidasi hanya mengacu pada berpindahnya electron ke penerima electron, sehingga tidak harus melibatkan oksigen.

Seperti yang kita ketahui, glikolisis mengoksidasi glukosa menjadi 2 molekul piruvat. Agen pengoksidasi pada glikolisis ini adalah NAD+. Tahap glikolisis ini tidak membutuhkan oksigen maupun rantai transfer electron apapun. Namun bisa menghasilkan ATP bersih sejumlah 2 ATP melalui fosforilasi tingkat substrat. Untuk mengetahui detil glikolisis, bagaimana terbentuknya 2 ATP bisa dilihat di pembahasan sebelumnya.

Pada sel otot, jika terdapat oksigen maka ATP tambahan akan dibuat melalui siklus krebs dan juga fosforilasi oksidatif yang merupakan rantai transport electron. Namun jika tidak ada oksigen, maka terjadilah fermentasi. Dengan adanya fermentasi ini dimungkinkan terjadinya pembentukan ATP terus menerus melalui glikolisis. Ini karena pada glikolisis membutuhkan agen pengoksidasi berupa NAD+, sehingga harus selalu tersedia suplai NAD+. Nah, fermentasi inilah yang merupakan penyuplai NAD+.

Fermentasi membutuhkan agen pengoksidasi berupa NADH, dan kemudian menghasilkan NAD+, sehingga ketersediaan NAD+ tetap ada dan glikolisis bisa terus berlangsung. Ada banyak tipe fermentasi berdasarkan produk akhir yang terbentuk dari molekul piruvat. Namun disini akan dibahas 2 tipe fermentasi yang umum, yaitu fermentasi alcohol dan fermentasi asam laktat.

1. FERMENTASI ALKOHOL

Pada fermentasi alcohol, molekul piruvat hasil dari glikolisis diubah menjadi etanol dalam dua langkah. Langkah pertama, pyruvate melepaskan karbondioksida sehingga terbentuklah senyawa berkarbon dua, yaitu asetaldehida. Pada langkah kedua, asetaldehida direduksi oleh NADH menjadi etanol. Reduksi ini meregenerasi suplai NAD+ yang dibutuhkan agar glikolisis terus berlanjut. Dengan demikian asetaldehida berperan sebagai penerima electron terakhir.

Banyak bakteri melakukan fermentasi alcohol di bawah kondisi anaerobic. Salah satu contohnya adalah khamir, Selama ribuan tahun manusia telah menggunakan khamir dalam pembuatan bir, anggur dan roti. Gelembung CO2 yang dihasilkan oleh khamir roti selama fermentasi alcohol memungkinkan roti mengembang.

Fermentasi Alkohol

2. FERMENTASI ASAM LAKTAT

Fermentasi yang kedua yaitu fermentasi asam laktat, pada fermentasi ini tidak terjadi pelepasan CO2. Piruvat direduksi secara langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk akhir. Dengan demikian yang berperan sebagai penerima electron terakhir dari fermentasi ini adalah piruvat.

Fermentasi asam laktat oleh fungi dan bakteri tertentu dimanfaatkan manusia dalam industry pengolahan susu untuk membuat keju dan yogurt.

Fermentasi Asam laktat

Pada manusia, sel otot juga bisa mengalami fermentasi asam laktat. Hal ini terjadi ketika suplai oksigen tidak mencukupi untuk berlangungnya respirasi aerob. Misalnya yang terjadi saat tahap awal olahraga berat, ketika katabolisme gula untuk menghasilkan ATP lebih cepat daripada suplai oksigen dari darah ke otot. Maka sel akan beralih dari respirasi aerobic ke fermentasi.

Dahulu, laktat yang tertumpuk diduga menyebabkan kelelahan dan nyeri otot, Namun risert terbaru menunjukan bahwa penyebab yang sebenarnya adalah peningkatan kadar ion Hidrogen (H+), Sedangkan laktat tampaknya justru meningkatkan kinerja otot. Dalam kasus manapun, laktat yang berlebih akan diangkut oleh darah secara bertahap menuju ke hati. Laktat diubah kembali menjadi piruvat oleh sel hati. Yang dikenal dengan siklus cori.

Tabel. Perbandingan Fermentasi Alkohol dan Fermentasi Asam Laktat