Enjoy With Knowledge

LAJU REAKSI

Kinetika kimia merupakan pengkajian laju dan mekanisme reaksi kimia. Seberapa cepat suatu reaksi kimia berlangsung dan bagaimana sistem itu diubah dari satu keadaan ke keadaan lain dibahas dalam bab ini. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada udara kering, makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan, merupakan contoh perubahan kimia dengan laju yang beragam menurut kondisi saat reaksi.
Tidak semua tabrakan antar molekul menghasilkan reaksi kimia, meski molekul itu memiliki energi tinggi dan kecenderungan alami untuk bereaksi agar reaksi itu terjadi. Tumbukan antar molekul tidak membuahkan hasil jika molekul itu salah sikap pada saat tumbukan misalnya bertumbukan pada bagian yang sama atau meski molekul tersebut telah benar sikapnya, ia tidak cukup energi saat bertumbukan. Maka molekul-molekul hanya bertumbukan tanpa ada perubahan. Kondisi molekul-molekul yang bertumbukan agar terjadi reaksi disebut keadaan transisi atau kompleks teraktifkan.
1. Persamaan Laju Reaksi
Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satuan waktu, atau juga juga dapat dinyatakan sebagai laju berkurangnya konsentrasi suatu reaktan atau laju bertambahnya konsentrasi suatu produk.
Jika suatu reaksi menghasilkan suatu perubahan dalam warna larutan karena menghilangnya pereaksi atau minculnya produk. Jalannya reaksi dapat diikuti dengan mengukur perubahan intensitas warna itu. Jika tidak ada perubahan warna, laju reaksi dapat diperoleh jika terdapat perubahan dalam spectrum absorbsi suatu reaksi atau produk ketika reaksi berlangsung.
Sebagaiman telah dijelaskan pada point sebelumnya bahwa laju reaksi adalah perubahan konsentrasi reaktan atau produk tiap satuan waktu. Atau laju berkurangnya konsentrasi reaktan , laju bertambahnya konsentrasi produk.
misalnya pada reaksi aA + bB cC + dD
maka laju reaksi = -[A] = -[B] = [C] = [D]
a .  t b . t c .  t d .  t

Persamaan laju reaksi dapat ditentuka secara eksperimen
Misalnya reaksi aA + bB cC + dD
Persamaan laju reaksi V = k [A]m [B]n , dengan k : tetapan laju reaksi
m,n : orde reaksi

Orde suatu reaksi adalah jumlah semua eksponen (dari) konsentrasi dalam persamaan laju atau jumlah semua orde reaksi dalam persamaan laju. Nilai orde reaksi harus ditentukan secara ksperimen.
Orde suatu laju reaksi dalam persamaan laju V = k [A]m [B]n adalah m + n

2. Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
a. Sifat Dasar Reaksi
Frekuensi tumbukan antar molekul dipengaruhi oleh sifat dasar reaktan. Ketika reaktan berada dalam fase yang sama misalnya dalam bentuk encer, suhu mempengaruhi mereka bertumbukan.Yang dimaksud sifat dasar pereaksi ini adalah jenis ikatan, energi pengaktifan, dan luas permukaan pereaksi.
Energi pengaktifan, Ea, yaitu energi yang ditambahkan yang harus dimiliki reaktan untuk membentuk kompleks teraktifkan atau keadaan transisi. Nilai energi pengaktifan berbeda-beda untuk reaksi khas bergantung pada sifat dasar pereaksi. Selama perubahan kimia, molekul yang bereaksi perlu bertumbukan ketika molekul bergerak kian kemari secara acak. Tetapi untuk banyak reaksi eksoterm, pada temperatur kamar kebanyakan kebanyakan molekul sekadar terpental setelah bertabrakan tanpa bereaksi, karena tidak memiliki cukup energi untuk membentuk keadaan transisi.
Pada reaktan padatan/cairan yang semakin halus, maka semakin luas permukaan bidang sentuh. Sehingga antar reaktan lebih banyak bersentuhan, dan semakin cepat reaksi terjadi. Reaktan dalam bentuk butiran lebih cepat bereaksi daripada reaktan dalam bentuk bongkahan.
b. Temperatur
Molekul harus bertumbukan dengan cukup energi untuk bereaksi. Suhu biasanya berpengaruh besar pada laju reaksi. Pendingin menurunkan/melambatkan proses kimia. Kenaikan suhu pada laju reaksi menyebabkan kenaikan jumlah dan khususnya energi tumbukan. Pada temperatur yang lebih tinggi, lebih banyak tumbukan reaksi yang terjadi dalam satu waktu. biasanya kenaikan 10C akan melipatkan dua atau tiga laju reaksi. Kenaikan temperatur mengakibatkan molekul-molekul bergerak lebih cepat/sering dan juga dengan dampak yang lebih besar.
c. Konsentrasi
Makin besar konsentrasi reaktan, semakin banyak frekuensi tumbukan molekul reaktan yang efektif. Sehingga lebih banyak lagi reaksi yang terjadi. Pada umumnya laju rekasi bergantung pada konsentrasi reaktan. Laju reaksi sebanding dengan konsentrasi reaktan.
d. Hadirnya Suatu Katalis
Katalis adalah suatu zat yang meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimia tanpa mengalami perubahan kimia yang permanent. Katalis bereaksi membentuk reaksi antara sehingga terbentuk produk dengan waktu yang relative cepat, setelah itu katalsi terbentuk kembali seperti sebelum reaksi. Dengan adanya katalis positif akan menurunkan energi pengaktifan sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.
3. Laju Reaksi Mula-Mula, Laju Reaksi Sesaat, dan Laju Reaksi Rata-Rata
 Laju reaksi rata-rata -- perubahan konsentrasi reaktan atau produk tiap satuan waktu. V = [A]2 – [A]1 =  [A]
t2 - t 1  t
 Laju reaksi sesaat pada t sekon -- diperoleh dari eksplorasi kemiringan tangent kurva dari konsentrasi vs waktu.
Laju = tan  = Y2¬¬ -Y1
X2 - X1

Y2




Y1

X2 X1


 Laju reaksi mula-mula -- laju reaksi pada saat t = 0 sekon, ketika reaktan baru dicampur dan sebelum ada produk. Cara menentukan nilai laju reaksi mula-mula seperti laju sesaat tetapi dengan t awal = 0 sekon.
4. Pengaruh Suhu pada Laju Reaksi
Jika kita mengumpulkan data konsentrasi dan waktu unutk reaksi yang sama pada temperature yang berbeda, kemudian menghubungkan dengan tetapan laju reaksi, k. Kita temukan bahwa jika k naik maka T juga naik. Dengan kata lain, temperatur mempengaruhi laju reaksi tepatnya pada tetapan laju reaksi. Hubungan tersebut kemudian dikenal dengan nilai Arrhenius.
k = tetapan laju reaksi
k = A. e –Ea/R.T A = konsentrasi
e = nilai Euler = 2,72
R = tetapan gas ideal = 0,0082
T = suhu (K)

5. Mekanisme reaksi
Mekanisme reaksi adalah serangkaian reaksi tahap demi tahap yang terjadi berturut-turut selama proses perubahan reaktan menjadi produk.
Misalnya 2NO + 2H2 2H2O + N2 mengikuti mekanisme
1) 2NO N2O2
2) N2O2 + H2 N2O + H2O
3) H2O + H2 N2 + H2O
Mekanisme reaksi yang munkin terjadi harus sesuai hasil pengukuran secara eksperimen terhadap hukum laju. Ynag perlu diperhatikan adalah tahap yang menentukan laju reaksi atau tahap penentu laju yang merupakan tahap reaksi yang berlangsung paling lambat.
6. Teori Laju Reaksi
a. Teori Tumbukan
Reaksi kimia terjadi karena adanya molekul yang saling bertumbukan. Laju reaksi bergantung pada jumlah tumbukan persatuan waktu dan fraksi tumbukan yang efektif. Energi pengaktifan dapat berlangsung hanya jika tumbikan menghasilkan energi yang dapat melampaui energi pengaktifan.
b. Teori Keadaan Transisi
Bila terjadi tumbukan antar milekul reaktan akan diperoleh keadaan transisi yaitu adanya zat antara yang memiliki energi sangat tinggi sehingga tidak stabil. hal ini menyebabkan tabrakan dan membentuk kompleks teraktivasi yang tidak stabil dan segera berubah menjadi produk.

PENDAHULUAN

Terdapat tiga macam ilmu pengetahuan yang mengkaji bahan mekanan, yaitu:
1. Kimia Bahan Makanan yaitu cabang ilmu kimia yang mengkhususkan kajian komposisi dan sifat-sifat atau perubahan kimiawi yang terjadi pada bahan makanan.
Cabang-cabang ilmu kimia lain yang menunjang perkembangan kimia bahan makanan adalah:
a. Kimia Organik, adapun sumbangannya adalah menjelaskan tentang sifat-difat zat penyusun bahan makanan, khususnya yang berupa senyawa organik, misalnya: Karbohidrat, lipid, protein, vitamin, dll.
b. Kimia Analitik, adapun sumbangannya adalah mengungkapkan zat penyusun bahan makanan dari aspek kualitatif maupun kuantitatif.
c. Kimia Fisik, adapun sumbangannya adalah dalam hal pengukuran kalori yang menyertai reaksi kimia zat penyusun makanan.
d. Biokimia, adapun sumbangannya adalah memahami aktivitas enzim yang menyertai reaksi kimia yang dialami oleh zat penyusun bahan makanan.
Cabang ilmu pengetahuan lainnya yang mendukung atau menunjang perkembangan kimia bahan makanan adalah:
a. Biologi, yaitu memahami sifat-sifat dasar dari sel.
b. Ilmu gizi, yaitu berhubungan dengan nutrisi(manfaat zat penyusun bahan makanan).
2. teknologi Pangan/Bahan Makanan: merupakan penerapan/aplikasi dari kimia fisika, biologi, pertanian dan teknik dalam rangka memproduksi, memroses, mengemas dan mendistribusikan dalam rangka memanfaatkan bahan makanan.
Kegiatan inti/pokok dalam ilmu pengetahuan ini adalah pengo;ahan bahan makanan.
Tujuan pokok pengolahan:
a. Menambah ragam makanan.
b. Memenuhi keperluan khusus, misal pembuatan zat pengawet untuk tujuan agar makanan dapat tahan lama, zat pemanis agar makanan lebih manis, zat pewarna, dll
3. Ilmu Pangan, merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari berbagai upaya untuk menyelidiki fakta-fakta pendasar/fundamental tentang bahan makanan beserta komponennya.
Tujuan: Peningkatan kualitas dan kuantitas bahan makanan dengan tetap memperlihatkan nilai gizina dan faktor-faktor lainnya, (produksi, pengolahan, pengawetan, distribusi dan pemanfaatan bahan makanan).

Fungsi pokok bahan makanan dalam tubuh:
1. Penghasil energi.
Bahan makanan, proses metabolisme  CO2 + H2O + NH3 + .... + energi
Bahan makanan mengandung zat organik yang kaya energi (lipid, karbohidrat, protein).
Untuk senyawaan anorganik, kandungan energinya rendah.

Energi hasil metabolisme digunakan untuk beberapa keperluan tubuh:
a. Untuk mempertahankan suhu tubuh + 370C
b. Untuk menggerakkan organ-organ tubuh
c. Untuk mensintesis senyawa-senyawa dalam tubuh, contoh senyawa yang disintesis adalah protein, lemak, glikogen, polinukleotida, senyawa pospat yang kaya energi ATP dan ADP.
d. Mmeungkinkan terjadinya osmosis dalam tubuh dan proses fisika yang lain.
Metabolisme: proses transformasi atau perubahan yang terjadi pada senyawa-senyawa kimia dalam tubuh makhluk hidup, sejak bahan makanan masuk dalam tubuh sampai dengan pemanfaatan hasil-hasil metabolisme dan pembuangan sisa-sisa metabolisme.
Dalam proses metabolisme terjadi proses fisika (ketika mengunyah makanan, penyerapan/osmosis) dan proses kimia (reaksi oksidasi, hidrolisis, sintesis, dll).

2. pemasok zat-zat untuk pertumbuhandan pemeliharaan.

Suatu bahan makanan dinyatakan mempunyai nilai gizi cukup jika:
a. dapat memberikan energi untuk keperluan tubuh
b. dapat memasok/mensuplai bahan-bahan dasar pada tubuh untuk keperluan pertumbuhan dan pemeliharaan
jika kedua syarat tersebut terpenuhi pada dasarnya bertujuan agar organ-organ tubuh dapat menjalankan fungsinya secara normal

prinsip zat-zat penyusun/komposisi bahan makanan:
a. ragam bahan makanan sangat banyak tetapi ragam bahan zat penyusunnya terbatas
b. setiap jenis bahan makanan komposisinya berbeda, contoh beras dan gandum merupakan makanan sereal tetapi komposisinya berbeda

komponen/zat penyusun bahan makanan dapat diklasifikasikan dengan beberapa cara:
a. nutrien(zat gizi) esensial (sangat penting untuk kehidupan), mencakup:
1. karbohidrat
2. protein
3. lemak
4. vitamin
5. mineral
6. air
air dan mineral merupakan senyawaan anorganik
b. nutrien utama merupakan zat gizi yang tidak boleh tidak ada dalam suatu bahan makanan, meliputi;
1. karbohidrat nilai kalori per gramnya 3,375 kkal
2. protein nilai kalori per gramnya 4 kkal
3. lemak nilai kalori per gramnya 9 kkal
Hukum DINAMIKA RUBNER
“jika ditinjau dari fungsinya sebagai pemberi energi pada tubuh maka ketiga nutrien utama dapat saling menggantikan, walaupun nilai kalori masing-masing nutrien utama berbeda untuk setiap satuan berat yang sama”.
Namun pada dasarnya, protein menempati urutan ketiga, karena tugas utama protein adalah sebagai pembangun jaringan.
c. Zat-zat penyusun esensial, ciri-cirinya;
1. sangat diperlukan oleh tubuh, tetapi tidak dapat disintesis oleh tubuh
2. fungsinya tidak da[at digantikan oleh zat penyusun lain.
Yang termasuk dalam zat penyusun esensial adalah:
1. kelompok asam lemak esensial
a) asam linolet (asam 9-12 oktadekadienoat)
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Dalam bidang ilmu gizi asam linoleat diberi tanda -6 (omega-6), angka 6 menunjukkan nomor atom C pertama dari kiri yang berikatan rangkap. Sedangkan kode/sandi asam linolet adalah C18:2, angka 18 menunjukkan banyaknya atom C, dan 2 menunjukkan banyaknya ikatan rangkap.
b) Asam linolenat (asam 9,12,15-oktadekatrienoat)
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Dalam bidang ilmu gizi asam linolenat diberi tanda -3 (omega-3), angka 3 menunjukkan nomor atom C pertama dari kiri yang berikatan rangkap. Sedangkan kode/sandi asam linolet adalah C18:3, angka 18 menunjukkan banyaknya atom C, dan 3 menunjukkan banyaknya ikatan rangkap.
c) Asam arakhidonat (asam 5,8,11,14-eikosatetraenoat)
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
Kode/sandi asam linolet adalah C20:4, angka 20 menunjukkan banyaknya atom C, dan 4 menunjukkan banyaknya ikatan rangkap.
2. asam amino esensial, yaitu:
a) Valina
b) Leusina
c) Isoleusina
d) Lisina
e) Arginina
f) Metionina
g) Triptofan
h) Fenilalanina
i) Treonina
j) Histidina
Semua asam amino esensial tersebut sangat diperlukan tubuh kecuali argininadan histidina yang hanya diperlukan untuk usia balita.
3. kelompok vitamin, diedakan menjadi dua sub pokok, yaitu
a) kelompok vitamin yang larut dalam air, yaitu B&C
b) kelompok vitamin yang larut dalam lemak, yaitu A,D,E&K
4. kelompok mineral, dibagi menjadi dua sub pokok yaitu:
a) kelompok mineral makro yaitu kelompok mineral yang diperlukan oleh tubuh dalam jumlah yang relatif besar, contoh: K-Na-Ca-Mg-P-S-Cl
b) kelompok mineral mikro yaitu kelompok mineral yang diperlukan oleh tubuh dalam jumlah yang sedikit/kecil, contoh: Cu-Zn-Fe-Mn-F-I
untuk kelompok mineral dalam kenyataannya sukar dipenuhi secara proporsional, mengingat bahwa kebutuhan tubuh terhadap mineral memang dalam satuan berat yang rendah. Misalkan berdasarkan penelitian kebutuhan mineral Na per harinya rata-rata adalah 5 gr/hari.

SEKILAS TENTANG ARCHAEA

Archaea berasal dari bahasa Greek : archaios yang artinya purbakala. Archaea diduga sel makhluk hidup yang paling tua. Dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan, seperti yang ditemukan pada dinding sel semua eubakteria (sering disebut bakteri). Peptidoglikan adalah suatu molekul kompleks yang mengandung fragmen disakarida amino dan peptida yang unik. Juga struktur DNAnya berbeda dari Eubakteria. DNA Archaea mempunyai bagian gen besar dan membran selnya mempunyai struktur kimia yang unik.
Lipid dalam membran plasmanya bercabang, tidak hanya berbeda dengan bakteri, tetapi juga berbeda dengan organisme lainnya. Lipid yang dibentuk ini biasanya berhubungan dengan lingkungan yang ekstrim tempat organisme tersebut hidup dan beradaptasi. “Archaea” ini tidak sensitif terhadap antibiotik.
Archaea yang bersifat fototrofik menggunakan pigmen rodopsin bakteri. Pada tingkat molekul, RNA transfer dan RNA ribosom “Archaea” ini memiliki untaian nukleotid yang unik. Banyak dari “Archaea” ini yang memperoleh energi dari reaksi anorganik untuk membuat bahan organik. Beberapa ada yang heterotrof. anggota dari “Archaea” memiliki beberapa macam bentuk yaitu berbentuk batang, bulat, spiral, berbentuk filament, dan flat (pipih).
Archaea hidup di lingkungan yang ekstrim dimana organisme lain tidak dapat hidup. Karena hidup di lingkungan yang ekstrim, mereka disebut ekstremofil. “Archaea” ada yang membedakannya atas tiga kelompok yaitu sebagai berikut.
• Kelompok metanogen (pembuat gas metan) yang hidup dalam dasar kolam dan rawa-rawa, beberapa jenis ada yang hidup dalam saluran pencernaan hewan Ruminansia (sapi, domba, kambing) dan saluran pencernaan manusia. Organisme ini menghasilkan gas metan dari hasil kemosintesis secara anaerob (tanpa oksigen). Methanobacterium yang dapat menghasilkan gas metana (CH4) dari hidrogen (H2) dan karbon dioksida (CO2). Methanobacterium ini berperan dalam pembuatan biogas. Kira-kira 65% dari gas metana yang didapatkan di atmosfir dihasilkan oleh bakteri metanogen ini. Contoh yang lain adalah Methanococcus vanniellii.
• Kelompok Halofilik “Archaea” yang didapatkan di tempat-tempat yang kadar garamnya tinggi (kadar garam 20%, seperti danau Great, laut mati) dan bersifat anaerobik. (Halo artinya garam). Archaea ini melibatkan sejumlah mekanisme untuk dapat hidup di lingkungan yang berkadar garam tinggi. Proteinnya mempunyai pompa klorida yang unik yang menggunakan halorodopsin (berhubungan dengan pigmen rodopsin di dapatkan dalam mata kita) untuk memompa klorida dan bakteriorodopsin mensintesis ATP pada saat adanya cahaya. ke dalam sel.
Beberapa jenis archaea mengandung klorofil dan oleh karena itu Archaea ini membangkitkan ATP (adenine trifosfat) dengan fotosistem. Dari kelompok halofilik ini ada yang mengandung pigmen karoten yang menyebabkan perairan berwarna kemerahan. Contohnya Halobacterium species .
• Kelompok Termoasidofilik yang hidup ditempat yang suhunya tinggi (70 O C atau lebih) dan di tempat yang pHnya rendah (di tempat yang asam) atau konsentrasi belerang yang tinggi. Lebih dari 500 species termofil telah diidentifikasi. Kelompok termo-asidofilik ini ada yang dapat mereduksi sulfur menjadi gas hidrogen sulfida.
Beberapa jenis Archaea hidup dalam kondisi asam yang ekstrim dengan pH 1-2 atau kurang. Contoh termoasidofilik adalah Pyrolobus fumarii tumbuh pada musim panas di batu kuning National Park dengan temperatur maksimum 113 o C, minimum 90 o C dan temperatur optimum 106 o C. Contoh yang lain adalah Thermoplasma acidophilum

Bakteri Sulfolobus acidocaldarius

Sulfolobus acidocaldarius adalah suatu crenarchaeon thermoacidophilic aerobic. Strain DSM639, adalah hyperthermoacidophile yang pertama untuk karakteristik dari terestrial solfataras.
Bakteri ini tumbuh secara optimal pada suhu 75 sampai 80°C dan pH 2 sampai 3, di bawah kondisi udara yang ekstrim, pada substrat organik kompleks, termasuk sari ragi, tryptone, dan asam Casamino dan dalam suatu gula dengan jumlah yang terbatas.
Banyak penelitian berkembang yang telah dilakukan pada archaea dan crenarchaea termasuk Sulfolobus acidocaldarius. Bakteri ini digunakan untuk menunjukkan persamaan transkripsi pada archaeal dan eukaryal. Juga, kepekaannya terhadap suatu antibiotik ribosom dan sudah dibuat perubahan bentuk acidocaldarius yang fokus untuk mempelajari di bidang genetik secara vivo.
Sulfolobus acidocaldarius juga telah digunakan untuk mempelajari ketepatan genetik pada temperatur tinggi dan salah satunya adalah archaeon hyperthermophilic dimana tingkat dan jenis dari mutasi spontan telah terukur secara vivo. Tingkat mutasiya relatif rendah, di samping suhu lingkungan yang tinggi, telah merangsang perhatian yang tinggi dalam sistem perbaikan efisiennya. Keistimewaan khusus meliputi kemampuannya untuk menukar gen kromosomal dalam sel dan kemampuan untuk tumbuh secara sinkronis di dalam kultur yang telah memudahkan mempelajari siklus sel archaeal.
Penentuan urutan genome dari S. acidocaldarius dan studi menghasilkan perbandingan dengan genome dari solfataricus dan S tokodaii, sudah dibuatnya menjadi mungkin untuk suatu database umum untuk genom Sulfolobus yang akan bertindak sebagai suatu sumber penelitian yang penting.

Bakteri Thermoplasma acidophilum

Thermoplasma acidophilum merupakan suatu archea thermoacidophilic yang tumbuh dengan subur pada suhu 59oC dan pH 2 dan telah diisolasi dari pertambangan batubara. Umumnya spesies dari genus thermoplasma yang kekurangan dinding sel, tetapi hanya memiliki selaput plasma.
Ahli fisiologi mikrobiologi dan ahli biologi struktural sangat tertarik pada jasad renik ini karena kemampuannya tumbuh pada temperatur yang tinggi dan pada pH rendah, padahal bakteri ini tidak memiliki perlindungan struktural. Morfologi sel dari bakteri ini berisi protein yang kompleks yang mirip dengan struktur dari sel bakteri eukariotik. Bahkan beberapa ilmuwan biologi evolusioner sempat berpendapat bahwa T. acidophilum merupakan nenek moyang sel eukariotik. Tetapi penelitian terkini menunjukkan bahwa bakteri ini memiliki sifat-sifat yang lebih condong pada bakteri eukariotik.
T. acidophilum mempunyai 1,564,905 pasangan genom dan termasuk salah satu dari genom mikroba terkecil. Genom pada mikroba ini merupakan kromosom lingkar tunggal. Penemuan ini dilakukan dengan cara “shotgun primer walking”. Metode ini merupakan penggabungan dari cara Shotgun sequencing dan metode primer walking. Metode penggabungan ini merupakan metode yang baru dan memberikan peranan yang signifikan dalam mengidentifikasi genom bakteri karena kemampuannya yang lebih cepat dan lebih murah.


A. TAKSONOMI
1. Bakteri Sulfolobus acidocaldarius
Kingdom : Archaea
Filum : Crenarchaeota
Klas : Thermoprotei
Ordo : Sulfolobales
Famili : Sulfolobaceae
Genus : Sulfolobus
Species : S. Acidocaldarius

2. Bakteri Thermoplasma acidophilum
Kingdom : Archaea
Filum : Euryarchaeota
Klas : Thermoplasmata
Ordo : Thermoplasmatales
Famili : Thermoplasmataceae
Genus : Thermoplasma
Species : T. Acidophilum


B. GAMBARAN MIKROSKOPIS
Bakteri Sulfolobus acidocaldarius Bakteri Thermoplasma acidophilum








C. GAMBARAN MAKROSKOPIS
Bakteri Sulfolobus acidocaldarius Bakteri Thermoplasma acidophilum



D. PERAN BAKTERI SULFOLOBUS ACIDOCALDARIUS DAN THERMOPLASMA CIDOPHILUM DI BIDANG KESEHATAN

Di masa depan, dosis obat yang dikonsumsi manusia akan ditekan sekecil mungkin dan dibawa langsung menuju organ sasaran. Selain lebih efektif dan efisien, hal itu bisa menekan efek samping obat yang dipakai. Caranya, dengan membuat struktur obat lebih stabil dan memanfaatkan liposom sebagai drug carrier (pembawa obat).
Salah satu yang sedang diteliti adalah penyempurnaan metilprednisolon-suatu kortikosteroid yang digunakan sebagai imunosupresan/penekan imunitas tubuh dalam terapi jangka panjang, misalnya pada kasus pascatransplantasi organ tubuh maupun gangguan imunitas seperti lupus eritematosus sistemik. Hasil penyempurnaannya menjadi metilprednisolon palmitat yang lebih stabil serta kemampuannya untuk berinkorporasi alias menempel pada liposom.
Hasil penelitian yang kemudian dituangkan dalam disertasi berjudul "Inkorporasi Metilprednisolon Palmitat pada Membran Liposom yang Mengandung Tetraeter Lipid berasal dari Archaea serta Gambaran Distribusinya di beberapa Organ Limfoid pada Mencit". Metilprednisolon palmitat merupakan obat baru yang sedang dikembangkan kelompok peneliti di Bernina Biosystems GmbH, laboratorium yang banyak meneliti transfer gen dan liposom di Munich, Jerman. Penelitian Ernie dilakukan di Laboratorium Bernina Biosystems GmbH, Munich, dan di Laboratorium Biokimia, Farmakologi dan Patologi Anatomi FKUI.
Metilprednisolon sudah banyak diteliti. Tapi obat itu sulit menempel ke liposom karena membentuk misel, semacam kelompok molekul lipid berukuran sangat kecil, kurang dari 10 nanometer, sehingga lepas terus dari membran liposom. Esterifikasi dengan palmitat memungkinkan metilprednisolon menempel lebih kuat pada membran liposom
Liposom sendiri adalah bahan pembawa obat yang terdiri dari lipid. Bahan ini diekstraksi dari kuning telur, kedelai, serta bisa dibuat secara sintetik. Jenis lipid yang digunakan bisa macam-macam sesuai organ sasaran. Kalau sasarannya jantung digunakan kardiolipin dan untuk otak digunakan fosfatidil serin. Sedangkan lipid yangdigunakan untuk sasaran hati adalah fosfatidil kolin.
Namun, fosfatidil kolin kurang stabil, mudah pecah sebelum mencapai organ sasaran. Untuk menstabilkan, dilakukan dengan mengkombinasinya dengan tetraeter lipid yang berasal dari bakteri Archaea, yaitu Sulfolobus acidocaldarius dan Termoplasma acidophilum.
Liposom yang sudah distabilkan lantas digunakan untuk membawa metilprednisolon palmitat. Penyuntikan pada hewan percobaan dengan dosis 2 mg/kg berat badan menunjukkan obat terdistribusi secara baik, terutama di hati. Selain itu juga di limpa, timus, ginjal, dan sumsum tulang.
Menurut ilmuwan mikrobiologi "Organ sasaran yang dituju metil-prednisolon adalah organ hati, karena metilprednisolon palmitat merupakan pro drug, yaitu obat dalam bentuk belum aktif, perlu dimetabolisme dulu di hati sebelum menyebar ke organ-organ lain dimana terjadi reaksi imunologis,"
Aplikasi pada manusia, cukup 1/20 dosis hewan percobaan atau 0,1 mg/ kg berat badan. Kalau orang bersangkutan bobotnya 70 kg, dosis metilprednisolon palmitat hanya 7 mg. Jauh lebih kecil dibanding dosis oral metilprednisolon yang 500-1.000 mg per hari untuk menekan imunitas tubuh.
Masalahnya, sejauh ini belum ada sediaan liposom dalam bentuk oral, masih harus disuntikkan sehingga menyakitkan pasien jika dilakukan setiap hari. Oleh karena itu, penelitian diarahkan agar liposom bisa digunakan secara oral.
Selain itu, perlu uji keamanan tetraeter lipid untuk penggunaan jangka panjang. Sejauh ini belum ditemukan pemecahan tetraeter lipid sehingga zat itu akan terakumulasi dalam tubuh.