Jenis Bakteri yang Hidup di pH Asam

Organisme yang hidup di lingkungan yang akan membahayakan atau membunuh banyak hal disebut ekstrofil. Ketika lingkungan ekstrem tersebut memiliki pH yang sangat rendah, umumnya di bawah tiga, mereka dikenal sebagai acidophiles. Bakteri asidofilik hidup di berbagai tempat, mulai dari ventilasi di dasar laut hingga fitur termal di Yellowstone ke perut manusia, dan semuanya memiliki adaptasi untuk membantu mereka bertahan hidup di bawah kondisi asam yang keras.

Helicobacter pylori adalah spesies bakteri yang ditemukan di perut manusia dan bertanggung jawab atas 80 hingga 90 persen tukak lambung (lihat referensi 3). Bentuknya seperti sekrup dengan beberapa flagela yang membantunya bergerak. Perut manusia dapat memiliki pH serendah dua, cukup asam untuk mengubah sifat protein, mulai mencerna makanan dan membunuh sebagian besar bakteri. Helicobacter pylori bersifat acidophilic, tetapi lebih memilih untuk tidak menghabiskan energi menjaga dirinya aman dari efek berbahaya dari asam, sehingga menghabiskan banyak waktunya menggali jauh di dalam lendir perut. Ketika perlu berpindah dari satu tempat ke tempat lain, ia mengisolasi dirinya dengan gelembung pelindung larutan penyangga yang menetralkan asam.

Thiobacillus acidophilus adalah contoh termo-asidofil, yang berarti bakteri yang menyukai lingkungan yang sangat panas dan sangat asam. Ini ditemukan di cekungan geyser asam di Taman Nasional Yellowstone, serta tempat-tempat lain. Menarik juga karena mampu melakukan fotosintesis, atau mendapatkan energinya dari matahari. Seperti kebanyakan bakteri asidofilik, bakteri ini bertahan hidup dengan menggunakan pompa proton yang sangat efisien untuk mencegah terlalu banyak atom hidrogen masuk ke dalam dan mengubah pH internalnya.

Sebagian besar bakteri asidofilik menggunakan adaptasi untuk menjaga pH internal tetap netral sehingga asam tidak terdenaturasi proteinnya, tetapi Acetobacter aceti telah memodifikasi proteinnya agar tidak rusak oleh asam lingkungan. Sebuah studi dalam mikrobiologi lingkungan terapan menemukan lebih dari 50 protein khusus yang telah berevolusi untuk membantu bakteri mengatasi kondisi asam. Semua adaptasi ini baik untuk manusia, karena kami telah menggunakan spesies ini untuk membuat asam asetat, atau cuka, selama ribuan tahun.

Di laut dalam di mana tidak ada cahaya yang menembus, ventilasi termal di dasar laut memuntahkan asam dan bahan beracun lainnya. Ventilasi ini membentuk dasar untuk ekosistem yang luar biasa. Satu kerang yang hidup di antara ventilasi termal memiliki hubungan simbiosis dengan Oligotropha corboxydovorans. Kerang menyediakan rumah dan bakteri mengkonsumsi hidrogen untuk menghasilkan energi bagi keduanya. Atom hidrogen membuat sistem menjadi asam, dan bakteri ini telah menemukan cara untuk menggunakan hidrogen dan mengubah diri mereka menjadi sel bahan bakar mini.