Metabolit Primer dan Metabolit Sekunder Mikroorganisme

Metabolit merupakan produk intermediat yang dihasilkan selama proses metabolisme seluler, senyawa kimia dengan berat molekul rendah (<1000 Da) yang berperan penting dalam metabolisme mikroba. Berdasarkan fungsinya dibagi menjadi 2 macam yaitu sebagai primer atau sekunder. Jalur metabolisme metabolit primer berhubungan dengan produksi (aktivitas anabolik) dan pemecahan (aktivitas katabolik) metabolit, sedangkan jalur metabolisme metabolit sekunder berhubungan dengan rendahnya laju pertumbuhan dan respon terhadap stres.

Metabolit Primer

Metabolit primer yaitu produk yang dihasilkan saat fase pertumbuhan eksponensial dan diproduksi dengan jumlah terbatas. Hasil metabolisme ini penting untuk pertumbuhan, perkembangan dan reproduksi sel itu sendiri. Selain itu merupakan komponen utama dalam mempertahankan fisiologis normal, disebut juga sebagai metabolit sentral. Produk akhir metabolisme anabolik, digunakan sel sebagai bahan penyusun makromolekul esensial (asam amino, nukleotida) atau diubah menjadi koenzim (vitamin). Metabolit primer lainnya (asam sitrat, asam asetat dan etanol) dihasilkan dari metabolisme katabolik.

Contoh Metabolit Primer

Alkohol diantaranya etanol, asam laktat, dan asam amino tertentu. Aplikasi alkohol untuk fermentasi seperti bir dan anggur memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae dan Saccharomyces carlsbergensis

1. Asam sitrat diproduksi Aspergillus niger merupakan salah satu bahan yang paling banyak digunakan dalam produksi pangan
2. Vitamin, mikronutrien penting yang diperlukan dalam jumlah kecil untuk mempertahankan fungsi fisiologis normal tubuh. Vitamin diproduksi selama metabolisme reguler mikroorganisme dan banyak digunakan sebagai bahan tambahan makanan, suplemen kesehatan, dan agen terapeutik. Contohnya yaitu Riboflavin (vitamin B2), digunakan sebagai pertumbuhan dan reproduksi pada manusia dan hewan. Kekurangan vitamin B2 mengakibatkan penyakit cheilosis dan dermatitis pada manusia. Mikroorganisme yang berperan pada fermentasi riboflavin adalah Eremothecium ashbyii dan Ashbya gossypii. Biosintesis riboflavin melalui rekyasa genetik memanfaatkan Bacillus subtilis dan Corynebacterium amoniagenes. Produksi β-karoten memanfaatkan Blakeslea trispora, Phycomyces blakesleeanus, Mucor circinelloides, Rhodotorula spp. dan Choanephora cucurbitarum.
3. Enzim. Aktivitas katalitik mikroba untuk produksi roti, anggur, dan bir. Pemanfaatan enzim dari mikroorganisme dapat diaplikasikan di industri makanan, kimia dan kesehatan. Karena kemudahan produksi, stabilitas, dan keunggulan teknis lainnya.

Metabolit Sekunder

Metabolit sekunder yaitu senyawa organik yang terbentuk pada akhir atau dekat fase stasioner, dan tidak berperan dalam pertumbuhan, perkembangan, dan reproduksi mikroorganisme penghasil. Memiliki ciri dianaranya berat molekul rendah, memiliki peran dalam fungsi ekologi, termasuk mekanisme pertahanan. Produk metabolit sekunder sebagian besar terlibat dalam bidang kesehatan sebagai agen antimikroba, agen antiparasit, antitumor, inhibitor enzim dan imunosupresif.

Beberapa produk, seperti adriamycin, bleomycin, daunomycin, dan mithramycin digunakan sebagai senyawa antitumor. Selain itu, digunakan sebagai anestesi, agen anti-inflamasi, antikoagulan, anabolik, hemolitik, hipokolesterolemia dan vasodilatasi. Jadi produk metabolit sekunder tidak berperan bagi organisme yang memproduksinya, namun sangat penting bagi kesehatan manusia, lingkungan, dan perekonomian masyarakat. 

Contoh metabolisme sekunder bakteri adalar antibiotik yang diantaranya adalah bacitracin dari Bacillus subtilis, adalah antibiotik yang biasa digunakan sebagai obat topikal. Lainnya, seperti eritromisin dari Saccharopolyspora erythraea, merupakan antibiotik yang umum digunakan dengan spektrum antimikroba yang luas. Antibiotik penisilin berasal dari Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum. Antibiotik tetrasiklin berasal dari Streptomyces aureofaciens

Referensi

Sanchez S, Demain AL. Metabolic regulation and overproduction of primary metabolites. Microb Biotechnol. 2008 Jul;1(4):283-319. doi: 10.1111/j.1751-7915.2007.00015.x. PMID: 21261849; PMCID: PMC3815394.