Clostridium acetobutylicum

Clostridium acetobutylicum  juga memiliki pengertian sebagai berikut suatu bakteri bernilai komersial, yang tergolong dalam genus Clostridium. Bakteri ini juga kadang disebut “organisme Weizmann”, dari nama seorang ilmuwan dan politisi Yahudi Chaim Weizmann, yang pada 1916 membantu menemukan bagaimana kultur C. acetobutylicum dapat digunakan dalam industri seperti produksi mesiu dan TNT. Proses yang disebut proses A.B.E. ini menjadi standar dalam industri hingga akhir 1940an, saat harga minyak yang rendah menyebabkan proses berbasis cracking hidrokarbon dan distilasi minyak bumi menjadi lebih efisien. C. acetobutylicum juga memproduksi asam asetat (cuka), asam butirat, karbon dioksida dan hidroge.

                         

Bakteri Ini memiliki ciri-ciri yaitu Clostridium acetobutylicum adalah basil Gram-positif (1). C. acetobutylicum paling sering tinggal tanah, meskipun telah ditemukan di sejumlah lingkungan yang berbeda. Hal ini mesofilik dengan suhu optimal 10-65 ° C. Selain itu, organisme adalah saccharolytic (dapat memecah gula) (1) dan mampu menghasilkan sejumlah produk yang berguna secara komersial yang berbeda; terutama aseton, etanol dan butanol

C. acetobutylicum memerlukan kondisi anaerob untuk tumbuh dalam keadaan vegetatif nya. Di negara-negara vegetatif, adalah motil melalui flagela di adalah seluruh permukaan. Ini hanya dapat bertahan hingga beberapa jam dalam kondisi aerobik, di mana ia akan membentuk endospora yang dapat berlangsung selama bertahun-tahun bahkan dalam kondisi aerobik. Hanya ketika spora berada dalam kondisi anaerobik menguntungkan akan melanjutkan pertumbuhan vegetatif.

Ini pertama kali diisolasi antara 1912 dan 1914. Chaim Weizmann berbudaya bakteri untuk memproduksi memproduksi aseton, etanol dan butanol dalam proses yang disebut metode ABE. Jadi, sudah sepatutnya bahwa C. acetobutylicum sering disebut “organisme Weizmann.” Produk tersebut kemudian digunakan dalam produksi TNT dan mesiu dalam Perang Dunia

pertama. Setelah Perang Dunia I, proses ABE secara luas digunakan sampai tahun 1950-an ketika proses petrokimia menjadi lebih hemat biaya-efektif karena biaya dan ketersediaan sumber bahan bakar minyak bumi. Krisis bahan bakar fosil baru-baru ini telah mendorong penelitian lebih ke C. acetobutylicum dan pemanfaatan proses ABE

 

Gambar 1. Clostridium acetobutylicum

 Selain menjadi bakteri yang penting untuk keperluan industri, C. acetobutylicum dipelajari sebagai model untuk pembentukan Endospora pada bakteri. Ini telah dibandingkan dengan bakteri yang paling sering dipelajari Endospora, Bacillus subtilis. Memahami jalur pembentukan Endospora adalah penting karena banyak bakteri pembentuk Endospora adalah patogen manusia, baik Bacillus dan Clostridium genera.     Strain yang paling sering dipelajari adalah jenis-regangan, ATCC 824. Strain ini ditemukan dan terisolasi di tanah dari sebuah taman Connecticut pada tahun 1924. Penelitian telah menunjukkan bahwa ATCC dipelajari secara luas 824 terkait erat dengan strain Weizmann digunakan dalam produksi industri awal aseton

STRUKTUR

Genom dari Clostridium acetobutylicum ATCC 824 telah diurutkan menggunakan pendekatan senapan. Ini adalah strain model untuk memproduksi bakteri pelarut. Genom terdiri dari satu kromosom melingkar dan sebuah plasmid melingkar. Kromosom berisi 3.940.880 pasangan basa. Ada bias yang untai kecil dengan sekitar 51,5% dari gen yang ditranskripsi dari untai maju dan 49,5% dari untai komplementer.

Gen mencatat umum untuk bakteri termasuk 11 operon yang kode untuk ribosom. Sangat menarik bahwa masing-masing operon dekat oriC (asal replikasi) dan berorientasi pada arah untai terkemuka garpu replikasi. Ini merupakan karakteristik umum diamati dikenal sebagai dosis gen, di mana gen yang sangat ditranskrip ditempatkan di dekat oriC tersebut. Karena orientasi gen ini, mereka akan ditranskripsi dalam jumlah yang lebih besar sementara DNA dalam proses yang direplikasi dan ada salinan tambahan dari gen hadir dalam sel.

Selain itu, genom berisi satu plasmid besar (disebut megaplasmid). Plasmid ini tampaknya mengandung hampir semua gen yang terlibat dengan produksi pelarut dan aptly bernama pSOL1. pSOL1 berisi 192.000 pasang basa dan kode untuk 178 polipeptida. Pemeriksaan plasmid menunjukkan tidak ada bias di mana untai untai merupakan pengkodean

Ketika Clostridium acetobutylicum yang berbudaya dalam budaya terus-menerus atau mengalami banyak transfer, saring perlahan-lahan merosot dalam hal kehilangan kemampuan untuk produksi pelarut. Percobaan untuk menentukan apa yang menyebabkan degenerasi telah menunjukkan bahwa pSOL1 berisi empat gen yang penting untuk produksi alkohol dan aseton. Selama transfer banyak atau pertumbuhan vegetatif terus, plasmid ini hilang. Bukti lebih lanjut untuk hilangnya plasmid ini menyebabkan degenerasi regangan adalah bahwa mutan gen dan kurang mampu menghasilkan aseton melanjutkan pelarut dan produksi alkohol pada komplementasi dari gen melalui plasmid

Lainnya, strain kurang dipelajari C. acetobutylicum seperti ATCC 4259 telah menunjukkan degenerasi serupa. Plasmid di strain ini bernama pWEIZ. Sekali lagi, degenerasi karena kultur serial strain ini diperkirakan terjadi karena pWEIZ kerugian akhirnya. Strain ini layak dicatat karena, menarik, ini merosot strain juga tidak bersporulasi. Hal ini telah mendorong gagasan bahwa gen yang terlibat dalam sporulasi;juga ada di plasmid di kedua ATCC 4259 serta strain jenis, ATCC 8

DALAM BIOTEKNOLOGI

Clostridium acetobutylicum telah memainkan peran penting dalam bioteknologi sepanjang abad ke-20. Awalnya, aseton diperlukan dalam produksi karet sintetis. Chaim Weizmann dipekerjakan untuk bekerja pada masalah di Manchester University dan fermentasi menjadi rute yang menarik di mana untuk mendapatkan aseton yang diperlukan untuk proses tersebut. Antara 1912 dan 1914, Weizmann mengisolasi sejumlah strain. Yang memproduksi terbaik kemudian akan datang untuk dikenal sebagai Clostridium acetobutylicum. Metode ABE dirancang oleh Weizmann menawarkan keuntungan efisiensi meningkat selama proses fermentasi lainnya. Selain itu, bisa menggunakan pati jagung sebagai substrat, sedangkan proses lain diperlukan penggunaan kentang.

Fungsi utama: terutama sebagai pelarut untuk bahan peledak industri, plastik, karet, serat, kulit, minyak, cat dan industri lainnya, tetapi juga sebagai sintesis ketena, anhidrida asetat, iodoform, karet polyisoprene, metil asam akrilik, metil kloroform, bahan baku penting dari resin epoksi dan zat lainnya. Dalam industri tabung tembaga presisi manufaktur, aseton yang sering digunakan untuk membersihkan pipa tembaga di atas tinta hitam.

Aseton, juga dikenal sebagai propanon, dimetil keton, 2-propanon, propan-2-on, dimetilformaldehida, dan β-ketopropana, adalah senyawa berbentuk cairan yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Ia merupakan keton yang paling sederhana. Aseton larut dalam berbagai perbandingan dengan air, etanol, dietil eter,dll. Ia sendiri juga merupakan pelarut yang penting. Aseton digunakan untuk membuat plastik, serat, obat-obatan, dan senyawa-senyawa kimia lainnya. Selain dimanufaktur secara industri, aseton juga dapat ditemukan secara alami, termasuk pada tubuh manusia dalam kandungan kecil.

Aseton dibuat secara langsung maupun tidak langsung dari propena. Secara umum, melalui proses kumena, benzena dialkilasi dengan propena dan produk proses kumena(isopropilbenzena) dioksidasi untuk menghasilkan fenol dan Aseton:

C₆H₅CH(CH₃)₂ + O₂ → C₆H₅OH + OC(CH₃)₂

Konversi di atas terjadi melalui zat antara kumena hidroperoksida, C₆H₅C(OOH)(CH₃)₂.

Aseton juga diproduksi melalui propena yang dioksidasi langsung dengan menggunakan katalis Pd(II)/Cu(II), mirip seperti ‘proses wacker’.

Dahulu, aseton diproduksi dari distilasi kering senyawa asetat, misalnya kalsium asetat. Selama perang dunia I, sebuah proses produksi aseton dari fermentasi bakteri dikembangkan oleh Chaim Weizmann dalam rangka membantu Britania dalam usaha perang. Proses ini kemudian ditinggalkan karena rendahnya aseton butanol yang dihasilkan.

 Sifat Aseton (C₃H₆O) adalah zat cair yang tidak berwarna, berbau tajam, mudah menguap, mudah terbakar. Massa molar nya 58,08 g/mol. Penampilan cairan tidak berwarna, densitas 0,79 g/cm³, titik leleh −94,9°C (178,2 K), titik didih 56,53°C (329,4 K). Kelarutan dalam air, larut dalam berbagai perbandingan viskositas 0,32 cP pada 20 °C, struktur bentuk molekul trigonal planar pada C=O, momen dipol 2,91, aseton mudah terbakar.

Aseton juga dikenal sebagai propanon, dimetil keton, 2-propanon, propan-2-on, dimetilformaldehida, dan β-ketopropana, adalah senyawa berbentuk cairan yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Aseton larut dalam berbagai perbandingan dengan air, etanol, dietil eter, dll. Selain dimanufaktur secara industri, aseton juga dapat ditemukan secara alami, termasuk pada tubuh manusia dalam kandungan kecil. (Anonim, 2011).