AUTOLISIS: SEBAB, FASA DAN AKIBATNYA - BIOLOGI - 2026

The autolisis adalah suatu proses di mana sel-sel enzim dicerna oleh tindakan enzim sendiri. Ini secara harfiah bermaksud bahawa mekanisme yang menyebabkan lisisnya sendiri (kematian) dipicu dalam sel.

Proses "degradasi diri" ini telah diperhatikan semasa pertumbuhan dan perkembangan bakteria dan kulat yang normal. Walau bagaimanapun, banyak teks ilmiah membuktikan bahawa itu adalah sel yang "mati" atau sel "terluka" atau "cedera".

Gambarajah perwakilan struktur sel ragi (Sumber: Frankie Robertson menggunakan Inkscape, karya sendiri. Melalui Wikimedia Commons)

Autolisis juga berlaku pada tisu haiwan dan tumbuhan, tetapi beberapa pengarang menggambarkan proses ini sebagai "penguraian diri" bukan bakteria yang terjadi setelah kematian sel.

Proses ini digambarkan oleh Salkowski, pada tahun 1890, sebagai proses enzimatik pencernaan diri, tetapi pada tahun 1900 Jacobi mencipta istilah autolisis. Hari ini diketahui bahawa enzim yang bertanggungjawab dalam proses ini bukan "produk sampingan" lisis, tetapi merupakan enzim yang sama yang turut serta dalam proses selular.

Memandangkan kepentingannya untuk industri, proses autolitik yang paling dikaji secara menyeluruh adalah proses yang berlaku dalam ragi, terutama yang digunakan semasa proses penapaian minuman beralkohol (wain dan bir) dan di kedai roti.

Derivatif ragi autolitik biasanya digunakan dalam formulasi media kultur, kerana ia mewakili sumber asid amino dan nutrien lain yang baik.

Punca autolisis

Autolisis boleh berlaku sebagai tindak balas kepada sejumlah faktor. Dalam organisma uniselular (mikroorganisma) fenomena ini bertindak balas terhadap banyak keadaan persekitaran seperti suhu, pH, kepekatan oksigen, komposisi medium, jumlah nutrien, kehadiran bahan toksik, dll.

Semasa fermentasi wain atau bir, misalnya, autolisis ragi berlaku sebagai tindak balas kepada penurunan komponen pemakanan cecair fermentasi, serta peningkatan kepekatan etanol, yang merupakan salah satu produk metabolisme anda.

Pada manusia telah ditunjukkan bahawa proses autolitik dapat dipicu oleh intervensi pembedahan yang lama atau prosedur perubatan, terutama semasa pembedahan endoskopi submukosa.

Selain itu, pada banyak haiwan autolisis berlaku di tempat-tempat di mana terdapat luka atau luka dan memenuhi fungsi menghilangkan tisu yang rosak semasa penyembuhan.

Dalam beberapa tisu tumbuhan, autolisis berfungsi dalam pertumbuhan dan perkembangan, serta dalam pengangkutan air dan gas melalui saluran xilem, yang berlaku berkat degradasi protoplas (membran + sitosol) trakeid; berlaku, maka, sebagai tindak balas terhadap rangsangan khas perkembangan tanaman.

Sebaliknya, spesies kulat filamen tertentu dapat menjalani autolisis sel mereka sebagai tindak balas terhadap beberapa antibiotik atau bahan toksik yang digunakan pada lingkungan sekitarnya.

Fasa

Proses autolitik yang akan dijelaskan di bawah adalah proses yang berlaku dalam ragi, namun, proses ini dapat diekstrapolasi ke mana-mana mikroorganisma atau kumpulan sel mana pun dalam tisu tumbuhan atau haiwan.

Kematian sel

Setiap proses autolitik bermula dengan kematian sel yang dimaksudkan. Fenomena awal berkaitan dengan perubahan sistem membran sel, terutama ketika berkaitan dengan organisma eukariotik, yang memungkinkan enzim pencernaan mereka bersentuhan dengan komponen yang akan terdegradasi.

Enzim yang mengambil bahagian dalam peristiwa autolitik bertanggungjawab untuk merosakkan substratnya menjadi serpihan yang lebih kecil. Sebagai contoh, protease atau peptidase "memotong" hampir semua jenis protein, melepaskan peptida atau asid amino.

Nuklease, sebaliknya, menurunkan asid nukleik seperti DNA atau RNA, memisahkannya dan melepaskan nukleosida, mononukleotida, dan polinukleotida. Terdapat enzim lain yang bertanggungjawab untuk pencernaan beberapa komponen dinding sel, biasanya glukanase (dalam ragi).

Biasanya, apa yang dihasilkan dari lisis sel dan pencernaan dikenal sebagai autolysate, yang dilepaskan ke lingkungan sekitarnya melalui pemecahan di dinding sel ragi, di mana pencernaan dapat berlanjutan. Kepekatan komponen sel yang terdegradasi biasanya menghasilkan sesuatu yang dikenali sebagai ekstrak ragi.

Autolisis ragi boleh dibahagikan kepada dua proses

- Kemerosotan komponen sel oleh enzim "litik", terutama proteinase dan peptidase (proteolisis, enzim proteolitik).

- Kemerosotan dinding sel, yang memungkinkan lisis atau pecah sel yang betul dan pelepasan autolysate.

Ragi mempunyai vakuola yang menempatkan sebahagian besar enzim proteolitik sel-sel ini. Apabila sel seperti itu mati, maka enzim ini bersentuhan dengan substratnya dan menurunkannya. Dalam sel haiwan eukariotik lain enzim ini terkandung dalam lisosom.

Glukanase dan beberapa proteinase mengambil bahagian dalam degradasi komponen dinding sel ragi, menyebabkan pembukaan atau pembentukan "liang", yang mempromosikan pelepasan produk degradasi enzim litik dalaman.

Akibatnya

Akibat utama kejadian autolitik terbukti, kerana sel yang membunuh diri mati dan hilang, meninggalkan pecahan molekul penyusunnya yang berlainan.

Sebilangan penulis menganggap bahawa autolisis pada organ tertentu membawa kepada "pencairan" dalaman yang, akibatnya, boleh menyebabkan atrofi atau perubahan bentuk morfologi yang sama.

Untuk industri makanan

Proses ini juga boleh berlaku pada banyak makanan, terutama yang berasal dari haiwan, yang secara amnya menyiratkan penguraian tisu non-bakteria pada tisu otot mereka dan pembebasan sejumlah besar peptida, asid amino, kumpulan fosfat, karbohidrat, dll., Yang mewakili peluang ekologi untuk penjajahan bakteria pengurai.

Akibat negatif lain dari proses autolitik dicontohkan dalam penghasilan keju, di mana autolisis bakteria "starter", yang tergolong dalam spesies Lactococcus lactis, mempunyai implikasi penting dalam pengembangan rasa derivatif tenusu ini.

Dalam beberapa teks ilmiah yang berkaitan dengan pengeluaran minuman beralkohol, percanggahan mungkin dihadapi bahawa bagi sebilangan pengarang ini adalah proses yang bermanfaat dan bagi yang lain tidak, walaupun ini bergantung pada dasarnya, pada jenis minuman yang dimaksudkan.

Sebilangan pengeluar wain menganggap bahawa proses autolitik membenarkan pembebasan banyak komponen dalaman ragi yang bermanfaat, yang mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap sifat deria dan kestabilan biologi cecair ini.

Ekstrak ragi mempunyai banyak kegunaan dalam penghasilan turunan daging (sosej), sup, sos dan sandwic lain.

Foto pekat ekstrak ragi (Sumber: SKopp melalui Wikimedia Commons)

Sejak kematian berjuta-juta ragi dalam kultur dalam medium cair menunjukkan pembebasan sejumlah besar asid amino, gula, vitamin dan mikronutrien lain, lisat tidak hanya digunakan sebagai "penambah" warna dan rasa makanan , tetapi juga digunakan untuk perumusan media pertumbuhan eksperimental.

Rujukan

1. Dernby, KG (1920). Kajian mengenai autolisis tisu haiwan. Kajian dari Rockefeller Institute for Medical Research, 32, 359.
2. Dharmadhikari, M. (2011). Autolisis ragi.
3. Escamez, S., & Tuominen, H. (2017). Sumbangan autolisis sel pada fungsi tisu semasa perkembangan tumbuhan. Pendapat semasa dalam biologi tumbuhan, 35, 124-130.
4. Hyun, JJ, Chun, HJ, Keum, B., Seo, YS, Kim, YS, Jeen, YT, … & Chae, YS (2012). Autolisis: penemuan yang masuk akal yang menunjukkan masa prosedur ESD yang panjang. Teknik Endoskopi Laparoskopi Pembedahan & Percutaneus, 22 (2), e115-e117.
5. Mukundan, MK, Antony, PD, & Nair, MR (1986). Kajian mengenai autolisis pada ikan. Penyelidikan Perikanan, 4 (3-4), 259-269.
6. Rogers, AA, Rippon, MG, Atkin, L., Ousey, K., & Independent Wound Care Consultant, Autolisis UK: mekanisme tindakan dalam penyingkiran tisu devitalisasi pada luka.
7. White, S., McIntyre, M., Berry, DR, & McNeil, B. (2002). Autolisis kulat filamen industri. Ulasan kritikal dalam bioteknologi, 22 (1), 1-14.