BAB
I
PENDAHULUAN
1.1.Latar
Belakang
Semua makhluk hidup sangat bergantung pada lingkungan
sekitar, demikian juga mikroba atau mikroorganisme. Makhluk-makhluk kecil yang
hanya dapat dilihat dengan mikroskop ini tidak dapat sepenuhnya menguasai
faktor-faktor lingkungan, sehingga untuk hidupnya sangat bergantung kepada
lingkungan sekitar. Satu-satunya jalan untuk menyelamatkan diri dari faktor
lingkungan adalah dengan cara menyesuaikan diri (adaptasi) kepada pengaruh faktor
dari luar. Penyesuaian mikroorganisme terhadap faktor lingkungan dapat terjadi
secara cepat dan ada yang bersifat sementara, tetapi ada juga perubahan itu
bersifat permanen sehingga mempengaruhi bentuk morfologi serta sifat-sifat
fisiologik secara turun menurun.
Kehidupan mikroba tidak hanya dipengaruhi oleh keadaan
lingkungan, akan tetapi juga mempengaruhi keadaan lingkungan. Misalnya, bakteri
termogenesis menimbulkan panas di dalam medium tempat tumbuhnya. Beberapa
mikroba dapat pula mengubah pH dari medium tempat hidupnya, perubahan ini
dinamakan perubahan secara kimia.
Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor
lingkungannya. Perubahan lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat
morfologi dan fisiologi mikroba. Beberapa kelompok mikroba sangat resisten
terhadap perubahan faktor lingkungan. Mikroba tersebut dapat dengan cepat
menyesuaikan diri dengan kondisi baru tersebut. Faktor lingkungan meliputi
faktor-faktor abiotik (fisika dan kimia), dan faktor biotik.
Untuk keperluan hidupnya, semua makhluk
hidup memerlukan bahan makanan atau nutrisi. Bahan makanan ini diperlukan untuk
sintesis bahan sel dan untuk mendapatkan energi. Demikian juga dengan
mikroorganisme, untuk kehidupannya membutuhkan bahan-bahan organik dan
anorganik dari lingkungannya. Bahan-bahan tersebut disebut dengan nutrient (zat
gizi), sedang proses penyerapanya disebut proses nutrisi.
1.2.Rumusan
Masalah
-
Apa saja faktor- faktor lingkungan
abiotik mikroba ?
-
Apa saja faktor kimia yang diperlukan
mikroba
-
Apa saja faktor-faktor lingkungan biotik
mikroba ?
-
Apa saja nutrisi yang diperlukan oleh
mikroba ?
1.3.Maksud
dan Tujuan
-
Untuk mengetahui faktor –faktor
lingkungan abiotik mikroba
-
Untuk mengetahui faktor-faktor kimia
yang diperlukan mikroba
-
Untuk mengetahui faktor –faktor lingkungan
biotik mikroba
-
Untuk mengetahui nutrisi yang diperlukan
mikroba
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Lingkungan Abiotik Mikroba
Lingkungan abiotik mikroba yaitu
lingkungan mahluk tak hidup yang berdampingan,menunjang dan dapat memepngaruih
terhadap keadaan dan kondisi mikroba. Faktor –faktor abiotik diantaranya :
2.1.1.
Pengaruh temperatur
Temperatur adalah suatu keadaan atau
kondisi yang menunjukan panas dan dinginnya udara. Temperatur merupakan faktor
yang sangat penting sekali untuk kehidupan semua mahluk hidup terutama mikroba. Beberapa
jenis mikroba dapat hidup di daerah temperatur yang luas sedang jenis lainnya
pada daerah yang terbatas. Pada umumnya batas daerah tempetur bagi kehidupan
mikroba terletak di antara 0oC dan 90oC, sehingga untuk
masin -masing mikroba dikenal nilai temperatur minimum, optimum dan maksimum.
Temperatur
minimum suatu jenis mikroba ialah nilai paling rendah dimana kegiatan mikroba
asih berlangsun. Temperatur optimum adalah nilai yang paling sesuai /baik untuk
kehidupan mikroba. Temperatur maksimum adalah nilai tertinggi yang masih dapat
digunakan untuk aktivitas mikroba tetapi pada tingkatan kegiatan fisiologi yang
paling minimal.
Untuk menentukan temparatur maut bagi mikrobe, ada beberapa pedoman sepertiberikut ini:
a.
Temperatur maut/titik kematian
Temperatur serendah-rendahnya
yang dapat membunuh mikroba yang berada didalam medium standar selama 10 menit
kondisi tertentu.
b.
Laju kematian termal
Kecepatan kematian mikroba
akibat pemberian temperatur. Hal ini karena bahwa tidak semua spesies mati
bersama-sama pada suatu temperatur tertentu.
c.
Waktu kematian termal
Waktu yang diperlukan untuk
membunuh suatu jenis mikroba pada suatu temperatur yang tetap.
Daya tahan mikroba terhadap temperatur tidak sama untuk
tiap-tiap spesies. Ada spesies yng mati setelah mengalami pemanasan beberapa
menit didalam medium pada temperature 60oC; sebaliknya bakteri yang
membentuk spora seperti genus Bacillus dan genus Clostridium tetap
hidup setelah dipanasi dengan uap 100oC atau lebih selama 30 menit.
Oleh karena itu, proses sterilisasi untuk membunuh setiap spesies bakteri yakni
dengan pemanasan selama 15-20 menit dengan tekanan 1 atm dan temperatur 121oC
di dalam otoklaf.
Berdasarkan daerah aktivitas
temperatur, mikroba di bagi menjadi 3 golongan, yaitu:
a. Mikroba
psirkofilik (kryofilik) adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada
daerah temperatur antara 0 C sampai 30 C, dengan temperatur optimum 15 C.
kebanyakan golongan ini tumbuh d tempat-tempat dingin, baik di daratan maupun
di lauatan.
b. Mikroba
mesofilik adalah golongan mikroba yang mempunyai temperatur optimum
pertumbuhan antara 25 C-37 C minimum 15 C dan maksimum di sekitar 55 C. umumnya
hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup
dengan baik pada temperatur 40 C atau lebih.
c. Mikroba
termofilik adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah
temperature tinngi, optimum 55C-60 C, minmum 40 C, sedangkan maksimum 75 C.
golongan ini terutama terdapat di dalam sumber-sumber air panas dan
tempat-tempat lain yang bertemperatur lebih tinggi dari 55 C.
Temperatur
tinggi melebihi temperatur maksimum akan menyebabkan denaturasi protein dan
enzim. Hal ini akan menyebabkan terhentinya metabolisme. Dengan nilai
temperatur yang melebihi maksimum, mikroba akan mengalami kematian. Titik
kematian termal suatu jenis mikroba (Thermal Death Point) adalah nilai
temperatur serendah-rendahnya yang dapat mematikan jenis mikroba yang berada
dalam medium standar selama 10 menit dalam kondisi tertentu.
Laju
kematian termal (thermal Deat Rate) adalah kecepatan kematian mikroba
akibat pemberian temperatur. Hal ini karena tidak semua spesies mati
bersama-sama pada suatu temperatur tertentu. Biasanya, spesies yang satu
lebih tahan dari pada yang lain terhadap suatu pemanasan, oleh karena itu
masing-masing spesies itu ada angka kematian pada suatu temperatur. Waktu
kematian temal (Thermal Death Time) merupakan waktu yang diperlukan
untuk membunuh suatu jenis mikroba pada suatu temperatur yang tetap.
2.1.2.
Kelembaban udara dan pengaruh kebasahan dan kekeringan
Mikroba
mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya untuk pertumbuhan ragi dan
bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi di atas 85%, sedangkan untuk jamur di
perlukan kelembaban yang rendah dibawah 80%. Banyak mikroba yang tahan hidup di
dalam keadaan kering untuk waktu yang lama, seperti dalam bentuk spora,
konidia, artospora, klamidospora dan kista. Keadaaan kekeringan menyebabkan proses pengeringan protoplasma, yang
berakibat berhentinya kegiatan metabolisme. Pengeringan secara perlahan-lahan
menyebabakan perusakan sel akibat pengaruh tekanan osmosis dan pengaruh lainnya
dengan naiknya kadar zat terlarut.
Adapun
syarat-syarat yang menentukan matinya bakteri karena kekeringan antara lain
adalah:
a. Pengeringan dalam keadaan terang pengaruhnya lebih buruk
daripada dalam gelap.
b. Pengeringan
pada suhu tubuh (37°C) atau temperatur kamar (± 26°C) lebih jelek daripada
pengeringan pada temperatur titik beku
c. Pengeringan pada udara efeknya lebih buruk daripada di dalam vakum
atau di tempat yang berisi nitrogen.
d. Bakteri yang dalam medium susu, gula, daging kering
dapat bertahan lebih lama daripada pada gesekan pada kaca obyek.
2.1.3. Pengaruh
perubahan nilai Osmotik
Pada umumnya larutan
hipertonik menghambat pertumbuhan mikrobe
karena dapat menyebabkan plasmolisis. Medium
yang paling cocok bagi
kehidupan mikrobe adalah medium yang isotonik terhadap isi sel mikrobe. Larutan garam atau
larutan gula yang agak pekat
mudah menyebabkan plasmolisis.
Sebaliknya
,mikroba yang ditempatkan dia air suling (Aquades ) akan keasukan air sehingga
dapat menyebabkan pecahnya sel mikroba tersebut, hal ini dinamakan plasoptisis.
Berdasarkan hal ini,maka pembuatan suspensi bakteri dengan menggunakan air
murni tidak dapat digunakan.Beberapa
mikrobe dapat menyesuaikan diri terhadap kadar garam atau kadar gula yang
tinggi, misal ragi yang osmofil (dapat
tumbuh padaz kadar garam tinggi),
bahkan beberapa mikrobe dapat bertahan di dalam substrat dengan kadar garam sampai 30%, golongan ini bersifat haloduri
Tekanan
osmose sebenarnya sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila mikroba
diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis,
yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya
sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan
mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel
membengkak dan akhirnya pecah.
Berdasarkan
tekanan osmose yang diperlukan mikroba dapat dikelompokkan menjadi :
1). mikroba
osmofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar gula tinggi
2). mikroba
halofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam halogen yang tinggi.
3) mikroba
halodurik, adalah kelompok mikroba yang dapat tahan (tidak mati) tetapi tidak
dapat tumbuh pada kadar garam tinggi, kadar garamnya dapat mencapai 30 %.
2.1.4.
Pengaruh PH
Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH
7). Beberapa bakteri dapat hidup pada pH tinggi (medium alkalin). Contohnya
adalah bakteri nitrat, rhizobia, actinomycetes, dan bakteri pengguna urea.
Hanya beberapa bakteri yang bersifat toleran terhadap kemasaman, misalnya Lactobacilli,
Acetobacter, dan Sarcina ventriculi. Bakteri yang bersifat
asidofil misalnya Thiobacillus. Jamur umumnya dapat hidup pada
kisaran pH rendah. Apabila mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka
pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pH media 8 maka pertumbuhan
didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi
3 yaitu :
(a) mikroba asidofil, adalah kelompok mikroba
yang dapat hidup pada pH 2,0-5,0,
(b) mikroba
mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5-8,0,
dan
(c) mikroba alkalifil, adalah kelompok mikroba
yang dapat hidup pada pH 8,4-9,5. Contoh pH minimum, optimum, dan maksimum
untuk beberapa jenis bakteri adalah sebagai berikut :
|
Nama
mikroba
|
pH
|
||
|
minimum
|
optimum
|
maksimum
|
|
|
Escherichia
coli
Proteus
vulgaris
Enterobacter
aerogenes
Pseudomonas
aeruginosa
Clostridium
sporogenes
Nitrosomonas
spp
Nitrobacter
spp
Thiobacillus
Thiooxidans
Lactobacillus
acidophilus
|
4,4
4,4
4,4
5,6
5,0-5,8
7,0-7,6
6,6
1,0
4,0-4,6
|
6,0-7,0
6,0-7,0
6,0-7,0
6,6-7,0
6,0-7,6
8,0-8,8
7,6-8,6
2,0-2,8
5,8-6,6
|
9,0
8,4
9,0
8,0
8,5-9,0
9,4
10,0
4,0-6,0
6,8
|
Untuk
menumbuhkan mikroba pada media memerlukan pH yang konstan, terutama pada
mikroba yang dapat menghasilkan asam. Misalnya Enterobacteriaceae dan
beberapa Pseudomonadaceae. Oleh karenanya ke dalam medium diberi
tambahan buffer untuk menjaga agar pH nya konstan. Buffer merupakan campuran
garam mono dan dibasik, maupun senyawa-senyawa organik amfoter. Sebagai contoh
adalah buffer fosfat anorganik dapat mempertahankan pH diatas 7,2. Cara kerja
buffe adalah garam dibasik akan mengadsorbsi ion H+ dan garam monobasik akan
bereaksi dengan ion OH–.
2.1.5. Tegangan muka dan hidrostatik
Tegangan
muka mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut menyerupai membran
yang elastis. Seperti telah diketahui protoplasma mikroba terdapat di dalam sel
yang dilindungi dinding sel, maka apabilaada perubahan tegangan muka dinding
sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma. Akibat selanjutnya dapat
mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan bentuk morfologinya. Zat-zat seperti
sabun, deterjen, dan zat-zat pembasah (surfaktan) seperti Tween80 dan
Triton A20 dapat mengurangi tegangan muka cairan/larutan.
Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relatif tinggi.
Tekanan
hidrostatik mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Umumnya tekanan
1-400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan
pertumbuhan mikroba. Tekanan hidrostatik yang lebih tinggi lagi dapat
menghambat atau menghentikan pertumbuhan, oleh karena tekanan hidrostatik
tinggi dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi
transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim. Tekanan
diatas 100.000 pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein.
Akan tetapi ada mikroba yang tahan hidup pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran),
dan ada mikroba yang tumbuh optimal pada tekanan tinggi sampai 16.000
pound/inchi2 (barofil). Mikroba yang hidup di laut dalam
umumnya adalah barofilik atau barotoleran. Sebagai contoh adalah bakteri Spirillum.
2.1.6.
Pengaruh cahaya
Pada umumnya sel mikrooraginsme rusak
akibat cahaya,terutama pada mikroba yang tidak mempunyai pigemen fotosintetik.
Sinar dengan gelombang pendek akan berpengaruh buruk terhadap mikroba. Bila
energi radiasi diabsorpsi oleh sel mikroorganisme maka akan menyebabkan terjadinya
ionisasikoponen sel, sehingga kebanyakan bakteri tidak dapat mengadakan
fotosintesis ,bahkan setiap radiasi akan berbahaya bagi kehidupan.
Sinar yang
nampak oleh mata kita, yaitu yang bergelombang antara 390 m μ sampai 760 m μ,
tidak begitu berbahaya; yang berbahaya ialah sinar yang lebih pendek
gelombangnya, yaitu yang bergelombang antara 240 m μ sampai 300 m μ. Lampu air
rasa banyak memancarkan sinar bergelombang pendek ini. Lebih dekat, pengaruhnya
lebih buruk.
Dengan penyinaran pada jarak dekat sekali,
bakteri bahkan dapat mati seketika, sedang pada jarak yang agak jauh mungkin
sekali hanya pembiakannya sajalah yang terganggu. Spora-spora dan virus lebih
dapat bertahan terhadap sinar ultra-ungu. Sinar ultra-ungu biasa dipakai untuk
mensterilkan udara, air, plasma darah dan bermacam-macam bahan lainya. Suatu
kesulitan ialah bahwa bakteri atau virus itu mudah sekali ketutupan benda-benda
kecil, sehingga dapat terhindar dari pengaruh penyinaran. Alangkah baiknya,
jika kertas-kertas pembungkus makanan, ruang-ruang penyimpan daging,
ruang-ruang pertemuan, gedung-gedung bioskop dan sebagainya pada waktu-waktu
tertentu dibersihkan dengan penyinaran ultra-ungu.
2.1.7. Pengaruh Penghancuran secara Mekanik
Pengaruh
tekanan udara terhadap kehidupan bakteri sangat kecil. Untuk menghentikan
pembiakan bakteri diperlukan tekanan 600
atm; dan untuk mematikan diperlukan tenaga sebesar 6.000 atm, dan untuk membunuh sporanya diperlukan tekanan
12.000 atm. Mengguncang-guncang bakteri
tidak membawa kematian,kecuali kalau bakteri itu dicampur dengan benda
keras,seperti pecahan kaca,tanah radiolaria,tanah foraminifera,dan sebaginya.
Untuk memecahkan
bakteri diperlukan pengguncangan 9.000 kali per detik. Proses-proses ini
sering digunakan untuk melepaskan enzim-enzim dan endotoksin yang terkandung di
dalam bakteri. Pada umumnya, protoplasma serta komponen-komponen sel hanya
dapat diselidiki lebih lanjut jika ada dalam keadaan lepas sel {cell
free system).
2.2. Faktor
Kimia
Faktor-faktor
kimia terdiri dari beberapa senyawa ataupun campuran diantarnaya
2.2.1. Fenol Dan Senyawa-Senyawa Lain Yang Sejenis
Larutan
fenol 2 sampai 4% berguna bagi desinfektan. Kresol atau kreolin lebih baik
khasiatnya daripada fenol. Lisol ialah desinfektan yang berupa campuran sabun
dengan kresol; lisol lebih banyak digunakan daripada desinfektan-desinfektan
yang lain. Karbol ialah lain untuk fenol. Seringkali orang mencampurkan
bau-bauan yang sedap, sehingga desinfektan menjadi menarik.
2.2.2. Formaldehida (CH2O)
Suatu
larutan formaldehida 40% biasa disebut formalin. Desinfektan ini banyak sekali
digunakan untuk membunuh bakteri, virus, dan jamur. Formalin tidak biasa
digunakan untuk jaringan tubuh manusia, akan tetapi banyak digunakan untuk
merendam bahanbahan laboratorium, alat-alat seperti gunting, sisir dan
lain-lainnya pada ahli kecantikan.
2.2.3. Alkohol
Etanol murni
itu kurang daya bunuhnya terhadap bakteri. Jika dicampur dengan air murni,
efeknya lebih baik. Alcohol 50 sampai 70% banyak digunakan sebagai desinfektan.
2.2.4.
Yodium
Yodium-tinktur,
yaitu yodium yang dilarutkan dalam alcohol, banyak digunakan orang untuk
mendesinfeksikan luka-luka kecil. Larutan 2 sampai 5% biasa dipakai. Kulit
dapat terbakar karenanya , oleh sebab itu untuk luka-luka yang agak lebar tidak
digunakan yodium-tinktur.
2.2.5. Klor Dan Senyawa Klor
Klor banyak
digunakan untuk sterilisasi air minum. Persenyawaan klor dengan kapur atau
natrium merupakan desinfektan yang banyak dipakai untuk mencuci alat-alat makan
dan minum.
2.2.6. Zat Warna
Beberapa
macam zat warna dapat menghambat pertumbuhan bakteri. Pada umumnya bakteri gram
positif iktu lebih peka terhadap pengaruh zat warna daripada bakteri gram
negative. Hijau berlian, hijau malakit, fuchsin basa, kristal ungu sering
dicampurkan kepada medium untuk mencegah pertumbuhanbakteri gram positif.
Kristal ungu juga dipakai untuk mendesinfeksikan luka-luka pada kulit. Dalam
penggunaan zat warna perlu diperhatikan supaya warna itu tidak sampai kena
pakaian.
2.2.7. Obat Pencuci (Detergen)
Sabun biasa
itu tidak banyak khasiatnya sebagai obat pembunuh bakteri, tetapi kalau
dicampur dengan heksaklorofen daya bunuhnya menjadi besar sekali. Sejak lama
obat pencuci yang mengandung ion (detergen) banyak digunakan sebagai pengganti
sabun. Detergen bukan saja merupakan bakteriostatik, melainkan juga merupakan
bakterisida. Terutama bakteri yang gram positif itu peka sekali terhadapnya.
Sejak 1935 banyak dipakai garam amonium yang mengandung empat bagian.
Persenyawaan ini terdiri atas garam dari suatu basa yang kuat dengan
komponen-komponen. Garam ini banyak sekali digunakan untuk sterilisasi
alat-alat bedah, digunakan pula sebagai antiseptik dalam pembedahan dan
persalinan, karena zat ini tidak merusak jaringan, lagipula tidak menyebabkan
sakit. Sebagai larutan yang encer pun zat ini dapat membunuh bangsa jamur,
dapat pula beberapa genus bakteri Gram positif maupun Gram negatif. Agaknya
alkil-dimentil bensil-amonium klorida makin lama makin banyak dipakai sebagai
pencuci alat-alat makan minum di restoran-restoran. Zat ini pada konsentrasi
yang biasa dipakai tidak berbau dan tidak berasa apa-apa.
2.2.8.
Sulfonamida
Sejak 1937
banyak digunakan persenyawaan-persenyawaan yang mengandung belerang sebagai
penghambat pertumbuhan bakteri dan lagi pula tidak merusak jaringan manusia.
Terutama bangsa kokus seperti Streptococcus yang menggangu
tenggorokan,Pneumococcus, Gonococcus, dan Meningococcus sangat peka
terhadap sulfonamida. Penggunaan obat-obat ini, jika tidak aturan akan menimbulkan
gejalagejala alergi, lagi pula obat-obatan ini dapat menimbulkan golongan
bakteri menjadi kebal terhadapnya. Khasiat sulfonamida itu terganggu oleh
asam-p-aminobenzoat.
Asam-p-aminobenzoat
memegang peranan sebagai pembantu enzim-enzim pernapasan, dalam hal itu dapat
terjadi persaingan antara sulfanilamide dan asam-paminobenzoat. Sering terjadi,
bahwa bakteri yang diambil dari darah atau cairan tubuh orang yang habis
diobati dengan sulfanilamide itu tidak dapat dipiara di dalam medium biasa.
Baru setelah dibubuhkan sedikit asam-p-aminobenzoat ke dalam medium tersebut,
bakteri dapat tumbuh biasa.
2.3.
Lingkungan Biotik
Lingkungan biotik mikroba yaitu
lingkungan yang menckup atau berhubungan dengan interaksi antara mikroba dengan
sesama jenis atau spesies baik interaksi yang saling menguntungkan,merugikan
ataupun persaingan. Interaksi mikroba diantaranya
2.3.1. Netralisme
Netralisme
adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi. Hal ini
dapat terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik
dipisahkan dalam mikrohabitat, serta populasi yang keluar dari habitat
alamiahnya. Sebagai contoh interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous)
dengan mikroba autochthonous (indigenous), dan antar
mikrobanonindigenous di atmosfer yang kepadatan populasinya sangat
rendah. Netralisme juga terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam
keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista).
2.3.2. Komensalisme
Hubungan
komensalisme antara dua populasi terjadi apabila satu populasi diuntungkan
tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contohnya adalah:
a.
Bakteri Flavobacterium brevis dapat
menghasilkan ekskresi sistein. Sistein dapat digunakan oleh Legionella
pneumophila.
b.
Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi
anaerobic Methanobacterium.
2.3.3. Sinergisme
Suatu bentuk
asosiasi yang menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk dapat melakukan
perubahan kimia tertentu di dalam substrat. Apabila asosiasi melibatkan 2
populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut sintropisme.
Sintropisme sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses
pembersihan air secara alami.
2.3.4. Mutualisme (Simbiosis)
Mutualisme
adalah asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan
sama-sama mendapat keuntungan. Mutualisme sering disebut juga simbiosis.
Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi anggota
simbiosis tidak dapat digantikan tempatnya oleh spesies lain yang mirip.
Contohnya adalah Bakteri Rhizobium sp. yang hidup pada bintil
akar tanaman kacang-kacangan. Contoh lain adalah Lichenes (Lichens),
yang merupakan simbiosis antara algae sianobakteria dengan fungi. Algae (phycobiont)
sebagai produser yang dapat menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan
senyawa organik. Senyawa organik dapat digunakan oleh fungi (mycobiont),
dan fungi memberikan bentuk perlindungan (selubung) dan transport nutrien /
mineral serta membentuk faktor tumbuh untuk algae.
2.3.5. Kompetisi
Hubungan
negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian. Peristiwa
ini ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya. Kompetisi terjadi
pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien / makanan yang sama, atau
dalam keadaan nutrien terbatas. Contohnya adalah antara protozoa Paramaecium
caudatum dengan Paramaecium aurelia.
2.3.6.
Amensalisme (Antagonisme)
Satu bentuk
asosiasi antar spesies mikroba yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan,
pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara
untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain. Misalnya dengan
menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contohnya adalah bakteri
Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat.Thiobacillus
thiooxidans menghasilkan asam sulfat. Asam-asam tersebut dapat
menghambat pertumbuhan bakteri lain. Bakteri amonifikasi menghasilkan ammonium
yang dapat menghambat populasi Nitrobacter.
2.3.7.
Parasitisme
Parasitisme
terjadi antara dua populasi, populasi satu diuntungkan (parasit) dan populasi
lain dirugikan (host / inang). Umumnya parasitisme terjadi karena keperluan
nutrisi dan bersifat spesifik. Ukuran parasit biasanya lebih kecil dari
inangnya. Terjadinya parasitisme memerlukan kontak secara fisik maupun
metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contohnya adalah bakteriBdellovibrio yang
memparasit bakteri E. coli. Jamur Trichoderma sp.
memparasit jamur Agaricus sp.
2.3.8.
Predasi
Hubungan
predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan dan
mencerna organisme lain (prey). Umumnya predator berukuran lebih besar
dibandingkan prey, dan peristiwanya berlangsung cepat. Contohnya adalah
Protozoa (predator) dengan bakteri (prey). Protozoa Didinium
nasutum (predator) dengan Paramaecium caudatum (prey)
2.4. Nutrisi
yang Dibutuhkan Mikroba
Untuk keperluan hidupnya, semua
makhluk hidup memerlukan bahan makanan. Bahan makanan ini diperlukan untuk
sintesis bahan sel dan untuk mendapatkan energi. Demikian juga dengan
mikroorganisme, untuk kehidupannya membutuhkan bahan-bahan organik dan
anorganik dari lingkungannya. Bahan-bahan tersebut disebut dengan nutrient (zat
gizi), sedang proses penyerapanya disebut proses nutrisi.
Menurut Waluyo (2005), peran utama
nutrien adalah sebagai sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor
elektron dalam reaksi bioenergetik (reaksi yang menghasilkan energi). Oleh
karenanya bahan makanan yang diperlukan terdiri dari air, sumber energi, sumber
karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor pertumbuhan, dan
nitrogen. “Selain itu, secara umum nutrient dalam media pembenihan harus
mengandung seluruh elemen yang penting untuk sintesis biologik oranisme baru.
2.4.1.
Komponen-komponen dalam nutrisi
Pertumbuhan
mikroorganisme tergantung dari tersedianya air. Bahanbahan yang terlarut dalam
air yang digunakan dalam mikroorganisme untuk membentuk bahan sel dan
memperoleh energi adalah bahan makanan. Di dalam bahan makanan tersebut harus
tersedia semua unsur yang ikut serta pada pembentukan bahan sel dalam bentuk
sebagai senyawa yang dapat diolah.
a.
Unsur (Mineral )
Dilihat dari susunan kimia selnya,maka kebutuhan unsur (mineral ) dapat
dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu
- Unsur makro yang terdiri dari
karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, blerang,fospor,kalium,kalsium,besi dan
magnesium yang terkadang dalam semua organisme.
- Unsur mikro yang terdiri dari
mangan, seng,tembaga,koblat, nikel dan lain-lain yang diperlukan oleh
mikroorganisme.
b. Sumber karbon dan energi
Organisme
yang memperoleh energi dengan cara fotosintesis atau dengan cara mengoksidasi
senyawa-senyawa anorganik dapat memanfaatkan CO2 sebagai sumber utama,
Sedangkan karbon dari mikroorganisme / bakteri adalah senyawa yang mengandung karbon,
kecuali beberapa plastik sintetik dan senyawa organik kompleks seperti pada
beberapa pestisida. Tapi ada juga beberapa mikroorganisme yang memperoleh
sumber karbon dengan metabolisme karbohidrat dan protein yang sederhana.
Selain
kebutuhan air salah satu dari kebutuhan yang paling penting untuk keperluan
mikroorganisme adalah sumber karbon yang diperlukan oleh semua senyawa–senyawa
organik yang menyusun tubuh sel–sel hidup mikroorganisme yang tergolong
kemoeterotrof memperoleh karbon dari sumber energi berupa bahan–bahan organik
seperti, protein, karbohidrat dan lipid. Golongan mikroorganisme kemoheterotrof
memperoleh karbon dari karbondioksida dan juga mikroorganisme fotoautotrof
mendapatkan karbondioksida.
c.
Zat-zat pelengkap
Mikroorganisme
disamping memerlukan mineral, karbon sebagai makanan untuk memperoleh energi,
juga memerlukan beberapa zat pelengkap dalam proses pertumbuhannya. Zat-zat
pelengkap tersebut seperti asam amino, senyawa purin, dan senyawa pirimidin
serta vitamin. Ketiga senyawa di atas yaitu asam amino, senyawa purin dan
senyawa pirimidin merupakan kelompok protein dan asam nukleat, sedangkan
vitamin merupakan kelompok koenzim. Zat-zat tersebut mempunyai fungsi sebagai
eurimatik katalitik.
d.
Nitrogen
Nitrogen
adalah salah satu unsur yang diperlukan oleh semua jasad hidup untuk sintesis
protein asam nukleat dan senyawa–senayawa lain yang mengandung nitrogen.
Atmosfer bumi mengandung hampir 80% N2 Atmosfer diatas setiap hektar
tanah–tanah subur diperkirakan mengandung lebih dari 30000-ton nitrogen. Selama
adanya pertumbuhan, mikroorganisme membebaskan enzim–enzim
proteolitik–proteolitik yang dapat merombak senyawa–senyawa protein menjadi
asam amino. Sejumlah nitrogen sangat dibutuhkan dalam pertumbuhan, karena
nitrogen tersebut terkandung di dalam protein dan asam nukleat. Dalam hal
memperoleh nitrogen setiap organisme berbeda-beda, ada yang dengan cara
menggunakan gas nitrogen dari udara dan ada juga yang menggunakan sumber
nitrogen anorganik, seperti garam-garam ammonium. Tapi ada juga yang
menggunakan sumber nitrogen organik, seperti glutamik dan asparagin.
e.
Oksigen
Kebutuhan
oksigen untuk oksidasi biologis yang terjadi dalam sel mikroorganisme dapat
menggunakan senyawa–senyawa lain yang tergantung kepada jenis
mikroorganismenya. Oksigen yang terdapat dalam senyawa–senyawa penyusun
protoplasma, tidak berasal dari O2 udara, akan tetapi berasal dari
senyaw–senyawa organik yang mengandung atom – atom oksigen dari air.
Unsur oksigen tersedia dalam bentuk air.
Selanjutnya oksigen juga terdapat dalam CO2 dan dalam banyak senyawa organik.
Fungsi utama oksigen adalah sebagai akselator elektron terminal pada respirasi aerob, pada peristiwa ini oksigen direduksi menjadi air. Oksigen yang berasal dari molekul oksigen hanya akan diinkorporasi kedalam substansi sel.
Fungsi utama oksigen adalah sebagai akselator elektron terminal pada respirasi aerob, pada peristiwa ini oksigen direduksi menjadi air. Oksigen yang berasal dari molekul oksigen hanya akan diinkorporasi kedalam substansi sel.
2.4.2.
Tipe-tipe utama bakteri
|
Tipe
|
Sumber Energi untuk Pertumbuhan
|
Sumber Karbon Untuk Pertumbuhan
|
Contoh genus
|
|
Fototrof
Fotoautotrof
Fotoheterotrof
|
Cahaya
Cahaya
|
CO2
Senyawa organik
|
Chromatium
Rhodopseumdomonas
|
|
Kemotrof
Kemoautotrof
Kemoheterotrof
|
Oksidasi senyawa
organik
Oksidasi senyawa
organik
|
CO2
Senyawa organik
|
Thiobacillus
Esherichia
|
2.4.4.
Penggolongan mikroba berdasarkan kebutuhan oksigen
Oksigen yang
berasal dari molekul oksigen hanya akan diinkorporasi kedalam substansi sel. Sedangkan
sebagai sumber karbon menggunakan metana
atau hidrokarbon aroma. Berdasarkan kebutuhan oksigen oranisme dapat
dikelompokan kedalam 4 golongan yaitu:
a.
Mikroorganisme Aerob
Mikroorganisme yang aerob ini membutuhkan adanya oksigen untuk
metabolismenya. Pada mekanisme respirasi, mikroorganisme dapat menggunakan
oksigen sebagai akseptor elektron atau akseptor hydrogen. Mikroorganisme yang
termasuk dalam golongan ini hanya dapat hidup apabila ada oksigen untuk
melangsungkan oksidasi biologis. Hal ini merupakan keuntungan luar biasa bagi
organisme itu karena banyaknya energi yang tersedia dari oksidasi sempurna
molekul glukosa lebih besar daripada energi yang diperoleh dari fermentasi
glukosa hal ini terjadi halnya jalan bertahap setiap pasangan electron dari
NADH ke oksigen melalui serangkaian pengangkut sitokrom
b.
Mikroorganisme Anaerob
Mikroorganisme yang termasuk dalam golongan anaerob tidak dapat menggunakan
O2 bebas sebagai akseptor hydrogen, bahkan adanya oksigen dapat menghambat
pertumbuhannya karena oksigen dapat bersifat sebagai racun. Jasad-jasad hidup
ini dapat hidup dengan melakukan fermentasi atau respirasi anaerob, dimana
ion-ion anorganik seperti NO3 dan SO4 yang berperan sebagai akseptor hydrogen
atau akseptor elektron. Mikroorganisme yang anaerob ini dapat diracuni oleh
adanya oksigen, karena jasad ini tidak mempunyai enzim katalase dan super-super
dismutase yang diperlukan untuk menguraikan senyaewa hydrogen peroksida yang
bersifat racun dan ion-ion superioksida (O2), O2 dan O2 merupakan bentuk racun
bagi mikroorganisme tertentu. Ada kelompok organisme terakhir yang terpisah
karena organisme ini bukan aerob dan bukan pula fermentatif.
Bakteri ini adalah anaerob obligan tetapi bukannya menggunnakan hasil
antara metabolisme tersebut menggunakan ion–ion anorganik sebagai penerima
elektron terakhir. Organisme ini dapat dikelompokan menjadi 3 tipe :
-
Pereduksi
sulfat, mbenyusun organisme yang menggunakan
sulfat sebagai penerima elektron terakhir dengan mereduksinya sampai ketahap sulfida. Organisme ini memerlukan bahan organik karbon dan olehkarena itu bersifat heterotrof.
sulfat sebagai penerima elektron terakhir dengan mereduksinya sampai ketahap sulfida. Organisme ini memerlukan bahan organik karbon dan olehkarena itu bersifat heterotrof.
-
Pereduksi
nitrit, kebanyakan organisme yang menggunakan
nitrit sebagai penerima elektron terakhir dapat dipandang sebagai anaerob fakultatif.
nitrit sebagai penerima elektron terakhir dapat dipandang sebagai anaerob fakultatif.
-
Bakteri metan, ada beberapa metan yang dapat
menggunakan karon dioksida sebagai penerima elektron dengan itu mereduksi
menjadi metan.
c.
Mikroorganisme fakultatif anaerob
Mikroorganisme yang yang termasuk dalam golongan fakultatif anaerob, dapat
menyesuaikan hidupnya pada lingkungan yang tidak mengandung oksigen. Apabila
oksigen terdapat dalam lingkungan hidupnya, maka jasad ini dapat tumbuh dengan
memanfaatkan oksigen tersebut sebagai akseptor elektron akhir. Akan tetapi
kalau tidak ada oksigen, jasad ini dapat melangsungkan fermentasi atau
respirasi anaerob.
d.
Mikroorganisme mikroaeorfil
Mikroorganisme yang termasuk golongan mikroaerofil, tidak dapat hidup dalam
dalam suasana yang aerob ataupun anaerob dengan sempurna, karena oksigen bebas
hanya diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit sekali atau hanya kira-kira
20% dalam atmosfer atau kurang dari persentasi oksigen dalam atmosfer. Pada
media makanan padat didalam tabung reaksi, mikroorganisme dapat tumbuh pada
suatu kedalaman dimana oksigen dapat masuk secara difusi kedalam medium.
BAB III
PENUTUPAN
3.1. Kesimpulan
Mikroorganisme merupakan
mahluk hidup berukuran kecil yang hidupnya sama dengan mahluk hidup lain yaitu
dapat dipengaruhi oleh lingkungan yang terdiri dari lingkungan abiotik ,
lingkungan biotik , faktor kimia dan nutrisi yang akan menjadi penentu atau
penyeleksi mikroba menjadi mahluk hidup yang bertahan dan bertambah banyak.
DAFTAR PUSTAKA
Diakses 23-maret-2017
Diakses
29-maret-2017
Diakses
29-maret-2017
Diakses 29-maret-2017
Diakses 29-maret-2017
Diakses 29-maret-2017
Tidak ada komentar:
Posting Komentar