FAKTOR-FAKTOR
LINGKUNGAN YANG MEMPEGARUHI PERTUMBUHAN BAKTERI
Disusun
oleh:
Bagas
Prasodjo ( A.102.08.008)
Erise
Purnamawati (A.102.08.025)
Ichfana
Sholeichah (A.102.08.032)
Akademi
Analis Kesehatan Nasional Surakarta
2012
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pertumbuhan merupakan proses bertambahnya ukuran atau
subtansi atau masa zat suatu organisme, misalnya kita makhluk makro ini
dikatakan tumbuh ketika bertambah tinggi, bertambah besar atau bertambah berat.
Pada organisme bersel satu pertumbuhan lebih diartikan sebagai pertumbuhan
koloni, yaitu pertambahan jumlah koloni, ukuran koloni yang semakin besar atau
subtansi atau masssa mikroba dalam koloni tersebut semakin banyak, pertumbuhan
pada mikroba diartikan sebagai pertambahan jumlah sel mikroba itu sendiri.
Pertumbuhan merupakan suatu proses kehidupan yang
irreversible artinya tidak dapat dibalik kejadiannya. Pertumbuhan didefinisikan
sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organisme yang
dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti pertambahan jumlah, pertambahan ukuran
sel, pertambahan berat atau massa dan parameter lain. Sebagai hasil pertambahan ukuran dan pembelahan sel
atau pertambahan jumlah sel maka terjadi pertumbuhan populasi mikroba (Sofa,
2008). Dalam pertumbuhannya mikroorganisme membutuhkan kondisi lingkungan yang
dapat mendukung proses perkembangbiakkannnya, maka dibutuhkan faktor-faktor
lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan
pembuatan makalah ini selain untuk melengkapi tugas mikrobiologi, juga agar
pembaca dapat memahami dan mengetahui bagaimana factor-faktor lingkunagan
mempengaruhi pertumbuhan mikrobe.
BAB II
PEMBAHASAN
Faktor-faktor
lingkungan yang mempngaruhi pertumbuhan
bakteri
2.1.
Faktor abiotik
1. Pengaruh Temperatur
Temperatur merupakan salah satu faktor yang penting di
dalam kehidupan. Beberapa jenis mikrobe dapat hidup pada daerah temperatur yang
luas sedang jenis lainnya pada daerah yang terbatas.
Pada umumnya batas daerah temperatur bagi kehidupan mikrobe terletak
antara 0°C-90°C, dan kita kenal ada temperatur. minimum, optimum, dan maksimum. Temperatur
minimum adalah nilai
paling rendah dimana kegiatan mikroba dapat berlangsung. Temperatur maksimum adalah
temperatur tertinggi
yang masih dapat digunakan untuk aktivitas mikroba,tetapi pada tingkatan kegiatan
fisiologi yang paling minimal. Sedangkan temperatur yang paling baik
bagi kegiatan hidup dinamakan temperatur optimum.
Daya tahan terhadap temperatur itu tidak sama bagi
tiap-tiap spesies. Ada spesies yang mati setelah mengalami pemanasan beberapa
menit, sebaliknya ada suatu bakteri yang tetap hidup setelah dipanasi dengan
uap 100 ºC atau lebih selama kira-kira 2,5 jam misalnya terjadi pada bakteri
yang membentuk spora misalnya Bacillus.
Untuk menentukan temparatur maut bagi mikrobe, ada beberapa pedoman seperti berikut ini:
· Temperatur maut/Titik
Kematian Termal {Thermal Death Point) adalah
temperatur serendah-rendahnya yang dapat membunuh mikrobe yang berada di medium standar selama 10 menit pada kondisi tertentu.
· Laju Kematian Termal {Thermal
Death Rate) adalah kecepatan kematian mikrobe akibat pemberian
temperatur. Hal ini karena bahwa tidak semua spesies mati bersama-sama pada suatu temperatur tertentu.
· Waktu Kematian Termal (Thermal
Death Time) merupakan waktu yang diperlukan untuk
membunuh suatu jenis mikrobe pada suatu temperatur yang tetap.
Berdasarkan
pada daerah aktivitas temperatur, mikrobe dapat dibagi menjadi tiga golongan
utama, yaitu:
· Mikrobe psikrofil/ karyofil
(oligotermik), yakni golongan mikrobe yang dapat tumbuh pada 0 - 30°C, dengan
temparatur optimum 10 -15°C. Kebanyakan dari golongan ini tumbuh ditempat-tempat dingin, baik di daratan maupun di
lautan
· Mikrobe mesofil
(mesotermik), adalah golongan
mikroba yang
dapat hidup dengan baik temperatur 5 - 60°C, sedang temperatur optimumnya 25 - 40°C.
Umumnya mikroba mesotermik
hidup dalam alat pencernaan.
· Mikrobe termofil
(palitermik), yaitu golongan
mikroba yang
tumbuh ada temperatur 40 - 80 °C, dan temperatur optimumnya 55 -65°C Golongan
mikrobe ini terutama terdapat di sumber-sumber air panas dan tempat-tempat lain yang bertemperatur tinggi.
Perlu diketahui bahwa bakteri yang dipelihara
dipelihara di bawah temperatur minimum atau sedikit di atas temperatur maksimum
itu tidak segera mati, melainkan berada
dalam keadaan “tidur” ( dormancy ).
2.
Pengaruh Kebasahan dan Kekeringan
Mikrobe
mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya untuk pertumbuhan bakteri
diperlukan kelembaban yang tinggi di atas 85%. Kadar air bebas di dalam larutan (aw) merupakan nilai
perbandingan antara tekanan uap air larutan dengan tekanan uap air murni, atau
1/100 dari kelembaban relatif. Nilai aw untuk
bakteri pada umumnya terletak di antara 0,90 - 0,99, sedangkan bakteri
halofilik mendekati 0,75.
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:
• Pengeringan
dalam keadaan terang pengaruhnya lebih buruk daripada dalam gelap.
• Pengeringan pada suhu tubuh (37°C) atau temperatur
kamar (± 26°C) lebih jelek daripada pengeringan pada temperatur titik beku
• Pengeringan pada udara efeknya lebih buruk daripada di
dalam vakum atau di tempat yang
berisi nitrogen.
• Bakteri yang dalam medium susu,
gula, daging kering dapat bertahan lebih lama daripada pada gesekan pada kaca
obyek.
3. Nutrien
Penyediaan bahan makanan bagi pertumbuhan suatu organisme dinamakan
nutrisi. Mikroba terdiri dari bermacam-macam jenis yang masing-masing berbeda
dalam sifat-sifat fisiologisnya, karena itu kebutuhan makanan (nutrisi)
tiap-tiap golongan atau jenis mikroba juga berbeda-beda.Ada bakteri yang dapat
hidup dari zat anorganik saja , tetapi ada pula bakteri yang tidak dapat hidup
jika tidak ada zat organik.Kebanyakan bakteri membutuhkan zat organik seperti
garam-garam yang mengandung Na,K,Ca,Mg,Fe,Cl,S dan P , kecuali zat diatas
bakteri memerlukan juga sumber makanan yang mengandung C,H,O,N yang dapat
berfungsi sebagai penyusun protoplasma.
Unsurt-unsur C,H,O,N tersebut dapat
diambil dalam bentuk elemen-elemen oleh beberapa spesies, tetapi beberapa
spesies yang lain hanya dapat mengambil unsur-unsur tersebut dalam bentuk
senyawa organik, seperti karbohidrat,protein,lemak dan sebagainya.Banyak
bakteri yang masih memerlukan zat-zat tambahan ,seperti : Mn,Mo,vitamin-vitamin,
beberapa macam asam amino , asam lemak , sel-sel darah merah ,hematin,
pirimidin,nukleotida dan kadang-kadang asam cuka.
4. 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,
mikrobe yang ditempatkan di air suling
(aquades) akan kemasukan air sehingga dapat
menyebabkan pecahnya sel mikrobe tersebut, hal ini dinamakan plasmoptisis. 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
5. Pengaruh Sinar
Pada umumnya sel
mikroorganisme rusak akibat cahaya, terutama pada mikrobe yang tidak mempunyai
pigmen fotosintetik. Sinar dengan gelombang pendek akan berpengaruh buruk
terhadap mikrobe. Sedangkan sinar dengan gelombang panjang mempunyai daya fotodinamik
dan daya biofisik, misalnya cahaya
matahari. Bila energi radiasi diabsorpsi oleh sel mikroorganisme akan
menyebabkan terjadinya ionisasi
komponen sel.
Kebanyakan bakteri
tidak dapat mengadakan fotosintesis, bahkan setiap radiasi dapat berbahaya bagi
kehidupannya. Sinar ultra violet (sinar gelombang pendek) sangat berbahaya
terhadap kehidupan bakteri. Sinar X dan sinar radium yang bergelombang lebih
pendek dari pada sinar ultra violet juga dapat membunuh mikroba, akan tetapi
memerlukan lebih banyak dosis dari pada sinar ultra violet. Sinar yang tampak
oleh mata kita, tidak begitu mematikan bakteri.
Aliran listrik tidak
berbahaya bagi kehidupan bakteri, tetapi jika ada bakteri yang mati karenanya,
hal ini disebabkan oleh panas atau oleh zat-zat yang timbul didalam medium
sebagai akibat dari panas arus listrik.
6. pH
pH sangat mempengaruhi
terhadap kehidupan bakteri. Media yang dipakai untuk menanam suatu bakteri harus mempunyai pH
tertentu. Hal ini berhubungan dengan sifat-sifat bakteri yang mempunyai
batas-batas pH untuk pertumbuhannya. Dengan adanya sifat bakteri tersebut
timbul pengetian :
·
pH minimum yaitu pH
terendah dimana bakteri masih dapat hidup walaupun tidak bekembang biak.
·
pH maksimum yaitu pH
tertinggi dimana bakteri masih dapat hidup walaupun tidak berkembang biak .
·
pH optimum yaitu pH
sedang tertentu dimana bakteri dapat berkembang biak sebaik-baiknya.
Nilai pH merupakan
faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim, dimana aktivitas enzim ini akan
maksimum pada kondisi pH optimum. Nilai pH sel mikroorganisme dipengaruhi oleh
pH lingkungan dimana mikroorganisme tersebut hidup. Bebertapa mikroorganisme
memiliki mekanisme untuk mempertahankan pH intraselularnya pd pH yang relatif
konstan dalam kondisi pH lingkungan yang berfluktuasi dan tambah pada kondisi
asam maupun basa. Pada umumnya bakteri hidup pada pH 6,5-7,5 (Benefield dan
Randall, 1980)
Menurut Starr (1981), mikroorganisme dapat
dikelompokkan berdasarkan rentang pH tempat hidupnya, yaitu:
·
Asidofilik (pH
1,0-5,5)
·
Neutrofilik (pH
5,5-8,5)
·
Alkalifilik (pH
8,5-11,5)
7. Sumber CO2
Sumber
CO2 untuk mikroba dapat berbentuk senyawa organik ( karbohidrat,
asam-asam organik, garam-garam asam organik, dan lain-lain) dan ada pula yang
dapat menggunakan senyawa anorganik ( karbonat-karbonat ) atau CO2
sebagai sumber karbon utama. Berdasarkan atas kebutuhan karbon, mikroba dapat
digolongkan dalam:
·
mikroba ototrof : mikroba yang memerlukan sumber karbon dalam
bentuk senyawa anorganik ( CO2 dan senyawa-senyawa karbonat )
·
mikroba heterotrof :
mikroba yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk senyawa organik.
8. O2
Oksigen
sangat diperlukan untuk pernafasan suatu mikroba. Oksigen yang diperlukan dalam
proses tersebut, ada yang berasal dari udara bebas dan ada pula suatu bakteri
untuk pernafasanya tidak memerlukan oksigen dari udara bebas, melainkan dari
suatu senyawa.
Penggolongan bakteri berdasarkan
sumber oksigen yang diperlukan dalam proses respirasi. Bakteri itu dikelompokan
sebagai berikut :
a. Bakteri aerob,
yaitu bakteri yang menggunakan oksigen bebas dalam proses respirasinya. Misal:
Nitrosococcus, Nitrosomonas dan Nitrobacter.
b. Bakteri
anaerob, yaitu bakteri yang tidak menggunakan oksigen bebas dalam
proses respirasinya. Misal: Streptococcus lactis
c. Bakteri aerob
obligat, yaitu bakteri yang hanya dapat hidup dalam suasana mengandung
oksigen. Misal: Nitrobacter dan Hydrogenomonas.
d. Bakteri
anaerob obligat, yaitu bakteri yang hanya dapat hidup dalam suasana
tanpa oksigen. Misal: Clostridium tetani. Bakteri ini penyebab penyakit
tetanus, oleh karena itu orang yang terkena tetanus diberikan udara yang kaya
oksigen untuk mempercepat proses penyembuhannya.
e.
Bakteri anaerob fakulatif, yaitu bakteri yang dapat hidup dengan
atau tanpa oksigen. Misal: Escherichia coli, Salmonella thypose dan
Shigella.
9. H2O
/ Air
Air
merupakan komponen utama dalam sel mikroba dan medium. Fungsi air ialah sebagai
sumber oksigen untuk bahan organik sel pada respirasi. Selain itu air berfungsi
sebagai pelarut dan alat pengangkut dalam proses metabolisme.
2.2 FAKTOR-FAKTOR BIOTIK
(BIOLOGI)
Hubungan antar
spesies, termasuk mikrobe dapat dibedakan sebagai berikut:
1. Netralisme
Hubungan netralisme
merupakan hubungan antar spesies yang saling tidak mengganggu. Misalnya saja, mikrobe yang ada di dalam tanah atau di dalam kotoran hewan banyak spesies
yang dapat hidup bersama dengan
saling tidak merugikan, tetapi juga tidak saling menguntungkan.
2. Kompetisi
Kebutuhan
akan zat makanan yang sama dapat menyebabkan terjadinya
persaingan antar spesies. Spesies yang dapat menyesuaikan diri
paling baik, itulah spesies yang akan mengalami pertumbuhan subur, maka bakteri aerob akan dikalahkan oleh
bakteri anaerob fakultatif.
3. Antagonisme
Antagonisme
menyatakan hubungan yang berlawanan, dapat dikatakan sebagai hubungan yang asosial. Spesies
yang satu menghasilkan sesuatu yang meracuni
spesies yang lain, sehingga pertumbuhan spesies yang terakhir sangat terganggu. Zat yang
dihasiIkan oleh spesies yang pertama mungkin
berupa suatu ekskret,
sisa makanan dan yang jelas bahwa zat itu
"menentang" kehidupan yang
lain. Zat penentang tersebut dinamakan antibiotika. Oleh
karena kejadian inilah Alexander Fleming pada
tahun 1929 menemukan antibiotika
penisilin.
Beberapa bentuk dari antagonisme misalnya antara Strepto: lactis dan
Bacillus substilis atau Proteus vuigaris. Jika ketiga spesies
ditumbuhkan pada suatu medium, maka pertumbuhan Bacillus c Proteus akan
segera tercekik karena adanya asam susu yang dihasilkan Streptococcus
lactis,
4. Komensalisme
Asosiasi jenis
ini terjadi biia dua spesies hidup bersama, kemudian spesies yang satu
mendapatkan keuntungan, sedangkan spesies yang lain tidak dirugikan olehnya,
maka hubungan hidup antara kedua spesies itu disebut komensalisme (metabiosis).
Spesies yang beruntung disebut komensal, sedangkan spesies yang member
keuntungan disebut inang (hospes).
5. Mutualisme
Mutuaiisme merupakan
suatu bentuk simbiosis antara
dua spesies, dimana masing-masing yang bersekutu mendapatkan keuntungan. Jika
terpisah, masing-masing tidak atau kurang dapat bertahan diri. Seringkali
simbiosis dipakai untuk menyatakan bentuk hubungan antara dua spesies yang
mutualistik, tetapi sekarang orang lebih banyak menggunakan istilah mutualisme.
Simbiosis artinya hidup bersama. Anggota asosiasi ini disebut simbion.
6. Sinergisme
Sinergisme adalah asosiasi
(hubungan hidup) antara kedua spesies, bila mengadakan kegiatan tidak saling
menganggu, akan tetapi kegiatan masing-masing justru merupakan urut-urutan yang
saling menguntungkan. Misalnya, ragi untuk membuat tape terdiri atas kumpulan spesies Aspergillus,
Saccharomyces, Candida, Hansenula, dan
Acetobacter. Masing-masing spesies mempunyai kegiatan-kegiatan sendiri, sehingga amilum berubah menjadi gula, dan
gula menjadi bermacam-macam asam
organik, alkohol, dan Iain-Iain. Asosiasi komensalisme dan sinergisme tidak ada perbedaan yang tegas.
7. Parasitisme
Parasitisme merupakan
suatu bentuk asosiasi di antara dua spesies, dimana satu pihak dirugikan dan
pihak yang lain diuntungkan. Spesies pertama disebut dengan inang (hospes/pejamu/induk semang), sedangkan
spesies yang mengambil keuntungan dinamakan parasit. Hubungan ini misalnya,
antara virus (bakteriofage) dengan bakteri. Virus tidak dapat hidup di luar
bakteri atau sel hidup lainnya. Sebaliknya
bakteri atau sel lainnya yang menjadi hospes akan mati karenanya.
8. Predatorisme
Hubungan
antara Amoeba dengan bakteri disebut predatorisme.
Amoeba merupakan pemangsa (predator), sedangkan bakteri merupakan mangsa. Kematian mangsa berarti
kehidupan pemangsa Berbeda dengan
parasitisme adalah dalam hal ukuran besar kecilnya saja; parasit lebih kecil daripada hospes,
sedangkan predator lebih besar
daripada organisme yang dimangsa. Seperti parasit, tidak dapat hidup tanpa
hospes, maka predator pun tidak dapat hidup tanpa mangsa.
9. Sintropisme
Sintropisme merupakan kegiatan bersama antara berbagai
jasad renik terhadap suatu nutrisi. Proses ini penting untuk peruraian bahan organik tanah dan di dalam proses
pengolahan air buangan. Misalnya,
sintropisme antara mikroorganisme A, B, C, D, dan E di dalam penguraian zat X.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dalam pertumbuhannya
setiap makhluk hidup membutuhkan nutrisi yang mencukupi serta kondisi
lingkungan yang mendukung demi proses pertumbuhan tersebut, termasuk juga
bakteri. Pertumbuhan bakteri pada umumnya akan dipengaruhi oleh faktor
lingkungan. Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan
mikroorganisme. Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan
mikrobe adalah meliputi temperatur, kebasahan dan kekeringan,
nutrien, nilai osmotik, sinar / cahaya, pH, CO2, O2, H2O.
3.2 Saran
Kami selaku penyusun
makalah ini menyarankan kepada pembaca agar sebaiknya dapat mengantisipasi
pertumbuhan mikroorganisme khususnya yang dapat merugikan manusia dengan
melihat faktor-faktor lingkunan yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme.
Daftar Pustaka
Dwidjoseputro, D.
2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan : Jakarta
Waluyo, Lud. 2007. Mikrobiologi
Umum. UMM Press : Malang
Prayitno.dr.Nur Amaliawati.dr.W Soenarto.1988.Pendidikan
Tenaga Analis.Depkes R.I : Malang
0 komentar:
Posting Komentar