Tugas Dasar - Dasar Mikrobiologi Aquatik

Tugas : Dasar – Dasar Mikrobiologi Aquatik.

MAKALAH

FAKTOR FISIK, KIMIA, & BIOLOGI

BAGI PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

TAUFIQ ABDULLAH

0517 1511 027

PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS KHAIRUN

TERNATE

2016

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, Saya panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada saya, sehingga saya dapat menyelesaikan Makalah Faktor Fisik, Kimia, dan Biologi Bagi Pertumbuhan Mikroorganisme.

Makalah ini telah saya susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan Laporan ini. Untuk itu saya menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam penyusunan makalah ini.

Saya menyadari bahwa makalah ini belum sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun dari rekan-rekan sangat dibutuhkan untuk penyempurnaan makalah ini. Atas perhatiannya saya ucapkan banyak terima kasih.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I : PENDAHULUAN

1.1.Latar belakang

1.2.Tujuan

BAB II : PEMBAHASAN

2.1.Pengertian Mikroorganisme

2.2.Habitat Mikroorganisme

2.3.Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroorganisme

2.3.1.      Faktor Fisik

2.3.2.      Faktor Kimia

2.3.3.      Faktor Biologi

BAB III : PENUTUP

3.1.Kesimpulan

3.2.Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.       Latar Belakang

Mikroorganisme merupakan semua makhluk yang berukuran beberapa mikron atau lebih kecil lagi. Yang termasuk golongan ini adalah bakteri, cendawan atau jamur tingkat rendah, ragi yang menurut sistematik masuk golongan jamur, ganggang, hewan bersel satu atau protozoa, dan virus yang hanya nampak dengan mikroskop elektron (Dwidjoseputro, 1998).

Mikroorganisme umumnya terdapat di mana-mana, seperti di dalam tanah, di lingkungan akuatik, berkisar dari aliran air sampai lautan, dan atmosfer (Pelczar dan Chan, 1986). Dalam pertumbuhannya, mikroorganisme dipengaruhi oleh faktor – faktor lingkungan. Faktor lingkungan tersebut adalah faktor fisik, faktor kimia, dan faktor biologi.

Berdasarkan uraian di atas, pada kesempatan kali ini saya akan menyusun makalah mengenai Faktor Fisik, Kimia, dan Biologi Bagi Pertumbuhan Mikroorganisme.

1.2.       Tujuan

Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini, yaitu sebagai berikut.

1.      Mengetahui faktor fisik bagi pertumbuhan mikroorganisme.

2.      Mengetahui faktor kimia bagi pertumbuhan mikroorganisme.

3.      Mengetahui faktor biologi bagi pertumbuhan mikroorganisme.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.       Pengertian Mikroorganisme

Mikroorganisme merupakan makhluk hidup yang berukuran sangat kecil yaitu dalam skala micrometer atau micron (μ) atau sepersejuta meter dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Dalam percakapan sehari-hari atau untuk kepentingan praktis mikroorganisme sering disebut sebagai mikroba atau kuman. Termasuk dalam golongan mikroorganisme adalah bakteri (eubactera, archaebacteria), fungi (yeasts, molds), protozoa, microscopic algae dan virus serta beberapa macam cacing (helmints).

2.2.       Habitat Mikroorganisme

Mikroorganisme terdapat di berbagai habitat. Mereka terdapat pada tubuh kita, di dalam tubuh kita, dan di sekeliling kita. Mikroorganisme juga dapat diperoleh dari lingkungan air, tanah, udara, substrat yang berupa bahan pangan, tanaman dan hewan (Ferdiaz, 1992). Mereka merupakan komponen penting dalam ekosistem.  Pada habitat alaminya, mereka hidup dalam suatu komunitas yang terdiri dari berbagai jenis mikroorganisme, bersama spesies-spesies biologi lainnya. Pada komunitas ini, satu spesies mikroba dapat mempengaruhi spesies lain, beberapa spesies dapat bersifat menguntungkan dan beberapa spesies dapat bersifat merugikan (Pelczar et al., 1988).

2.3.       Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroorganisme

2.3.1.      Faktor Fisik

2.3.1.1.     Suhu

Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu. Kisaran suhu pertumbuhan dibagi menjadi suhu minimum, suhu optimum, dan suhu maksimum. Suhu minimum adalah suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup. Suhu optimum adalah suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba. Suhu maksimum adalah suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba.

Berdasarkan kisaran suhu pertumbuhannya, mikroba dapat dikelompokkan menjadi mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil. Psikrofil adalah kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-30 0C dengan suhu optimum sekitar 15 0C. Mesofil adalah kelompok mikroba pada umumnya, mempunyai suhu minimum 15 0C suhu optimum 25-37 0C dan suhu maksimum 45-55 0C.

Mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi dikelompokkan dalam mikroba termofil. Mikroba ini mempunyai membran sel yang mengandung lipida jenuh, sehingga titik didihnya tinggi. Selain itu dapat memproduksi protein termasuk enzim yang tidak terdenaturasi pada suhu tinggi. Di dalam DNA-nya mengandung guanin dan sitosin dalam jumlah yang relatif besar, sehingga molekul DNA tetap stabil pada suhu tinggi. Kelompok ini mempunyai suhu minimum 400C, optimum pada suhu 55-600C dan suhu maksimum untuk pertumbuhannya 750C. Untuk mikroba yang tidak tumbuh dibawah suhu 300C dan mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 600C, dikelompokkan

2.3.1.2.     Kandungan Air (Pengeringan)

Setiap mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya,  biasanya diukur dengan parameter a_w (water activity) atau kelembaban relatif. Mikroba

umumnya dapat tumbuh pada a_w 0,998-0,6. Bakteri umumnya memerlukan a_w 0,90-0,999. Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada a_w terendah (0,6) misalnya khamir Saccharomyces rouxii. Aspergillus glaucus dan jamur benang lain dapat tumbuh pada a_w 0,8. Bakteri umumnya memerlukan a_w atau kelembaban tinggi lebih dari 0,98, tetapi bakteri halofil hanya memerlukan a_w 0,75. Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat membentuk spora, konidia atau dapat membentuk kista.

2.3.1.3.     Tekanan Osmosis

Tekanan osmosis 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 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%.

Contoh mikroba osmofil adalah beberapa jenis khamir. Khamir osmofil mampu tumbuh pada larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (a_w = 0,94). Contoh mikroba halofil adalah bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium. Bakteri yang tahan pada kadar garam tinggi, umumnya mempunyai kandungan KCl yang tinggi dalam selnya. Selain itu bakteri ini memerlukan konsentrasi Kalium yang tinggi untuk stabilitas ribosomnya. Bakteri halofil ada yang mempunyai membran purple bilayer, dinding selnya terdiri dari murein, sehingga tahan terhadap ion

Natrium.

2.3.2.      Faktor Kimia

2.3.2.1.     Derajat keasaman (pH)

Pengaruh pH terhadap pertumbuhan tidak kalah pentingnya dari pengaruh temperatur. Ada pH minimum, pH optimum, dan pH maksimum. Rentang pH bagi pertumbuhan bakteri antara 4 – 9 dengan pH optimum 6,5 – 7,5. Jamur lebih menyukai pH asam, rentang pH pertumbuhan jamur dari 1 – 9 dan pH optimumnya 4 – 6. Selama pertumbuhan pH dapat berubah, naik atau turun, bergantung kepada komposisi medium yang diuraikan. Bila ingin pH konstan selama pertumbuhan harus diberikan larutan penyangga atau buffer yang sesuai dengan media dan jenis mikroorganisme.

2.3.2.2.     Kebutuhan oksigen

Oksigen tidak mutlak diperlukan mikroorganisme karena ada juga kelompok yang tidak memerlukan oksigen bahkan oksigen merupakan racun bagi pertumbuhan. Mikroorganisme terbagi atas empat kelompok berdasarkan kebutuhan akan organisme, yaitu mikroorganisme aerob yang memerlukan oksigen sebagai akseptor elektron dalam proses respirasi. Mikroorganisme anaerob adalah mikroorganisme yang tidak memerlukan O2 karena oksigen akan membentuk H2O2 yang bersifat toksik dan meyebabkan kematian. Mikroorganisme anaerob tidak memiliki enzim katalase yang dapat menguraikan H2O2 menjadi air dan oksigen. Mikroorganisme fakultatif anaerob adalah mikroorganisme yang tetap tumbuh dalam lingkungan kelompok fakultatif anaerob. Mikroorganisme mikroaerofilik adalah mikroorganisme yang memerlukan oksigen dalam jumlah terbatas karena jumlah oksigen yang berlebih akan menghambat kerja enzim oksidatif dan menimbulkan kematian.

2.3.2.3.     Salinitas

Berdasarkan kebutuhan garam (NaCl) mikroorganisme dapat dikelompokkan menjadi :

1. Non   halofil (NaCl 0 %)

2. Halotoleran (NaCl < 10 %)

3. Halofil (NaCl 10-15%)

4. Halofil ekstrim (NaCl > 15 %)

2.3.2.4.     Nutrien

Mikroorganisme tumbuh pada medium yang mengandung nutrisi. Nutrien untuk pertumbuhan bakteri mengandung substansi kimia organik atau anorganik. Substansi kimia organik dan anorganik diperoleh dari lingkungan dalam berbagai macam bentuk. Nutrien diambil dari lingkungan kemudian ditransformasikan melalui membran plasma menuju sel. Di sel beberapa nutrisi diolah menghasilkan energi yang digunakan dalam proses seluler. Mikroba yang tumbuh, misalnya pada makanan umumnya bersifat heterotrof, yakni menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi dan karbon, walaupun komponen organik lainnya yang mengandung karbon mungkin juga dapat digunakan. Kebanyakan organisme heterotrof menggunakan komponen organik yang mengandung protein sebagai sumber N, tetapi beberapa mikroba dapat pula menggunakan sumber nitrogen anorganik. Oleh karena itu, beberapa organisme heterotrof yang tidak dapat atau kehilangan kemampuan untuk mensintesis berbagai komponen organik,  membutuhkan komponen tersebut di dalam substrat pertumbuhannya (Lim, 1998).

Ada dua macam mikronutrien yakni mikronutrien organik dan mikronutrien anorganik. Zat-zat yang bertindak sebagai mikronutrien organik yaitu beberapa asam amino (triptofan) dan pada beberapa komponen DNA dan RNA (purin dan pirimidin). Beberapa unsur logam yang termasuk dalam mikronutrien anorganik adalah Co, Mo, Cu, Zn. Unsur logam ini sangat diperlukan untuk kehidupan sel meskipun jumlahnya sangat sedikit. Ada tujuh komponen utama yang dibutuhkan semua makhluk hidup, yaitu karbon, oksigen, nitrogen, hidrogen, fosfor, sulfur, dan kalium. Untuk kebutuhan akan sumber karbon dipenuhi oleh adanya gula, pati, serta karbohidrat lainnya (Irianto, 2006).

2.3.3.      Faktor Biologi

2.3.3.1.     Interaksi Dalam Satu Populasi Mikroba

Interaksi antar jasad dalam satu populasi yang sama ada dua macam, yaitu interaksi positif maupun negatif. Interaksi positif menyebabkan meningkatnya kecepatan pertumbuhan sebagai efek sampingnya. Meningkatnya kepadatan populasi, secara teoritis meningkatkan kecepatan pertumbuhan. Interaksi positif disebut juga kooperasi. Sebagai contoh adalah pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni atau pertumbuhan pada fase lag (fase adaptasi).

Interaksi negatif menyebabkan turunnya kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi. Misalnya populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas, atau adanya produk metabolik yang meracun. Interaksi negatif disebut juga kompetisi. Sebagai contoh jamur Fusarium dan Verticillium pada tanah sawah,  dapat menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun.

2.3.3.2.     Interaksi antar berbagai macam populasi mikroba

Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi, maka akan timbul berbagai macam interaksi. Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif, ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lain. Nama masing – masing interaksi adalah sebagai berikut:

a.        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 mikroba nonindigenous 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).

b.        Komensalisme

Hubungan komensalisme antara dua populasi terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contohnya adalah:

-          Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein dapat digunakan oleh Legionella pneumophila.

-          Desulfovibrio mensuplai asetat dan Methanobacterium. H2 untuk - respirasi anaerobik Methanobacterium.

c.         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. Contoh sinergisme: Streptococcus faecalis dan Escherichia coli

d.        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.

e.         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.

f.         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 Nitrobacteri.

g.        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 bakteri Bdellovibrio yang memparasit bakteri E. coli. Jamur Trichoderma sp. memparasit jamur Agaricus sp.

h.        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),

BAB III

PENUTUP

3.1.      Kesimpulan

Berdasarkan penyusunan makalah di atas, dapat saya tarik kesimpulan antara lain sebagai berikut :

1.        Sifat fisik bagi pertumbuhan mikroorganisme adalah suhu, kandungan air dan tekanan osmosis.

2.        Sifat kimia bagi pertumbuhan mikroorganisme adalah pH, oksigen, salinitas, dan nutrien.

3.    Sifat biologi bagi pertumbuhan mikroorganisme adalah interaksi dalam satu populasi mikroba dan interaksi antara berbagai macam populasi mikroba.

3.2       Saran

Manusia tidak luput dari keslahan dan rasa khilaf. Barangkali hanya ini yang dapat Saya ungkapkan. Jika ada kesalahan materi maupun merugikan pihak-pihak tertentu Saya meminta kritik dan sarannya, kritik maupun sarannyan sangatlah penting untuk pengintrospesikan diri melengkapi makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro. (1998). Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Penerbit D. Jambatan. Hal. 22-25.

Fardiaz, S. 1992. Hidrokoloid dalam Industri Pangan. Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi. IPB-Press, Bandung.

https://www.academia.edu/9066257/pengaruh_lingkungan_terhadap_pertumbuhan_mikroorganisme

Irianto, K. 2006, Mikrobiologi: Menguak Dunia Mikroorganisme Jilid 2, CV. Yrama Widya. Bandung.

Lim D. 1998. Microbiology. Ed ke-2. New York: McGraw-Hill.

Pelczar, J. Michael, dan E. C. S. Chan. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi II. Penerjemah Ratna Sri Hadioetomo. UI Press, Jakarta.

Pelczar, MJ. Chan, ECS dan Crieg, NR. (1986). Dasar-dasar Mikrobiologi. Penerjemah: Ratna Siri, dkk. Cetakan pertama. Jilid Dua. Jakarta: Penerbit UI Press. Hal. 132, 138-140, 144, 489-501.