BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Makhluk hidup memiliki ukuran yang berbeda-beda. Ukuran tersebut dalam

kehidupannya dapat dilihat oleh mata telanjang dan ada yang tidak dapat langsung dilihat

oleh mata telanjang. Oleh karena itu untuk melihat makhluk tersebut yaitu dengan

menggunakan alat pembesar seperti mikroskop ataupun loop. Karena itulah makhluk

yang dilihat dengan mikroskop tersebut disebut sebagai mikroorganisme dikarenakan

ukurannya yang terlalu kecil.

Tetapi biarpun ukurannya kecil, mikroorganisme juga memiliki kebutuhan layaknya

makhluk hidup yang lain. Kebutuhan tersebut dapat berupa fisik maupun kimia. Selain

itu, mikroorganisme juga melakukan proses perkembangbiakkan. Proses

perkembangbiakkan dilakukan oleh mikroorganisme agar mereka tidak punah. Dalam

pertumbuhan mikroorganisme, mereka memiliki beberapa fase pertumbuhan sel dan

pertumbuhan mikroorganisme dapat dikendalikan oleh beberapa cara.

Dalam makalah ini akan dibahas tentang kebutuhan kimia mikroorganisme khususnya

tentang kebutuhan nutrient mikroorganisme. Selain itu, akan dibahas pula tentang proses

pertumbuhan mikroba dan metode pengendalian pertumbuhan mikroba.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan pembuatan makalah ini, yaitu:

1. Mengetahui kebutuhan nutrisi mikroorganisme dan fungsinya.

2. Mengetahui proses pertumbuhan mikroba.

3. Mengetahui metode pengendalian mikroba.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 KEBUTUHAN NUTRISI MIKROORGANISME

Mikroorganisme merupakan makhluk hidup berukuran kecil. Walaupun mikoorganisme

tersebut kecil tetapi mikroorganisme juga memiliki kebutuhan dan pertumbuhan

hidupnya. Adapun kebutuhannya berupa kebutuhan fisik maupun kimia.

Kebutuhan fisik berupa kebutuhan: suhu, Ph dan tekanan osmotik.

Kebutuhan kimia berupa kebutuhan nutrisi bagi pertumbuhan hidupnya.

Adapun kebutuhan kimianya, yaitu :

a. Carbon (C)

b. Nitrogen (N), Sulfur (S) dan Fosfor (P).

1. Kebutuhan Carbon (C)

Berdasarkan kebutuhan carbon, mikroorganisme dikelompokkan menjadi 2

kelompok, yaitu:

a. Heterotrof, yaitu mikroorganisme yang dapat menghasilkan makanannya sendiri

yang diperoleh dari udara (memerlukan C organik)

b. Autotrof, yaitu mikroorganisme yang tidak dapat menghasilkan makanannya

sendiri (memerlukan C anorganik)

Sumber karbon untuk mikroorganisme dapat berbentuk senyawa organik maupun

anorganik. Senyawa organik meliputi karbohidrat, lemak, protein, asam amino, asam

organik, garam asam organik, polialkohol, dan sebagainya. Senyawa anorganik

misalnya karbonat dan gas CO2 yang merupakan sumber karbon utama terutama

untuk tumbuhan tingkat tinggi.

 

2. Nitrogen (N), Sulfur (S) , dan Fosfor (P)

Nitrogen (N) dibutuhkan karena protein tersusun dari asam amino. Ketiga unsur

nutrisi ini berfungsi untuk mensintesis protein, mensintesis DNA dan RNA, dan

untuk mensintesis ATP.

Fosfor berfungsi untuk mensintesis untuk mensintesis asam-asam nukleat, fosfolipida

pada membran sel dan ditemukan dalam ikatan energi pada ATP.

Bakteri juga membutuhkan potasium, magnesium, dan kalsium sebagai kofaktor bagi

enzim. Kofaktor berfungsi untuk mengaktifkan enzim.

Adapun fungsi-fungsi nutrisi bagi mikroorganisme, antara lain:

H : Penyusun air sel, bahan organik sel

O : Penyusun air sel, bahan organik sel, sebagai O2, aseptor elektron dalam respirasi

aerob.

C : Penyusun bahan organik sel

N : Penyusun protein, asam nuklein, koensim

S : Penyusun protein, beberapa koensim.

P : Penyusun as.nuklein, fosfolipid, koensim

K : Kofaktor beberapa ensim

Mg : Kation seluler, kofaktor anorganik untuk reaksi ensimatik (termasuk

pembentukan ATP), pengikatan ensim pada substrat, penyusun khlorofil.

Mn : Kofaktor anorganik untuk beberapa ensim, kadang sebagai pengganti Mg.

Ca : Kation seluler, kofaktor untuk beberapa ensim (ex. Ensim proteinase)

Fe : Penyusun sitokhrom dan protein, kofaktor untuk sejumlah ensim.

Co, Cu, Zn dan Mo: Penyusun Vit.B12 dan derivatnya. Unsur anorganik penyusun

ensim.

Berdasarkan kebutuhan O2, maka mikrooganisme dikelompokkan menjadi 3

kelompok, yaitu:

a. Aerobik obligat: mikroorganisme yang menggunakan O2 bebas sebagai satu-

satunya aseptor hidrogen dalam proses respirasi.

Contohnya: Bacillus anthraxis dan mikro bakterium tubercolosis

b. Aerob fakultatif: mikroorganisme yang hidup pada daerah aerob ataupun anaerob.

Contohnya: E. Coli

c. Anaerob Obligat: mikrorganisme yang tidak dapat menggunakan O2 bebas

sebagai aseptor hidrogen dalam proses respirasi.

Contohnya: Clostridum Botulilum

2.2 PROSES atau FASE-FASE PERTUMBUHAN SEL MIKROBA

Pertumbuhan mikroba merupakan pertambahan jumlah sel bukan ukuran dari mikroba

tersebut. Pertumbuhan mikroba secara koloni (berkelompok).

BAKTERI

BEREPRDUKSI

PEMBELAHAN BINER (BINARY FISSION)

(MEMBELAH MENJADI 2 BAGIAN)

Ada 3 tahap pertumbuhan sel mikroba, yaitu:

PEMANJANGAN & DUPLIKASI KROMOSM DNA

DINDING & MEMBRAN SEL BERTUMBUH KE DALAM

(DIMULAI DARI 1 TITIK DIANTARA 2 DAERAH DALAM KROMOSOM DNA)

KEDUA DINDING SEL MENCEKUNG BERTEMU

SEHINGGA TERBENTUKLAH 2 INDIVIDU SEL

Adapun fase-fase pertumbuhan mikroorganisme, yaitu:

a. Fase tenggang (lag fase) adalah periode penyesuaian pada lingkungan, lamanya fase

ini tergantung pada macam bakteri, umur biakan dan nutrien yang terdapat dalam

medium. Sel mulai mensintesis enzim yang dapat dirangsang dan menggunakan

cadangan makanan.

Pada fase ini sedikit sekali perubahan jumlah sel.

b. Fase esponensial adalah sel mulai membelah dan memasuki periode pertumbuhan.

Merupakan fase paling aktif diantara fase-fase lainnya.

c. Fase kematian adalah jumlah bakteri yang mati lebih tinggi daripada jumlah bakteri

yang dihasilkan.

2.3 METODE PENGENDALIAN PERTUMBUHAN MIKROBA

Pengendalian mikroba dilakukan untuk:

1. Mencegah penyebaran penyakit dan infeksi.

2. Membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi.

3. Mencegah pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme.

Kondisi yang mempengaruhi pengendalian mikroba adalah:

Temperature

Jenis mikroba

Struktur fisiologis, dan

Lingkungan.

Pengendalian dapat dilakukan dengan cara:

a. Sterilisasi

Proses pembinasaan seluruh bentuk kehidupan dari mikroba pada sebuah objek atau

didalam suatu material.

b. Disinfeksi

Proses pembinasaan patogen vegetatif namun tidak termasuk endospora dan virus.

Bakteri yang menghasilkan endospora contohnya Bacillus anthraxis.

c. Bakteriostatis

Suatu kondisi pertumbuhan bakteri dan multiplikasinya dihambat, namun bakteri

tersebut tidak mati.

d. Asepsis

Kondisi ketiadaan patogen pada suatu obyek atau daerah. Teknik aseptik dirancang

dengan tujuan untuk mencegah masuknya patogen ke dalam tubuh. Filtrasi udara,

sinar UV, penggunaan masker, sarung tangan, dan sterilisasi peralatan merupakan

keseluruhan faktor yang dibutuhkan untuk mencapai asepsis.

e. Sanitasi

Mengurangi patogen pada peralatan makan untuk mengamankan kesehatan

masyarakat dengan cara pencucian secara mekanik/kimia.

f. Status fisiologis

Bakteri dalam pertumbuhan mudah terbunuh karena sel-sel belum tumbuh secara

sempurna. Ketika mikroba telah membentuk endospora, endospora tersebut bersifat

lebih resisten dibanding sel vegetati. Contohnya Endospora clostridiumbotulinom

tahan dalam air mendidih selama berjam-jam. Umumnya Endospora

clostridiumbotulinom tinggal dibawah tanah.

g. Lingkungan

Dengan menggunakan tingkat keasaaman Ph.

h. Kinerja dari agen-agen pembunuh mikroba target utamanya membran sel.

Targetnya membran sel karena membran sebagai pelindung dan sebagai alat transpor.

Agen-agen ini merusak protein dan asam-asam nukleat sehingga bakteri baru tidak

dapat berkembang. Kerusakan ikatan tersebut mengakibatkan denaturasi protein dan

dapat terjadi kerusakan pada DNA dan RNA (DNA dan RNA merupakan pebawa

pesan genetik).

i. Metode-metode fisik dalam kontrol mikroba

- Panas

Panas dibagi atas 2, yaitu: Bentuk panas basah (bersentuhan langsung dengan

cair).

Panas kering (terhadap uap air)

- Konsep titik mati panas

Thermal Death Point: temperature terendah yang diperlukan untuk membunuh

mikroorganisme di dalam suatu supensi cair dalam 10 menit.

Thermal Death Time: waktu minimum yang dibutuhkan untuk membunuh semua

bakteri di dalam suatu medium cair pada suhu tertentu.

- Panas uap (1000C)

j. Pasteurisasi

Dengan menggunakan suhu rendah yaitu 63OC

Louis pasteur dengan melakukan percobaan yaitu pencegahan kerusakan bir dan

anggur dengan menggunaka pemanasan yang cukup untuk mikroba. Dengan

menggunakan suhu yang rendah saja karena jika dengan menggunakan suhu yang

tinggi maka akan dapat merusak warna.

k. HTST (High Temperature Short Time)

Dengan menggunakan suhu 72˚ C dengan waktu 15 detik.

l. LTLT (Long Temperature Long Time)

Dengan menggunakan suhu 61˚ C dengan waktu 30 menit.

m. UHT (Ultra High Temperature)

Dengan menggunakan suhu 131˚ C dengan waktu 0,5 detik. Biasanya UHT ini

digunakan pada produsen susu kemasan).

n. Sterilisasi panas kering

- Pembakaran langsung (direct flaming)

- Pekerjaan di laboratorium mikrobiologi ketika mensterilkan loop inokulasi.

o. Sterilisasi udara panas: bahan-bahan yang akan disterilkan di tempatkan di dalam

sebuah oven. Dengan menggunakan suhu 170˚C dengan waktu 2 jam.

p. Autolavisasi

Digunakan untuk sterilisasi alat-alat filtrasi atau penyinaran mikroba.

Temperatur yang digunakan rendah tergantung pada jenis mikroba dan intesitas

aplikaisnya.

q. Tekanan osmosis

Penggunaan larutan garam dan gula berkonsentrasi tinggi dalam pengawetan

makanan didasarkan pada efek tekanan osmosis.

r. Radiasi ionisasi, contohnya sinar gamma

Metode ini dilakukan untuk menyeleksi disinfektan.

Jenis-jenis disinfektan:

- Fenol dan fenolik

Fenol (asam karbol) dengan konentrasi 1% fenol memiliki efek anti bakterial.

- Hologen

Memiliki efektivitas antimikroba baik sendiri-sendiri ataupun dalam kombinasi:

Clorine (C2) & Iodine (I2)

- Alohol untuk merusak protein. Contohnya etanol dan isopropanol.

Kosentrasi optimum yang direkomendasikan untuk ethanol yaitu 70%. Ethanol

bersifat kurang efektif dibanding larutan ethanol.

- Senyawa logam berat

Contohnya: perak, merkuri, dan koper dapat bersifat germisidas atau antisptik.

- Silver digunakan sebagai antiseptik pada (1%) siver nitrate.

Larutan ini bersifat baktericidal bagi sebagian besar organisme.

- Aldehida

- Formaldehida

- Formalin

- Agen oksidasi

Agen-agen oksidatif, contohnya ozone (O3)

- Hidrogen peroksida digunakan pada industri makanan untuk pangepakan yang

aseptik.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan:

Mikroorganisme merupakan makhluk hidup yang berukuran kecil. Dalam

pertumbuhannya meikroorganisme membutuhkan nutrisi untuk kelangsungan hidupnya.

Nutrisi tersebutlah yang berguna untuk memberikan energi dan membantu mikroba untuk

melaksanakan aktivitasnya. Dengan nutrisi yang terpenuhi maka mikroba akan bereproduksi

agar generasi mereka tidak punah. Ada 4 fase pertumbuhan mikroba, yaitu fase lag, fase

esponensial, fase stasioner, da fase kematian.

Mikroba umumnya ada yang bersifat baik maupun buruk. Mikroba yang membawa

dampak buruk tersebut harus dikendalikan perkembangannya. Sehingga tidak dapat

menganggu makhluk hidup lainnya. Pengendalian pertumbuhan mikroba dilakukan dengan

berbagai cara. Pengendalian tersebut memiliki 3 tujuan khusus, yaitu mencegah penyebaran

penyakit dan infeksi, membasmi mikrorganisme pada inang yang terinfeksi, dan mencegah

pembusukan dan perusakan bahan oleh mikroorganisme. Dengan demikian, maka

mikroorganisme tidak dapat mengganggu kelangsungan makhluk hidup lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous.2008.faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba. http://rachdie.blogsome.com.

diakses tanggal 25 desember 2008.

Anonymous.2008.mikroorganisme.http://www.wikipedia.com. diakses tanggal 25 desember 2008.

 

Anonymous.2008.nutrisi mikroorganisme.http.//www.google.com diakses tanggal 25 desember 2008.

Budiyanto, agus. K.2008.hand out-3.nutrisi mikroorganisme.umm press.Malang.

 

Waluyo, lud.2008.Buku petunjuk praktikum mikrobiologi umum.umm press.Malang