BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil

(Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk

melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat mengalami pertumbuhan,

menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki

fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai

kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi

dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi

karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim

yang telah dihasilkan. Dengan demikian, enzim yang tidak diperlukan tidak akan

disimpan dalam bentuk persediaan enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk

pengolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada.

Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tempat yang besar, mudah ditumbuhkan

dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh

karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam

kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan.

Dunia mikroorganisme terdiri dari berbagai kelompok jasad renik (makhluk

halus). Kebanyakan bersel satu atau uniseluler. Ciri utama yang membedakan

kelompok organism tertentu dari mikroba yang lain adalah organisasi bahan selulernya.

Dunia mikroba terdiri dari Monera (virus dan sianobakteri), protista, dan fungi.

Mikroorganisme tersebut diantaranya adalah bakteri, jamur, dan virus. Secara umum,

bakteri, jamur, dan virus mempunyai morfologi dan struktur anatomi yang berbeda. Di

dalam kehidupannya beberapa mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan virus selalu

dipengaruhi oleh lingkungannya dan untuk mempertahankan hidupnya mikroorganisme

melakukan adaptasi dengan lingkungannya. Adaptasi ini dapat terjadi secara cepat serta

bersifat sementara waktu dan dapat pula perubahan itu bersifat permanen sehingga

mempengaruhi bentuk morfologi serta struktur anatomi dari bakteri, jamur, dan virus.

Untuk mengidentifikasikan suatu mikroorganime dapat dilakukan dengan mengetahui

morfologi dan struktur anatominya. Oleh karena itu, kita perlu mengetahui bentuk

morfologi dan struktur anatomi dari bakteri, jamur, dan virus.

1

1.2. Rumusan Masalah

Dengan banyaknya mikroba yang tersebar di kehidupan sehari-hari ini, tentu kita

harus memahami perkembang-biakan mikroba serta dampak baik dan buruknya bagi

kehidupan dan lingkungan.

1.3 Tujuan Penulisan

Dapat mengetahui serta mengidentifikasi mikroba mulai dari perkembang-biakannya

hingga pembagian atau taksonominya. Selain itu, agar dapat mengetahui dan

memahami dampak baik dan buruk yang ditimbulkan mikroba bagi kehidupan dan

lingkungan disekitar kita.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Perkembangbiakan

2.1.1 Perkembangan

Perkembang-biakan mikroba dapat terjadi secara aseksual (yang paling umum)

dan secara seksual (terjadi pada beberapa individu saja). Pada bakteri misalnya,

perkembangbiakan secara aseksual terjadi secara pembelahan biner, yaitu satu sel

induk membelah menjadi dua sel. Kemudian masing-masing sel anak akan

membentuk dua sel anak lagi, dan seterusnya hingga makin banyak. Selama

membelah maka akan terjadi keselarasan replikasi DNA sehingga tiap-tiap sel

anak akan menerima paling sedikit satu-kopi (Salinan) dari genom.

Perbanyakan sel dengan cara pembelahan ini kecepatannya ditentukan oleh waktu

generasi. Ada jenisyang mempunyai waktu generasi singkat atau cepat, adapula

yang mempunyai waktu generasi lambat atau lambat sekali (Tabel 14)

WAKTU GENERASI MIKROBA

Kelompok Jenis Mikroba Waktu Generasi (Jam)

Bakteri Heterotrofik :

Bacillus megaterium

Escherichia coli

Rhizobium meliloti

Treponema pallidum

0,58

0,28

1,80

34,0

3

Bakteri fotosintetik :

Chloropseudomonas ethylicum

Rhodopseudomonas spheroides

Rhodosprillum rubrum

Ragi :

Saccharomyces cerevisiae

Protozoa :

Paramaecium caudatum

Stentor coureleus

Tetrahymena geleti

7,0

2,4

5,0

2,0

10,5

32,0

3,0

Bakteri memang mempunyai cara-cara perkembangbiakan aseksual yang unik

kalau dibandingkan dengan mikroba lainnya. Juga di dalam kecepatan perbanyakan

dan waktu generasi. Tetapi pembelahan sel mikroba tidak saja terjadi hanya secara

biner saja, mungkin pula dapat berbentuk multipel perkuncupan.

Ragi, seperti ragi untuk membuat kue atau roti Saccharomyces cerevisiae

pembelahan ada yang seperti (dari satu sel menjadi dua dan seterusnya) tetapi ada

pula yang membentuk kuncup, dimana tiap kuncup akan membesar seperti

4

induknya. Kemudian tumbuh kuncup baru dan seterusnya sehingga akhirnya

membentuk semacam mata rantai.

Tetapi virus yang harus tumbuh dan berkembang biak di dalam sel hidup jasad

lain,perbanyakan individunya terjadi secara pembelahan atau replikasi DNA.

Perkembangbiakan secara aseksual dapat juga terjadi secara fragmentasi atau

5

pemotongan serat/hifa atau filamen,misal yang terjadi pada jamur atau mikroalge.

Filamen yang terpotong menjadi beberapa bagian,tiap potongannya akan tumbuh

dan berkembang pula seperti induknya. Perkembangbiakan secara aseksual yang

paling umum lagi adalah melalui spora. Spora terbentuk di dalam sel, sehingga

dinamakan endospora. Sedang untuk jamur misalnya, spora terbentuk di luar tubuh

jasadnya, sehingga dinamakan eksospora. Kalau spora jatuh ke tempat yang

lembab atau berair maka ia akan berkecambah dan tumbuh bentuk individu baru.

Perkembangbiakan secara seksual,umumnya terjadi pada jamur dan mikroalge

serta secara terbatas pada bakteria,dapat terjadi secara :

1. Oogami, kalau sel betina berbentuk telur.

2. Secara anisogami, kalau sel betina lebih besar daripada sel jantan.

3. Isogami, kalau sel jantan dan sel betina mempunyai bentuk yang sama.

Hasil perkawinan (fertilisasi) akan membentuk zigot (sel betina/sel telur yang telah

dibuahi oleh sel jantan/sel sperma),yang kemudian zigot akan berkecambah

membentuk individu baru setelah mengalami pembelahan.

2.1.2. Siklus Hidup

Rangkaian kehidupan mikroba yang dimulai dari spora, spora berkecambah,

membentuk massa-sel ataupun tubuh buah kemudian menghasilkan alat

perkembangbiakan kembali, disebut siklus atau daur hidup. Pada bakteria siklus

hidup kurang jelas rangkaiannnya., berbeda pada jamur dan mikroalge. Pada jamur

kompos (Agaricus bisporus) yaitu jenis jamur yang sudah dibudidayakan dan

bernilai ekonomi dengan nama mushroom atau champignon, siklus hidupnya

6

sangat jelas mulai dari spora yang berkecambah, membentuk massa hifa atau

miselia, membentuk tubuh buah stadia awal sampai membentuk tubuh buah yang

nyata terlihat.

Juga pada alge hijau (Chlamydomonas) jenis alge yang banyak kita temukan pada

bak akuarium ataupun pada kolam ikan, serta pada protozoa (Trypanosoma

gambiense) penyebab penyakit tidur yang ditularkan melalui lalat-tsetse, bentuk

siklus hidupnya nampak jelas untuk diamati dan diikuti.Di dalam siklus hidup,

tahapan yang terjadi sejak spora berkecambah sampai menghasilkan kembali alat

7

perkembangbiakan, akan dilalui tingkat perkembangan secara seksual ataupun

aseksual sesuai dengan sifat mikroba. Sehingga apakah tingkatan tersebut akan

nampak selama siklus hidupnya, tergantung kepada banyak faktor, khususnya

faktor lingkungan abiotik seperti :

1. Kelengkapan unsur yang terdapat di dalam media.

2. pH media.

3. Kadar air media.

4. Temperatur.

5. Cahaya.

6. Sirkulasi oksigen.

7. Kelembaban.

2.2 Perhitungan

Untuk membuat kurva pertumbuhan, sebelumnya diperlukan perhitungan. Cara

perhitungan yang paling umum adalah dengan :

1. Pengenceran.

2. Penggunaan ruang penghitung

3. Penggunaan turbidometer/nefelometer.

2.2.1 Dengan Pengenceran

Dengan pengenceran, disiapkan beberapa buah tabung yang berisi akuades steril

sebanyak 9 ml. Kepada masing-masing tabung kemudian ditambahkan 1 ml

sampel yang mau diperiksa secar bertahap, yaitu :

1. 1 ml sampel ke dalam tabung pertama, hingga konsentrasi

larutan di dalam tabung pertama menjadi 10-1.

2. 1 ml dari tabung pertama ke tabung kedua, hingga konsentrasi

larutan di dalam tabung kedua menjadi 10-2.

Dan seterusnya sampai mencapai larutan dengan konsentrasi terendah. Dari tiap-

tiap tabung kemudian diambil 1 ml larutan dan ditanamkan ke dalam cawa petri

berisi media padat. Pertumbuhan koloniyang kemudian timbul pada tiap-tiap

cawan, dihitung. Di dalam cara perhitungan ini harus diperhitungkan faktor

8

kerapatan pertumbuhan koloni. Karena kalau pertumbuhan terlalu rapat, biasanya

sulit untuk dipertanggung jawabkan hasilnya. Juga untuk pertumbuhan yang

terlalu jarang. Sehingga diperlukan adanya pemilihan cawan yang ditumbuhi

koloni yang paling tinggi kemungkinannya untuk dihitung.

Dari Gambar 52 terlihat bahwa cawan yang paling memungkinkan untuk dihitung

adalah cawan yang diisi pengenceran 10-3 (1/1.1000) yang menghasilkan jumlah

koloni 159 sel. Sehingga perhitungan menjadi :

159 x 103 = 1,59 x 105 sel/ml

Dimana 159 = jumlah koloni pada cawan tersebut, 103 adalah pengenceran yang

dihitung.

Cara pengenceran berikutnya lebih diperjelas, sehingga pertumbuhan koloni

mana yang dapat dipergunakan untuk perhitungan dan mana yang tidak, juga

dengan jekas nampak (Gambar 53).

9

2.2.2 Penggunaan Ruang Penghitung

Perhitungan langsung dengan penggunaan ruang penghitung, terlihat pada

gambar berikutnya (Gambar 54). Yaitu hasil pengenceran tidak ditanamkan ke

dalam cawan berisi media, tetapi diteteskan ke dalam ruang penghitung.

Pemeriksaan selanjutnya dilakukan di bawah mikroskup terhadap sel mikroba

yang terdapat di dalam kolom-kolom penghitung. Misal di dapatkan jumlah yang

terhitung 12 sel, maka perhitungan jumlah sel adalah :

12 x 25 x 50 x 103 = 1,5 x 107 sel/ml

Dimana nilai 12 = jumlah sel yang terhitung, 25 = jumlah kotak pada ruang

penghitung yang dipergunakan untuk mengitung, 50 = volume tiap-tiap kotak dan

103 = pengenceran sampel.

10

Perhitungan melalui pengenceran dan diteruskan dengan penumbuhan pada

media, ada keuntungan dan ada kerugiannya. Keuntungannya karena cara ini

murah dan mudah tanpa harus menggunakan peralatan yang khusus yang kadang-

kadang mahal, serta dari koloni biakan yang tumbuh dapat diteruskan untuk

pengamatan ataupun penelitian yang lebih lanjut. Sedang kerugiannya, yaitu

bahwa sel yang terhitung adalah yang masih hidup saja, sedang yang sudah mati

tidak terhitung.

Perhitungan langsung melalui alat/ruang hitung juga ada keuntungan dan

kerugiannya. Keuntungannya yaitu bahwa semua sel mikroba, baik yang masih

hidup ataupun yang sudah mati, akan terhitung secara langsung. Sedang

kerugiannya, kesalahan menghitung akan didapatkan kalau sistem

pengencerannya tidak homogen lagi.

2.2.3 Penggunaan Nefelometer / turbidometer

Cara ini merupakan perhitungan kerapatan suatu materi (sel) di dalam larutan,

yang diberi cahaya. Kualitas bias cahaya yang dilakukan identik dengan

kerapatan materi-sel yang berada di dalam larutan.

11

2.3 Lingkungan Hidup

Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh lingkungan. Perubahan yang terjadi di dalam

lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan sifat fisiologi mikroba.

Beberapa golongan sangat tahan terhadap perubahan lingkungan, sehingga cepat dapat

menyesuaikan diri dengan kondisi baru. Ada pula golongan mikroba yang sama sekali

peka terhadap perubahan lingkungan hingga tidak dapat menyesuaikan diri.

Faktor lingkungan penting artinya di dalam usaha mengendalikan kegiatan mikroba baik

untuk kepentingan proses atau pengendalian.

2.3.1 Faktor Abiotik

1. Temperatur

Temperatur merupakan salah satu faktor yang penting di dalam kehidupan.

Beberapa jenis mikroba dapat hidup pada daerah temperatur yang luas sedang jenis

lainnya pada daerah yang terbatas. Pada umumnya batas daerah temperatur bagi

kehidupan mikroba terletak di antara 00C dan 900C, sehingga untuk mkasing-

masing mikroba dikenal nilai temperatur minimum, optimum dan maksimum.

Temperatur minimum suatu jenis mikroba ialah nilai paling rendah dimana

kegiatan mikroba masih berlangsung. Temperatur optimum adalah nilai yang

paling sesuai/baik untuk kehidupan mikroba. Temperatur maksimum adalah nilai

tertinggi yang dapat digunakan untuk aktivitas mikroba tetapi pada tingkatan

kegiatan fisiologi yang paling minimal.

Berdasarkan daerah aktivitas temperatur, mikroba dibagi menjadi tiga golongan,

yaitu :

1. Mikroba psikrofilik (kryfilik) adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh

pada daerah temperatur antara 00C sampai 300C, dengan temperatur optimum

150C. Kebanyakan dari golongan ini tumbuh di tempat-tempat dingin, baik di

daratan ataupun di lautan.

2. Mikroba mesofilik adalah golongan mikroba yang mempunyai temperatur

optimum pertumbuhan antara 250C-370C, minimum 150C dan maksimum di

sekitar 550C. Umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada

juga yang dapat hidup dengan baik pada temperatur 400C atau lebih.

12

3. Mikroba termofilik adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah

temperatur tinggi, optimum di antara 550C-600C. Minimum 400C, sedangkan

maksimum 750C. Golongan ini terutama terdapat di dalam sumber-sumber air

panas dan tempat-tempat lain yang bertemperatur lebih tinggi dari 550C

Telah diketahui bahwa di dalam reaksi kimia kenaikan temperatur akan menaikkan

kecepatan reaksi. Biasanya tiap kenaikan 100C dapat mempercepat reaksi antara 2-3

kali lipat.

Karena di dalam proses metabolisme terjadi suatu rangkaian reaksi kimia, makan

kenaikan temperatur sampai pada nilai batas tertentu, dapat mempercepat proses

metabolisme. Tetapi temperatur tinggi melebihi temperatur maksimum akan

menyebabkan denaturasi protein dan enzim. Ini akan mengakibatkan terhentinya

proses metabolisme. Dengan nilai temperatur yang melebihi maksimum, mikroba

akan mengalami kematian. Untuk ini dikenal beberapa istilah, antara lain :

Titik Kematian Termal suatu jenis mikroba ialah nilai temperatur yang dapat

mematikan jenis tersebut di dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu. Sedang

waktu kematian termal ialah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu jenis

mikroba pada suatu temperatur yang tetap. Kedua istilah tersebut mempunyai arti

yang penting di dalam prakter, terutama di dalam industri pengawetan bahan makanan

dan obat-obatan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian termal antara lain ialah : waktu,

temperatur, kelembaban, bentuk dan jenis spora, umur mikroba, pH dan komposisi

medium. Kelembaban pada temperatur tinggi mempercepat koagulasi

(penggumpalan) protein. Misalnya spora Bacillus antharis pada temperatur 1600C,

dalam keadaan kering mati setelah 90 menit, sedang pada tempatur 1000C dalam

keadaan lembab mati setelah 10 menit. Spora bakteri dapat mempertahankan diri di

dalam lingkungan yang jelek. Karenanya dapat dimengerti mengapa jumlah spora per

ml akan mempengaruhi waktu proses pembunuhan spora. Misalnya untuk mematikan

spora Clostridium botulinum pada temperatur 1050C, maka jumlah waktu yang

diperlukan tergantung pada jumlah spora per volume (ml). Jika jumlah spora per ml

mencapai 900 juta, diperlukan waktu 56 menit. Tetapi jika 9 juta diperlukan waktu 48

menit, sedang untuk 900 spora hanya diperlukan waktu 24 menit.

13

Pada umumnya untuk membunuh mikroba dengan pemanasan lebih mudah pada

reaksi medium asam atau alkalis, kalau dibandingkan dengan medium netral. Karena

di dalam keadaan netral waktu pemanasan yang diperlukan untuk membunuh akan

lebih lama.

Komposisi medium juga mempengaruhi kepekaan bakteri terhadap pemasana. Adanya

partikel atau benda padat dan senyawa tertentu di dalam medium akan menaikkan

resistensi (ketahanan) mikroba terhadap panas, sebab penetrasi panas ke dalam

medium terhalang oleh adanya benda atau zat tadi. Temperatur rendah menyebabkan

gangguan pada metabolisme, jenisnya tergantung kepada temperatur dan cara

perlakuan.

Kematian mikroba pada temperatur rendah disebabkan oleh terjadinya perubahan

keadaan koloidal protoplasma yang tidak reversibel. Penurunan temperatur yang tiba-

tiba di atas titik beku dapat menyebabkan kematian, akan tetapi penurunan temperatu

secara bertingkat hanya menghentikan kegiatan metabolisme untuk sementara saja.

Bila suspensi bakteri didinginkan dengan cepat dari 450C, maka jumlah bakteri yang

mati dapat mencapai 950C, tetapi pendinginan secara bertingkat menyebabkan jumlah

kematian tersebut akan berkurang.

Kematian akibat penurunan temperatur yang tiba-tiba, mungkin karena air menjadi

tidak siap untuk kegiatan fisiologi. Misalnya pada pembekuan, mungkin terjadi

perusakan sel oleh adanya kristal es di dalam air antar sel. Porses pendinginan di

bawah titik beku dan di dalam keadaan hampa udara secara bertingkat, banyak

digunakan untuk mengawetkan biakan dan proses tersebut disebut lyofilisasi. Jasil

lyofilisasi merupak tepung yang terdiri atas sel yang lyofilik dan sangat mudah

menarik air, juga tidak menyebabkan denaturasi protein sebab molekul air

protoplasma di dalam proses ini langsung dirubah menjadi uap air tanpa melalui fase

cair.

2. Kelembaban

Mikroba mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya untuk pertumbuhan

ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi di atas 85%, sedang untuk jamu

dan aktinomiset diperlukan kelembaban yang rendah di bawah 80%. Kadar air bebas

di dalam larutan (aw) merupakan nilai perbandingan antara tekanan uap air larutan

14

dengan tekanan uap air murni, atau 1/100 dari kelembaban relatif. Nilai aw untuk

bakteri pada umumnya terletak di antara 0,90-0,999 sedang untuk bakteri halofilik

mendekati 0,75. Banyak mikroba yang tahan hidup di dalam keadaan kering untuk

waktu yang lama, seperti dalam bentuk spora, konidia, artrospora, klamidospora dan

kista.

Seperti halnya pada pembekuan, proses pengeringan protoplasma, menyebabkan

kegiatan metabolisme terhenti. Pengeringan secara perlahan-lahan menyebabkan

perusakan sel akibat pengaruh tekana osmosa dan pengaruh lainnya dengan naiknya

kadar zat terlarut.

3. Tekanan Osmosa

Pada umumnya larutan hipertonis menghambat pertumbuham, karena dapat

menyebabkan plasmolisa. Tekanan osmosa tinggi banyak digunakan di dalam praktek

untuk pengawetan bahan-bahan makanan, seperti pengawetan ikan dengan

penambahan garam, pengawetan buah-buahan dengan penambahan gula. Beberapa

mikroba dapat menyesuaikan diri terhadap kadar garam atau kadar gula yang tinggi,

antara lain ragi yang osmofil (dapat tumbuh pada kadar garam tinggi), bahkan

beberapa mikroba dapat tahan di dalam substrat dengan kadar garam sampai 30%,

golongan ini bersifat halodurik.

Batas pH untuk pertumbuhan jasad merupakan suatu gambaran dari batas pH bagi

kegiatan enzim. Untuk tiap jasad dikenal nilai pH minimum, optimum dan

maksimum. Bakteri memerlukan nilai pH antara 6,5-7,5 ragi antara 4,0-4,5 sedang

jamur dan aktinomiset tertentu mempunyai daerah pH yang luas. Ada dasar daerah-

daerah pH bagi kehidupan mikroba dibedakan adanya 3 golongan besar, yaitu :

1. Mikroba yang asidofilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada pH antara 2,0-5,0.

2. Mikroba yang mesofilik (neutrofilik), yaitu jasad yang dapat tumbuh pada pH

antara 5,5-8,0 dan

3. Mikroba yang alkalifilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada pH antara 8,4-9,5.

15

4. Senyawa Toksik

Ion-ion logam berat seperti Hg, Ag, Cu, Au, Zn, Li dan Pb walaupun pada kadar yang

sangat rendah akan bersifat toksis terhadap mikroba karena ion-ion logam berat dapat

bereaksi dengan gugusan senyawa sel. Daya bunuh logam berat pada kadar rendah

disebut daya oligodinamik. Misalnya Hg2+ yang bergabung dengan gugusan sulfidril

(-SH) pada enzim akan menghambat kegiatan enzim tersebut. Beberpa kation seperti

Li2+ dan Zn2+ bersifat toksik terhadap bakteri, sehingga akibatnya kegiatan enzim

terhenti, karena kation semacam ini bersifat antagonis terhadap H+. Apabila nilai pH

dinaikkan maka peracunan Li+ dan Zn2+ dapat dikurangi, sehingga antagonisme ini

dapat berbalik. Anion seperti sulfat, tartrat, klorida, nitrat dan benzoat, mempengaruhi

kegiatan fisiologi mikroba. Karena adanya perbedaan sifat fisiologi yang besar pada

masing-masing mikroba maka sifat meracun dari anion tadi juga berbeda-beda.

Sifat meracun alkali juga berbeda-beda, tergantung kepada jenis logamnya. Misalny

pada kadar –OH yang sama dari larutan Ba (OH)2 dan NaOH, ternyata Ba (OH)2

lebih toksik dibandingan dengan larutan NaOH sebab Ba2+ bersifat lebih toksi dari

Na+. Juga beberapa senyawa asam organik seperti asam benzoat, asetat dan sorbat

dapat digunakan sebagai zat pengawet di dalam industri bahan makanan. Sifat

meracun ini bukan disebabkan oleh karena nilai pH, tetapi merupakan akibat langsung

dari molekul sama organik tersebut terhadapa gugusan di dalam sel.

Arus listrik bolak-balik ataupun searah akan bertegangan tinggi dapat menyebabkan

eletrolisis bahan penyusun medium. Arus listrik dapat juga menghasilkan panas yang

mempengaruhi pertumbuhan mikroba. Maka karena sel di dalm suspensi akan

mengalam elektroforesis kalau dilalui arus listrik, maka kehidupan mikroba akan

terganggu/terhenti.

5. Radiasi

Umumnya cahaya mempunyai daya merusak kepada sel mikroba yang tidak

mempunyai pigmen fotosintesis. Sedang cahaya dengan gelombang pendek da[at

berpengaruh terhadapa jasad hidup. Sinar dengan gelombang panjang juga mempunya

daya fotodinamik dan daya biofisik, misalnya cahaya matahari. Jika energi radiasi di

absorpsi oleh sel mikroba akan menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel.

16

Ionisasi molekul tertentu dari protoplasma dapat menyebabkan kematian, perubahan

genetik ataupun dapat pula menghambat pertumbuhan. Energi radiasi dari sinar X,

sinar γ dan terutama sinar ulatraviolet banyak digunakan di dalam praktek sterilisasi,

pengawetan bahan makanan dan untuk mendapatkan mutan.

6. Tegangan Muka

Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaannya akan menyerupai

membran yang elastis, sehingga dapat mempengaruhi kehidupan mikroba.

Protoplasma mikroba terdapat didalam sel yang dilindung dinding sel. Dengan adanya

perubahan bahan pada tegangan muka dinding sel, akan mempengaruhi permukaan

protoplasma, yang akibatnya dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perubahan

bentuk morfologinya. Senyawa seperti sabun dan deterjen dapat mengurangi tegangan

permukaan, karena senyawa ini dapat diabsorpsi pada permukaan interfasial, yaitu

permukaan antara udara dan cairan sehingga menaikkan kemampuan air untuk

membasahinyam seperti oleh Tween-80, Triton A20 dan sebagainya.

Bakteri yang hidup di dalam alat penceraan dapat berkembang biak di dalam medium

yang mempunyai tegangan permukaan relatif rendah, tetapi kebanyakan lebih

menyukai tegangan permukaan yang relatif tinggi.

7. Tekanan Hidrostatik dan Mekanik

Beberapa jenis mikroba dapat hidup di dalam Samudra Pasifik dengan tekanan lebih

dari 1,208kg tiap cm persegi, dan kelompok ini disebut barofilik. Selain itu tekanan

yang tinggi akan menyebabkan meningkatnya beberapa reaksi kmia, pengecilan

volume koloid organik enzim, molekul dan juga menaikkan viskositas cairan serta

dissosiasi elektrolit. Sedang tekanan di atas 7.500 kg/cm2 dapat menyebabkan

denaturasi protein. Perubahan-perubahan ini mempengaruhi proses biologi sel jasad

hidup.

17

2.3.2 Faktor Biotik

1. Bebas Hama

Didalam percobaan sering diperlukan hewan percobaan yang sejak lahir harus

bebas dari semua jenis mikroorganisme. Hewan percobaan yang bebas mikroba

disebut mengalami kehidupan aksenik atau tanpa benda-benda asing. Hewan

aksenik yang telah diinfeksi dengan suatu jasad disebut gnotobiosis, dan hasilnya

dapat menyimpulkan hal-hal yang penting,misalnya marmut fnotobiosis yang

diinfeksi patogen Entamoeba histolytica tidak menderita sakit disentris sedang

marmut biasa akan segera sakit jika menderita sakit disentri,sedang marmut biasa

akan segera sakit jika dikenai jasad tersebut.hal ini disebabkan karena di dalam

usus marmut gnotobiosis tidak terdapat yang dapat berfungsisebagai makanan

E.histolytica

2. Asosiasi

Bemacam-macam aosiasi ,salah satunya adalah simbiosisi. Simbiosis adalah

sosiasi dianatar dua atau lebih jasad diaman sedikitnya satu jenis mendapatkan

keuntungan sedang jenis lainnya mungkin mengalami kerugian. Berdasrkan bentuk

asosiasi dan sifat simbiosis dibagi kedalam empat golongan:

1. Komensalisme

Merupakan asosiasi yang sangat renggang, dimana salah satu jenis

mendapatkan keuntungan sedang lainnya tidak mendapat keuntungan atau

kerugian.

2. Mutualisme

Merupakan bentuk assosiasi dimana masing-masing jenis mendapat

keuntungan. Sering simbiosis dipakai untuk menyatakan bentuk assosiasi

yang mutualistik, tetapi sekarang orang lebih banyak menggunakan istilah

mutualisme. Sebagai contoh mutualisme antara bakteri Rhizobium dengan

polong-polongan.

3. Parasitisme

Merupakan bentuk assosiasi diantara parasit dengan jasad inang. Jasad

parasit yang obligat dapat merusak jasad inang dan pada akhirnya

memusnahkan. Keadaan ini akan dapat pula memusnahkan (melenyapkan)

parasitnya sendiri, karena jasad inang sebagai sumber kehidupannya.

18

3. Simbiosis

Simbiosis ialah asosiasi antara dua atau lebih jasad (mikrobia) di mana satu jenis

(spesies) di antara jasad yang berasosiasi tersebut mendapat keuntungan,

Sedangkan jasad yang lain mungkin mengalami kerugian atau tidak, tergantung

pada macamnya simbiose. Simbiose dapat dibedakan tiga macam, ialah

komensalisme, mutualisme, dan parasitisme.

4. Sinergisme

Sinergisme ialah suatu bentuk asosiasi yang menyebabkan terjadinya suatu

kemampuan untuk melakukan perubahan kimia tertentu dalam suatu subtrat atau

medium. Tanpa sinergisme masing-masing mikkrobatidak mampu melakukan

perubahan tersebut.

5. Antibiosis

Antibiosis disebut juga antagonisme atau amensalisme ialah suatu bentuk asosiasi

antara jasat (mikkroba) yang menyebabkan salah satu pihak dalam asosiasi tersebut

terbunuh. tErhambat pertumbuhannya atau mengalami gangguan-gangguan yang

lain. Contohnya adanya pembentukan toksindan sat-sat antibiotika oleh salah satu

mikroorganisme pada suatu asosiasi.

6. Sintropisme

Sintropisme disebut juga nutrisi bersama atau mutualnutrition ialah bentuk asosiasi

yang lebih komplek . sebab biasanya terdiri atas berjenis-jenis mikroorganisme

yang satu dengan yang lainnyaakan saling menstimulasi kegiatan {pertumbuhan}-

nya misalnya mikrobia jenis pertama akan menguraikan suatu subtrad yang

hasilnya dapat digunakan dan di uraikan oleh mikrobia jenis kedua dan yang hasil

hasilnya dapat digunakan oleh mikrobia jenis ketiga dan seterusnya yang hasil

hasilnya akhirnya dapat menstimulasi kegiatan mikrobia jenis pertama.

2.4 Toksin

Toksin merupakan metabolik toksik, senyawa beracun yang dihasilkan oleh mikroba,

berpengaruh secara langsung terhadap kehidupan manusia. Akibat-akibat yang

ditimbulkannya tidak saja menyebabkan keracunan dan sakit, tetapi juga dapat

menyebabkan kematian.

19

2.4.1 Toksin Bakteri

Sejak tahun 1884 sudah diketahui bahwa pada penderita difteri meskipun

bakterinya tinggal di tempat radang, tetapi bagiab-bagian lain seperti otot, pita

suara atau jantung, kadang-kadang bisa terkena sakit. Di sangka bawah bagian-

bagian lain itu sakit karena racun yang di hasilkan oleh bakteri yang bersang di

tenggorokan menyebar kemana-mana. Adanya racun mikroba misal bakteri

yang disebut toksin dibuktikkan dengan membiakkan bakteri tersebut pada

larutan kaldu. Toksin yang dihasilkan bakteri difteri dinamakan eksotoksin.

Beberapa senyawa racun yang diproduksi oleh mikroorganisme, yang bisa

menyebabkan keracunan atau intoksikasi antara lain adalah

1. BOTULININ

Senyawa beracun ini diproduksi oleh Clostridium botulinum.

Keracunan yang ditimbulkan akibat mengkonsumsi makanan yang

mengandung botulinin ini disebut botulisme. Botulinin merupakan

neurotoksin yang sangat berbahaya bagi manusia dan sering kali akut

dan menyebabkan kematian. Bakteri Clostridium botulinum umum

terdapat pada makanan kaleng dengan pH lebih dari 4,6. Kerusakan

makanan kaleng dipengaruhi oleh jenis makanan dan jenis mikroba

yang terdapat didalamnya. Pada dasarnya makanan kaleng dibedakan

atas tiga kelompok berdasarkan keasaman, yaitu:

1. Makanan kaleng berasam rendah (pH>4,6), misalnya produk-

produk daging dan ikan, beberapa sayuran (jagung, buncis), dan

masakan yang terdiri dari campuran daging dan sayuran (lodeh,

gudeg, opor, dan lain-lain).

2. Makanan kaleng asam (pH 3,7-4,6), misalnya produk-produk

tomat, pear, dan produk- produk lain.

3. Makanan kaleng berasam tinggi (pH<3,7), misalnya buah-buahan

dan sayuran kaleng seperti jeruk, pikel, sauerkraut, dan lain-lain.

Kerusakan bahan pangan termasuk makanan dalam kaleng dapat

dideteksi dengan beberapa cara, yaitu:

20

1. Uji organoleptik dengan melihat tanda-tanda kerusakan seperti

perubahan tekstur atau kekenyalan, kekentalan, warna bau,

pembentukkan lendir, dan lain-lain.

2. Uji fisik untuk melihat perubahan-perubahan fisik yang terjadi

karena kerusakan oleh mikroba maupun oleh reaksi kimia,

misalnya perubahan pH, kekentalan, tekstur, indeks refraktif, dan

lain-lain.

3. Uji kimia untuk menganalisa senyawa-senyawa kimia sebagai hasil

pemecahan komponen pangan oleh mikroba atau hasil dari reaksi

kimia.

4. Uji mikrobiologis, yang dapat dilakukan dengan metode hitungan

cawan, MPN, dan mikroskopis.

Tanda-tanda kerusakan pada makanan kaleng yang disebabkan oleh

Clostridium botulinum diantaranya adalah produk mengalami

fermentasi, bau asam, bau keju atau bau butirat, pH sedikit di atas

normal dengan tekstur rusak. Penampakan pada keleng

memperlihatkan bahwa kaleng menggembung. Jika dibiarkan terus

menerus mungkin bisa meledak (Siagian 2002). Beberapa pencegahan

yang bisa dilakukan oleh konsumen diantaranya adalah selalu

memperhatikan batas kadaluarsa makanan kaleng serta selalu

memperhatikan tekstur kaleng. Apabila batas kadaluarsa habis atau

tekstur kaleng mengalami penggembungan jangan sekali- kali mencoba

untuk membelinya. Uji bau dapat dilakukan dengan cara mencium bau

makanan tersebut, jika baunya sudah menglami perubahan lebih baik

tidak mengkonsumsi makanan kaleng tersebut.

2. TOKSOFLAVIN dan ASAM BONGKREK

Kedua senyawa beracun ini diproduksi oleh Pseudomonas

Cocovenenans, dalam jenis makanan yang disebut tempe bongkrek,

yaitu tempe yangdibuat dengan bahan utama ampas kelapa.

Pseudomonas Cocovenenans ini tumbuh pada tempe bongkrek yang

gagal dan rapuh. Pseudomonas Cocovenenans memerlukan substrat

minyak kelapa, dengan enzim yang diproduksinya mampu

21

menghidrolisis lemak menjadi gliserol dan asam lemak . Gliserol

kemudian diubah menjadi toksoflavin (C7H7N5O2), dan asam lemaknya

terutama asam oleat diubah menjadi asam bongkrek (C28H38O7) Asam

bongkrek ini dapat mengganggu metabolisme glikogen dengan

memobilisasi glikogen dari hati sehingga terjadi hiperglikemia yang

kemudian berubah menjadi hipoglikemia dan lalu menyebabkan

kematian. Pertumbuhan Pseudomonas Cocovenenans dapat dicegah

bila pH substrat diturunkan di bawah 5,5 atau dengan penambahan

garam NaCl pada substrat dengan konsentrasi2,75 – 3 %

3. ENTEROTOKSIN

Enterotoksin diproduksi oleh berbagai macam bakteri, termasuk

organisme penyebab keracunan makanan seperti Staphylococcus

aureus, Bacillus cereus, Salmonella enteriditis , dan Vibrio

cholerae.Disebut enterotoksin karena menyebabkan gastroenteritis.

Enterotoksin adalah eksotoksin yang aktivitasnya mempengaruhi usus

halus, sehingga umumnya menyebabkan sekresi cairan secara

berlebihan ke dalam rongga usus, menyebabkan diare dan muntah-

muntah.

Enterotoksin yang dihasilkan oleh V. cholerae adalah penyebab

kolera.Toksin tersebut akan mengaktifkan enzim siklik adenilase yang

mengubah ATP menjadi cAMP sehingga cAMP menjadi berlebihan

dan menyebabkan ion klorida serta bikarbonat dikeluarkan dalam

jumlah besar dari sel mukosa ke dalam rongga usus. Hal tersebut

menyebabkan dehidrasi pada penderia kolera. Enterotoksin bisa

terdapat pada daging, ikan, susu serta produk susu, telur dan sosis yang

dibiarkan terbuka. Bila daging, ikan, susu dan produknya, telur dan

sosis tidak dikonsumsi sebaiknya disimpan di lemari pendingin

4. MIKOTOKSIN

Mikotoksin merupakan senyawa beracun yang diproduksi oleh kapang

(mold) atau jamur. Mikotoksin yang terkenal adalah Aflatoksin yaitu

senyawa beracun yang diproduksi oleh Aspergillus flavus atau

Aspergillus yang lain misalnya Aspergillus Parasiticus.

22

Aflatoksin digolongkan menjadi aflatoksin B (fluoresens biru) dan

aflatoksin G ( fluoresen hijau ) serta turunan – turunannya.Aflatoksin

B1 merupakan jenis yang paling beracun terhadap beberapa jenis

ternak, terutama kalkun, dan bersifat karsinogenik pada hati. Substrat

yang paling disenangi oleh Aspergillus Flavus adalah kacang tanah

atau produk- produk dari kacang tanah serta bungkil kacang tanah. Di

samping itu ditemukan juga pada biji kapas, jagung, dan beras terutama

yang telah mengalami kerusakan selama penyimpanan. Batas

maksimum Aflatoksin yang diperbolehkan pada makanan berdasarkan

pada Keputusan

Kepala BPOM RI No Hk. 00.05.1.4057, AFB1 adalah 20 ppb.

Berbagai jenis mikotoksin yang lain antara lain

Susunan Jenis / Keterangan Jasad Penghasil

TOKSOFORA

Menyebabkan sakit/mati

Bersifat thermolabil

HAPTOFORA

Menyebabkan kekebalan

Bersifat thermostabil

EKSOTOKSIN

- Mudah larut di dalam air

- Golongan protein

- Menyebabkan sakit

dengan perioda inkubasi

- Thermolabil, hilang ke-

kuatannya kalau dipanas

kan di atas 56 o c

- Dihasilkan secara sekresi

- Merangsang terbentuk

nya antitoksin/antibodi

dengan nilai protektif

Shigella shigae (Penyebab

disentri)

Clostridium borulinum

(Penyebab keracunan pada

bahan makanan kalengan)

Cl. Tetani (penyebab tetanus)

Corynebacterium Diphtheriae

(Penyebab difteri)

Salmonella typhi (Penyebab

tifus)

S. Para-typhi (Penyebab

paratifus)

23

tinggi

- Mempunyai kekuatan :

650 x atropin, 150-200x

strichin

ENDOTOKSIN

Tidak larut dalam air

Menyebabkan sakit tanpa

perioda inkubasi

Thermostabil (pada pemanasan

autoklaf)

Merupakan bagian sel

Merangsang terbentuknya

antibodi

dengan nilai protektif lemah

Bila toksoid atau anatoksin disuntikkan beberapa kali kepada marmut

dengan dosis yang meningkat, maka marmut itu menjadi kebal terhadap

suntikan toksin yang kekuatannya belum hilang. Dalam percobaan ini

diketahui bahwa molekul toksin mempunyai 2 bagian, yaitu :

1. Bagian yang mempunyai sifat untuk membuat sakit atau mati hewan

percobaan (bagian toksofora), yang sifatnya termolabil dan menjadi

hilang kekuatannya bila disimpan lama.

2. Bagian yang mempunyai kasiat untuk membuat kebal terhadap hewan

percobaan (bagian haptofora), yang sifatnya termostabil, yaitu tidak

hilang kekuatannya jika dipanasi sampai temperatur 56oC / setengah

jam

24

2.4.2.Toksin Fungi

Racun fungi, yang umum dikenal dengan nama mikotoksin, dihasilkan banyak

jenis jamur, umumnya termasuk ke dalam jenis Aspergillus, Penicillium, dan

Fusarium. Kelebihan sifat mikotoksin ialah sifat karsinogenik, yang Sifatnya

merangsang terjadinya gejala kanker.

Penelitian terhadap berbagai jenis mikotoksin serta pengaruhnya terhadap

kesehatan menemukan bahwa Aspergillus flavus, yaitu sejenis jamur yang

Dikenal sebagai penyebab kontaminasi pada berbagai jenis bahan makanan

Yang tersimpan. Penelitian lebih lanjut menemukan senyawa yang bersifat

Racun yang kenal dengan nama Aflatoksin. Aflatoksin merupakan segolongan

toksik (mikotoksin, toksin yang berasal dari fungi) yang dikenal mematikan

dan karsinogenik bagi manusia dan hewan. Kandungan aflatoksin

ditemukanpada biji kacang-kacangan (kacang tanah, kedelai, pistacio,dan

bunga matahari), rempah-rempah (seperti ketumbar, jahe, lada, serta kunyit),

dan serealia (seperti gandum, padi, sorgum, dan jagung). Aflatoksin juga dapat

dijumpaipada susu yang dihasilkan hewan ternak yang memakan produk yang

terinfeksi kapang tersebut, karena semua produk pertanian dapat mengandung

aflatoksin meskipun biasanya masih pada kadar toleransi.

Toksin ini memiliki paling tidak 13 varian, yang terpenting adalah B1, B2, G1,

G2, M1, dan M2. Aflatoksin B1 dihasilkan oleh kedua spesies, sementara G1 dan

G2 hanya dihasilkan oleh A. parasiticus. Aflatoksin M1, dan M2 ditemukan

pada susu sapi dan merupakan epoksida yang menjadi senyawa antara.

Aflatoksin B1, senyawa yang paling toksik, berpotensi merangsang kanker,

terutama kanker hati. Serangan toksin yang paling ringan adalah lecet (iritasi)

ringan akibat kematian jaringan (nekrosis). Pemaparan pada kadar tinggi

dapat menyebabkan sirosis, karsinoma pada hati, serta gangguan pencernaan,

penyerapan bahan makanan, dan metabolisme nutrien. Toksin ini di hati akan

direaksi menjadi epoksida  yang sangat reaktif terhadap senyawa-senyawa di

dalam sel. Struktur kimia (–)-aflatoksin B1 struktur kim Toksin ini memiliki

paling tidak 13 varian, yang terpenting adalah B1, B2, G1, G2, M1, dan M2.

Aflatoksin B1 dihasilkan oleh kedua spesies, sementara G1 dan G2 hanya

dihasilkan oleh A. parasiticus. Aflatoksin M1, dan M2 ditemukan pada

susu sapi dan merupakan epoksida yang menjadi senyawa antara.

25

Aflatoksin B1, senyawa yang paling toksik, berpotensi merangsang kanker,

terutama kanker hati. Serangan toksin yang paling ringan adalah lecet (iritasi)

ringan akibat kematian jaringan (nekrosis). Pemaparan pada kadar tinggi

dapat menyebabkan sirosis, karsinoma pada hati, serta gangguan pencernaan,

penyerapan bahan makanan, dan metabolisme nutrien. Toksin ini di hati akan

direaksi menjadi epoksida  yang sangat reaktif terhadap senyawa-senyawa di

dalam sel.

Adapun jenis penghasil mikotoksin yang cukup menonjol peranannya di dalam

etilogi kanker dewasa ini, yaitu antara lain:

1. Aspergillus Flavus

Sebagai jenis jamur penghasil Aflatoksin mempunyai sifat kehidupan: cepat

tumbuh pada suatu substrat, mula-mula berwrna putih seperti kapas, dan

setelah 2-3 hari berubah menjadi berwarna kuning atau biru/hijau kekuning-

kuningan. Makin lama warnanya semakin gelap, setelah 1 minggu warna

tersebut menjadi kebiru-biruan atau kehijau-hijauan . Jamur ini penghasil

Aflatoksin dan mempunyai nilai keracuan yang tinggi serta bersifat

hepatotoksin yang dapat menekan sintesis DNA dan mitosis.

2. A. Glaucus

Jamur ini hampir sama dengan jaur A.flavus. mempunyai warna putih

ketika masih muda (sebelum 2 hari) kemudian berubah menjadi warna

kegelapan ketika sudah lebih dari 2 hari. Jamur ini telah diketahui

menghasilkan Aflatoksin B1 yang bersifat mutagenik. Kelompok dari jenis

ini sudah tersebar dimana- mana dan mampu hidup dengan berbagai macam

kondisi.

3. A. Ochraceus

Jamur ini dikenal sebagai jamur penghasil Ohratoksin yang bersifat

hepatotoksin dan dapat juga menghasilkan Aflatoksin B1. Jenis dari

kelompok A. Ochraceus umum ditemukan pada serealia yang ditumbuhi

jamur namun bukan merupakan karakteristik substrat seperrti halnya A.

Candidus dan A. Glaucus.

4. A. Niger

26

Jamur ini menghasilkan Aflatoksin B1. Penyebarannya dapat berlangsung

secara luas dimana-mana dan dapat diisolsi dalam berbagai macam substrat,

termasuk biji-bijian (kosmopolitan). Para peneliti menyatakan bahwa jamur

tersebut umum terdapat di berbagai macam tanah terutama di daerah tropis

dan subtropis

5. A. Orazae

Jamur ini dapat menghasilkan Aflatoksin B1 dan B2 dan bersifat

hepatotoksin dannn mutagenik. Jamur ini tergolong dalam kelompok

A.flavus-oraze yang terdapat dimana-mana dan diisolasi dari berbagai

macam sumber diantaranya serealia. Jamur tersebut biasanya terdapat pada

tanah tropis dan subtropis.

6. A. Terreus

Jamur ini dapat menghasilkan sitrinin dan patulin, merupakan jamur tanah

yang mempunyai peranan dalam proses dekomposisi secara lambat bahan-

bahan organik.

7. .A. Nidulans

Jamur ini diketahui dapat menghasilkan sterigmatosistin yang bersifat

hepatotoksin. Umumnya merupakan organisme yang dapat hidup dimana-

mana dan mampu melakukan proses dekomposisi bahan-bahan organik.

8. Penicillium islandicum

Jamur ini dapat menghasilkan Erithroskirin yaitu berupa senywa beracun

yang mempunyai titik didih 130-132oC dan formula molekulnya C26H35O6N.

Sifat dan kemampuan jamur ini ialah dapat menghasilkan islandotoksin

yang bersifat hepatotoksin serta dapat menimbulkan sirhosis dan bersifat

karsinogenik.

9. P. Citrinum

Jamur ini mempunyai kemampuan untuk menghasilkan sitrinin yang

sebelumnya dikenal dengan antibiotika. Toksin tersebut menyebabkan renal

nekrosis yang kemudian diikuti dengan pembengkakan ginjal sehingga

ekskresi menjadi dua setengah kali lipat dari normal.

27

2.4.3. Toksin Mikroalgae

Sebagian mikroalge hidup pada air tawar, diantaranya dapat menyebabkan

pencemaran. Lebih dari 500 jenis mikroalge dikenal sebagai penyebab pencemar,

termasuk kedalam kelompok:

1. Ganggang biru hijau (cyanophycae)

Toksin Cyanobacteria

Cyanobacteria atau biru-hijau algae terjadi di seluruh dunia terutama

dalam tenang, gizi kaya air. Beberapa spesies cyanobacteria

memproduksi toxins yang mempengaruhi hewan dan manusia. Orang

mungkin akan menemukan cyanobacterial toxins oleh minum atau mandi

di air ketularan. Yang paling sering dan serius efek kesehatan yang

disebabkan oleh air minum yang mengandung toxins (cyanobacteria),

atau selama proses menelan rekreasi air kontak.

Cyanobacterial toxins diklasifikasi oleh pengaruhnya terhadap tubuh

manusia.

a. Hepatotoxins (yang mempengaruhi hati) yang diproduksi oleh

beberapa jenis dari cyanobacteria, misalnya :Microcystis,

Anabaena, Oscillatoria, Nodularia, Nostoc, Cylindrospermopsis

dan Umezakia.        

b. Neurotoxins (yang mempengaruhi sistem saraf) yang diproduksi

oleh beberapa jenis dari Aphanizomenon dan Oscilatoria.      

c. Cyanobacteria dari spesies Cylindroapermopsis Raciborski Mei

juga menghasilkan racun alkaloids, gastrointestinal menyebabkan

gejala ginjal atau penyakit pada manusia. Tidak semua spesies

cyanobacteria ini formulir toxins dan kemungkinan yang ada

namun tidak dikenal sebagai toxins. 

Terutama orang yang terkena cyanobacterial toxins karena minum atau

mandi di air ketularan. Sumber lain termasuk makanan algal tablet.

Beberapa spesies membentuk buih di atas air, konsentrasi tinggi, tetapi

juga terdapat di seluruh permukaan air. Permukaan scums, bahaya untuk

kesehatan manusia terutama kontak langsung. Kontak, terutama pada

anak-anak, harus dihindar

28

2. Ganggang hijau (Chlorophycae)

3. Ganggang kersik (Diatomae)

4. Flagellata (Flagelltes)

KLASIFIKASI DAN CONTOH JENIS ALGE-BIRU-HIJAU (BGA)

Divisio/Kelas/Familia Genus Contoh jenis dan keterangan

CYANOPHYTAAlge-biru-hijau (BGA)(blue green algae)

1. Chroococcalesa. Chroococcaceae

b. Entophusalidaceae

ChroococcusAnacystisApahanocapsaCoccochlorisGloeocapsa

GloetheceMicrocystis

SynechococcusSynechocystis

Chlorogloea

G. magna (pioner setelah letusan gunung berapi)

M. aerugynosa (penyebab blooming pada air)

2. Nostocalesa. Oscillatoriaceae

b. Beggiatoaceae

c. Thiotrichaceae

d. Nostocaceae

Oscillatoria

ArthrospiraLyngbyaPhormidiumSchizothrixSpirulinaSymploca

Beggiatoa

ThiothrixLeucothrix

Anabaena

O. princeps (penambat N2

udara)

S. maxima(bahan PST)

A.azolla (penambat N2

udara, simbiosis dengan

29

e. Scytonemataceaef. Rivulariaceae

AnabaenopsisAulosiraChlorogloeaCylindrospermum

Nostoc

ScytinemaRivulariaCalothrix

Azolla pinnata)A. cycadae (penambat N2

udara, simbiosis dengan Cycas)A. fertilissimaA. ambiquaA. flos-aquae (blooming)A. circularisA. fertilissimaCh. FritshiiC. licheniformeC. meiusC. sphaericaN. communeN. muscorumN. punctiformeS. hofmaniiR. callisimaC. parietima

3. Stigonematalesa. Mastigocladeceaeb. Stigonemate

MastigocladusStigonemaFischerella

M. laminosusS. dendroidemusF. muscicolaF. major

2.5 Taksonomi Mikroba

2.5.1 Dasar Pengelompokkan

Taksonomi merupakan cara atau upaya pengelompokkan jasad hidup di dalam

kelompok atau takson yang sesuai. Pertama kali pengelompokkan ini hanya

untuk lingkungan tumbuh-tumbuhan dan hewan, tetapi ternyata bahwa untuk

mikroba pun dapat digunakan. Mikroba sesuai dengan bentuk dan sifatnya

termasuk kedalam dunia tumbuh-tumbuhan. Sehingga kalau sebelumnya dunia

tersebut hanya terbai ke dalam dua kelompok besar, yaitu :

1. Monocotyledoneae, yaitu tumbuh-tumbuhan yang mempunyai keping

biji tunggal.

2. Dicotyledoneae, yaitu tumbuh-tumbuhan yang mempunyai keping biji

dua. Maka sekarang akan bertambah dengan 1 kelompok besar

lainnya, yaitu :

30

3. Acotyledoneae, atau tumbuh-tumbuhan tanpa keping biji, yaitu

Cryptogamae (kriptos = tersembunyi/tidak ada atau tidak nampak,

gamae = alat perkembang biakan).

Mikroba termasuk ke dalam kelompok ke-3 tersebut sesuai dengan sifat alat

untuk perkembang-biakannya. Dari segi mikrobiologi sendiri, dunia mikroba

terbagi menjadi dua kelompok besar lainnya. Pembagian ini berdasarkan

kepada ada tidaknya inti, baik yang terdiferensiasi ataupun yang belum. Yaitu :

1. Prokaryota, yaitu kelompok mikroba yang tidak mempunyai inti yang

jelas atau tidak terdiferensiasi. Ke dalam kelompok ini termasuk :

a.Bakteria

b.Mikro-algae-biru-hijau (BGA = blue-green algae).

2. Karyota, yaitu kelompok mikroba yang sudah mempunyai inti yang

jelas atau sudah terdiferensiasi. Ke dalam kelompok ini termasuk :

a.Jamur, termasuk di dalamnya Ragi

b.Mikro-algae lainnya.

Walaupun ada kelompok kehidupan atau jasad lain yang dianggap hiduo

berdasarkan kepada bentuk dan sifatnya tidak sama dengan mikroba, tetapi

mengingat kepentingan dan sosiasi kehidupannya, ada dua kelompok besar

lain yang umumnya dimasukkan ke dalam dunia mikroba, yaitu :

a. Protozab. Virus

2.5.2 Metode Taksonomi

Metode taksonomi yang sekarang digunakan untuk dunia mikroba adalah

berdasarkan Adensonian yang dikenal dengan nama “Taksonomi Numerik”.

Cara ini berdasarkan kepada sistem aritmetik yang dipergunakan untuk

penggolongan strain berdasarkan persentase kesamaannya. Cara ini

memerlukan banyak sifat fenotif yang ada (+) dan tidak ada (-), yang masing-

masing sifat diberi bakat yang sama.

Kesulitan yang timbul kemudian adalah bagaimana kalau beberapa sifat fenotif

tersebut menjadi sangat bervariasi di dalam keadaan lingkungan pertumbuhan

yang berbeda. Juga cara ini memerlukan data yang di dahului oleh pemilihan

31

contoh mikroba, jumlah sampel, penentuan sifat fenotif, yang kemudian diberi

tanda + atau tanda -, serta haslinya kemudian dihitung (Tabel 19)

Setelah tersusun kemudian dihitung persentase kesamaannya antara dua strain dengan cara :

% S= JspJsp+Jts

×100 %

Atau

% S= Jsp+JsnJsp+Jsn+Jts

×100 %

Dimana % S (Persentase kesamaan), Jsp (Jumlah positif pada keduanya), Jsn

(Jumlah negatif pada keduanya) dan Jts (Jumlah tidak sama / satu positif dan

lainnya negatif). Untuk mengetahui % S antara satu strain dengan lainnya, dapat

dibuat tabel matriks kesamaan, yang kemudian % S yang terjadi dapat disusun

menjadi dendrogram yang menyerupai Pohon filogeni

Taksonomi mikroba dapat pula disusun secara genetik yang didasarkan kepada

sifat DNA-nya. Hasilnya akan lebih kuat dan sangat mendasar sekali. Ini karena

struktur DNA yang tersusun oleh 4-basa yaitu adenin (A), timin (T), guanin (G)

dan sitosis (C), menyebabkan bahwa pasangan basa yang didapat antara A = T

dan C = G, menyebabkan komposisi DNA bisanya dapat dinyatakan dengan

persentase realtif dari G dan C, yaitu :

% (G+C )= G+CA+T +G+C

×100 %

Untuk tiap jenis akan mempunyai % (G + C) tertentu

32

SifatStrainA B C D

12345Dst.

+++-+

+++++

-++++

++-++

2.5.3 Kelompok Mikroba

1. BakteriUmumnya berbentuk 1-sel/sel tunggal atau uniseluler, tidak mempunyai klorofil,

berkembang biak dengan pembelahan sel atau biner. Karena tidak mempunyai

klorofil, bakteri hidup sebagai jasad yang saprofitik ataupun sebagai jasad yang

parasitik. Tempat hidupnya tersebar dimana-mana sejak di udara, di dalam tanah,

di dalam air, pada bahan makanan, pada tanaman ataupun pada tubuh

manusia/hewan. Beberapa contoh bakteri adalah (Tabel 20)

Tabel 20KLASIFIKASI DAN CONTOH JENIS BAKTERI

Divisio/Kelas/Familia Genus Contoh Jenis dan Keterangan

SCHIZOPHYTABakteria :1. Pseudomonadalesa. Nitrobacteriaceae

b. Methanomonadaceae

c. Thiobacteriaceae

d. Pseudomonadaceae

e. Spirillaceae

2. Chlamydobacteriales3. Eubacterialesa. Azotobacteriaceae

b. Rhizobiaceae

NitrosomonasNitrosoccoccusNitrobacter

Methanomonas

ThiosporaThiobacillus

Pseudomonas

SpirilliumVibrio

Cellvibrio

Azotobacter

Beijerinckia

Rhizobium

N. europaea (nitrifikasi)

N. winogradsky (penambat

nitrogen udara)

M. methanooxidan

sM. methanica

(biogas)

Th. Denitrificans (denitrifikasi)

Th. Thiooxidans (bakteri

belerang)

P. cocovenenans (Asam

bongktrk, toksoflavin)

V. cholerae (kolera)

V. parahaemolyticus (keracunan

33

c. Achrombbacteriaceae

d. Enterobacteriaceae

e. Brucellaceae

f.Bacteriodaceae

g. Micrococcaceae

h. Neisseriaceae

i.Lactobacillaceae

AchromobacterAlcaligenesFlavobacterium

EscherichiaAerobacterKlebsjellaErwiniaProteusSalmonella

Shigella

BrucellaPasteurellaHaemophilus

Bacterioides

MicrococcusStaphylococcus

SarcinaGaffkyaNeisseria

Veillonella

Lactobacillus

DiplococcusStreptococcus

makanan)C. speciosa

(Pemecah selulosa)

A. chroccocumA. vinelandii

(Penambat nitrogen udara)

B. sp. (penambat nitrogen udara)

Semuanya penambat

nitrogen udara dan hidup

simbosis pada akar kacang-

kacangan dengan

membentuk nodula (bintil)

akar.Rh. Japonicum

(kedele)Rh.

Leguminosarum (turi)

Rh. Lupini ( kacang merah)

Rh. Phaseoli (Kacang hijau)

A. faecalis (pencemar)

E. Coli (Pencemar)

A. aerogenes (Pencemar)

E. marcescensP. Vulgaris (pencemar)

S. typhi (tifus)

34

j.Propionibacteriaceae

k. Corynabacteriaceae

l.Bacillaceae

4. Actinomycetalesa. Mycobacteriaceae

b. Actinomycetaceae

c. Streptomyceae

5. Spirochaetalesa. Spirochaetaceae

b. Treponemataceae

6. Mycoplasmalesa. Mycoplasmaceae

7. Rickettsialesa. Rickettsiaceae

b. Bartonellaceae

Leuconostoc

Propionibacterium

Corynebacterium

Bacillus

Clostridium

Mycobacterium

Actinomyces

NocardiaStreptomyces

SpirochaetaLeprosiraTreponemaLeptospira

Mycoplasma

RickettsiaCoxiellaBartonella

S. paratyphosa (paratifus)

S. gallinarumS. montevideus

Sh. Shigae (disentri)

Sh. Flexneri (disentri)

Sh. Sonei (disentri)

P. pestis (pes)H. influenza (flu)

M. aerogenesS. aureus (pencemar)

S. pyogenes (supurasi)S. lutea

N. gonorrhoeae (gonorhu)

N. catarrhalia

Semua penghasil asam organik

(laktat)L. plantarum

(silaj)L. bulgaricus

(yogurt)L. acidophilus

(asinan)L. leichmannii (esei-biologis)

S. aureus (pembusuk)

L. mesenteroides (pelendiran, pembusuk)

P. rumrum (propionat)

35

C. diphteriae (difteri)

B. anthracis (antraks)

B. popilae (penyakit ulat

sutra)B. thuringiensis

(id)B. megaterium (esei-biologis)

Cl. Botulinum (keracunan makanan)

Cl. Tetani (tetanus)

Cl. Perfringens (keracunan makanan)

Cl. Pasteurianum (penambat

nitrogen udara)

M. laprea (lepra)M. tubercolusa

(TBC)

A Bovis

S. griseus (antibotika,

Vitamin B12)

T. pallidum (sipilis)

L. Casei

2.Alge-Biru-Hijau

Berbentuk sel tunggal atau filamen (serat) yang disekelilinginya diselimuti oleh

selundang yang terdiri dari lendir (polisakharida) atau berbentuk koloni sederhana.

Termasuk kedalam kelompok jasad yang fotosintetik karena mempunyai klorofil,

disamping pigmen kainnya seperti fikobilin (biru), fukosantin (coklat) dan

36

fukoeritrin (merah). Hidup di dalam air, di dalam tanah yang lembab atau

bersimbiosis dengan jasad lain, sejak paku-pakuan (Azolla) di dalam rongga udara

daunnya, atau dengan tanaman tinggi (Cassuarina) dengan membentuk akar-karang.

Banyak jenisnya yang mempunyai kemampuan untuk menambat nitrogen udara.

3. Jamur

Bentuknya sel tunggal (misal pada ragi), kemudian serat atau filamen (paling

banyak didapatkan), sampai dengan telah membentuk tubuh lengkap yang

dinamakan tubuh-buah (misal pada jamur merang, mushrooms, dan sebagainya).

Seperti bakteria, jasad ini tidak mempunyai klorofil, karenanya hidup secara

saprofik atau parasitik. Tersebar luas dimana-mana, terutama di udara, pada tanah,

di dalam air, pada bahan makanan, pada hewan, pada tanaman dan pada manusia.

37

BAB IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan

Mikrobiologi dapat mencangkup kehidupan dalam arti yang sangatlah luas, dikarenakan

hampir semua sektor kehidupan melibatkan mikroba di dalamnya, misalnya sektor pertanian,

medis, industri, biokimia dan banyak lagi yang lainnya.

Mikroorganisme yang berperan bagi kehidupan sangat berpengaruh penting sebab selain

mikroorganisme yang merugikan, ada pula mikroorganisme yang menguntungkan bagi kehidupan

manusia,hewan dan tumbuhan.dapat kita lihat bahwa mikroorganisme yang merugikan manusia

seperti menyebabkan penyakit dan pencemaran di lingkungan,baik di lingkungan tempat tinggal

maupun di perairan. Sedangkan yang menguntungkaan seperti dalam kesehatan yaitu pemberian

vaksin untuk menjinakkan bakteri yang ganas dalam tubuh melewati aliran darah kita dan bisa

untuk meningkatkan kesuburan tanah melalui fiksasi nitrogen, bioremediasi, produksi antibodi,

dan lain-lain.

                Pembusukan yang di sebabkan bakteri bukan lah hal yang buruk karna

pembusukan  pada dasarnya proses  aktivitas bakteri yang menguraikan makanan tersebut

menjadi molekul yang lebih sederhana, pada kebanyakan makanan memang merugikan

karena makanan yang telah busuk tidak dapat kita konsumsi lagi, namun dengan penggunaan

yang tepat malah menguntungkan.contoh paling gampang adalah tape, tape bisa dikatakan

singkong busuk, tetapi mikroorganime yang digunakan juga tertentu yaitu fagi, contoh

lainnya adalah kecap, tempe dan nata de coco.

38

LAMPIRAN

TANYA JAWAB

A. Pertanyaan

1. Winda Rahma Tiara

Hormon eksotoksin tergolong protein, tetapi mengapa hormon ini malah dapat

menyebabkan kematian?

2. M. Ardhy Zuliyo

Mengapa tempe bongkrek yang terbuat dari ampas kelapa dengan bantuan bakteri

Pseudomonas dapat menyebabkan keracunan?

3. Abiyyu Ahmad

Jelaskan bagaimana sistem perhitungan dalam pengenceran pada mikroba!

B. Pembahasan

1. Memang, hormon eksotoksin merupakan protein yang dapat dihasilkan oleh bakteri

Gram-positif dan Gram-negatif. Efeknya pada jaringan manusia biasanya sangat

spesifik. Sebagai contoh, toksin botulism dan tetanus merupakan neurotoksin. Vibrio

cholera mengeluarkan eksotoksin yang mengurangi retensi cairan oleh intestin,

sehingga menyebabkan diarrhea. Jadi eksotoksin biasanya mempunyai afinitas untuk

suatu jaringan khusus dimana dia dapat menyebabkan kerusakan. Eksotoksin

kehilangan toxisitasnya jika dipanaskan atau diberi perlakuan secara kimia. Itu lah

mengapa sebabnya hormon eksotoksin dapat menyebabkan kematian.

2. Tempe bongkrek yang terbuat dari ampas kelapa dengan bantuan bakteri Pseudomonas

dalam kasus ini kemungkinan besar disebabkan oleh proses pembuatannya yang

kurang steril serta waktu pemanasan (penjemuran) yang dilakukan setelah proses

fermentasi tidak optimal. Itulah yang memungkinkan tempe bongkrek yang

dikonsumsi cenderung dapat menyebabkan keracunan.

3. Perhitungan mikroba berdasarkan jumlah koloni.

39

Jumlah koloni: Dilakukan dengan pengenceran sampel

Inokulasi cawan petri dari seri pengenceran (metode platting)

Setelah inkubasi,hitung koloni pada cewan yang memiliki jumlah 25-250

koloni (CFU). Penghitungan koloni:

40

SOAL-SOAL

1.Manakah yang termasuk faktor dalam siklus kehidupan protozoa?

a. Tempratur c. Konsentrasi air

b. Makanan d. Minuman

2. Zat warna coklat pada ganggang disebut

a. Plastida

b. Fukosatin

c. Fikoeritrin

d. Kitin

3. Berikut adalah cara perhitungan dalam membuat kurva pertumbuhan kecuali

a. Pengenceran

b. Penggunaan ruang perhitungan

c. Penggunaan Turbidometer atau Nefelometer

41

d. Penambahan Konsentrasi

4. Manakah yang bukan jenis mikroba yang diklasifikasi berdasarkan daerah aktivitas tempratur

a. Mikroba sikrofilik

b. Mikroba mesofilik

c. Mikroba termofilik

d. Mikroba Autofilik

5. 1 Waktu

2 Warna

3 Tempratur

4 Bentuk dan Jenis

Diantara hal-hal berikut,manakah yang termasuk faktor-faktor titik kematian termal?

a. 1,2,4 c. 1,3,4

b. 2 d. Semua pilihan benar

6. Apa yang dimaksud dengan sifat Karsionogenik?

a. Sifat yang dapat menyebabkan keracunan

b. Sifat yang dapat merangsang terjadinya gejala atau proses kanker

c. Sifat yang dapat mencemari lingkungan

d. Sifat yang dapat menyebabkan kebutaan

7. 1. Chlorophyceace 3.Diatomae

2. Chlorophyceace 4. Flagellates

Mana diantara ganggang-ganggang tersesebut yang mengandung senyawa silikat (SiO2) ?

a. 1 c. 3

b. 2 d. 4

42

8. Jamur manakah dibawah ini yang dapat menghasilkan esitrinin?

a. P.Citrinum c. A.nidulans

b. P.Citreo-Viridae d. A.Niger

9. Mikroba yang tidak terdiferensiasi adalah?

a. Karyota c. Prokaryota

b.Trikaryota d. Monokaryota

10. Sebutkan jenis jamur yang dapat menyebabkan racun Islandia yellowed rice dan hepatoxic yellowedrice?

a. A.nidulans c.Pencillium Islandicum

b. A.Oryzae d. A. Niger

KUNCI JAWABAN:

1.a

2.b

3.d

4.d

5.c

6.b

7.c

8.a

9.c

10.c

43

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. Perbedaan Perkembang-biakan Vegetatif dan Generatif.

http://ilmubiologi.com/search/penjelasan-tentang-perkembangbiakan-bakteri-secara-

vegetatif-dan-generatif. (online) Diakses pada tanggal 18 September 2013.

Jawetz, E., Melnick, J.L., Adelberg, E.A. 2005. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 20,

Terjemahan oleh Nani Widarini. Jakarta : EGC.

Pelczar, M.J., 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi. Hal 823-827. Jakarta : UI-Press.

Pramono, Hendro. 2007. Penggolongan Mikroba.

http://www.mikrobiologi.edublogs.org/files/2009/03/02-penggolongan-mikroba.pdf.

(online) Diakses pada tanggal 18 September 2013.

Suriawiria, Unus. 2009. Pengantar Mikrobiologi Umum. Bandung : Angkasa.

44