BAB IPENDAHULUAN

0. Latar Belakang

Mikroba akan berinteraksi dengan komponen lingkungannya yang terdiri dari faktor abiotik dan faktor biotik. Faktor biotik dan faktor abiotik ini mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan mikroba.Faktor biotik yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan mikroba ialah adanya interaksi atau hubungan hidup bersama (simbiosis) antara mikroba-mikroba sejenis dan interaksi antara mikroba-mikroba yang berlainan jenis. Faktor abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan mikroba ialah temperatur, nilai keasaman (pH), oksigen, radiasi sinar UV, nilai osmotik medium, logam berat, desinfektan, dan antibiotik.Temperatur merupakan salah satu faktor penting dalam pertumbuhan mikroba. Pada dasarnya, mikroorganisme dapat tumbuh dengan kisaran suhu tertentu. Pada suhu optimum, mikroorganisme dapat tumbuh secara optimum. Akan tetapi, jika temperatur lingkungan berubah dan mencapai batas temperatur tertinggi, mikroba yang bisa hidup pada suhu rendah dan sedang akan mati. Setiap mikroba memiliki karakteristik yang berbeda-beda terhadap suhu sehingga terbagi menjadi tiga yaitu bakteri termofil, bakteri mesofil, dan bakteri psikrofil.Selain temperatur, nilai keasaman (pH) juga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan mikroba. Setiap jenis bakteri membutuhkan pH tertentu untuk tumbuh dan berkembang dengan baik. Rata-rata bakteri tumbuh secara optimum pada pH antara 6,5 sampai 7,5. Akan tetapi, jika pH lingkungan berubah cukup besar, pertumbuhan dan perkembangan mikroba akan terhambat. Salah satu caranya ialah penambahan larutan buffer atau larutan penyangga. Larutan buffer akan menahan perubahan pH sehingga bakteri dapat tumbuh di lingkungan tersebut.Sama halnya dengan nilai keasaman (pH), nilai osmotik medium juga berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan mikroba. Medium sebagai tempat tumbuh dan berkembang biak bakteri harus isotonik terhadap sel mikroba. Jika medium bersifat hipertonik terhadap isi sel bakteri, maka sel bakteri akan mengalami plasmolisis. Sebaliknya, jika medium bersifat hipotonik terhadap isi sel, bakteri akan mengalami plasmoptisis.Nilai osmotik medium ini sebenarnya dapat dilihat dari kadar glukosa atau kadar garam suatu medium. Biasanya, medium dengan kadar glukosa atau kadar garamnya tinggi, pertumbuhan dan perkembangan mikroba akan terganggu. Akan tetapi, ada jenis mikroba yang dapat tumbuh di lingkungan dengan kadar garam. Bakteri jenis ini disebut bakteri halofilik. Bakteri halofilik dapat terbagi menjadi dua yaitu bakteri halofilik obligat dan bakteri halofilik fakultatif.Oksigen juga merupakan faktor abiotik yang turut mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan mikroba seperti respirasi dan metabolisme. Ada beberapa jenis mikroba yang memiliki kebutuhan akan oksigen yang berbeda-beda. Jenis-jenis bakteri tersebut ialah bakteri aerobik, mikroaerofilik, anaerobik obligat, dan anaerobik fakultatif. Mikroba anaerob tidak mempunyai enzim peroksidase atau superoksid dismutase. Dari proses metabolisme mikroba anaerob yang terjadi dalam suasana aerob akan terbentuk zat-zat yang bersifat bakteriosid terhadap mikroba tersebut. Berdasarkan hal-hal diatas, praktikum kali ini akan membahas mengenai interaksi faktor-faktor abiotik terhadap pertumbuhan dan perkembangan mikroba seperti oksigen, temperatur, nilai pH, dan nilai osmotik. Dengan mempelajari faktor-faktor abiotik terhadap bakteri, praktikan dapat memahami karakteristik bakteri dan menerapkannya dalam penelitiannya.

0. Maksud dan Tujuan

1.Mengamati pengaruh temperatur terhadap pertumbuhan mikroba.2. Mempelajari pengaruh pH terhadap pertumbuhan bakteri.3.Mengamati pengaruh oksigen terhadap pertumbuhan bakteri.4.Mempelajari pengaruh nilai osmotik terhadap pertumbuhan mikroba.

BAB IIALAT DAN BAHAN

0. Pengaruh TemperaturNoAlatJumlahBahanJumlah

1Kawat ose1 buahMedium NA agar miring8 buah

2Api spiritus1 buahBiakan bakteri Bacillus1 tabung reaksi berisi medium cair

3Lemari es1 buahBiakan bakteri Staphylococcus1 tabung reaksi berisi medium cair

4Inkubator1 buah

5Oven1 buah

0. Pengaruh OksigenNoAlatJumlahBahanJumlah

1Api spiritus1 buahMedium agar tegak4 buah

2Gegep1 buahBiakan murni Bacillus

3Gelas beker1 buahBiakan murni Staphylococcus

4Rak tabung reaksi1 buahBiakan murni Streptococcus

5Kawat ose1 buahBiakan murni Saccharomyces

6Inkubator 1 buah

0. Pengaruh Nilai pHNoAlatJumlahBahanJumlah

1Kawat ose1 buahMedium agar cair dengan 4 macam kandungan pH (3,5,7, dan 9)4 buah

2Api spiritus1 buahBiakan murni

3Inkubator1 buahBiakan murni E. coli

4Spektrofotometer1 buah

5Rak tabung reaksi1 buah

0. Pengaruh Nilai OsmotikNoAlatJumlahBahanJumlah

1Kawat ose1 buahMedium cair yang berisi 4 macam kandungan larutan glukosa (1%, 5%, 10%, dan 70%) 4 buah

2Api spiritus1 buahMedium cair yang berisi 4 macam kandungan larutan garam (1%, 5%, 10%, dan 70%)

3Inkubator1 buahBiakan murni E. coli

4Rak tabung reaksi1 buahBiakan murni E. coli

51 buahBiakan murni E. coli

BAB IIICARA KERJA

0. Pengaruh Temperatur1. Sterilkan kawat ose dengan cara memanaskannya dengan bunsen.1. Tunggu kawat ose mendingin, lalu inokulasikan biakan bakteri E. coli dengan kawat ose ke medium agar miring.1. Tunggu kawat ose mendingin, lalu inokulasikan biakan bakteri Staphylococcus dengan kawat ose ke medium agar miring.1. Inkubasikan setiap tabung reaksi berisi biakan bakteri masing-masing pada temperatur 37 dengan menaruhnya di inkubator selama dua hari.1. Inkubasikan setiap tabung reaksi berisi biakan bakteri masing-masing pada temperatur 0 dengan menaruhnya di lemari es selama dua hari.1. Inkubasikan setiap tabung reaksi berisi biakan bakteri masing-masing pada temperatur 60 dengan menaruhnya di oven selama dua hari.1. Inkubasikan setiap tabung reaksi berisi biakan bakteri masing-masing pada temperatur 25 dengan menaruhnya di laboratorium selama dua hari.1. Amati pertumbuhannya.

0. Pengaruh Oksigen1. Cairkan agar tegak dengan cara memanaskannya (dijepit dengan gegep) dengan api spiritus.1. Setelah mencair, dinginkan sebentar agar tegak tersebut (tetapi jangan sampai membeku) dengan menaruhnya di gelas beker yang berisi air.1. Inokulasikan secara aseptik biakan bakteri Bacillus, Steptococcus, Staphylococcus, dan Saccharomyces dengan kawat ose yang sudah steril. 1. Homogenkan campuran mikroba dalam setiap tabung reaksi dengan menggosok-gosokkan tabung reaksi itu diantara kedua telapak tangan.1. Padatkan agar tegak tersebut (membekukan agar cair menjadi agar tegak) dengan menaruhnya ke dalam gelas beker yang berisi air dingin.1. Inkubasikan biakan bakteri tersebut dengan inkubator selama dua hari.

0. Pengaruh Nilai pH1. Inokulasikan biakan murni E.coli ke dalam empat buah tabung reaksi yang berisi medium cair dengan pH yang berbeda-beda (3,5,7, dan 9) dengan kawat ose yang sudah disterilkan. 1. Inkubasikan biakan bakteri tersebut dengan inkubator selama dua hari. 1. Periksa massa sel dengan metode turbidimetri, menggunakan spektrofotometer.

0. Pengaruh Nilai Osmotik1. Inokulasikan biakan bakteri E.coli, dan ke dalam empat buah tabung reaksi yang berisi 10ml medium cair yang mengandung glukosa masing-masing dengan kadar 1%, 5%, 10%, dan 70%.1. Inokulasikan biakan bakteri , dan ke dalam empat buah tabung reaksi yang berisi 10ml medium cair yang mengandung garam masing-masing dengan kadar 1%, 5%, 10%, dan 70%.1. Inkubasikan biakan bakteri tersebut selama dua hari.1. Amati pertumbuhan dan perkembangannya.

BAB IVHASIL PENGAMATAN

4.1.Hasil Pengamatan4.1.1. Pengaruh Temperatur MikrobaTemperaturKelompok Mikroba

0253760

Bacillus(Kel E)+++++++++Termofil

Staphylococcus(Kel D)-+++++--Mesofil

Bacillus(kel C)

Bacillus(Kel A)++++++-

Staphylococcus(Kel B)+++++++++

4.1.2.Pengaruh OksigenMikrobaArea PenyebaranKelompok mikroba

Bacillus(Kel E)Bakteri tumbuh di permukaan

Streptococcus(Kel E)Tersebar di medium

Staphylococcus(Kel E)Ada di permukaan

Saccharomyces(Kel D)Bakteri tumbuh di permukaan dan di tengah-tengah

Streptococcus(Kel D)Bakteri tumbuh di permukaan dan di tengah-tengah medium. Bakteri lebih banyak tumbuh di tengah-tengah

Staphylococcus(Kel D)Bakteri tumbuh di permukaan dan terlihat ada pergerakan dari permukaan hingga dasar tabung

Streptococcus(Kel C)Tersebar merata di medium

Saccharomyces(Kel C)Berada di permukaan, sedikit menyebar

Bacillus(Kel C)Berada di permukaan, menyebar di medium

Bacillus(Kel A)

Saccharomyces(Kel A)

Staphylococcus(Kel A)

Bacillus(Kel B)Tipis di atas, menyebar

Saccharomyces(Kel B)Ada di permukaan, sedikit menyebar

Staphylococcus(Kel B)Tipis di atas, menyebar

4.1.3.Pengaruh Nilai pHMikrobaNilai pH

3579

E. coli(Kel E)

+++++++++

E. coli(Kel C)++++++++

Streptococcus(Kel A)

-+++++-

Saccharomyces(Kel B)++++++-

Saccharomyces(Kel D)++++++-

4.1.4.Pengaruh Nilai OsmotikMikrobaKadar Osmotik

1%5%10%70%

E. coli(Kel E)

+++++++++

Bacillus(Kel C)

-++++++

Streptococcus(Kel A)

+++++++

MikrobaKadar Garam

1%5%10%20%

Staphylococcus(Kel D)-++++

Saccharomyces(Kel B)+-+++++

4.2.Pembahasan4.2.1.Pengaruh TemperaturSeperti yang telah disebutkan sebelumnya, bakteri memiliki daya tahan yang berbeda-beda pada perubahan suhu. Umumnya, bakteri lebih tahan terhadap temperatur yang rendah daripada temperatur tinggi. Oleh karena itu, bakteri dapat mati jika lingkungannya mengalami pemanasan. Selain pemanasan, pembekuan juga dapat mematikan mikroba seperti, Neisseria yang dapat mati pada temperatur 0C.

4.2.2. Pengaruh OksigenPercobaan dilakukan dengan cara penginokulasian tiap-tiap bakteri ke dalam medium agar lalu disinari UV. Lamanya penyinaran sinar UV berdasarkan keterangan yang tertera pada label yaitu 5 menit, 7 menit, 10 menit dan 15 menit. Penyinaran UV ini dilakukan dengan alat laminar air flow. Setelah disinari, medium cawan petri diinkubasikan selama dua hari. Tujuan inkubasi ini ialah agar bakteri yang telah diinokulasi tumbuh berkembang. Selain itu, pertumbuhan dan perkembangan bakteri yang telah menjalani masa inkubasi dapat diamati dengan mudah.Dari hasil semua pengamatan, hampir semua bakteri mereduksi pertumbuhan dan perkembangannya saat disinari UV. Hanya saja, pertumbuhan dan perkembangan tiap-tiap bakteri setelah disinari UV berbeda-beda tergantung karakter bakteri itu sendiri. Pada praktikum kali ini, faktor lamanya penyinaran sinar UV terhadap bakteri menjadi hal yang diperhatikan. Sedangkan, untuk faktor jarak penyinaran sinar UV tidak diperhatikan karena jarak penyinaran sinar UV terhadap bakteri-bakteri sama.Secara teori, rata-rata medium agar cawan petri yang disinari sinar UV selama lima belas menit, pertumbuhan dan perkembangannya semakin terhambat atau tidak sama dengan agar cawan petri yang disnari sinar UV selama lima menit. Hal itu dikarenakan sinar UV memiliki daya germisida yang dapat menghambat dan membunuh pertumbuhan dan perkembangan mikroba. Selain itu, sinar UV dapat menyerang thymine yang ada di dalam DNA dan RNA bakteri karena bahan tersebut sangat reaktif terhadap sinar UV terutama dalam bentuk dimer. Radiasi sinar UV ini berdampak pada proses transkripsi dan duplikasinya terganggu dan menjadi kacau. Oleh karena itu, dengan adanya gaya germisida ini, bakteri dapat mengalami mutasi sel.Akan tetapi, pada hasil pengamatan praktikum, data hasil pengamatan tidak sesuai dengan teori yang ada. Misalnya, Vibrio yang setelah disinari selama lima belas menit tidak mereduksi pertumbuhan dan perkembangannya. Hal itu mungkin dikarenakan adanya kesalahan teknis dalam laboratorium seperti misalnya terjadi kontaminasi atau kurang meratanya bakteri tersebut dalam medium agar.4.2.3. Pengaruh Nilai pHLogam berat juga memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan bakteri di dalam ekologi mikroba itu sendiri. Logam berat memiliki daya oligodinamik pada kadar rendah yang dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan bakteri. Daya oligodinamik ialah daya antimikroba yang dimiliki logam pada kadar rendah. Daya oligodinamik bersifat toksik karena logam berat bereaksi terhadap bagian-bagian penting dalam sel dan enzim. Sehingga, enzim atau protein mengalami denaturasi dan pada akhirnya menghambat pertumbuhan dan perkembangan bakteri.Ion logam berat yang dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan bakteri ialah logam Hg2+, Cu2+, Ag+,dan Pb2+. Pada praktikum kali ini, uang logam yang dipakai ialah logam Rp 100,00 keluaran tahun 1994 yang berasal dari kuningan. Pada percobaan kali ini, bakteri diinokluasikan ke dalam medium agar cawan petri. Lalu, uang logam ditaruh di tengah-tengah cawan petri yang telah diinokulasikan bakteri sebelumnya. Setelah itu, medium agar cawan petri tersebut diinkubasikan ke dalam inkubator selama dua hari. Hal ini dimaksudkan agar biakan bakteri yang telah ditaruh di tengah-tengah cawan petri menjalani masa inkubasi dan tumbuh berkembang.Pada hasil pengamatan, ada beberapa bakteri yang resistant terhadap logam. Maksudnya, tidak terdapat zona hambat antara logam berat dengan bakteri seperti E. coli, Bacillus, Staphylococcus dan Vibrio dengan logam berat. Hal ini bisa terjadi mungkin karena dua hal. Pertama, terjadi kesalahan teknis dalam laboratorium sehingga terjadi kontaminasi. Kedua, bakteri tersebut bersifat resistant terhadap logam. Bakteri dapat resistant terhadap logam karena bakteri tersebut telah beradaptasi dengan gaya oligodinamik pada logam.Akan tetapi, bakteri lainnya seperti Streptococcus persistant terhadap logam berat. Hal itu dapat terlihat adanya zona hambat anatara logam dengan bakteri sebesar 0,1 cm.4.2.4. Pengaruh Nilai OsmotikSelain sinar UV dan logam, desinfektan juga berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan bakteri. Pengaruh yang ditimbulkan bersifat negatif itu penghambatan pertumbuhan dan perkembangan mikroba. Desinfektan adalah zat-zat yang digunakan untuk mencegah infeksi dengan jalan pemusnahan hama patogen pada benda-benda tak hidup. Desinfektan itu sendiri bisa menghambat sekaligus membunuh bakteri. Hal itu berbeda dengan zat antispetik yang hanya menghambat pertumbuhan dan perkembangan bakteri tetapi tidak membunuhnya.Efek negatif dari desinfektan ini dipengaruhi oleh dua faktor yaitu konsentrasi zat desinfektan dan lamanya desinfektan ini diberikan. Pada percobaan praktikum kali ini, hal yang dipelajari dan diamati bukan terfokus pada pembuktian dua faktor, melainkan pembuktian efek negatif dari jenis-jenis desinfektan yang diberikan kepada bakteri. Pada praktikum kali ini, ada lima jenis zat desinfektan yang dipakai yaiu antis, air sabun, betadine, listerine, dan karbol. Dari praktikum ini, kita dapat mengetahui lima jenis bakteri ini resistan atau tidak dengan lima jenis desinfektan.Praktikum kali ini dimulai dengan menginokulasi biakan bakteri ke dalam agar cawan petri. Lalu, tiap-tiap agar cawan petri diberikan kertas fliter steril yang telah ditetesi karbol, antis, air sabun, betadine, dan listerine. Lalu, agar cawan petri diinkubasikan selama dua hari. Terlihat, beberapa bakteri resistan terhadap beberapa jenis bakteri. Hal itu terlihat dari tidak adanya zona hambat antara baktreri dengan kertas cakram yang ditetesi desinfektan.Pertama, Bacillus resistan dengan betadine, listerine, dan antis. Akan tetapi, Bacillus persistant terhadap air sabun dan karbol dengan zona hambat masing-masing 0,1 cm dan 0,2 cm. Hampir sama dengan Bacillus, Streptococcus juga resistant dengan air sabun dan betadine. Streptococcus memiliki zona hambat terhadap listerine, antis, dan karbol masing-masing sebesar 1,2 cm, 0,7 cm, 1 cm. Vibrio juga resistant dengan antis dan karbol sehingga tidak ditemukan zona hambat. Sedangkan, E.coli dan Staphycoccus hanya resistan terhadap listerine.Bakteri-bakteri yang resistan terhadap zat desinfektan bisa terjadi akibat bakteri tersebut sudah beradaptasi dan kebal dengan suatu jenis desinfektan tertentu. Selain itu, jenis-jenis desinfektan yang tidak memiliki zona hambat dengan bakteri mungkin tergolong zat antispetik yang hanya menghambat pertumbuhan tetapi tidak membunuh. Akan tetapi, bakteri-bakteri yang persistan dengan jenis-jenis desinfektan tertentu bisa terjadi karena terjadinya oksidasi, koagulasi, dan depresi tegangan permukaan. Tegangan permukaan mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut menyerupai membran yang elastis. Protoplasma mikroba terdapat di dalam sel yang dilindungi dinding sel, maka apabila ada perubahan tegangan muka dinding sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma. Akibat selanjutnya dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan bentuk morfologinya. Oleh karena itu, zat semacam air sabun dapat menghambat pertumbuhan mikroba.

BAB VIPENUTUP

6.1 Kesimpulan1. Hampir semua bakteri yang berbentuk basil dan koma merupakan bakteri motil seperti E. coli, Bacillus, dan Vibrio.1. Hampir semua bakteri yang berbentuk coccus seperti Streptococcus dan Staphhylococcus merupakan bakteri inmotil.1. Semakin lama penyinaran sinar UV terhadap bakteri, pertumbuhan dan perkembangan bakteri semakin terhambat kecuali Vibrio dan Bacillus.1. Bakteri yang memiliki zona hambat terhadap antibiotik, desinfektan, dan logam berat merupakan bakteri presistant.1. Bakteri yang tidak memiliki zona hambat terhadap antibiotik, desinfektan, dan logam berat merupakan bakteri resistant.1. Hampir semua bakteri kecuali Streptococcus resistan terhadap daya oligodinamik yang dimiliki uang logam.1. Hampir semua bakteri kecuali Streptococcus resisten terhadap listerine.1. Hampir semua bakteri kecuali Streptococcus presisten terhadap air sabun.1. Hampir semua bakteri kecuali Vibrio dan Bacillus presisten terhadap antis.1. Hampir semua bakteri kecuali Bacillus dan Streptococcus presisten terhadap betadine.1. Hampir semua bakteri kecuali Vibrio presisten terhadap karbol.1. E. coli, Bacillus, dan Streptococcus presistant terhadap semua jenis antibiotik.1. Vibrio resistant terhadap semua jenis antibiotik.

DAFTAR PUSTAKA

Moerdjoko, Sintorini, Astri Rinanti Nugroho. 2012. Penuntun Praktikum Biologi/Mikrobiologi Lingkungan. Jakarta: Universitas Trisakti.

https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:EqUmB7CUj8wJ:sumarsih07.files.wordpress.com/2008/11/ii-lingkungan-pertumbuhan-mikroba.pdf+psikrofil&hl=id&gl=id&pid=bl&srcid=ADGEEShIpoIjhGlNGVM245lKKLiDEvPOpbJCOpH_ijud4iStQEx0OCTJmLvKrY8VGcUBikpBB-GWVc4dIv8gfXbROPXsT32SRAFne3JhY4ICKU88SdHY99GpCHSUFHUsNAdN0TrTzyGL&sig=AHIEtbTvdjuP7D0GvRhR4VPQ2Fu_7SSRww (Diakses pada 3 November 2012, 14:53)

http://brizky27.blogspot.com/2012/09/streptococcus.html (Diakses pada 3 November 2012, 14:58)http://brizky27.blogspot.com/2012/09/bacillus.html (Diakses pada 14:16)

http://lsihub.lecture.ub.ac.id/tag/staphylococcus/ (Diakses pada 20 OKtober 2012, 14:18)

http://adipamungkas.community.undip.ac.id/2012/06/05/spektrum-gelombang-eelektromagnetik-sinar-ultraviolet/ (Diakses pada 20 OKtober 2012, 18:27)22