Faktor2 yg Mempengaruhi Pertumbuhan MO

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Dalam pertumbuhannya setiap makhluk hidup membutuhkan nutrisi yang mencukupi serta kondisi lingkungan yang mendukung demi proses pertumbuhan tersebut, termasuk juga bakteri. Pertumbuhan bakteri pada umumnya akan dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Pengaruh faktor ini akan memberikan gambaran yang memperlihatkan peningkatan jumlah sel yang berbeda dan pada akhirnya memberikan gambaran pula terhadap kurva pertumbuhannya.

Seperti makhluk hidup pada umumnya, pertumbuhan mikroba tentunya tidak lepas dari pengaruh lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi itu dapat berupa faktor fisika, faktor kimia, maupun faktor biologi. Namun, pertumbuham mikroba ini tidak hanya dipengaruhi faktor lingkungan, tetapi juga mempengaruhi keadaan lingkungan. Karena ukurannya yang sangat mikroskopis, pertumbuhan mikroba sangat tergantung pada keadaan sekelilingnya (Pelczar dan Chan, 2006).

Faktor temperatur merupakan faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi peertumbuhan dan kehidupan mikroba karena enzim yang menjalankan metabolisme sangat peka terhadap temperatur. Berdasarkan temperatur minimum, optimum dan maksimum yang dimiliki mikrobia digolongkan ke dalam tiga kelompok yaitu mikrobia psikrofil, mikrobia mesofil, dan mikrobia termofil (Suharni, 2009).

B.       Tujuan

1.      Untuk mengetahui yang dimaksud pertumbuhan mikroorganisme.

2.      Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme.

3.      Untuk mengetahui penggolongan mikroba berdasarkan suhu.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengertian Pertumbuhan Mikroorganisme

Pertumbuhan pada mikroorganisme diartikan sebagai penambahan jumlah atau total massa sel yang melebihi inokulum asalnya. Pertumbuhan merupakan suatu proses kehidupan yang irreversible artinya tidak dapat dibalik kejadiannya. Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organisme yang dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti pertambahan jumlah, pertambahan ukuran sel, pertambahan berat atau massa dan parameter lain. Sebagai hasil pertambahan ukuran dan pembelahan sel atau pertambahan jumlah sel maka terjadi pertumbuhan populasi mikroba.

Pertumbuhan didefiniskkan sebagai penambahan jumlah sel atau biomassa yang berurutan dan teratur seiring dengan waktu.  Pertumbuhan meliputi jumlah sel, berat kering, kandungan protein, kandungan asam nukleat, dan sebagainya.  Bakteri biasanya melakukan pembiakan secara aseksual atau vegetatif.  Pembiakan ini berlangsung cepat, jika faktor-faktor luar menguntungkan.  Pelaksanaan pembiakan yaitu dengan pembelahan diri atau divisio.  Jika faktor-faktor luar menguntungkan, maka setelah terjadi pembelahan, sel-sel baru membesar sampai masing-masing menjadi sebesar sel induk.

Bakteri yang diinokulasikan dalam medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya, maka terjadi kenaikan jumlah yang sangat tinggi dalam waktu yang relatif pendek.  Pada beberapa spesies, populasi (panen sel terbanyak yang dapat diperoleh) tercapai dalam waktu 24 jam, populasinya dapat mencapai 10 sampai 15 milyar sel bakteri per mililiter.  Perbanyakan ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual.

Pertumbuhan mikroba dalam suatu medium mengalami fase-fase yang berbeda, yang berturut-turut disebut dengan fase lag, fase eksponensial, fase stasioner dan fase kematian. Pada fase kematian eksponensial tidak diamati pada kondisi umum pertumbuhan kultur bakteri, kecuali bila kematian dipercepat dengan penambahan zat kimia toksik, panas atau radiasi.Fase pertumbuhan bakteri adalah sebagai berikut :

1. Fase lag adalah fase dimana bakteri beradapatasi dengan lingkungannya dan mulai bertambah sedikit demi sedikit.
2. Fase logaritmik adalah fase dimana pembiakan bakteri berlangsung paling cepat.  Jika ingin mengadakan piaraan yang cepat tumbuh, maka bakteri dalam fase ini baik sekali untuk dijadikan inokulum.
3. Fase stationer adalah fase dimana jumlah bakteri yang berkembang biak sama dengan jumlah bakteri yang mengalami kematian.
4. Fase autolisis (kematian) adalah fase dimana jumlah bakteri yang mati semakin banyak, melebihi jumlah bakteri yang berkembang biak.

Fase kematian ditandai dengan cepat merananya koloni dan jumlah bakteri yang mati senantiasa bertambah.  Keadaan ini dapat berlangsung beberapa minggu bergantung pada spesies dan keadaan medium serta faktor-faktor lingkungan.  Kalau keadaan ini dibiarkan terus menerus, besar kemungkinan bakteri tidak dapat dihidupkan kembali dalam medium baru.  Cara menghitung jumlah bakteri untuk membuat grafik pertumbuhan, yaitu dengan metode penuangan, penghitungan dengan mikroskop dengan menggunakan haemocytometer, dan dengan menggunakan turbidometer.

B.       Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikoorganisme

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri adalah penyediaaan nutrien yang sesuai untuk kultivasi bakteri, faktor fisika, dan faktor kimia. Meskipun medium yang digunakan amat beragam, namun sebagai makhluk hidup bakteri mempunyai kebutuhan dasar yang sama, yaitu meliputi air, karbon, dan mineral.

Kemampuan mikroorganisme untuk tumbuh dan tetap hidup merupakan suatu hal yang penting untuk diketahui. Pengetahuan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba sangat penting di dalam mengendalikan mikroba.

Berikut ini faktor-faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba:

1.        Air

Semua organisme membutuhkan air untuk kehidupannya. Air berperan dalam reaksi metabolik dalam sel dan merupakan alat pengangkut zat gizi ke dalam sel atau hasil metabolit ke luar sel. Semua kegiatan ini membutuhkan air dalam bentuk cair dan apabila air tersebut mengalami kristalisasi dan membentuk es atau terikat secara kimiawi dalam larutan gula atau garam, maka air tersebut tidak dapat digunakan oleh mikroorganisme.

Pengaruh air terhadap pertumbuhan mikroorganisme dinyatakan sebagai aktivitas air (Aw), yaitu jumlah air bebas yang tersedia dan dapat digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme dalam bahan makanan. Jenis mikroorganisme yang berbeda membutuhkan jumlah air yang berbeda untuk pertumbuhannya. Kebanyakan bakteri dapat hidup pada Aw >0.90, sedangkan kebanyakan kapang dan khamir berturut-turut dapat hidup pada Aw >0.70 dan Aw >0.80. Pada Aw yang rendah, mikroorganisme akan mati karena sel-sel di mikroorganisme akan berdifusi ke luar sebagai akibat terjadinya proses kesetimbangan osmotik.

Dengan kata lain, selama konsentrasi solut di luar sel lebih besar dibanding di dalam sel, maka migrasi air akan terjadi untuk menyeimbangkan konsentrasi. Migrasi air dari dalam sel menyebabkan sel mati disebabkan oleh dehidrasi.

2.      Suplai Nutrisi

Mikroba sama dengan makhluk hidup lainnya, memerlukan suplai nutrisi sebagai sumber energi dan pertumbuhan selnya. Unsur-unsur dasar tersebut adalah : karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya. Ketiadaan atau kekurangan sumber-sumber nutrisi ini dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba hingga pada akhirnya dapat menyebabkan kematian.

Kondisi tidak bersih dan higinis pada lingkungan adalah kondisi yang menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikroba sehingga mikroba dapat tumbuh berkembang di lingkungan seperti ini. Oleh karena itu, prinsip daripada menciptakan lingkungan bersih dan higinis adalah untuk mengeliminir dan meminimalisir sumber nutrisi bagi mikroba agar pertumbuhannya terkendali.

3.        Suhu / Temperatur

Suhu merupakan salah satu faktor penting di dalam mempengaruhi dan pertumbuhan mikroorganisme. Suhu dapat mempengaruhi mikroba dalam dua cara yang berlawanan :

a.       Apabila suhu naik maka kecepatan metabolisme naik dan pertumbuhan dipercepat. Sebaliknya apabila suhu turun, maka kecepatan metabolisme akan menurun dan pertumbuhan diperlambat.

b.      Apabila suhu naik atau turun secara drastis, tingkat pertumbuhan akan terhenti, kompenen sel menjadi tidak aktif dan rusak, sehingga sel-sel menjadi mati.

Berdasarkan hal di atas, maka suhu yang berkaitan dengan pertumbuhan mikroorganisme digolongkan menjadi tiga, yaitu :

a.       Suhu minimum yaitu suhu yang apabila berada di bawahnya maka pertumbuhan terhenti.

b.      Suhu optimum yaitu suhu dimana pertumbuhan berlangsung paling cepat dan optimum. (Disebut juga suhu inkubasi).

c.       Suhu maksimum yaitu suhu yang apabila berada di atasnya maka pertumbuhan tidak terjadi.

Sehubungan dengan penggolongan suhu di atas, maka mikroba digolongkan menjadi :

Tabel 1 : Penggolongan bakteri menurut suhu

Kelompok	Suhu Minimum	Suhu Optimum	Suhu Maksimum
Psikrofil	- 15o C.	10o C.	20o C.
Psikrotrof	- 1o C.	25o C.	35o C.
Mesofil	5 – 10o C.	30 – 37o C.	40o C.
Thermofil	40o C.	45 – 55o C.	60 – 80o C.
Thermotrof	15o C.	42 – 46o C.	50o C.

Berdasarkan ketahanan panas, mikroba dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu :

a.       Peka terhadap panas, apabila semua sel rusak apabila dipanaskan pada suhu 60^oC selama 10-20 menit.

b.      Tahan terhadap panas, apabila dibutuhkan suhu 100^oC selama 10 menit untuk mematikan sel.

c.       Thermodurik, dimana dibutuhkan suhu lebih dari 60^oC selama 10-20 menit tapi kurang dari 100^oC selama 10 menit untuk mematikan sel.

4.        Kelembaban

Air sangat penting untuk kehidupan bakteri terutama karena bakteri hanya dapat mengambil makanan dari luar dalam bentuk larutan (holophytis). Semua bakteri tumbuh baik pada media yang basah dan udara yang lembab. Dan tidak dapat tumbuh pada media yang kering. Mikroorganisme mempunyai nilai kelembaban optimum.

Pada umumnya untuk pertumbuhan ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi diatas 85%, sedang untuk jamur dan aktinomiset diperlukan kelembaban yang rendah dibawah 80%. Kadar air bebas didalam larutan merupakan nilai perbandingan antar tekanan uap air larutan dengan tekanan uap air murni, atau 1 / 100 dari kelembaban relatif. Nilai kadar air bebas didalam larutan untuk bakteri pada umumnya terletak diantara 0,90 sampai 0,999 sedang untuk bakteri halofilik mendekati 0,75.

Banyak mikroorganisme yang tahan hidup didalam keadaan kering untuk waktu yang lama seperti dalam bentuk spora, konidia, arthrospora, kamidiospora dan kista. Seperti halnya dalam pembekuaan, proses pengeringan protoplasma, menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti. Pengeringan secara perlahan menyebabkan kerusakan sel akibat pengaruh tekanan osmosa dan pengaruh lainnya dengan naiknya kadar zat terlarut.

5.        Keasaman atau Kebasaan (pH)

Setiap organisme memiliki kisaran pH masing-masing dan memiliki pH optimum yang berbeda-beda. Faktor kimia yaitu pH, setiap jenis bakteri mempunyai pH lingkungan yang optimal (Neutrofil 6.0-8.0), minimal (Asidofil 2.0-5.0), dan maksimal (Alkalofil, 8.4-9.5) dalam kegiatan fisiologisnya. Kegiatan fisiologis bakteri berguna dalam mempertahankan kelangsungan hidup dan melakukan proses biokimia yang berkelanjutan. Dimana proses ini dikatalisi oleh enzim-enzim. Kemudian adanya zat kimia, dapat berupa desinfektan dan antiseptik, seperti garam-garam logam, fenol, formaldehid, alkohol, yodium, zat-zat warna, detergen/sabun, dan antibiotik.

6.        Ketersediaan Oksigen

Mikroorganisme memiliki karakteristik sendiri-sendiri di dalam kebutuhannya akan oksigen. Mikroorganisme dalam hal ini digolongkan menjadi :

a.       Aerobik : hanya dapat tumbuh apabila ada oksigen bebas.

b.      Anaerob : hanya dapat tumbuh apabila tidak ada oksigen bebas.

c.       Anaerob fakultatif : dapat tumbuh baik dengan atau tanpa oksigen bebas.

d.      Mikroaerofilik : dapat tumbuh apabila ada oksigen dalam jumlah kecil.

7.      Tekanan osmosis

Suatu tekanan osmose akan sangat mempengaruhi bakteri jika tekanan osmose lingkungan lebih besar (hipertonis) sel akan mengalami plasmolisis.  Sebaliknya tekanan osmose lingkungan yang hipotonis akan menyebabkan sel membengkak dan juga dapat mengakibatkan rusaknya sel.  Olah karena itu dalam mempertahankan hidupnya, sel bakteri harus berada pada tingkat tekanan osmose yang sesuai, walaupun sel bakteri memiliki daya adaptasi, perbedaan tekanan osmose dengan lingkugannya tidak boleh terlalu besar.

8.      Faktor kimia

Mengubah permeabilitas membran sitoplasma sehingga lalu lintas zat-zat yang keluar masuk sel mikroorganisme menjadi kacau. Oksidasi, beberapa oksidator kuat dapat mengoksidasi unsur sel tertentu sehingga fungsi unsur terganggu. Misal, mengoksidasi suatu enzim.

Terjadinya ikatan kimia, ion-ion logam tertentu dapat megikatkan diri pada beberapa enzim. Sehigga fungsi enzim terganngu.
Memblokir beberapa reaksi kimia,misal preparat zulfat memblokir sintesa folic acid di dalam sel mikroorganisme. Hidrolisa, asam atau basa kuat dapat menghidrolisakan struktur sel hingga hancur. Mengubah sifat koloidal protoplasma sehingga menggumpal dan selnya mati.

Faktor zat kimia yang mempengaruhi pertumbuhan:

Ø  Logam-logam berat                            

Ø  Klor dan senyawa klor

Ø  Fenol dan senyawa-senyawa sejenis

Ø  Zulfonomida

Ø  Alkohol

Ø   Detergen

Ø  Aldehit  

Ø  Zat pewarna

Ø  Yodium

Ø  Peroksida

9.      Pengaruh mikroorganisme di sekitarnya

Kehidupan organisme di alam tidak dapat dipisahkan dari adanya organisme lain. Seperti halnya manusia tidak dapat hidup bila tidak ada tumbuhan atau hewan. Organisme-organisme di alam ini berada dalam suatu keseimbangan yang disebut keseimbangan biologis.

C.      Reproduksi Bakteri

Bakteri berkembang biak secara aseksual yaitu  dengan pembelahan  diri menjadi dua (binary fission) dan secara konyugasi.  Sel-sel akan memanjang  dan apabila sudah mencapai dua kali ukuran normal akan membelah di bagian tengah menjadi dua sel yang selanjutnya akan mengalami pembelahan.

Seksual  yaitu pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya.  Pertukaran materi genetik disebut rekomendasi genetik atau rekomendasi DNA.

Rekombinasi genetik menghasilkan dua sel  bakteri yang masing-masing memiliki kombinasi materi genetik dari dua sel induk. Rekombinasi dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu : Transformasi, Transduksi dan Konyugasi

Ø  Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya c/ Streptococcus pneumonia; Neiseeria gonorrhoeae; Bacillus dan Rhizobium.

Ø  Transduksi adalah pemindahan sedikit materi genetik satu sel bakteri ke bakteri lainnya dengan perantara organisme lainnya yaitu bacteriophage.

Ø Konyugasi : terjadi penggabungan gen antara dua sel.  Sel bakteri mempunyai plasmid yang membawa gen disebut faktor sek, memberikan gen tersebut kepada sel yang tidak mempunyai faktor sek.  Faktor sek tersebut diberikan melalui jembatan sitoplasma yang terbentuk diantara dua sel.  Jembatan sitoplasma yang menghubungkan dua sel itu disebut pili sek.

Jenis kelamin bakteri tidak dapat ditentukan, hanya saja bakteri yang memberikan DNA disebut jantan dan sebaliknya bakteri penerima DNA disebut betina.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Ø  Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan kuantitas konstituen seluler dan struktur organisme yang dapat dinyatakan dengan ukuran, diikuti pertambahan jumlah, pertambahan ukuran sel, pertambahan berat atau massa dan parameter lain.

Ø  Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri adalah Air, Suplai Nutrisi, Suhu, pH, Ketersediaan Nutrisi, Tekanan Osmosis, Faktor kimia dan Pengaruh Mikroorganisme Sekitarnya.

Ø  Penggolongan mikroba berdasarkan suhu.

o   Psikrofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran suhu pertumbuhan pada suhu 0-20^o C.

o   Mesofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran suhu pertumbuhan 20- 45^o C.

o   Termofil, yaitu mikroba yang suhu pertumbuhannya diatas 45 ^o C.

B.     Saran

Dalam mempelajari atau melakukan pemeriksaan dan pencegahan Mikroorganisme kita harus memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme.

DAFTAR PUSTAKA

Schlegel, Hans G.1994. Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Suharni, Theresia Tri dkk. 2008. Mikrobiologi Umum. Penerbit Universitas Atma Jaya.

Yogyakarta.

http://syariffauzi.wordpress.com/tag/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-pertumbuhan-bakteri/

http://tekpan.unimus.ac.id/index.php?option=com_content&view=article&id=97:pertumbuhan-mikroorganisme&catid=34:tugas-mahasiswa&Itemid=55