1. pengantar mikrobiologi lingkungan .ppt

of 29/29
PENGANTAR PENGANTAR MIKROBIOLOGI MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN LINGKUNGAN Ardyan Pramudya Kurniawan, M.Si Email : ardyan89u!m"ya#$$.%$.id &P : '8()*(+(-

Post on 07-Jan-2016

237 views

Category:

Documents

26 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • PENGANTAR MIKROBIOLOGI LINGKUNGANArdyan Pramudya Kurniawan, M.SiEmail : [email protected] : 085215765436

  • Penilaian KuliahUjian Akhir (UAS): 30%Ujian Tengah Semester: 30%Tugas : 10%Partisipasi di kelas: 10%Kuis: 10%Kehadiran: 10%

    Kehadiran min 75%

  • SAP (Standar Acuan Pembelajaran)

    Minggu KePokok Bahasan1Kontrak Belajar + Peran Mikrobiologi dalam teknik lingkungan2Sejarah Mikrobiologi- pengertian; teori abiogenesis dan biogenesis; Postulat Koch dan River3Struktur sel dan fungsinya - Bagian bagian sel; dan perbedaan sel prokariot dan eukariot4 - 5Penggolongan mikroba- Gol Bakteri; Gol Jamur; Gol Algae; Gol Protozoa; dan Gol Virus6 - 7Metabolisme Sel Faktor biotik dan abiotic; peran dan fungsi nutrient; Enzim dan kinetikanyaAnabolisme dan katabolisme; proses aerobic dan anaerobik8UJIAN TENGAH SEMESTER (UTS)

  • Lanjutan .

    Minggu KePokok Bahasan9Perkembangbikan sel - Pembelahan sel, miosis dan mitosis; kurva pertumbuhan bakteri; dan penurunan rumus waktu generasi dan laju pertumbuhan10Metode control pertumbuhan mikroba- Metode fisika dan metode kimia11Teknik Kultivasi di laboratorium- Media tumbuh; Isolasi mikroba; mikroskop; dan identifikasi mikroba12Ekologi Mikroba- Siklus biogeokimia; dan pengambilan nutrient dilingkungan13 Ekologi MikrobaDi lingkungan airDi lingkungan tanah14Mikrobiologi pangan- Food spoilange; dan pencegahan food spoilange15Mikrobiologi pathogen dan penyakit- Mikroba penyebab penyakit; vaksin dan serum; dan resistensi antibiotik

  • Buku Acuan :Pelczar, M. J. Jr, Chan E. C.S, Kreig, N.R, 1993. Microbiology Concept and Application. McGraw Hill, Inc New YorkRittman, 2001. Biotechnology: Principles and Application International Edition, McGraw Hill, SingaporeSigee, David, 2005. Freshwater Microbiology. John Wiley & Sons Ltd, West SussexSchmidt, et al., 2012. Topic in Ecological and Enviromental Microbiology. Academic Press

  • DISKRIPSIMatakuliah wajib (2 sks)Kuliah pemahaman mengenai mikroorganisme terkait jenis dan karakteristiknya; metabolism dan perkembangbiakan serta perannya didalam lingkunganMateri penunjang bidang kesehatan lingkungan; pengolahan pengolahan biologis terhadap air, limbah, gas pencemar, dan limbah B3

  • Kompetensi DasarMemahami struktur, bagian, fungsi, jenis sel dan karakteristiknya, perkembangbiakan, metabolism sel dan klasifikasi mikrobaMemahami teknik kultivasi mikroba dilaboratorium mikrobiologi lingkunganMemahami peran penting mikroba dilingkungan

  • Out ComeMahasiswa dapat mengembangkan kemampuan berkomunikasi ilmiah, bekerja dalam kelompok dan mengembangkan wawasan terkait pemanfaatan mikroorganisme untuk kemaslahatan manusia

  • Mikrobiologi Lingkungan, Industri, Pangan dan BioteknologiMikrobiologi lingkunganMikrobiologi IndustriMikrobiologi PanganBioteknologi

  • Berbagai metode penanggulangan limbah pencemarSecara fisikSecara kimiawiSecara biologiBioteknologi pengolahan limbah pencemar (Bioremediasi)

  • BIOREMEDIASIBioremediasi merupakan suatu upaya pemulihan kondisi lingkungan dengan menggunakan aktivitas biologis untuk mendegradasi dan/atau menurunkan toksisitas dari berbagai senyawa pencemar. Mikroorganisme dari kelompok bakteri, khamir, dan kapang merupakan kelompok utama yang berperan penting dalam bioremediasi limbah pencemar di lingkungan

  • Teknologi bioremediasi oleh mikroba merupakan hasil pemikiran yang sistematik dari integrasi berbagai bidang ilmu, antara lain mikrobiologi, ekologi, fisiologi, biokimia, dan genetika yang dipadukan dengan menggunakan prinsip rekayasa untuk memaksimumkan reaksi metabolik mikroba yang diinginkan dalam pemulihan lingkungan yang tercemar.

    Pemahaman tentang mikrobiologi dan lingkungannya merupakan faktor penting dalam perkembangan teknologi biodegradasi.

    Kunci utama penentu keberhasilan pengolahan limbah pencemar di lingkungan secara biologi adalah mengetahui faktor-faktor yang berinteraksi dalam biodegradasi itu sendiri. BIOREMEDIASI (LANJUTAN)

  • Pencemaran di lingkungan BioremediasiBiodegradasiMikroorganismeFaktor lingkungan yang menjamin Survival mikroba dan interaksinyaJenis substratMonitoring

  • Limbah pencemar di lingkungan

  • Bioteknologi KonvensionalPemanfaatan mikrobia alami (belum diubah kodratnya) dalam proses penghasilan produk atau jasaContoh: produksi butanol, asam asetat dan antibiotik

  • Bioteknologi modernPemanfaatan mikrobia (yang sudah diubah kodratnya) dalam proses penghasilan produk atau jasa

    Rekayasa genetika: pengubahan kodrat mikrobia dengan metode pemindahan gen dari satu mikrobia (jasad) ke mikroba lainContoh: gen insulin manusia yang dipindahkan ke bakteri E. coli

  • BiodeteriorationKemampuan mikrobia dalam merusak material seperti cat, tekstil, beton baja, dan minyak Pencemaran minyak dapat ditanggulangi dengan mikrobia pendegradasi minyak

  • Mikrobiologi Industri

    ProdukMikrobia yang digunakanProduk industri:Aseton dan butanol

    2,3 butanediolEnzim proteaseAsam amino

    VitaminAsam organikClostridium acetobutylicumEnterobacterBacillusCorynebacterium glutamicumBlakeselaAcetobacter

  • Mikrobiologi Industri

    ProdukMIkrobia yang digunakanProduk industri medis: Antibiotik

    Steroid Insulin Interferon Human growth hormoneBiofuels:HydrogenMethane Streptomyces sp. Bacillus sp. Arthrobacter E. coli

    Phitosynyhetic bacteriaMethanobacterium sp.

  • Fermentasi PanganPengawetan makanan misalnya:Pengasinan sayur (sayur asin, manisan buah)Pembuatan makanan & minuman: YoghurtKejuTempe, tapeOncomBirAnggurWiskiSakeBrem

  • Kerusakan bahan PanganBahan makanan yang mengandung karbohidrat, protein dan leped dapat dirusak oleh mikrobiaMakanan kaleng dapat menghasilkan racun (Clostridium botulinum)

  • Mikrobiologi Pangan

    MikrobiaPenyakitBahan PanganInfeksi pangan:Entheropathogenic E. coliSalmonella typhymuriumE. coli enteritis

    SalmonellosisCheese, meats

    Meats.poultry, eggs, dairyFood poisoning:C. perferingensC.botulinumBacillus cereusPerferingensBotulismpoisoningMeats. PoultryFish, canned foodMeats, rice, sereal

  • BioteknologiBioteknologi: Proses pemanfaatan sistim hayati untuk menghasilkan barang atau jasaBioteknologi konvensional: industri pangan, obat-obatan, pengolahan limbah, industri minuman dengan menggunakan jasad yang kodratnya tidak diubah.

    Bioteknologi modern: pemanfaatan jasad yang sudah diubah kodratnya melalui teknik rekayasa genetika, misalnya penghasilan insulin manusia oleh bakteri Escherichia coli, Tanaman kapas yang tahan terhadap hama karena mengandung gen toksin yang berasal dari bakteri (Bacillus thuringiensis).

  • Bioteknologi ModernRekayasa genetika: pengubahan kodrat suatu jasad dengan mengubah sifat genetik melalui pemindahan gen dari satu jasad ke jasad lain.Contoh: bakteri E. coli dapat menghasilkan insulin manusia karena telah memiliki gen yang mengkode insulin yang berasal dari manusia.

  • Manfaat BioteknologiMembuat terobosan dalam memecahkan masalah yang dihadapi dalam berbagai bidang, misalnya:Kesehatan/obat-obatanPertanian/perkebunan/petenakanLingkunganIndustri panganpertambangan

  • Produksi Insulin oleh bakteriMasalah:Insulin diperlukan untuk penderita diabetes mellitusSumber insulin sulit diperolehJumlah sedikit dan mahalSumber berupa hewan memerlukan jumlah yang banyak dan waktu lama

  • Rekayasa genetikaGen yang mengkode insulin pada manusia di isolasi melalui teknik molecular cloningGen lalu dipindahkan ke dalam sel bakteri E. coliBakteri E. coli yang telah menerima gen insulin manusia disebut mikrobia yang telah direkayasa secara genetika (Genetically Engineered Microorganism = GEM)E.coli yang tumbuh akan menghasilkan insulin

  • KeunggulanBakteri dapat tumbuh dalam tempat yang sempit (fermenter)Kultivasi bakteri jauh lebih sederhana dari pada memelihara hewanTumbuh cepat ( 24 jam)Dapat dihasilkan dalam jumlah yang besarHasilnya: dapat menolong penderita diabetes mellitus

  • Metode Rekayasa genetikaIsolasi dan pemurnian genKarakterisasi dan identifikasi genPenyambungan gen (ligasi) dengan vektor (plasmid) plasmid rekombinanMemasukkan plasmid rekombinan ke dalam jasad penerima (transformasi)Pemilihan sel penerima gen (seleksi rekombinan)Penumbuhan sel rekombinan (ekspresi gen)