makalah perkembangbiakan-taksonomi mikroba.docx
DESCRIPTION
Perkembangbiakan-Taksonomi Mikroba.TRANSCRIPT
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