Makalah Pertumbuhan Mikroba PDF

Preview

Summary

MAKALAH MIKROBIOLOGI “ Pertumbuhan Mikroba “ Dosen Pengampu : Retni S. Budiarti S.Pd., M.Si. Kelompok I 1. Arif Budi Utomo 2. Bella Asriza 3. Dian Fairuza 4. Evi Anna Tri Sutrisno 5. Kevin Fithrah 6. Novi Indah Suryati 7. Pisca Hana Marsenda 8. Rina Anggraini 9. Sabariah PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIO...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Makalah Pertumbuhan Mikroba Pisca Hana Marsenda

Related papers PERKEMBANGBIAKAN MIKROBA.docx Afrizal t awakal DOSEN PENDIDIKAN BIOLOGI UMM linda abas Makalah Bakt eri Aulya Purwani

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

MAKALAH MIKROBIOLOGI “ Pertumbuhan Mikroba “ Dosen Pengampu : Retni S. Budiarti S.Pd., M.Si.

Kelompok I 1. Arif Budi Utomo 2. Bella Asriza 3. Dian Fairuza 4. Evi Anna Tri Sutrisno 5. Kevin Fithrah 6. Novi Indah Suryati 7. Pisca Hana Marsenda 8. Rina Anggraini 9. Sabariah

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2015 MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mikrobiologi adalah salah satu cabang ilmu yang mendasari kegiatan mikrobiologi itu berjalan lancar, seperti alat-alat laboratorium mikrobiologi yang harus mendukung. Makhluk hidup yang ada dibumi tidak hanya terdiri dari makhluk hidup yang ada dilhat oleh mata telanjang saja, tetapi juga ada mikroorganisme yang berukuran kecil dan hanya dapat dilihat menggunakan teknik dan peralatan khusus yaitu dengan alat laboratorium mikroskop atau dengan suatu medium untuk pertumbuhannya Mikroorganisme berukuran kecil yang merupakan jasad hidup yang dapat mempengaruhi kehidupan manusia baik secara langsung maupun tidak langsung, yang dapat berperan sebagai kawan maupun lawan. Mikroorganisme dapat berkembang biak secara alami atau dengan campuran tangan manusia. Mikroorganisme yang dikembangkan oleh manusia diantaranya melalui pertumbuhan menggunakan media. Pertumbuhan sel dengan adanya suatu penambahan volume sel serta bagian-bagian lainnya, dapat juga diartikan sebagai penambahan kuantitas isi dan kandungan di dalam sel. Sedangkan pertumbuhan populasi merupakan akibat pertumbuhan individu. Misalnya, dari satu sel menjadi dua, dari dua sel menjadi empat, dari sempat sel menjadi delapan sel.. Media berperan sebagai wadah atau tempat zat hara yang digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan, sintesis sel, keperluan energi dalam metabolisme dan pergerakan. Hal inilah yang melatarbelakangi dibuatnya makalah untuk memenuhi tugas dan pembaca mampu dalam memahami dan mengerti apa saja konsep, prinsip dan permasalahan dalam pembelajaran mikrobiologi ini lebih lanjutnya lagi, baik dalam media pertumbuhan dan metode serta kultur pertumbuhan mikroba. Seyogianya menjadikan pengalaman dasar untuk pembelajaran selanjutnya. Jadi judul makalah ini “Pertumbuhan Mikroba”. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari makalah ini sebagai berikut: a. Apa pengertian dari pertumbuhan mikroba? b. Apa fungsi dari media? c. Apa sajakah syarat-syarat tumbuh pada suatu media? d. Sebutkan macam-macam waktu generasi pertumbuhan mikroba?

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

2

e. Jelaskan kurva prtumbuhan pada mikroba? f. Apa sajakah kultur dari pertumbuhan mikroba? g. Apa saja mikroba itu? h. Sebutkan faktor pertumbuhan mikroba? i. Bagaimana pengukuran pertumbuhan mikroba? j. Apa sajakah keuntungan dan kerugian mikroba air, tanah dan udara bagi lingkungan?

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

3

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian dari pertumbuhan mikroba Pertumbuhan merupakan proses bertambahnya ukuran atau subtansi atau masa zat suatu organisme, misalnya makhluk makro ini dikatakan tumbuh ketika bertambah tinggi, bertambah besar atau bertambah berat. Pada organisme bersel satu pertumbuhan lebih diartikan sebagai pertumbuhan koloni, yaitu pertambahan jumlah koloni, ukuran koloni yang semakin besar atau subtansi atau masssa mikroba dalam koloni tersebut semakin banyak (Anonim, 2010:10). Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran sangat kecil (biasanya kurang dari 1 mm) sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan. Mikroorganisme ini bersifat uniselular meskipun beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Contohnya seperti virus, bakteri, PPLO, alga dan jamur. Jadi, dapat dikatakan pengertian dari pertumbuhan pada mikroba sebagai pertambahan jumlah sel mikroba itu sendiri. Pertumbuhan merupakan suatu proses kehidupan yang irreversible artinya tidak dapat dibalik kejadiannya. Sebagai hasil pertambahan ukuran dan pembelahan sel atau pertambahan jumlah sel maka terjadi pertumbuhan populasi mikroba (Iqbalali, 2008).

2.2 Fungsi dari media pertumbuhan mikroba Media berfungsi sebagai tempat pembiakan, sumber makanan, dan penyedia nutrisi bagi mikroorganisme yang akan dibiakan serta media juga berfungsi untuk membiakkan, mengasingkan, mengirimkan dan meyimpan mikroorganisme dalam waktu yang lama di laboratorium. Media juga dapat digunakan untuk mempelajari sifat-sifat pertumbuhan mikroorganisme, serta sifat biokimiawi. Di dalam laboratorium mikrobiologi kedokteran media juga dapat digunakan untuk pembuatan antigen, toksin dan untuk pasasi kuman dengan tujuan perubahan virulensi (Anonim, 2010:9). 2.3 Syarat suatu pertumbuhan mikroba Menurut Partono (1993) bahwasanya diperlukan syarat dalam suatu pertumbuhan. Dimana mikroorganisme untuk pertumbuhannya memerlukan nutrisi dan factor

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

4

lingkungan

untuk

kelangsungan

hidupnya.

Mikroorganisme

memerlukan

komponenkomponen tertentu untuk pertumbuhannya, yaitu : 1. Energi, mikroorganisme dapat dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan kebutuhan energinya, yaitu : mikroorganisme fototrof dan kemotrof. Mikroorganisme fototrof menggunakan cahaya matahari sebagai sumber energinya, sedangkan mikroorganisme kemotrof sumber energi berasal dari oksidasi senyawa organik seperti glukosa atau senyawa anorganik seperti H2S atau NaNO2. 2. Sumber karbon, berdasarkan kebutuhan karbonnya mikroorganisme dapat dibedakan menjadi 2 kelompok, yaitu : mikroorganisme autotrof dan heterotrof. Mikroorganisme autotrof adalah mikroorganisme yang menggunakan karbon anorganik (CO2) sebagai sumber karbonnya, sedangkan mikroorganisme heterotrof memerlukan sumber karbon organik, misalnya glukosa. 3. Sumber nitrogen, mikroorganisme mengambil sumber N dalam bentuk gas nitrogen, amonium,garam nitrat atau berupa N dari senyawa organic. 4. Elemen non metal, terutama sulfur dan fosfor. 5. Elemen metal, terdiri dari Ca2+,Zn2+ +, Na, Cu2+,, Mn2+ ,Mg2+, Fe2+ dalam bentuk garam-garam anorganik. Ion-ion ini berperan penting dalam osmoregulasi, mengatur aktivitas enzim, dan transfer elektron. 6. Vitamin, penting dalam pertumbuhan sel dan diperlukan dalam jumlah sedikit. Juga berperan sebagai koenzim. 7. Air, semua sel memerlukan air dalam mediumnya sebagai pelarut, sehingga nutrien dengan berat molekul rendah dapat melewati membran sel.

Tabel. elemen berbagai mikroba

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

5

2.4 Macam-macam waktu generasi pertumbuhan mikroba Waktu generasi adalah waktu yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk meningkatkan jumlah sel menjadi dua kali lipat jumlah semula. Selang waktu yang dibutuhkan bagi sel untuk membelah diri menjadi dua kali lipat disebut sebagai waktu generasi. Waktu generasi pada setiap bakteri tidak sama, ada yang hanya memerlukan 20 menit

bahkan

ada

yang

memerlukan

sampai

berjam-jam

atau

berhari-hari

(Sumarsih,2003). Pertumbuhan dapat diamati dari meningkatnya jumlah sel atau massa sel. Pada umumnya maka pertumbuhan dapat diukur dari bertambahnya jumlah sel. Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula disebut doubling time atau waktu penggandaan. Waktu penggandaan tidak sama antara berbagai mikrobia, dari beberapa menit, beberapa jam sampai beberapa hari tergantung kecepatan pertumbuhannya. Kecepatan pertumbuhan merupakan perubahan jumlah atau massa sel per unit waktu (Sumarsih, 2003). Rumus dari waktu generasi adalah sebagai berikut: Waktu generasi = t / n dan rumus N = N0 2n menjadi: log N = log N0 + n log 2 Keterangan: t: waktu pertumbuhan eksponensial, n: jumlah generasi, N: jumlah sel akhir

Tabel waktu generasi beberapa mikroba

2.4.1 Pertumbuhan sel mikroba

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

6

Pertumbuhan sel mikroba dengan adanya bertambahnya jumlah sel atau massa sel merupakan hal yang penting dalam fungsi mikrobia : a. Bakteri : membelahdiridalamwaktu 20 – 30 menit b. Fungi : 90 - 120 menit c. Kapang : 4 – 8 jam 2.4.2

Laju pertumbuhan mikroba

a. Jika sejumlah sel mikroba (Xo) dibiakkan dalam waktu (t) pada suatu medium, maka sel akan membelah dan jumlahnya akan bertambah menjadi Xt b. Pertambahan jumlah sel berhubungan dengan laju pertumbuhan serta waktu generasi sel tersebut membelah

2.5 Kurva pertumbuhan mikroba Fase dalam pertumbuhan telah dikenal luas oleh ahli mikrobiologi. Terdapat 4 fase pertumbuhan bakteri ketika ditumbuhkan pada kultur curah (batch culture), yaitu fase adaptasi (lag phase), fase perbanyakkan (exponential phase), fase statis (stationer phase), dan fase kematian (death phase) (Purwoko, 2007). Kurva nya adalah sebagai berikut:

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

7

1. Fase Adapatasi (Lag phase) Pada fase ini tidak ada pertambahan populasi. Sel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi dan bertambah ukurannya, substansi interaseluler bertambah (Perlazar, 2005). Ketika sel dalam fase statis dipindahkan ke media baru, sel akan melakukan proses adaptasi. Proses adaptasi meliputi sintesis enzim baru yang sesuai dengan medianya dan pemulihan terhadap metabolit yang bersifat toksik (misalnya asam,alkohol, dan basa) pada waktu media lama(Purwoko, 2007). Fase adaptasi tidak di jumpai pertambahan jumlah sel. Akan tetapi terjadi pertambahn volume sel karena pada fase statis biasanya sel melakukan pengecilan ukuran sel. Akan tetapi, fase adaptasi dapat dihindari (langsung ke fase perbanyakan), jika sel di media lama dalam kondisi fase perbanyakan dan dipindahkan ke media baru yang sama komposisinya dengan media lama (Purwoko, 2007).

2. Fase Perbanyakan (Logaritma atau eksponensial) Fase ini pembiakan bakteri berlangsung paling cepat. Jika kita ingin mengadakan piaraan yang cepat tumbuh, maka bakteri dalam fase ini baik sekali untuk dijadikan inokolum (Dwidjuseputro, 1998). Sel akan membelah dengan laju yang konstan massa menjadi dua kali lipat dengan laju yang sama, aktivitas metabolit konstan dan keadaan pertumbuhan yang seimbang (Pelczar, 2005). Setelah memperoleh kondisi ideal dalam pertumbuhannya, sel melakukan pembelahan. Karena pembelahan sel merupakan persamaan ekponensial, maka fase itu disebut juga fase eksponensial. Pada fase perbanyakan jumlah sel meningkat pada batas tertentu (tidak terdapat pertumbuhan bersih jumlah sel), sehingga memasuki fase statis. Pada fase perbanyakan sel melakukan konsumsi nutrien dan proses fisiologis lainnya. Pada fase itu produk senyawa yang di inginkan oleh manusia terbentuk, karena senyawa terbentuk merupakan senyawa yang di inginkan pada fase perbanyakan adalah etanol, asam laktat dan asam organik lainnya (Purwoko, 2007).

3. Fase Konstan Fase ini terjadi penumpukan produk beracun dan atau kehabisan nutrien. Beberapa sel mati sedangkan yang lain tumbuh dan membelah. Jumlah sel hidup menjadi tetap (Pelczar, 2005). Fase ini menunjukan jumlah bakteri yang berbiak sama dengan jumlah bakteri yang mati, sehingga kurva menunjukan garis yang hampir horizontal (Dwidjoseputro, 1998).

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

8

Alasan bakteri tidak melakukan pembelahan sel pada fase statis bermacam-macam yakni : a. Nutrien habis b. Akumulasi metabolit toksik (misalnya alkohol,asam, dan basa) c. Penurunan kadar oksigen d. Penurunan nilai aw (ketersediaan air) Bentuk kasus kedua dijumpai pada fase fermentasi alkohol dan asam laktat, untuk kasus ketiga dijumpai pada bakteri aerob dan untuk kasus keempat dijumpai pada fungi/jamur (Purwoko, 2007). Pada fase statis biasanya sel melakukan adaptasi terhadap kondisi yang kurang menguntungkan. Adaptasi ini dapat menghasilkan senyawa yang di inginkan manusia misalnya antibiotika dan antioksidan (Purwoko, 2007).

4. Fase Kematian Fase ini sel menjadi mati lebih cepat dari pada terbentuknya sel-sel baru, laju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensial bergantung pada spesiesnya, semua sel mati dalam waktu beberapa hari atau beberapa bulan (Pelczar, 2005). Penyebab utama kematian adalah autolisis sel dan penurunan energi seluler. Beberapa bakteri hanya mampu bertahan beberapa jam selama fase statis dan akhirnya masuk ke dalam fase kematian, sementara itu beberapa bakteri hanya mampu bertahan sampai harian dan mingguan pada fase statis dan akhirnya masuk ke fase kematian. Beberapa bakteri bahkan mampu bertahan sampai puluhan tahun sebelum mati, yaitu dengan mengubah sel menjadi spora (Purwoko, 2007).

2.6 Kultur Pertumbuhan Mikroba Menurut Schlegel (1994) bahwa medium untuk perkembangan atau pembiakan mikroorganisme. Media berfungsi untuk menumbuhkan mikroba, isolasi, memperbanyak jumlah, menguji sifat-sifat fisiologi dan perhitungan jumlah mikroba, dimana dalam proses pembuatannya harus disterilisasi dan menerapkan metode aseptis untuk menghindari kontaminasi pada media. Beberapa media yang sering digunakan antara lain sebagai berikut:

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

9

Medium

Prosedur Kerja

Kegunaan

 Bersihkan daging dari lemak dan cuci  Daging dimasak dengan air suling 1 liter, biarkan mendidih selama 20 menit  Air kaldu disaring, filtrate disimpan dilemari es selama 24 jam. Endapan

Media pembiakan jamur

dibuang, kaldu diencerkan lagi.  Larutkan

pepton

dengan

agar

kedalam kaldu sampai rata  Strerillisasikan dengan autoklaf

PDA

 Bersihkan kentang dari kulit dan cuci  Kentang dimasak dengan air suling 1 liter, biarkan mendidih selama 1 jam  Air kaldu disaring, filtrate disimpan dileamri es selama 24 jam. Endapan dibuang, kaldu diencerkan lagi.  Larutkan

dekstrosa

dengan

Media pembiakan bakteri

agar

kedalam kaldu sampai rata  Strerillisasikan dengan autoklaf

PCA

Medium mikroba aerobik dengan inokulasi di atas permukaan

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

10

Lactose broth

Media untuk mendeteksi kehadiran koliform dalam air, makanan, dan produk susu, sebagai kaldu pemerkaya untuk Salmonellae dan dalam mempelajari fermentasi laktosa oleh bakteri

NB (Nurrient Broth)

1. Larutkan 5 g pepton dalam 850 ml air distilasi/akuades. 2. Larutkan 3 g ekstrak daging dalam larutan yang dibuat pada langkah pertama. 3. Atur pH sampai 7,0. Media Cair 4. Beri air distilasi sebanyak 1.000 ml. 5. Sterilisasi dengan autoklaf

Eosin Methylene Blue Agar

EMB yang menggunakan eosin dan metilin bklue sebagai indikator memberikan perbedaan yang nyata antara koloni yang meragikan laktosa dan yang tidak

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

11

APDA

Media APDA berfungsi untuk menumbuhkan dan menghitung jumlah khamir dan yeast yang terdapat dalam suatu sampel. Khamir dan yeast akan tumbuh dengan optimal pada media yang sesuai. Adanya asam tartarat dan pH rendah maka pertumbuhan bakteri terhambat.

PGYA

1. semua bahan dicampur dengan

Berfungsi untuk

ditambah CaCO3 terlebih dahulu

isolasi, enumerasi,

sebanyak 0,5 g

dan menumbuhkan sel khamir.

2. lalu dilarutkan dengan akuades.

PGYA dapat

3. Kemudian dimasukkan dalam erlenmeyer dan 4. Disumbat dengan kapas lalu 5. disterilisasi pada suhu 121°C

digunakan untuk mengidentifikasi mikroba terutama sel khamir.

selama 15 menit.

Trypticase Soy Broth

isolasi bakteri dari spesimen laboratorium dan akan mendukung pertumbuhan mayoritas bakteri pathogen

2.7 Mikroba Berdasarkan suhu, mikroba dapat terbagi menjadi 3 kelompok, yaitu :

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

12

1. Psikrofilik, yaitu mikroba yang hidup pada suhu rendah sampai paling tinggi 250C. Contoh : Bakteri yang hidup di laut (Fototrof), bakteri besi (Gallionella), Bacillus polymixa, Pseudomonas, Micrococcus, Clostridium botulinum E. 2. Mesofilik, yaitu mikroba yang hidup pada suhu kamar sampai paling tinggi 450C. Contoh : Methylococcus capsulatus, Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, Rhizobium leguminosarum, Rhodospirillum rubnum, Bacillus subtilis, L. Bulgaricus, Clostridium butyricum, Bacillus mascerans, Clostridium sporongenes. 3. Termofilik, yaitu mikroba yang hidup pada suhu tinggi. Pada bakteri ada kecenderungan untuk membentuk spora pada suhu tinggi. Contoh: Bacillus coagulans, Clostridium nigrificants, Sulfolobus, Clostridium thermosaccharolyticum, Bacillus stearothermophilus, bakteri pereduksi sulfat/sulfur.

2.8 Faktor Pertumbuhan mikroba 1. Faktor Fisik Faktor-faktor fisik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme yaitu temperatur, pH, tekanan osmotik, oksigen, dan cahaya atau radiasi. a. Temperatur Temperatur

merupakan

salah

satu

faktor

yang

penting

di

dalam

kehidupan.Temperatur menentukan aktivitas enzim yang terlibat dalam aktivitas kimia.Peningkatan temperatur sebesar 10oC dapat meningkatkan aktivitas enzim sebesar dua kali lipat. Beberapa jenis mikroba dapat hidup di daerah temperatur yang luas sedang jenis lainnya pada daerah yang terbatas.Pada umumnya batas daerah tempetur bagi kehidupan mikroba terletak di antara 0oC dan 90oC, sehingga untuk masing-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 atau baik untuk kehidupan mikroba.Temperatur maksimum adalah nilai tertinggi yang masih dapat digunakan untuk aktivitas mikroba tetapi pada tingkatan kegiatan fisiologi yang paling minimal. Ada spesies yng mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit didalam medium pada temperature 60oC; sebaliknya bakteri yang membentuk spora seperti genus Bacillus dan genus Clostridium tetap hidup setelah dipanasi dengan uap 100oC atau lebih selama 30 menit.Golongan bakteri yang dapat hidup pada batas-batas

MIKROBIOLOGI | Pertumbuhan Mikroba

13

temperature yang sempit, misalnya Gonococcus yang hanya dapat hidup pada kisaran 30-40oC. Golongan mikroba yang memiliki batas temperatur minimum dan maksimum tidak telalu besar, disebut stenotermik, tetapi Escherichia coli tumbuh pada kisaran temperatur 8-46oC, sehingga beda (rentang) antara temperatur minimum besar, inilah yang disebut golongan euritermik. Bila mikroba dipiara dibawah temperatur minimum atau sedikit diatas temperatur maksimum tidak segera mati, melainkan dalam keadaan dormansi (tidur). Berdasarkan daerah aktivitas temperatur, mikroba di bagi menjadi 3 golongan, yaitu: a) Mikroba psirkofilik (kryofilik) adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperatur antara 0oC sampai 30oC, dengan temperatur optimum 15oC. kebanyakan golongan ini tumbuh d tempat-tempat dingin, baik di daratan maupun di lautan. b) Mikroba mesofilik adalah golongan mikroba yang mempunyai temperatur optimum pertumbuhan antara 25oC-37oC minimum 15oC dan maksimum di sekitar 55oC. umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup dengan baik pada temperatur 40oC atau lebih. c) Mikroba termofilik adalah golongan mikroba ...