LINGKUNGAN MIKROORGANISME Dyah Ayu Widyastuti
Faktor Lingkungan Aktivitas mikroorganisme dipengaruhi pula oleh faktor-faktor lingkungannya Perubahan lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroorganisme Beberapa kelompok mikroogranisme sangat resisten terhadap perubahan lingkungan Mikroorganisme tersebut dengan cepat menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan yang baru
Faktor lingkungan Biotik Abiotik Fisika Kimia
Abiotik dan Biotik Faktor Biotik Interaksi dalam satu populasi mikrobia Interaksi dalam berbagai macampopulasi mikrobia Faktor Abiotik Suhu Kelembaban Tekanan osmosis ph Ion Radiasi Tegangan permukaan Tekanan hidrostatis Getaran
Faktor Biotik Interaksi mikroorganisme dalam populasi yang sama Interaksi positif (kooperasi) kecepatan pertumbuhan meningkat Kepadatan populasi meningkat kecepatan pertumbuhan meningkat Contoh: pertumbuhan satu sel mikroorganisme menjadi satu koloni sel pada saat fase lag Interaksi negatif (kompetisi) kecepatan pertumbuhan menurun Contoh: populasi mikroorganisme dalam medium terbatas
Interaksi antara berbagai populasi mikroorganisme Netralisme tidak saling mempengaruhi Terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah, atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat, serta populasi yang keluar dari habitat alaminya Komensalisme hubungan antara dua populasi yang satu diuntungkan dan yang lain tidak terpengaruh Sinergisme menyebabkan kemampuan untuk mengubah senyawa kimia tertentu dalam medium Apabila melibatkan 2 populasi atau lebih disebut sintropisme penting dalam penguraian senyawa organik di tanah
Mutualisme interaksi dua populasi, dua-duanya memperoleh keuntungan Bersifat spesifik dan salah satu populasi yang bersimbiosis tidak dapat digantikan oleh populasi yang lain Kompetisi saling berebut Mengakibatkan menurunnya jumlah sel yang hidup Terjadi pada populasi mikroorganisme yang menggunakan media pertumbuhan yang sama Amensalisme salah satu populasi dirugikan, yang lain diuntungkan atau tidak terpengaruh Merupakan cara untuk melindungi diri dari populasi lainnya Misal: menghasilkan toksin
Parasitisme populasi satu diuntungkan (parasit), dan satunya dirugikan (inang) Bersifat spesifik dan dipengaruhi oleh keperluan nutrisi yang dibutuhkan Ukuran mikroorganisme yang bersifat parasit umumnya lebih kecil dibandingkan inangnya
Faktor Abiotik Suhu pertumbuhan mikroorganisme membutuhkan kisaran suhu tertentu Suhu minimum: suhu terendah dan mikroorganisme masih dapat hidup Suhu optimum: suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroorganisme Suhu maksimum: suhu tertinggi untuk kehidupan mikroorganisme
Suhu Pengelompokan mikroorganisme berdasarkan kisaran suhu pertumbuhannya Psikrofil (kriofil) Mikroorganisme yang dapat tumbuh pada suhu 0-30C dengan suhu optimum sekitar 15 C Mesofil Mikroorganisme yang mampu hidup di suhu minimum 15 C, suhu optimum 25-37 C, dan maksimum 45-55 C Termofil Mikroorganisme yang dapat hidup di suhu tinggi, minimal 40 C, optimum 55-60 C, dan maksimum 75 C
Suhu
Suhu Pengaruh suhu terhadap mikroorganisme Kematian mikroorganisme yang disebabkan oleh suhu mengikuti orde pertama bahwa pada pemberian suhu letal, kecepatan kematian tergantung pada jumlah sel hidup yang ada Persamaan: dn/dt = -cn (kecepatan kematian/rate of death = konstanta proporsionalitas x jumlah sel hidup) Note: tanda minus (-) menunjukkan penurunan jumlah sel
Suhu Suhu tinggi di atas suhu maksimum mengakibatkan: Titik kematian thermal Suhu yang dapat mematikan spesies mikroorganisme dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu Waktu kematian thermal Waktu yang diperlukan untuk mematikan suatu spesies mikroorganisme pada suatu suhu yang tetap
Suhu Suhu rendah mengakibatkan: Cold shock Penurunan suhu yang mendadak kematian terutama pada fase logaritmik Pembekuan (freezing) Rusaknya sel karena adanya kristal es di dalam cairan intraseluler Lyofilisasi Proses pendinginan di bawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat Proses pengawetan mikroorganisme karena cairan protoplasma langsung diuapkan tanpa melalui fase cair (sublimasi)
Kelembaban Mikroorganisme memerlukan air bebas yang diukur dengan parameter kelembaban relatif/water activity Umumnya dapat tumbuh pada kelembaban relatif 0,998-0,6 Bakteri umumnya memerlukan kelembaban relatif 0,90-0,999 Bakteri halofil hanya 0,75 Mikroorganisme yang tahan kekeringan akan membentuk spora ataupun kista
Tekanan Osmosis Mikroorganisme di larutan hipertonis sel plasmolisis membran sel terkelupas Mikroorganisme di larutan hipotonis sel plasmoptisa sel pecah
Potential of Hidrogen (ph) Tingkat keasaman mempengaruhi viabilitas mikroorganisme Lebih mudah dimatikan dengan pemanasan saat ph rendah Pengelompokkan mikroorganisme berdasarkan kemampuan hidup pada ph tertentu: Asidofil tumbuh pada ph 2,0-5,0 Neurofil tumbuh pada ph 5,5-8,0 Alkalifil tumbuh pada ph 8,4-9,5
Mikroorganisme memiliki ph minimum, optimum, dan maksimum untuk tempat hidupnya Kisaran ph untuk habitan jamur relatif luas ph untuk habitat khamir: 4,0-4,5 ph untuk habitat bakteri: 6,5-7,5 Kestabilan ph dijaga dengan larutan buffer, misalnya KH2PO4 dan K2HPO4
Ion Logam berat (Hg, Ag, Cu, Au, Pb) bersifat toksik pada kadar rendah Logam berat memiliki daya oligodinamik Fisiologi mikroorganisme dapat dipengaruhi pula oleh ion sulfat, tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat Dapat mengurangi pertumbuhan mikroorganisme tertentu Sering digunakan sebagai pengawet Senyawa lain yang juga dapat berpengaruh asam benzoat, asam asetat, asam sorbat, dll
Radiasi Menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma Cahaya dapat mematikan mikroorganisme heterotrof yang tidak memiliki pigmen fotosintesis Namun, mutasi akan terjadi jika radiasi yang diterima mikroorganisme dalam kadar yang rendah Sinar yang dapat mematikan mikroorganisme diantaranya: inframerah, X-ray, UV, dan radiasi sinar lain
Tegangan Permukaan Mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut membentuk struktur seperti membran yang elastis Perubahan tegangan permukaan dapat mempengaruhi morfologi dan pertumbuhan mikroorganisme Senyawa-senyawa yang dapat mengurangi tegangan permukaan: senyawa surfaktan, seperti Tween-80, Tween-20, Triton-A20, dll
Tekanan Hidrostatik Dapat pula mempengaruhi metabolosme dan pertumbuhan mikroorganisme Menghambat kerja berbagai enzim Mengganggu fungsi selectif permeable membran sel Menghambat sintesis asam nukleat dan protein
Getaran Banyak dimanfaatkan untuk isolasi senyawa dari dalam sel mikroorganisme karena getaran mekanik dapat merusak dinding dan membran sel Sonikasi untuk isolasi komponen sel dengan getaran ultrasonik
Habitat mikroorganisme??? Archaebacteria? Eubacteria? Cyanobacteria? Yeast/Khamir? Mold/Kapang? Perbedaan habitat tiap golongan mikroorganisme?